專利名稱：生物可降解型玻璃清洗液制品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及清潔制品領域，具體涉及一種生物可降解型玻璃清洗液制品。
背景技術：
玻璃清洗液廣泛用于汽車玻璃、后視鏡及家用玻璃、辦公室玻璃、門窗玻璃、裝飾玻璃等多種玻璃的快速去污、光亮清洗。當前常用的玻璃清洗液通常包括丙二醇甲醚、乙二醇、異丙醇、壬基酚等成分。當前市場上銷售的玻璃清洗液主要具有以下特點(1)清洗性能，如由多種表面活性劑及添加劑復配而成商品“車窗凈”對玻璃具有清洗去污的作用；(2) 防凍性能，即能通過降低液體的冰點來溶解冰霜，從而起到防凍的作用；和(3)防霧性能， 即通過在玻璃表面形成一層單分子保護層來防止形成霧滴，以保證風擋玻璃清澈透明。然而，人們在一味追求上述效果的同時，卻忽略了一個重要的問題玻璃清洗液的成分多為有機物，這些有機物在完成上述功效后如果仍存在于環(huán)境中會對環(huán)境造成很大影響。以用于汽車風擋玻璃的清洗液為例，據統(tǒng)計，每年生產汽車約為1700萬輛，每輛汽車出廠前需要配備2升汽車風擋玻璃清洗液，由此可見汽車風擋玻璃清洗液的使用量十分巨大，這勢必會對環(huán)境造成污染。玻璃清洗液引起的環(huán)境污染問題直到最近才開始引起了人們的重視，但目前對解決這個問題的研究基本上局限于對化學配方的更改，如采用無磷、不含甲醛的配方。但是， 這種方法只能在一定程度上降低玻璃清洗液對環(huán)境的污染，無法根除此問題。此外，采用生物可降解的有機物代替生物難降解的有機物作為清洗液配方也是近年來的一種趨勢(“環(huán)保型玻璃清洗劑的研制”，《南昌航空工業(yè)學院學報》(自然科學版)，2003年第4期；“汽車擋風玻璃專用清洗劑的研制”，《化學工程師》2008年，22(1))。但是，這種使用生物可降解有機物的玻璃清洗液清潔效率略有下降，不易于長期保存，而且在使用后，大部分有機物通常會在被自然界的微生物降解之前就已經穿透土壤層進入地下水，或揮發(fā)進入大氣，仍對環(huán)境造成一定的污染。綜上所述，即使現有技術中存在一些降低玻璃清洗液對環(huán)境污染的方法，但這些方法仍有很多不足，不能滿足人們的需要。因此，仍需要提供一種生物可降解型玻璃清洗液。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種清潔效率高、在使用前可以長期保存，且在使用后不會對環(huán)境造成污染的玻璃清洗液制品。因此，一方面，本發(fā)明提供了一種生物可降解型玻璃清洗液，包括以下組分芽孢桿菌屬(Bacillus)微生物0. 5-15wt%、假單胞菌屬(I^seudomonas)微生物l_30wt%、表面活性劑l-20wt%和無機鹽0. 5-15wt%，其中所述芽孢桿菌屬微生物和假單胞菌屬微生物是孢子形式，且所述制品是密封狀態(tài)。在一個實施方式中，所述生物可降解型玻璃清洗液進一步包括100-5000IU/L濃度,優(yōu)選 100-500IU/L 的 Enviro-Zyme NS 系列的酶。在一個實施方式中，所述Enviro-Zyme NS系列的酶為Enviro-Zyme NS20在一個實施方式中，所述芽孢桿菌屬微生物選自由枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、側孢芽孢桿菌(Bacillus laterosporus)、蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)、嗜熱月旨肪芽孢桿菌 (Bacillus stearothermophilus)、賭狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)、巨大芽孢桿菌 (Bacillus megaterium)和它們的組合組成的組中。在一個實施方式中，所述芽孢桿菌屬微生物為枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌的組合。