CN117821170A - 一种高效清洗剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高效清洗剂及其制备方法。以水作为溶剂，以含有机酸、无机酸、螯合剂、缓蚀剂、非离子表面活性剂作为溶质，优选各有机、无机酸复配螯合剂、缓蚀剂安全高效去除无机污染物，同时利用非离子表面活性剂的双亲结构有效去除有机污染物，将溶质组分按科学配比添入溶剂中，利用各组分间的协同反应得到高效清洗剂。本发明提供的清洗剂具有应用范围广、清洁效率高、经济可靠、制备简便、使用方便等优点，在建筑、光伏、车载玻璃、石材等清洁领域具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及清洗材料领域，具体涉及一种高效清洗剂及其制备方法。
背景技术
随着环境污染物的复杂多样化，各种基材面临不同程度的污染问题。特别是玻璃基材，多变的外界环境不仅影响玻璃表面的清洁度和外观，甚至会严重降低玻璃的使用性能与期限。为解决这一问题，清洗剂作为一种至关重要的维护手段被广泛使用。
清洗剂主要通过软化、螯合等作用去除可溶性无机污染物质；通过乳化、交联等作用去除可溶性有机污染物；针对不溶性无机污染物，一般利用酸碱剂复配缓蚀剂来达到清洁效果；对于不溶性有机污染物，使用表面活性剂与其他助剂来实现清洁。
清洗剂已经广泛应用于清洁领域，市面上大部分清洗剂包含氯物质、碳氢化合物溶剂或界面活性剂，不仅对人体健康和自然环境造成危害，且废液处理成本高，部分还需要防爆措施。大量研究表明，有机酸搭配无机固体酸再复配缓蚀阻垢剂对大部分无机污染物有较好清洗效果，且环境友好、成本低。此外，可以利用表面活性剂的双亲结构来提升有机污染物去除效果。目前，非离子及植物基表面活性剂备受关注，其受酸碱影响小，稳定性高，水溶性好，与其他组分复配性佳。针对清洗剂领域目前存在的问题，本发明成功研发出广域高效的水基清洗剂，以水为溶剂，溶质组分选用有机酸、无机酸、螯合剂、缓蚀剂和非离子表面活性剂，按合适比例添入溶剂中反应得到。本发明不仅利用各组分间协同作用达到更佳清洗效果，且应用范围广、清洁效率高、经济可靠、制备简便、使用方便，在建筑、光伏、车载玻璃、石材等的清洁领域具有广阔的应用前景。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明提供一种高效清洗剂，其特征在于，所述清洗剂以水作为溶剂，溶质包含有机酸、无机酸、螯合剂、缓蚀剂、非离子表面活性剂，所述高效清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：以清洗剂总质量为百分之百计，添入质量百分比为1~10%的有机酸到反应容器中，其中所述有机酸包括纯度为88~98%的甲酸、纯度为50~99%的乙酸、纯度为96~99%的丁二酸、纯度为95~99%的柠檬酸中的任意一种或多种组合，优选纯度为95~99%的柠檬酸；
步骤2：待步骤1结束后，再添入质量百分比为1~10%的无机酸，所述无机酸包括纯度为95~99%的盐酸、纯度为95~99%的硝酸、纯度为97~99%的硼酸、纯度为95~99%的硫酸、纯度为40~95%的氢氟酸中的任意一种或多种组合，优选纯度为40~95%的氢氟酸；
步骤3：待步骤2反应结束后，再添入质量百分比为1~10%的螯合剂，所述螯合剂包括纯度为95~99%的双硫腙、纯度为95~97%的氨羧络合剂、纯度为85~97%的柠檬酸铵、纯度为80~99%的葡萄糖酸钠、纯度为85~99%的多磷酸盐中的任意一种或多种组合，优选纯度为80~99%的葡萄糖酸钠；
步骤4：待步骤3反应结束后，再添入质量百分比为1~10%的缓蚀剂，所述缓蚀剂包括纯度为95~98%的膦羧酸、纯度为95~98%的聚天冬氨酸、纯度为95~98%的十六烷胺、纯度为95~99%的柠檬酸、纯度为85~99%的氨基磺酸中的任意一种或多种组合，优选纯度为85~99%的氨基磺酸；
