CN117338607B - 一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及牙膏用磨擦剂技术领域，具体公开了一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法及应用，牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法：将结晶二氧化硅与氟化物助剂混合，在pH为1‑3、温度为55‑80℃的条件下进行反应，将反应产物洗涤后得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂。本发明具有将膨润土中制得的结晶二氧化硅转变为无定型二氧化硅从而适用于牙膏磨擦剂的优点。
Description
技术领域
本发明涉及牙膏用磨擦剂领域，尤其是涉及一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法及应用。
背景技术
牙膏用磨擦剂主要有碳酸钙，磷酸氢钙和二氧化硅。其中，二氧化硅物理化学性能最为稳定，氟相容性高，在牙膏中配伍性最优。目前，牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂制备过程中，主要以硫酸钠为底液，通过滴加硅酸钠和硫酸进行中和，硅酸单体聚集后析出沉淀二氧化硅，再经过压滤洗涤、干燥、破碎后获得成品。此方法合成无定形二氧化硅存在以下缺点，一是原料成本高、能耗高，约5000-8000元/吨；二是硅源为硅酸钠，硅酸钠由石英砂与纯碱高温熔融而成，因此并非纯天然来源。
膨润土作为纯天然原料，通常可以用于纸张、塑料、建材、催化剂等领域。膨润土中含有二氧化硅60-75％，利用膨润土制备二氧化硅是一种新的获得二氧化硅的途径，但是从膨润土中获得的二氧化硅为结晶形态，不可直接用于牙膏磨擦剂，导致从膨润土中制得二氧化硅难以应用于牙膏领域，因此，还有改善空间。
发明内容
为了将膨润土中制得的结晶二氧化硅转变为无定型二氧化硅，本申请提供一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法及应用。
第一方面，本申请提供一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，采用如下的技术方案：
一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，将结晶二氧化硅与氟化物助剂混合，在pH为1-3、温度为55-80℃的条件下进行反应，将反应产物洗涤后得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂。
通过采用上述技术方案，通过在强酸条件下加入氟化物助剂，可以形成氢氟酸从而产生F-，F-破坏Si-O四面体中的Si-O键，结晶二氧化硅转变为无定形二氧化硅，使得二氧化硅能用于牙膏磨擦剂，使得采用膨润土制成二氧化硅并用于牙膏制备得以工业应用，能大幅度降低牙膏工业中二氧化硅原料的成本，具有极大的经济价值。
优选的，所述氟化物助剂可以为NaF、KF、NH4F中的任一一种或多种的复配。
通过采用上述技术方案，通过具体选择NaF、KF、NH4F中的任一一种或多种的复配，破坏Si-O四面体中的Si-O键的效果较佳，能较好地使结晶二氧化硅完全转变为无定形二氧化硅，制得的无定形二氧化硅的质量更佳。
优选的，具体包括以下步骤：
步骤1)，将膨润土精矿与酸混合，得膨润土浆料；
步骤2)，将膨润土浆料加热、搅拌、过滤、洗涤，得结晶二氧化硅滤渣；
步骤3)，将结晶二氧化硅滤渣与水混合，形成二氧化硅浆料，加入氟化物助剂，然后调节pH至1-3，形成反应体系；
步骤4)，将反应体系升温至55-80℃，反应3-6h；
步骤5)，调节反应体系的pH值至6-8；
步骤6)，过滤取滤渣，洗涤、干燥得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂。
通过采用上述技术方案，通过酸的作用，除去氧化铁、氧化铝等金属氧化物，得到纯净的结晶二氧化硅，再通过助剂在强酸条件下反应并经过滤洗涤后得到纯净的无定形二氧化硅，用于制备牙膏的质量较佳。
优选的，所述步骤2)中，膨润土浆料加热至75-99℃，搅拌1-3h，过滤后洗涤至pH大于6.5。
通过采用上述技术方案，通过加热至75-100℃，使得与金属氧化物的反应效果较佳，除去金属氧化物的效果较好，得到的结晶二氧化硅纯度较高，质量较高，从而最终制得的无定形二氧化硅成品的质量更好。
优选的，所述步骤3)中，氟化物助剂与膨润土精矿的质量比例为1-3：100。
通过采用上述技术方案，通过具体选择氟化物助剂与膨润土精矿的质量比例，足够破坏结晶硅结构，并且不易溶解二氧化硅，减少二氧化硅损失，有效提高产量，控制成本，具有较高的经济价值
优选的，所述步骤3)中二氧化硅浆料的固含量为15-45％。
通过采用上述技术方案，通过具体选择二氧化硅浆料的固含量，使得与氟化物助剂配合的效果较佳，从而使得破坏结晶硅结构的同时还能起到很好的进一步除杂功效，使制得的二氧化硅纯度和白度均更高，质量更好。