在一個實施方式中，所述芽孢桿菌屬微生物的含量為0. 5-lwt%。在一個實施方式中，所述假單胞菌屬微生物選自由熒光假單胞菌(I^endomonas fluorescens)、惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)、生黑色腐敗假單胞菌(Pseudomonas nigrifaciens) > ^MIixIfi lif (Pseudomonas syncyanea) > ^ j[xIfi lif (Pseudomonas taetrolens)、腐敗假單胞菌(Pseudomonas putrefaciens)、生孑L假單胞菌(Pseudomonas lacunogenes)、粘假單胞菌(I^seudomonas myxogenes)和它們的組合組成的組中。在一個實施方式中，所述假單胞菌屬微生物為惡臭假單胞菌和熒光假單胞菌的組
I=I O在一個實施方式中，所述假單胞菌屬微生物的含量為l-3wt%。在一個實施方式中，所述表面活性劑為陰離子表面活性劑，優(yōu)選羧酸鹽、硫酸鹽、 磺酸鹽和/或磷酸鹽。在一個實施方式中，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。在一個實施方式中，所述表面活性劑的含量為15-20wt%。在一個實施方式中，所述無機鹽為鉀鹽和/或鈉鹽。在一個實施方式中，所述無機鹽的含量為l-5wt%。在一個實施方式中，本發(fā)明的生物可降解型玻璃清洗液制品，進一步包括防凍液，
如乙二醇。本發(fā)明的玻璃清洗液制品在確保清潔效率不降低的同時，在使用前可以長期保存，且在使用后可以被迅速地生物降解而不會對環(huán)境造成污染。此外，本發(fā)明的玻璃清洗液制品成本低廉，有很高的實用性。
具體實施例方式本部分僅用于說明本發(fā)明，并非要限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的實施方式可具有不同形式。本發(fā)明人認為，利用生物降解或許會是一種很好地將玻璃清洗液中有機物完全去除的方法。因此，通過在玻璃清洗液中增添生物制劑，可能會達到降解玻璃清洗液中有機物的目的。然而，在經過初期一系列實驗后，發(fā)明人發(fā)現如果僅是簡單地向玻璃清洗液中添加可降解有機物的微生物制劑，會不可避免地出現以下問題(1)如果不能對降解進行控制，在玻璃清洗液儲存期間，其中的有效成分就會被微生物制劑迅速降解，這樣會使玻璃清洗液失效；
(2)并非所有能降解有機物的微生物均能存活在玻璃清洗液中，不能存活或存活率低的微生物會降低降解效果；(3)如果在玻璃清洗液成分的選擇上過分考慮微生物的生存問題，則又勢必會降低玻璃清洗液的清潔效果；(4)利用微生物本身具有生物風險，如果對微生物選擇不當，很可能會造成微生物的二次污染；和(5)消費者通常因環(huán)保型產品的價格較高而不愿購買或不愿使用，因此，如何既能在實現清潔、環(huán)保的同時，又能最大程度降低成本也是必須考慮的問題。本發(fā)明人發(fā)現芽孢桿菌屬和假單胞菌屬微生物在特定生物酶的催化下可以高效降解玻璃清洗液中的有機成分。經過大量實驗，本發(fā)明人配制出一種高效清潔、環(huán)保、價格低廉的玻璃清洗液制品。本發(fā)明的玻璃清洗液制品包括以下組分芽孢桿菌屬微生物 (Bacillus)O. 5_15wt%、假單胞菌屬微生物(Pseudomonas) l-30wt%,Enviro-Zyme NS系列的酶100-5000IU/L、表面活性劑1-20襯％和無機鹽0. 5_15wt%，其中所述芽孢桿菌屬微生物和假單胞菌屬微生物是孢子形式，且所述制品是密封狀態(tài)。經過實驗證明，芽孢桿菌屬微生物可存活于常規(guī)的玻璃清洗液中，且其在生長期能分泌多種胞外酶，這些酶可將玻璃清洗液中的有機物降解為其生長所需的營養(yǎng)物質，從而起到凈化環(huán)境的作用。芽孢桿菌屬微生物可選自枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌。