CN115322634A - 一种用于延缓油烟沉积的组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及厨房油烟处理技术领域，提出了一种用于延缓油烟沉积的组合物及其制备方法。所述用于延缓油烟沉积的组合物，包括以下重量份的组分：双十八烷基甲基苄基氯化铵20‑150份，聚丙二醇10‑30份，季戊四醇30‑80份，二烷基吩噻嗪20‑70份，N甲基吡咯烷酮20‑150份，丙三醇15‑90份，聚丙烯酸酯30‑120份，皂化剂50‑80份，金属缓蚀剂15‑65份，去离子水165‑790份。通过上述技术方案，解决了现有技术中油烟沉积处理方法费时费力且处理困难的问题。

Description

一种用于延缓油烟沉积的组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及厨房油烟处理技术领域，具体的，涉及一种用于延缓油烟沉积的组合物及其制备方法。
背景技术
厨房油烟机因烹调产生的油烟常造成厨具、油烟罩、油烟管道的油污沉积，造成排气不畅，积聚的油烟在高温下还容易被引燃导致烟道着火，是饭店、食堂火灾的主要引发部位。
油烟沉积是烹饪时，高温产生油脂气化，而气化的油脂被冷却后又变成油滴，这些微小的油滴(直径≥10μm)在被抽送过程中会与空气摩擦，产生表面电子的位置转移，产生静电。由于静电的库仑力、镜像力的作用以及油滴惯性力的作用，会被吸附和粘附到固体表面，并且油脂中的不饱和脂肪酸容易被氧化、聚合，油污就会粘附在固体表面，难以去除。
而目前针对油烟沉积主要的解决方法是采取过滤、静电吸附的方式，将油烟吸附到滤料上，然后把滤料换掉，但是这种方式无法阻止油滴在厨具表面的惯性吸附和静电吸附，也无法阻止吸附油滴的氧化、聚合，只能被动地对吸附后氧化、聚合的油滴进行人工清洗，费时费力，影响厨房灶具的使用，尤其是一些垂直布置、口径小的管道，人工清洗处理非常困难。
发明内容
本发明提出一种用于延缓油烟沉积的组合物及其制备方法，解决了相关技术中的油烟沉积处理方法费时费力且处理困难的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明提出了一种用于延缓油烟沉积的组合物，包括以下重量份的组分：
双十八烷基甲基苄基氯化铵20-150份，聚丙二醇10-30份，季戊四醇30-80份，二烷基吩噻嗪20-70份，N-甲基吡咯烷酮20-150份，丙三醇15-90份，聚丙烯酸酯30-120份，皂化剂50-80份，金属缓蚀剂15-65份，去离子水165-790份。
作为进一步的技术方案，所述皂化剂为氢氧化钠。
作为进一步的技术方案，所述金属缓蚀剂为偏硅酸钠和/或硝酸锌。
作为进一步的技术方案，所述金属缓蚀剂由以下重量份的组分组成：偏硅酸钠10-50份，硝酸锌5-15份。
作为进一步的技术方案，所述金属缓蚀剂中偏硅酸钠与硝酸锌的质量比5：1。
作为进一步的技术方案，所述组合物的pH为12-14。
本发明还提出了一种用于延缓油烟沉积的组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照所述的一种用于延缓油烟沉积的组合物的配方，备料；
S2、将去离子水加热至30-45℃，加入双十八烷基甲基苄基氯化铵、聚丙二醇、聚丙烯酸酯、丙三醇，反应0.5-1.5小时，得到初反应液；
S3、向初反应液中加入其余组分，反应1.5-2.5小时，静置30-50分钟，得到组合物。
本发明中，先将双十八烷基甲基苄基氯化铵、聚丙二醇、聚丙烯酸酯、丙三醇溶于去离子水中，反应时，利用聚丙烯酸酯的成膜性能，把双十八烷基甲基苄基氯化铵和聚丙二醇、丙三醇利用羟基和氢键嵌入到成膜物质中，使膜附着于固体表面，同时膜中的活性剂的亲水基都向着空气一侧排列,易吸收环境水分，双十八烷基甲基苄基氯化铵氢键通过与空气中的水分结合，形成一个单分子导电层，使产生的静电荷迅速泄漏，从而降低库仑力、镜像力的作用，减少对油滴的吸附。膜中的聚丙二醇、丙三醇可以利用其羟基吸收空气中的水分，增大膜的介电系数，便于静电的释放。双十八烷基甲基苄基氯化铵的表面活性还可以在溶液中形成胶团，促进其余组分的溶解。
