一种纳米纤维素洗涤剂、其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种纳米纤维素洗涤剂，按质量份计，所述纳米纤维素洗涤剂包括如下组分：多羧酸改性纳米纤维素6~10份，羧甲基纤维素0~4份，表面活性剂60~100份，皂素0~1份，水20~40份，pH调节剂柠檬酸或碳酸钠。本发明专利技术中的纳米纤维素洗涤剂配方简单、环境友好，洗涤剂中的多羧酸改性纳米纤维素同时具有亲油和亲水基团，乳化能力好，去污能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米纤维素洗涤剂、其制备方法和应用
本专利技术涉及清洁制品
，具体涉及一种纳米纤维素洗涤剂、其制备方法和应用。
技术介绍
目前，常用的用于清洗金属制品的洗涤剂主要可分为强酸型、强碱型、有机溶剂型、表面活性剂型，不同类型的洗涤剂存在的主要问题是：（1）强酸、强碱虽然洗涤能力比较强，但是对金属制品有一定程度的腐蚀，容易对金属的断裂韧性等性能造成影响；（2）有机溶剂虽然对金属制品的腐蚀能力较弱，但是一般对清洗温度要求较高，而且大量使用有机溶剂对环境污染严重，洗涤后的污水处理成本较高；（3）表面活性剂型洗涤剂配方复杂，需要多达十几种、甚至数十种表面活性剂进行严格复配，洗涤能力受表面活性剂用量、种类和复配效果的限制，且成本较高。金属洗涤剂的主要需求来源于工业生产中，随着工业生产的不断发展，以及环保要求的不断提高，目前市场上的金属洗涤剂难以满足市场需求，急需更多高效环保的洗涤剂。CN109852981公开了一种金属洗涤剂，洗涤条件温和，金属洗涤后的断裂韧性不易受影响，但是其配方复杂，需要多达十几种原料配制，成本较高；CN107653455A和CN107267998A均公开了一种金属洗涤剂及其制备方法，虽然一定程度上能够改善洗涤污水排放污染环境的问题，但仍然使用了大量的表面活性剂、螯合剂、添加助剂等，配方复杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种配方简单、成本低、环境友好、洗涤条件温和的纳米纤维素洗涤剂、其制备方法和应用。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：<br>本专利技术的第一方面提供一种纳米纤维素洗涤剂，按质量份计，所述纳米纤维素洗涤剂包括如下组分：多羧酸改性纳米纤维素6~10份羧甲基纤维素0~4份表面活性剂60~100份皂素0~1份水20~40份。优选地，对所述多羧酸改性纳米纤维素制备所使用的多羧酸为马来酸、柠檬酸、丁烷四羧酸中的一种或多种。根据一些具体且优选地实施方式，所述多羧酸改性纳米纤维素通过将纤维素原料与水、多羧酸混合，经剪切、反应后制得。其中，纤维素原料与多羧酸反应后无需进行分离等后处理，反应产物直接作为所述多羧酸改性纳米纤维素使用，原料利用率高，制备方便。优选地，所述纤维素原料、所述水、所述多羧酸的投料质量比为1：15~100：2~4，进一步为20~100，更进一步为20~50。优选地，所述纤维素原料包括漂白纸浆、棉浆、微晶纤维素中的一种或多种。本专利技术中的纤维素广泛存在于自然界中，为生物相容性好、可循环再生的天然有机高分子物质，经过多羧酸改性后的纤维素表面同时具有亲油和亲水基团，乳化能力显著提高，具有增强的稳定皮克林乳液的能力，将其应用于洗涤剂中可显著提高洗涤剂的去污能力。优选地，控制所述剪切的速度为1000~30000rpm，进一步为5000~30000rpm，更进一步为5000~20000rpm。进一步优选地，控制所述剪切的时间为15~60min，进一步为20~30min。优选地，控制所述反应的温度为100~140℃，进一步为100~120℃。进一步优选地，控制所述反应的时间为10~20h，进一步为14~18h。优选地，所述表面活性剂包括甜菜碱系列表面活性剂。进一步优选地，所述甜菜碱系列表面活性剂包括十二烷基二甲基甜菜碱、十六烷基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱中的一种或多种。优选地，所述洗涤剂还包括pH调节剂。优选地，所述洗涤剂的pH为3~5或8~10。进一步优选地，所述pH调节剂为柠檬酸或碳酸钠。本专利技术中的洗涤剂还可以通过加入不同的pH调节剂配置成呈弱酸性或弱碱性的洗涤液，用于清洗金属制品时，可进一步稀释，洗涤剂洗涤条件温和，不会损害清洗件表面质量和性能，有利于延长清洗件的使用寿命。本专利技术的第二方面提供一种如上所述的纳米纤维素洗涤剂的制备方法，所述纳米纤维素洗涤剂通过将多羧酸改性纳米纤维素、水、表面活性剂、和/或羧甲基纤维素、和/或皂素、和/或pH调节剂混合、剪切、均质制得。优选地，控制所述剪切的速度为1000~30000rpm，进一步为10000~30000rpm，更进一步为10000~20000rpm。进一步优选地，控制所述剪切的时间为15~30min，进一步为20~30min。优选地，控制所述均质的压力为30~120MPa。进一步优选地，所述均质为多次均质。根据一些具体且优选地实施方式，所述制备方法包括如下步骤：（1）将所述多羧酸改性纳米纤维素与所述水混合、剪切、均质制得多羧酸改性纳米纤维素分散液；（2）选择性地将所述羧甲基纤维素与所述水配置成羧甲基纤维素水溶液；（3）将所述步骤（1）中的所述多羧酸纳米纤维素分散液、所述表面活性剂、和/或所述步骤（2）中的所述羧甲基纤维素水溶液、和/或所述皂素、和/或所述pH调节剂混合、剪切、均质。优选地，所述步骤（1）中的所述多羧酸改性纳米纤维素分散液的质量浓度为10~50%，进一步为30~50%，更进一步为30~40%。优选地，控制所述步骤（1）中的剪切的速度为1000~30000rpm，进一步为10000~30000rpm，更进一步为10000~20000rpm。进一步优选地，控制所述步骤（1）中的剪切的时间为15~60min，进一步为20~60min，更进一步为20~30min。优选地，控制所述步骤（1）中的均质压力为30~120MPa。进一步优选地，所述步骤（1）中的均质为多次均质。优选地，所述步骤（3）中的剪切速度为1000~30000rpm，进一步为10000~30000rpm，更进一步为10000~20000rpm。进一步优选地，所述步骤（3）中的剪切时间为15~30min，进一步为20~30min。优选地，所述步骤（3）中的均质的压力为30~120MPa。进一步优选地，所述步骤（3）中的均质为多次均质。本专利技术的第三方面提供一种如上所述的纳米纤维素洗涤剂和/或如上所述的制备方法制得的纳米纤维素洗涤剂在金属制品中的应用。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术中的纳米纤维素洗涤剂配方简单、环境友好，洗涤剂中的多羧酸改性纳米纤维素同时具有亲油和亲水基团，乳化能力好，去污能力强。附图说明图1为本专利技术多羧酸用于改性纳米纤维素的过程示意图；图2为本专利技术实施例1中洗涤剂外观图；图3为本专利技术实施例1中未洗涤前金属件的照片；图4为图3中的金属件经本专利技术实施例1中的洗涤剂洗涤后的照片。图5为本专利技术实施例1和对比例1、对比例2、对比例3中的洗涤剂洗涤后的照片。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。但本专利技术并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为本行业中的常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米纤维素洗涤剂，其特征在于，按质量份计，所述纳米纤维素洗涤剂包括如下组分：/n多羧酸改性纳米纤维素 6~10份/n羧甲基纤维素 0~4份/n表面活性剂 60~100份/n皂素 0~1份/n水 20~40份。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维素洗涤剂，其特征在于，按质量份计，所述纳米纤维素洗涤剂包括如下组分：
多羧酸改性纳米纤维素6~10份
羧甲基纤维素0~4份
表面活性剂60~100份
皂素0~1份
水20~40份。