步骤5：待步骤4反应结束后，再添入质量百分比为0.01~6%的非离子表面活性剂反应完全，所述非离子表面活性剂包括纯度为70~98%的烷基酚聚氧乙烯醚、纯度为70~99%的碳脂肪醇聚氧乙烯醚、纯度为70~99%的聚氧乙烯脂肪醇醚、纯度为70~98%的失水山梨醇酯、纯度为50~99%的皂苷中的任意一种或多种组合，优选纯度为70~99%的聚氧乙烯脂肪醇醚与纯度为50~99%的皂苷；
步骤6：待上述溶质组分充分反应后，余量添入水搅拌混合均匀即可获得高效清洗剂；
最后将所得清洗剂通过浸泡、擦涂、喷洒等方式作用于污染基材表面，反应完全后用水冲洗干净即可。
综上所述，本发明技术方案具有如下特点：
本发明选择柠檬酸作为有机酸，其具备环境友好性，生物易降解性，对铁、锰螯合能力强。其次，选用葡萄糖酸钠作为主要螯合剂，对铁、钙、镁等金属离子及盐类衍生物有较好的配位能力。此外，复配氨基磺酸，具有协同缓蚀作用及阻垢功能，相对于各组分单独应用，通过上述各组分间协同作用可更高效全面去除无机污染物。
为实现对有机污染物的去除，添入聚氧乙烯脂肪醇醚和皂苷作为非离子复配植物基表面活性剂，聚氧乙烯脂肪醇醚稳定性好，耐电解质，受pH影响小，易生物降解，对硬水水质不敏感。皂苷作为新型天然植物非离子表面活性剂，其苷元具有不同程度亲脂性，糖链具有较强亲水性，在水溶液中振摇能产生持久性泡沫，易生物降解，无有害残留物，对重金属有广谱洗脱作用。通过二者合理复配，相对于使用单一组分能有效提升表活洗脱效果和范围。
兼顾上述污染情况外，考虑到部分基材表面的复杂性，添入适量氢氟酸，其在水溶液中呈弱酸性，能有效去除基材表面复杂污染组分。通过上述不同功能组分间的科学配比，使该清洗剂能高效全面的应用于建筑、光伏、车载玻璃、石材等的清洁领域。
附图说明
图1 光伏盖板玻璃水洗（左）、未处理（中）、清洗剂（右）数码照片
图2 光伏盖板玻璃水洗（左）、未处理（中）、清洗剂（右）细节数码照片
图3 光伏盖板玻璃清洗剂处理（左）与未处理（右）对比数码照片
具体实施方式
为了清楚解释本发明中的研究思路和技术特点，通过下列具体实施方式，来进行阐述说明：
实施例1：
以清洗剂总质量为百分之百计，称取各质量百分比：纯度为98%的柠檬酸6%、纯度为95%的氨基磺酸2%、纯度为99%的葡萄糖酸纳2%、纯度为97%的聚氧乙烯脂肪醇醚1%、纯度为97%的皂苷1%，余量均为水。将各组分间按步骤混料反应，即可得到清洗剂。为验证清洗效果，清洗对象选择自然环境中的光伏盖板玻璃。取适量清洗剂擦涂于玻璃表面，待其与表面污垢反应完全后用水冲净即可。通过表观和触感玻璃表面及对照组来判断清洗效果。
实施例2：
以清洗剂总质量为百分之百计，称取各质量百分比：纯度为98%的柠檬酸2%、纯度为95%的氨基磺酸8%、纯度为99%的葡萄糖酸纳2%、纯度为97%的聚氧乙烯脂肪醇醚0.5%、纯度为97%的皂苷0.5%，余量均为水。将各组分间按步骤混料反应，即可得到清洗剂。为验证清洗效果，清洗对象选择自然环境中的光伏盖板玻璃。取适量清洗剂擦涂于玻璃表面，待其与表面污垢反应完全后用水冲净即可。通过表观和触感玻璃表面及对照组来判断清洗效果。
实施例3：
以清洗剂总质量为百分之百计，称取各质量百分比：纯度为98%的柠檬酸5%、纯度为95%的氨基磺酸5%、纯度为99%的葡萄糖酸纳2%、纯度为97%的聚氧乙烯脂肪醇醚0.3%、纯度为97%的皂苷0.3%，余量均为水。将各组分间按步骤混料反应，即可得到清洗剂。为验证清洗效果，清洗对象选择自然环境中的光伏盖板玻璃。取适量清洗剂擦涂于玻璃表面，待其与表面污垢反应完全后用水冲净即可。通过表观和触感玻璃表面及对照组来判断清洗效果。
实施例4：