本发明还提出了一种用于延缓油烟沉积的组合物的应用，将所述组合物喷涂在厨具、油烟罩、油烟管道表面，用于延缓油烟沉积。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、与现有的采用过滤、静电吸附油烟+清洗沉积油烟的方式处理油烟沉积不同，本发明中，则是对油烟沉积进行预防，有效延缓油烟在厨具、油烟罩、油烟管道表面的沉积速度，显著延缓油烟的沉积时间。如在实际使用时，喷涂本发明的用于延缓油烟沉积的组合物后，与不适用本发明的组合物相比，对于油烟沉积的延长时间在3-6个月左右，同时，还使得沉积后的油污粘滞度和附着力降低，清理难度大大降低，从而进一步节省了人力和油污清洗剂的消耗。各组分不含有毒害性物质，正确使用，对环境无不良影响，对人体健康无损害。
2、本发明的用于延缓油烟沉积的组合物中加入双十八烷基甲基苄基氯化铵作为活性剂，其中的亲水基向着空气一侧排列，吸收空气中的水分，双十八烷基甲基苄基氯化铵还通过氢键与空气中的水分相结合形成一个单分子导电层，使产生的静电荷迅速泄漏，从而降低库仑力、镜像力的作用，减少油烟在厨具、油烟罩、油烟管道表面的沉积，有效延缓油烟在厨具、油烟罩、油烟管道表面的沉积速度。
3、本发明的用于延缓油烟沉积的组合物中加入双十八烷基甲基苄基氯化铵、聚丙烯酸酯和丙三醇，可以显著降低固体表面的摩擦系数，减少油滴与厨具、厨具、油烟罩、油烟管道表面的摩擦力，降低了油滴在厨具、油烟罩、油烟管道表面的截留效应，使得油滴能利用自身重力从厨具、油烟罩、油烟管道表面下降至底部，从而可以使油滴被集中收集去除。
4、本发明的用于延缓油烟沉积的组合物中加入二烷基吩噻嗪，二烷基吩噻嗪中含碳自由基能捕捉已吸附的油滴在光、热条件下形成的烷基自由基，反应生成稳定的物质，阻止烷基自由基产生氧化、聚合而导致沉积的油滴难以去除，从而便于沉积油污的清除。
5、本发明的用于延缓油烟沉积的组合物中加入皂化剂，皂化剂与吸附的油脂发生皂化反应，生成易溶于水的皂化物，从而便于油污的清除。
6、本发明的用于延缓油烟沉积的组合物中加入金属缓蚀剂，且金属缓蚀剂中偏硅酸钠和硝酸锌协同作用，偏硅酸钠在厨具、油烟罩、油烟管道表面生成多孔性沉淀保护膜，硝酸锌把多孔性沉淀保护膜的孔洞填补上，从而提高了用于延缓油烟沉积的组合物对于厨具、油烟罩、油烟管道表面的保护效果，避免了氢氧化钠等碱性物质对于厨具、油烟罩、油烟管道表面的腐蚀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
一种用于延缓油烟沉积的组合物，包括以下重量份的组分：双十八烷基甲基苄基氯化铵20份，聚丙二醇10份，季戊四醇30份，二烷基吩噻嗪20份，N甲基吡咯烷酮20份，丙三醇15份，聚丙烯酸酯30份，氢氧化钠50份，偏硅酸钠10份，硝酸锌5份，去离子水790份；
其制备方法，包括以下步骤：先将去离子水加入反应釜中，升温至30℃，加入双十八烷基甲基苄基氯化铵、聚丙二醇、聚丙烯酸酯、丙三醇，搅拌反应0.5小时，然后加入其余组分，搅拌反应1.5小时，静置30min，得到用于延缓油烟沉积的组合物。
实施例2
一种用于延缓油烟沉积的组合物，包括以下重量份的组分：双十八烷基甲基苄基氯化铵80份，聚丙二醇20份，季戊四醇50份，二烷基吩噻嗪50份，N甲基吡咯烷酮70份，丙三醇50份，聚丙烯酸酯70份，氢氧化钠60份，偏硅酸钠35份，硝酸锌7份，去离子水508份；
其制备方法，包括以下步骤：先将去离子水加入反应釜中，升温至40℃，加入双十八烷基甲基苄基氯化铵、聚丙二醇、聚丙烯酸酯、丙三醇，搅拌反应1小时，然后加入其余组分，搅拌反应2小时，静置40min，得到用于延缓油烟沉积的组合物。