优选的，所述步骤5)中，通过加入NaOH、Na2CO3、NaHCO3、NH3·H2O中的任一一种或多种的复配溶液进行pH调节。
通过采用上述技术方案，通过加入NaOH、Na2CO3、NaHCO3、NH3·H2O中的任一一种或多种的复配溶液能使氟离子形成氟化物，通过洗涤可以分离二氧化硅的氟化物，实现氟化物助剂的回收，同时能进一步减少无定形二氧化硅成品的杂质，制得的无定形二氧化硅的品质更高。
优选的，所述步骤1)中，膨润土精矿与浓度为20-45％的硫酸或浓度为15-30％的盐酸混合，配得固含量为15-45％的膨润土浆料。
通过采用上述技术方案，通过具体选择硫酸或盐酸的浓度，使得除去金属氧化物的效果更佳，并且易于施工，工艺难度较低。
第二方面，本申请提供一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的应用，采用如下的技术方案：
一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的应用，将上述的牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法制得的无定型二氧化硅添加至牙膏中用于制备牙膏。
通过采用上述技术方案，使得膨润土制得无定形二氧化硅能用于制备牙膏，较好地适用于牙膏工业，有效降低材料成本，具有较高的经济价值。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请通过在强酸条件下加入氟化物助剂，可以形成氢氟酸从而产生F-，F-破坏Si-O四面体中的Si-O键，结晶二氧化硅转变为无定形二氧化硅，使得二氧化硅能用于牙膏磨擦剂，使得采用膨润土制成二氧化硅并用于牙膏制备得以工业应用，能大幅度降低牙膏工业中二氧化硅原料的成本，具有极大的经济价值。
2、本申请中优选通过氟化物助剂具体选择NaF、KF、NH4F中的任一一种或多种的复配，破坏Si-O四面体中的Si-O键的效果较佳，能较好地使结晶二氧化硅完全转变为无定形二氧化硅，制得的无定形二氧化硅的质量更佳。
3、本申请中优选通过具体选择氟化物助剂与膨润土精矿的质量比例，足够破坏结晶硅结构，并且不易溶解二氧化硅，减少二氧化硅损失，有效提高产量，控制成本，具有较高的经济价值
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例1
一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，反应罐中加入膨润土精矿，投入浓度为45％的硫酸，混合均匀，得固含量为45％的膨润土浆料。
步骤2)，将膨润土浆料通过蒸汽加热至99℃、恒温99℃，转速60r/min搅拌反应1h，压滤，取滤渣，对滤饼用清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7，得结晶二氧化硅滤渣。
步骤3)，将结晶二氧化硅滤渣加入反应罐中，然后加入水，混合均匀，调配成固含量为45％的二氧化硅浆料，然后加入氟化物助剂NaF，助剂添加质量为步骤1)中加入的膨润土精矿的质量的1％，然后加入硫酸调节pH至1，形成反应体系。
步骤4)，通过蒸汽将反应体系升温至80℃，转速60r/min搅拌反应3h。
步骤5)，加入Na2CO3，调节反应体系的pH值至8。
步骤6)，压滤，取滤渣，将滤渣通过清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7±1.5，将洗涤后的湿料进行闪蒸干燥、气流破碎，干燥进口温度500℃，出口温度100℃，破碎压力0.3MPa，分级轮2500rpm，得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂，滤液中回收NaF。
实施例2
一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，反应罐中加入膨润土精矿，投入浓度为15％的盐酸，混合均匀，得固含量为15％的膨润土浆料。
步骤2)，将膨润土浆料通过蒸汽加热至75℃、恒温75℃，转速60r/min搅拌反应3h，压滤，取滤渣，对滤饼用清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7，得结晶二氧化硅滤渣。
步骤3)，将结晶二氧化硅滤渣加入反应罐中，然后加入水，混合均匀，调配成固含量为15％的二氧化硅浆料，然后加入氟化物助剂NH4F，助剂添加质量为步骤1)中加入的膨润土精矿的质量的3％，然后加入盐酸调节pH至3，形成反应体系。
步骤4)，通过蒸汽将反应体系升温至65℃，转速60r/min搅拌反应6h。
步骤5)，加入NH3·H2O溶液，调节反应体系的pH值至6。