本發(fā)明人進一步發(fā)現，在上述菌中，使用枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌的組合比單獨使用二者或使用其中一種與其它菌的組合所獲得的降解效果更高。此外，枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌在自然界中廣泛存在，不會對環(huán)境產生二次污染，而且它們可作為產品商購，價格低廉。因此，本發(fā)明優(yōu)選使用枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌的組合。芽孢桿菌屬微生物的含量應控制在0. 5-15wt%，以玻璃清洗液的總重量計。如果芽孢桿菌屬微生物的含量大于15wt%，會導致清洗液易腐敗變質。如果芽孢桿菌屬微生物的含量小于0. 5 %，會導致生物生長繁殖速度過于緩慢、無法形成菌群，從而達不到快速降解有機污染物的目的。在0.5-15wt%的范圍內，芽孢桿菌屬微生物含量越低越好。在一個實施方式中，芽孢桿菌屬微生物的含量為0. 5-lwt%。在一個實施方式中，芽孢桿菌屬微生物的含量為0. 5wt%。假單胞菌屬微生物屬于好氧菌，在適宜條件下生長迅速。經實驗證明其也能存活于玻璃清洗液中，且在進入快速生長期后同樣會分泌多種可降解玻璃清洗液中有機物的酶。假單胞菌屬微生物可選自熒光假單胞菌、惡臭假單胞菌、生黑色腐敗假單胞菌、類藍假單胞菌、腐臭假單胞菌、腐敗假單胞菌、生孔假單胞菌、粘假單胞菌。本發(fā)明人進一步發(fā)現，在上述菌中，熒光假單胞菌和惡臭假單胞菌在生長繁殖和降解有機物的過程中具有一定的互補協(xié)同作用，這種作用具體表現在對不同有機物的降解以及共代謝作用上。因此，本發(fā)明優(yōu)選使用熒光假單胞菌和惡臭假單胞菌的組合。假單胞菌屬微生物的含量應控制在l-30wt%，以玻璃清洗液的總重量計。如果假單胞菌屬的含量大于30wt%，易于導致玻璃清洗液變質。如果假單胞菌屬的含量小于Iwt%，將無法形成有效的菌群，無法實現降解有機污染物的目的。在l_30wt%的范圍內，假單胞菌屬微生物含量越低越好。在一個實施方式中，假單胞菌屬微生物的含量為l-3wt%。 在一個實施方式中，假單胞菌屬微生物的含量為lwt%。芽孢桿菌屬和假單胞菌屬微生物的有機物降解譜具有互補性，這樣當玻璃清洗液中包括其它組分，如緩蝕劑、防凍液等時，也可實現有機物的全面降解。而且，這兩種菌能夠共同代謝和生長，這也有助于有機物的快速降解。生物酶可降解烴類及其衍生物、大分子有機物，或者在這些有機物被降解/轉化的途徑中起到輔助作用，例如將不可被微生物轉化、降解的物質轉化為可被微生物轉化、降解的物質。但是，生物酶的本質是一種蛋白質，通常認為，生物酶在體外環(huán)境下活性較低，或甚至是變性失活。因此，需要選擇適合的生物酶來實現對玻璃清洗液中有機成分的有效降解。Enviro-Zyme NS系列的酶是一種主要由蛋白酶、淀粉酶、脂酶、纖維素酶和多酚氧化酶的混合物構成的生物酶。經過實驗測試，本發(fā)明人驚奇地發(fā)現，這種酶對玻璃清洗液中的有機物具有一定的耐受性，且有助于芽孢桿菌屬和假單胞菌屬微生物對玻璃清洗液中有機物的降解。此外，此酶自身也可以降解一些難以被微生物降解的有機物。通過添加Enviro-Zyme NS系列的酶，極大地加快了芽孢桿菌屬和假單胞菌屬微生物對有機物的降解，以確保玻璃清洗液在使用后滲入地下水之前就被完全降解。在一個實施方式中， 本發(fā)明使用購自美國Winston公司的Enviro-Zyme NS系列的酶，優(yōu)選使用該系列中的 Enviro-Zyme NS20。通過試驗測定，生物酶的含量應控制為100-5000IU/L。如果生物酶含量大于 5000IU/L，會造成因酶厭氧水解出現腐敗變質問題。如果生物酶含量小于100IU/L，則難以起到輔助微生物的降解。在100-5000IU/L的范圍內，生物酶的含量越低越好。在一個實施方式中，生物酶的含量為100-500IU/L。