实施例3
一种用于延缓油烟沉积的组合物，包括以下重量份的组分：双十八烷基甲基苄基氯化铵150份，聚丙二醇30份，季戊四醇80份，二烷基吩噻嗪70份，N甲基吡咯烷酮150份，丙三醇90份，聚丙烯酸酯120份，氢氧化钠80份，偏硅酸钠50份，硝酸锌15份，去离子水165份；
其制备方法，包括以下步骤：先将去离子水加入反应釜中，升温至45℃，加入双十八烷基甲基苄基氯化铵、聚丙二醇、聚丙烯酸酯、丙三醇，搅拌反应1.5小时，然后加入其余组分，搅拌反应2.5小时，静置50min，得到用于延缓油烟沉积的组合物。
实施例4
一种用于延缓油烟沉积的组合物，包括以下重量份的组分：双十八烷基甲基苄基氯化铵20份，聚丙二醇10份，季戊四醇30份，二烷基吩噻嗪20份，N甲基吡咯烷酮20份，丙三醇15份，聚丙烯酸酯30份，氢氧化钠50份，偏硅酸钠15份，去离子水165份，
其制备方法同实施例1。
实施例5
一种用于延缓油烟沉积的组合物，包括以下重量份的组分：双十八烷基甲基苄基氯化铵80份，聚丙二醇20份，季戊四醇50份，二烷基吩噻嗪50份，N甲基吡咯烷酮70份，丙三醇50份，聚丙烯酸酯70份，氢氧化钠60份，偏硅酸钠33.6份，硝酸锌8.4份，去离子水508份；
其制备方法同实施例1。
实施例6
一种用于延缓油烟沉积的组合物，包括以下重量份的组分：双十八烷基甲基苄基氯化铵80份，聚丙二醇20份，季戊四醇50份，二烷基吩噻嗪50份，N甲基吡咯烷酮70份，丙三醇50份，聚丙烯酸酯70份，氢氧化钠60份，偏硅酸钠36份，硝酸锌6份，去离子水508份；
其制备方法同实施例1。
实验例1、理化性能检验
对实施例1-6的用于延缓油烟沉积的组合物进行理化性能检验，结果如下：
(1)外观：均匀、透明，无沉淀和分层现象，无异物；
(2)物理稳定性：冷却到5±2℃，保持60分钟，无结晶现象；常温下放置60分钟，无沉淀现象；
(3)相对密度：在20℃下的相对密度为1.05±0.02g/cm3；
(4)黏度：在20℃下的黏度为5.83±0.25mm2s-1。
(5)pH值：pH值为12-14。
实验例2、静电电压检测
(1)实验设置
设置3个实验组，1个对照组，记为实验组1-3和对照组；其中实验组1-3的聚酯板分别喷涂实施例1-3的用于延缓油烟沉积的组合物，对照组的聚酯板不做喷涂处理。
(2)实验方法
在5×12cm的聚酯板上施加24V直流电压，30分钟后，检测聚酯板的静电电压。
(3)实验结果
如下表所示：
表1静电电压检测结果
组别 实验组1 实验组2 实验组3 对照组
静电电压，V 26.7 23.4 21.9 95.3
从上表中数据可以看出，与对照组相比，实验组1-3的静电电压显著降低，说明本发明实施例1-3的用于延缓油烟沉积的组合物具有良好的抗静电性。
实验例3、回潮率检测
(1)实验设置
设置3个实验组，1个对照组，记为实验组1-3和对照组；其中实验组1-3的棉布分别浸泡在实施例1-3的用于延缓油烟沉积的组合物中，对照组的棉布浸泡在去离子水中。
(2)实验方法
选取5×5cm棉布20片称重，平均分为4组，每组5片棉布，按照实验设置对棉布浸泡处理后，再将浸泡后的棉布放入160℃烘箱中3小时，取出，放入试验箱中吸湿，1小时后取出按顺序称重，然后计算回潮率，并将每组5片棉布的回潮率结果取平均值记为该组的回潮率。
(3)实验结果
如下表所示：
表2回潮率检测结果
组别 实验组1 实验组2 实验组3 对照组
回潮率，％ 28.37 29.81 29.96 8.23
从上表中数据可以看出，与对照组相比，实验组1-3的回潮率显著提高，说明本发明实施例1-3的用于延缓油烟沉积的组合物具有良好的吸湿性。
实验例4、缓蚀率检测
(1)实验设置
设置6个实验组，记为实验组1-6；