步骤6)，压滤，取滤渣，将滤渣通过清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7±1.5，将洗涤后的湿料进行闪蒸干燥、气流破碎，干燥进口温度600℃，出口温度115℃，破碎压力0.5MPa，分级轮3000rpm，得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂，滤液中回收NH4F。
实施例3
一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，反应罐中加入膨润土精矿，投入浓度为30％的盐酸，混合均匀，得固含量为25％的膨润土浆料。
步骤2)，将膨润土浆料通过蒸汽加热至90℃、恒温90℃，转速60r/min搅拌反应2h，压滤，取滤渣，对滤饼用清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7，得结晶二氧化硅滤渣。
步骤3)，将结晶二氧化硅滤渣加入反应罐中，然后加入水，混合均匀，调配成固含量为25％的二氧化硅浆料，然后加入氟化物助剂KF，助剂添加质量为步骤1)中加入的膨润土精矿的质量的2％，然后加入盐酸调节pH至2，形成反应体系。
步骤4)，通过蒸汽将反应体系升温至80℃，转速60r/min搅拌反应4.5h。
步骤5)，加入NaOH溶液，调节反应体系的pH值至7。
步骤6)，压滤，取滤渣，将滤渣通过清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7±1.5，将洗涤后的湿料进行闪蒸干燥、气流破碎，干燥进口温度700℃，出口温度125℃，破碎压力0.6MPa，分级轮3500rpm，得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂，滤液中回收KF。
实施例4
一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，反应罐中加入膨润土精矿，投入浓度为20％的硫酸，混合均匀，得固含量为45％的膨润土浆料。
步骤2)，将膨润土浆料通过蒸汽加热至99℃、恒温99℃，转速60r/min搅拌反应1h，压滤，取滤渣，对滤饼用清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7，得结晶二氧化硅滤渣。
步骤3)，将结晶二氧化硅滤渣加入反应罐中，然后加入水，混合均匀，调配成固含量为45％的二氧化硅浆料，然后加入氟化物助剂NaF，助剂添加质量为步骤1)中加入的膨润土精矿的质量的1％，然后加入硫酸调节pH至1，形成反应体系。
步骤4)，通过蒸汽将反应体系升温至55℃，转速60r/min搅拌反应3h。
步骤5)，加入NaHCO3，调节反应体系的pH值至8。
步骤6)，压滤，取滤渣，将滤渣通过清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7±1.5，将洗涤后的湿料进行闪蒸干燥、气流破碎，干燥进口温度500℃，出口温度100℃，破碎压力0.3MPa，分级轮2500rpm，得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂，滤液中回收NaF。
实施例5
一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，反应罐中加入膨润土精矿，投入浓度为45％的硫酸，混合均匀，得固含量为45％的膨润土浆料。
步骤2)，将膨润土浆料通过蒸汽加热至99℃、恒温99℃，转速60r/min搅拌反应1h，压滤，取滤渣，对滤饼用清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7，得结晶二氧化硅滤渣。
步骤3)，将结晶二氧化硅滤渣加入反应罐中，然后加入水，混合均匀，调配成固含量为45％的二氧化硅浆料，然后加入氟化物助剂CaF2，助剂添加质量为步骤1)中加入的膨润土精矿的质量的1％，然后加入硫酸调节pH至1，形成反应体系。
步骤4)，通过蒸汽将反应体系升温至80℃，转速60r/min搅拌反应3h。
步骤5)，加入Na2CO3，调节反应体系的pH值至8。
步骤6)，压滤，取滤渣，将滤渣通过清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7±1.5，将洗涤后的湿料进行闪蒸干燥、气流破碎，干燥进口温度500℃，出口温度100℃，破碎压力0.3MPa，分级轮2500rpm，得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂。
实施例6
一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，反应罐中加入膨润土精矿，投入浓度为15％的盐酸，混合均匀，得固含量为15％的膨润土浆料。
步骤2)，将膨润土浆料通过蒸汽加热至75℃、恒温75℃，转速60r/min搅拌反应3h，压滤，取滤渣，对滤饼用清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7，得结晶二氧化硅滤渣。