2.根据权利要求1所述的纳米纤维素洗涤剂，其特征在于：所述多羧酸改性纳米纤维素通过将纤维素原料与水、多羧酸混合，经剪切、反应后制得，所述纤维素原料、所述水、所述多羧酸的投料质量比为1：15~100：2~4，所述纤维素原料包括漂白纸浆、棉浆、微晶纤维素中的一种或多种；其中，控制所述剪切的速度为1000~30000rpm，时间为15~60min，控制所述反应的温度为100~140℃，时间为10~20h。


3.根据权利要求1所述的纳米纤维素洗涤剂，其特征在于：对所述多羧酸改性纳米纤维素制备所使用的多羧酸为马来酸、柠檬酸、丁烷四羧酸中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的纳米纤维素洗涤剂，其特征在于：所述表面活性剂包括甜菜碱系列表面活性剂。


5.根据权利要求4所述的纳米纤维素洗涤剂，其特征在于：所述表面活性剂包括十二烷基二甲基甜菜碱、十六烷基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的纳米纤维素洗涤剂，其特征在于：所述纳米纤维素洗涤剂还包括pH调节剂，所述纳米纤维素洗涤剂的pH为3~5或8~10。


7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹绍梅，吴卫星，冯欣，
申请(专利权)人：苏州市星科四达激光科技有限公司，上海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32