在一個實施方式中，生物酶的含量為100IU/L。表面活性劑具有潤濕、滲透、增溶等功能，從而起到清洗去污的作用。為了適用本發(fā)明的微生物和生物酶，本發(fā)明的表面活性劑可選自陰離子表面活性劑。具體地，本發(fā)明的表面活性劑可選自羧酸鹽，如脂肪醇醚羧酸鹽、烷基羧酸鹽、烷氧基羧酸鹽等；硫酸鹽，如烷基硫酸鹽、醇醚硫酸鹽等；磺酸鹽，如烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽等；和磷酸鹽，如烷基磷酸鹽等。具體地，本發(fā)明的表面活性劑為烷基苯磺酸鹽，優(yōu)選十二烷基苯磺酸鈉。表面活性劑的含量應控制為l-20wt%，以玻璃清洗液的總重量計。如果表面活性劑含量大于20wt%，會導致生物酶變性失活和微生物死亡。如果表面活性劑含量小于 lwt%，會導致清洗效果不佳。在l-20wt%的范圍內，表面活性劑的含量越高越好。在一個實施方式中，表面活性劑的含量為15-20wt%。在一個實施方式中，表面活性劑含量為 20wt%。本發(fā)明的無機鹽可選用與本發(fā)明微生物生長相關的無機鹽，如堿金屬的無機鹽、 堿土金屬的無機鹽和土族金屬的無機鹽。具體地，無機鹽可選自硫酸鉀、氯化鈉、氯化鉀、硝酸鉀、硝酸鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硝酸鎂、氯化鈣、硝酸鋁、氯化鋁、硫酸鋁等。優(yōu)選地，本發(fā)明使用氯化鉀和/或氯化鈉。無機鹽的含量可根據微生物的含量進行調整。當本發(fā)明的微生物含量在上述范圍內時，無機鹽的含量可為0. 5-15wt%。當無機鹽的含量過高時，會影響微生物的生長，并會對目標清洗物的表面造成諸如腐蝕等不良影響。當無機鹽的含量過低時，不足以維持微生物的初期的最低生長要求。此外，適當的無機鹽濃度對微生物的活化和生長也有積極的作用。在一個實施方式中，本發(fā)明的無機鹽含量為l-5wt%。在一個實施方式中，本發(fā)明的無機鹽含量為2wt%。此外，如果在本發(fā)明的玻璃清洗液中添加其它有機物組分，如防凍液等，這些有機物組分的總含量也仍應該小于20wt%，且其中表面活性劑的含量仍應至少大于lwt%，以實現基本的清潔效果。本發(fā)明采用孢子形式的微生物和密封的制品來控制微生物對有機物的降解。在使用前，密封制品中溶解氧的濃度有限，其濃度不足以支持微生物在此條件下從孢子狀態(tài)萌發(fā)生長。因此，使用前玻璃清洗液中的微生物處于休眠狀態(tài)，表面活性劑不會被微生物降解。此外，孢子形式的微生物耐受不良環(huán)境的能力更強，在玻璃清洗液中不易死亡。在實際使用時，玻璃清洗液被施用到目標物的表面上，這時，玻璃清洗液與空氣中氧的接觸表面積顯著增加，溶解氧含量迅速增加，微生物從休眠狀態(tài)活化，并以有機物作為碳源、氮源進行繁殖。當玻璃清洗液流散到路面、土壤中后，微生物持續(xù)生長，最終實現對玻璃清洗液中有機物的降解。在本發(fā)明的一個實施方式中，優(yōu)選采用噴霧的方式施用本發(fā)明的玻璃清洗液，以最大程度的增加玻璃清洗液與空氣中氧氣的接觸面積，進而提高溶解氧含量。在本發(fā)明的另一個實施方式中，優(yōu)選通過玻璃水噴射裝置來清洗汽車風擋玻璃。本領域技術人員知道如何提高玻璃清洗液與空氣的接觸面積，和如何進行玻璃清洗液的噴霧操作。通過控制玻璃清洗液中的溶解氧濃度，可以控制芽孢桿菌屬和假單胞菌屬微生物的生長，進而實現對生物降解的控制。這種控制方法避免了加入其它成分來調控微生物的生長，進而降低了玻璃清洗液的成本，也不會影響玻璃清洗液的清潔效果。本發(fā)明的玻璃清洗液中可進一步包括防凍液，如乙二醇。在一個實施方式中，本發(fā)明的玻璃清洗液包括l-20wt%的防凍液。綜上所述，本發(fā)明的玻璃清洗液制品具有高清潔效率、可長期保存、使用后可被快速降解而不會污染環(huán)境且成本低廉。