步骤3)，将结晶二氧化硅滤渣加入反应罐中，然后加入水，混合均匀，调配成固含量为15％的二氧化硅浆料，然后加入氟化物助剂BF3，助剂添加质量为步骤1)中加入的膨润土精矿的质量的3％，然后加入盐酸调节pH至3，形成反应体系。
步骤4)，通过蒸汽将反应体系升温至65℃，转速60r/min搅拌反应6h。
步骤5)，加入NH3·H2O溶液，调节反应体系的pH值至6。
步骤6)，压滤，取滤渣，将滤渣通过清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7±1.5，将洗涤后的湿料进行闪蒸干燥、气流破碎，干燥进口温度600℃，出口温度115℃，破碎压力0.5MPa，分级轮3000rpm，得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂，滤液中回收NH4F。
实施例7
一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，反应罐中加入膨润土精矿，投入浓度为30％的盐酸，混合均匀，得固含量为25％的膨润土浆料。
步骤2)，将膨润土浆料通过蒸汽加热至90℃、恒温90℃，转速60r/min搅拌反应2h，压滤，取滤渣，对滤饼用清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7，得结晶二氧化硅滤渣。
步骤3)，将结晶二氧化硅滤渣加入反应罐中，然后加入水，混合均匀，调配成固含量为25％的二氧化硅浆料，然后加入氟化物助剂LiF，助剂添加质量为步骤1)中加入的膨润土精矿的质量的2％，然后加入盐酸调节pH至2，形成反应体系。
步骤4)，通过蒸汽将反应体系升温至80℃，转速60r/min搅拌反应4.5h。
步骤5)，加入NaOH溶液，调节反应体系的pH值至7。
步骤6)，压滤，取滤渣，将滤渣通过清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7±1.5，将洗涤后的湿料进行闪蒸干燥、气流破碎，干燥进口温度700℃，出口温度125℃，破碎压力0.6MPa，分级轮3500rpm，得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂，滤液中回收KF。
对比例1
步骤1)，反应罐中加入膨润土精矿，投入浓度为45％的硫酸，混合均匀，得固含量为45％的膨润土浆料；
步骤2)，将膨润土浆料通过蒸汽加热至99℃、恒温99℃，转速60r/min搅拌反应1h，压滤，取滤渣，对滤饼用清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7，得结晶二氧化硅滤渣；
步骤3)，将结晶二氧化硅滤渣加入反应罐中，然后加入水，混合均匀，调配成固含量为45％的二氧化硅浆料，然后加入硫酸调节pH至1，形成反应体系；
步骤4)，通过蒸汽将反应体系升温至80℃，转速60r/min搅拌反应3h；
步骤5)，加入Na2CO3，调节反应体系的pH值至8；
步骤6)，压滤，取滤渣，将滤渣通过清水洗涤，洗涤至洗涤水pH为7±1.5，将洗涤后的湿料进行闪蒸干燥、气流破碎，干燥进口温度500℃，出口温度100℃，破碎压力0.3MPa，分级轮2500rpm，得牙膏用二氧化硅磨擦剂。
实验1
根据QB/T2346-2015《口腔清洁护理用品牙膏用二氧化硅》检测各实施例及对比例制得的牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的二氧化硅含量、白度、吸水量。
实验2
检测各实施例及对比例制得的牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的二氧化硅的铜耗值。
铜耗值的测定方法：采用过硬颗粒测定仪，在仪器的磨擦头上将羊毛圆垫固定，取待磨损测试的铜片称其质量为M1，在测试槽中装入待磨损测试的铜片，加入已分散好的硅酸钙粉体分散液(硅酸钙粉体与分散液质量比为20:100)，然后启动仪器对铜片进行1万次磨损测试，测试完毕后取出铜片、清洗干净并干燥称重、测得铜片质量为M2，则硅酸钙粉体的铜耗值为M(mg)，M＝M1-M2；理论上M越大、则该粉体对铜片的磨损越大，表明其磨擦清洁性能越好。
实验3
检测各实施例及对比例制得的牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂RDA值、PCR值。
实验1-3的具体检测数据详见表1。
表1
根据表1中的各实施例与对比例的数据对比可得，对比例1的铜耗值显著高于各实施例的铜耗值，且远大于10mg，证明对比例1制得的二氧化硅中含有大量结晶性二氧化硅，导致制成牙膏时，会对牙齿带来严重的磨损，不符合产品标准规定，而各实施例的铜耗值均低于10mg，证明不定型二氧化硅含量较高且达到产品标准要求，制成的牙膏不易对牙齿造成磨损，可见通过加入氟化物助剂，能有效破坏结晶型二氧化硅的结构，使得不定型二氧化硅含量显著提高，实现从膨润土中获得廉价不定型二氧化硅的效果，大幅度降低成本。