以清洗剂总质量为百分之百计，称取各质量百分比：纯度为98%的柠檬酸3%、纯度为95%的氨基磺酸3%、纯度为99%的葡萄糖酸纳3%、纯度为97%的聚氧乙烯脂肪醇醚0.1%、纯度为97%的皂苷0.1%，余量均为水。将各组分间按步骤混料反应，即可得到清洗剂。为验证清洗效果，清洗对象选择自然环境中的光伏盖板玻璃。取适量清洗剂擦涂于玻璃表面，待其与表面污垢反应完全后用水冲净即可。通过表观和触感玻璃表面及对照组来判断清洗效果。
由实施例1-4所述，根据实验证明，当柠檬酸与氨基磺酸和葡萄糖酸钠成1：1：1可去除玻璃表面的部分污渍，非离子和植物基表面活性剂在用量较少情况下可以起丰富泡沫。但对于长期处于户外环境的建筑玻璃或光伏玻璃及石材表面达不到彻底的清洗效果，仍存在部分复杂污染物或表面膜层不能很好去除。因此，考虑添入少量氢氟酸达到更好清洗效果。
实施例5：
以清洗剂总质量为百分之百计，称取各质量百分比：纯度为98%的柠檬酸6%、纯度为95%的氨基磺酸2%、纯度为99%的葡萄糖酸纳2%、纯度为40%的氢氟酸1%、纯度为97%的聚氧乙烯脂肪醇醚0.1%、纯度为97%的皂苷0.1%，余量均为水。将各组分间按步骤混料反应，即可得到清洗剂。为验证清洗效果，清洗对象选择自然环境中的光伏盖板玻璃。取适量清洗剂擦涂于玻璃表面，待其与表面污垢反应完全后用水冲净即可。通过表观和触感玻璃表面及对照组来判断清洗效果。
实施例6：
以清洗剂总质量为百分之百计，称取各质量百分比：纯度为98%的柠檬酸2%、纯度为95%的氨基磺酸2%、纯度为99%的葡萄糖酸纳2%、纯度为40%的氢氟酸2%、纯度为97%的聚氧乙烯脂肪醇醚0.1%、纯度为97%的皂苷0.1%，余量均为水。将各组分间按步骤混料反应，即可得到清洗剂。为验证清洗效果，清洗对象选择自然环境中的光伏盖板玻璃。取适量清洗剂擦涂于玻璃表面，待其与表面污垢反应完全后用水冲净即可。通过表观和触感玻璃表面及对照组来判断清洗效果。
实施例7：
以清洗剂总质量为百分之百计，称取各质量百分比：纯度为98%的柠檬酸3%、纯度为95%的氨基磺酸3%、纯度为99%的葡萄糖酸纳3%、纯度为40%的氢氟酸3%、纯度为97%的聚氧乙烯脂肪醇醚0.1%、纯度为97%的皂苷0.1%，余量均为水。将各组分间按步骤混料反应，即可得到清洗剂。为验证清洗效果，清洗对象选择自然环境中的光伏盖板玻璃。取适量清洗剂擦涂于玻璃表面，待其与表面污垢反应完全后用水冲净即可。通过表观和触感玻璃表面及对照组来判断清洗效果。
图1为该实施例中所展示的光伏盖板玻璃水洗（左）、未处理（中）、清洗剂（右）的数码照片图；图2为该实施例中所展示的光伏盖板玻璃水洗（左）、未处理（中）、清洗剂（右）的细节数码照片图；图3为该实施例中所展示的光伏盖板玻璃进行清洗剂处理（左）与未处理（右）的对比数码照片图。
实施例8：
以清洗剂总质量为百分之百计，称取各质量百分比：纯度为98%的柠檬酸5%、纯度为95%的氨基磺酸5%、纯度为99%的葡萄糖酸纳5%、纯度为40%的氢氟酸3%、纯度为97%的聚氧乙烯脂肪醇醚0.1%、纯度为97%的皂苷0.1%，余量均为水。将各组分间按步骤混料反应，即可得到清洗剂。为验证清洗效果，清洗对象选择自然环境中的光伏盖板玻璃。取适量清洗剂擦涂于玻璃表面，待其与表面污垢反应完全后用水冲净即可。通过表观和触感玻璃表面及对照组来判断清洗效果。
实施例9：
以清洗剂总质量为百分之百计，称取各质量百分比：纯度为98%的柠檬酸8%、纯度为95%的氨基磺酸8%、纯度为99%的葡萄糖酸纳8%、纯度为40%的氢氟酸4%、纯度为97%的聚氧乙烯脂肪醇醚0.1%、纯度为97%的皂苷0.1%，余量均为水。将各组分间按步骤混料反应，即可得到清洗剂。为验证清洗效果，清洗对象选择自然环境中的光伏盖板玻璃。取适量清洗剂擦涂于玻璃表面，待其与表面污垢反应完全后用水冲净即可。通过表观和触感玻璃表面及对照组来判断清洗效果。
对于上述实施例1-9进行评价，具体评价结果如下：