实验组1-6的浸泡液由向氢氧化钠溶液中分别加入实施例1-6用于延缓油烟沉积的组合物制得，浸泡液组成为：氢氧化钠溶液+用于延缓油烟沉积的组合物，其中，氢氧化钠溶液的质量浓度为10％，用于延缓油烟沉积的组合物的加入量为氢氧化钠溶液质量的10％；实验组4中延缓油烟沉积的组合物未加入硝酸锌。
(2)实验方法
取碳钢标准试片30片称重，平均分为6组，每组5片，分别浸泡于实验组1-6浸泡液中，放置12小时后，冲净干燥后称重，计算缓蚀率。
(3)实验结果
如下表所示：
表3缓蚀率检测结果
组别 实验组1 实验组2 实验组3 实验组4 实验组5 实验组6
缓蚀率，％ 88.4 90.8 93.2 72.7 89.7 90.2
从上表中数据可以看出，与实验组4相比，实验组1-3的缓释率显著提高，说明本发明中，偏硅酸钠与硝酸锌协同作用，显著提高了缓蚀率，从而提高了用于延缓油烟沉积的组合物对于厨具、油烟罩、油烟管道表面的保护效果，避免了氢氧化钠等碱性物质对于厨具、油烟罩、油烟管道表面的腐蚀。
与实验组5、6相比，实验组2的缓释率相对更高，说明本发明中，当偏硅酸钠与硝酸锌的质量比为5：1时，进一步提高了缓蚀率。
实验例5：应用实例
从大连市、石家庄市、吉林市选取了共十六家饭店、食堂做应用效果实验，将本发明实施例1的用于延缓油烟沉积的组合物喷涂在灶具、烟道表面，然后正常餐饮操作，跟以前的数据进行对比(数据由十六家饭店、食堂提供)。
对比数据看，喷涂实施例1的用于延缓油烟沉积的组合物可以显著延缓油烟的沉积时间，平均延长率约5个月。其中时间最长的是大连紫航饭店，延长6.5个月左右，最短的是吉化双苯厂食堂，约4个月，石家庄河北宾馆延长近6个月。
根据上述十六家饭店、食堂使用反馈，与喷涂之前的情况相比，喷涂本发明实施例1的用于延缓油烟沉积的组合物后，灶具、烟道表面再沉积的油污混合物粘滞度较小，附着力下降，比较好去除，因此，本发明的用于延缓油烟沉积的组合物不仅显著延缓油烟的沉积，同时，还使得沉积后的油污更好去除，节省了人力和油污清洗剂的消耗。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于延缓油烟沉积的组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：
双十八烷基甲基苄基氯化铵20-150份，聚丙二醇10-30份，季戊四醇30-80份，二烷基吩噻嗪20-70份，N-甲基吡咯烷酮20-150份，丙三醇15-90份，聚丙烯酸酯30-120份，皂化剂50-80份，金属缓蚀剂15-65份，去离子水165-790份。
2.根据权利要求1所述的一种用于延缓油烟沉积的组合物，其特征在于，所述皂化剂为氢氧化钠。
3.根据权利要求1所述的一种用于延缓油烟沉积的组合物，其特征在于，所述金属缓蚀剂为偏硅酸钠和/或硝酸锌。
4.根据权利要求3所述的一种用于延缓油烟沉积的组合物，其特征在于，所述金属缓蚀剂由以下重量份的组分组成：偏硅酸钠10-50份，硝酸锌5-15份。
5.根据权利要求4所述的一种用于延缓油烟沉积的组合物，其特征在于，所述金属缓蚀剂中偏硅酸钠与硝酸锌的质量比5：1。
6.根据权利要求1所述的一种用于延缓油烟沉积的组合物，其特征在于，所述组合物的pH为12-14。
7.一种用于延缓油烟沉积的组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照权利要求1-6任意一项所述的一种用于延缓油烟沉积的组合物的配方，备料；
S2、将去离子水加热至30-45℃，加入双十八烷基甲基苄基氯化铵、聚丙二醇、聚丙烯酸酯、丙三醇，反应0.5-1.5小时，得到初反应液；
S3、向初反应液中加入其余组分，反应1.5-2.5小时，静置30-50分钟，得到组合物。
8.一种用于延缓油烟沉积的组合物的应用，其特征在于，将权利要求1-6任意一项所述组合物喷涂在厨具、油烟罩、油烟管道表面，用于延缓油烟沉积。
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