其中，实施例5的铜耗值高于实施例1的铜耗值、实施例6的铜耗值高于实施例2的铜耗值、实施例7的铜耗值高于实施例3的铜耗值，可见当采用NaF、KF、NH4F时，在相同的工艺条件以及相同的氟化物助剂用量下能更好地破坏结晶型二氧化硅的结构，制得的不定型二氧化硅含量更高，能更好地减少对牙齿的磨损，更有利于牙齿健康，质量更佳。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，其特征在于：将结晶二氧化硅与氟化物助剂混合，在pH为1-3、温度为55-80℃的条件下进行反应，将反应产物洗涤后得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂，所述氟化物助剂可以为NaF、KF、NH4F中的任一一种或多种的复配；
所述牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法具体包括以下步骤：
步骤1），将膨润土精矿与酸混合，得膨润土浆料；
步骤2），将膨润土浆料加热、搅拌、过滤、洗涤，得结晶二氧化硅滤渣；
步骤3），将结晶二氧化硅滤渣与水混合，形成二氧化硅浆料，加入氟化物助剂，然后调节pH至1-3，形成反应体系；
步骤4），将反应体系升温至55-80℃，反应3-6h；
步骤5），调节反应体系的pH值至6-8；
步骤6），过滤取滤渣，洗涤、干燥得牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂。
2.根据权利要求1所述的一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，膨润土浆料加热至75-99℃，搅拌1-3h，过滤后洗涤至pH大于6.5。
3.根据权利要求1所述的一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，氟化物助剂与膨润土精矿的质量比例为1-3：100。
4.根据权利要求3所述的一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中二氧化硅浆料的固含量为15-45%。
5.根据权利要求1所述的一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中，通过加入NaOH、Na2CO3、NaHCO3、NH3·H2O中的任一一种或多种的复配溶液进行pH调节。
6.根据权利要求1所述的一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，膨润土精矿与浓度为20-45%的硫酸或浓度为15-30%的盐酸混合，配得固含量为15-45%的膨润土浆料。
7.一种牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的应用，其特征在于：将权利要求1-6任一所述的牙膏用无定形二氧化硅磨擦剂的制备方法制得的无定型二氧化硅添加至牙膏中用于制备牙膏。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4702904A (en) * | 1984-12-28 | 1987-10-27 | Lion Corporation | Oral composition containing zirconium-bonded synthetic amorphous silicate |
| JP2006272145A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 重金属不溶化材及び重金属処理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4702904A (en) * | 1984-12-28 | 1987-10-27 | Lion Corporation | Oral composition containing zirconium-bonded synthetic amorphous silicate |
| JP2006272145A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 重金属不溶化材及び重金属処理方法 |
| CN108557833A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-21 | 句容康泰膨润土有限公司 | 一种高温纳基膨润土制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 无定形二氧化硅和透明牙膏;冯兰宾;《日用化学工业》;19871231(第3期);第27-30页 * |
| 膨润土制备白炭黑的工艺研究;王雅静等;《矿产综合利用》;20151031(第5期);第50-53页 * |
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