实施例1-4对玻璃表面轻度污染能有效去除，但对于光伏盖板玻璃表面的镀膜及建筑外玻璃表面的顽固污垢不能达到很好去除效果。实施例5-9，实施例5、6对中度污染能较好去除，但未能清洁重度污染的光伏盖板玻璃及建筑外玻璃，实施例7-9能较好清洁光伏盖板玻璃表面的污染物及镀膜层，且对建筑或车载玻璃及石材表面均有较好清洗效果，下表中阐述各实施例中清洗剂效果对比，综合考虑，实施例7即满足在去除玻璃表面无机及有机污染物的基础上能进一步去除多种复杂污染物。
表1 各实施例清洗剂效果对比
| 观测指标 | 清洁后表观 | 清洁后触感 | 清洁后透光率 |
| 实施例1 | 未去除污垢 | 粗糙 | 72% |
| 实施例2 | 未去除污垢 | 粗糙 | 74% |
| 实施例3 | 去除部分污垢 | 较粗糙 | 79% |
| 实施例4 | 去除部分污垢 | 较粗糙 | 76% |
| 实施例5 | 去除大部分污垢 | 部分光滑 | 83% |
| 实施例6 | 去除大部分污垢 | 部分光滑 | 85% |
| 实施例7 | 污垢完全去除 | 光滑 | 91% |
| 实施例8 | 污垢完全去除 | 光滑 | 91% |
| 实施例9 | 污垢完全去除 | 光滑 | 90% |
综上所述，本发明申请的一种高效清洗剂及其制备方法，具有应用范围广、清洁效率高、经济可靠、制备简便、使用方便等优点，在建筑、光伏、车载玻璃、石材等的清洁领域具有广阔的应用前景。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (1)
1.一种高效清洗剂，其特征在于，所述清洗剂以水作为溶剂，溶质包含有机酸、无机酸、螯合剂、缓蚀剂、非离子表面活性剂，所述高效清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：以清洗剂总质量为百分之百计，添入质量百分比为1~10%的有机酸到反应容器中，其中所述有机酸包括纯度为88~98%的甲酸、纯度为50~99%的乙酸、纯度为96~99%的丁二酸、纯度为95~99%的柠檬酸中的任意一种或多种组合，优选纯度为95~99%的柠檬酸；
步骤2：待步骤1结束后，再添入质量百分比为1~10%的无机酸，所述无机酸包括纯度为95~99%的盐酸、纯度为95~99%的硝酸、纯度为97~99%的硼酸、纯度为95~99%的硫酸、纯度为40~95%的氢氟酸中的任意一种或多种组合，优选纯度为40~95%的氢氟酸；
步骤3：待步骤2反应结束后，再添入质量百分比为1~10%的螯合剂，所述螯合剂包括纯度为95~99%的双硫腙、纯度为95~97%的氨羧络合剂、纯度为85~97%的柠檬酸铵、纯度为80~99%的葡萄糖酸钠、纯度为85~99%的多磷酸盐中的任意一种或多种组合，优选纯度为80~99%的葡萄糖酸钠；
步骤4：待步骤3反应结束后，再添入质量百分比为1~10%的缓蚀剂，所述缓蚀剂包括纯度为95~98%的膦羧酸、纯度为95~98%的聚天冬氨酸、纯度为95~98%的十六烷胺、纯度为95~99%的柠檬酸、纯度为95~99%的氨基磺酸中的任意一种或多种组合，优选纯度为95~99%的氨基磺酸；
步骤5：待步骤4反应结束后，再添入质量百分比为0.01~6%的非离子表面活性剂反应完全，所述非离子表面活性剂包括纯度为70~98%的烷基酚聚氧乙烯醚、纯度为70~99%的碳脂肪醇聚氧乙烯醚、纯度为70~99%的聚氧乙烯脂肪醇醚、纯度为70~98%的失水山梨醇酯、纯度为50~99%的皂苷中的任意一种或多种组合，优选纯度为70~99%的聚氧乙烯脂肪醇醚与纯度为50~99%的皂苷；
步骤6：待上述溶质组分充分反应后，余量添入水搅拌混合均匀即可获得高效清洗剂；
最后将所得清洗剂通过浸泡、擦涂、喷洒等方式作用于污染基材表面，反应完全后用水冲洗干净即可。
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