實施例以下，將更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施方式。本發(fā)明玻璃清洗液的組分來源枯草芽孢桿菌(北海群林生物工程有限公司)、蘇云金芽孢桿菌(天義生物科技有限公司)、地衣芽孢桿菌(天義生物科技有限公司)、巨大芽孢桿菌(天義生物科技有限公司)、熒光假單胞菌株(上海川祥生物科技有限公司)、惡臭假單胞菌(上海川祥生物科技有限公司)、類藍假單胞菌(天義生物科技有限公司)、粘假單胞菌(上海川祥生物科技有限公司)、Enviro-Zyme NS20(美國Winston公司)、十二烷基苯磺酸鈉(國藥集團化學試劑公司)、氯化鉀(國藥集團化學試劑公司)、乙二醇(國藥集團化學試劑公司)。實施例1-15 本發(fā)明的玻璃清洗液的配制按下表1實施例部分所示的各個組分的含量，量取各個組分，將各個組分加入純凈水中，在室溫下攪拌混合，加水配制為4L的玻璃清洗液。
對比例1-5 玻璃清洗液的配制按下表1對比例所示的各個組分的含量，量取各個組分，將各個組分加入純凈水中，在室溫下攪拌混合，加水配制為4L的玻璃清洗液。測試例1 清洗液的穩(wěn)定性將新配制的實施例1-15的玻璃清洗液分別取1L，每種試樣分為兩份，分別敞口和密封置于不同的密閉容器中。將容器置于倉庫中，在室溫下儲藏3個月，隨后測定各個清洗液的COD(化學需氧量)值，以檢測清洗液的穩(wěn)定性。本發(fā)明中，COD值采用本領域常用的重鉻酸鉀法法測定。COD值反映出清洗液中有機物的含量。COD值變化小于5%的為穩(wěn)定。 COD值變化在5% -20%之間為較穩(wěn)定。COD值變化大于20%的為不穩(wěn)定。結果顯示在下表 2中。測試例2 清洗液的清潔性能將一塊污漬基本均勻的汽車風擋玻璃分為15個區(qū)域，將新配制的實施例1-15的玻璃清洗液分別取1L，用噴霧的方式噴灑在各個區(qū)域后用刷子刷洗5次，以評價各個清洗液的清潔性能。結果通過肉眼目測。結果顯示在下表2中。測試例3 清洗液的降解性能用空玻璃罐收集測試例2中用過的玻璃清洗液殘余液體，每個試樣平行分為三組。在之后的持續(xù)3個月內測定各個清洗液的平均的COD值，以檢測各個清洗液的降解。 同時，將對比例1-5的各種玻璃清洗液用作對照。每種清洗液也平均分為三組，測定平均的COD值。結果顯示在下表3中。本發(fā)明中，COD值采用本領域常用的重鉻酸鉀法法測定。 COD值的評價參考中華人民共和國國家標準GB11914-89。表1實施例1-15和對比例1-5的破璃清洗液的配方
權利要求
1.一種生物可降解型玻璃清洗液制品，包括以下組分芽孢桿菌屬微生物 0. 5-15wt%、假單胞菌屬微生物l_30wt%、表面活性劑1-20襯％和無機鹽0. 5_15wt%，其中所述芽孢桿菌屬微生物和假單胞菌屬微生物是孢子形式，且所述制品是密封狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的生物可降解型玻璃清洗液制品，進一步包括Enviro-ZymeNS系列的酶，優(yōu)選Enviro-Zyme NS20，所述Enviro-Zyme NS系列的酶的酶含量為100-5000IU/ L，優(yōu)選 100-500IU/L。
3.如權利要求1所述的生物可降解型玻璃清洗液制品，其中所述芽孢桿菌屬微生物選自由枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和它們的組合組成的組中，優(yōu)選為枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌的組合。
4.如權利要求1所述的生物可降解型玻璃清洗液制品，其中所述芽孢桿菌屬微生物的含量為0. 5-lwt%。
5.如權利要求1所述的生物可降解型玻璃清洗液制品，其中所述假單胞菌屬微生物選自由熒光假單胞菌、惡臭假單胞菌、生黑色腐敗假單胞菌、類藍假單胞菌、腐臭假單胞菌、腐敗假單胞菌、生孔假單胞菌、粘假單胞菌和它們的組合組成的組中，優(yōu)選為惡臭假單胞菌和熒光假單胞菌的組合。
6.如權利要求1所述的生物可降解型玻璃清洗液制品，其中所述假單胞菌屬微生物的含量為l_3wt%。
7.如權利要求1所述的生物可降解型玻璃清洗液制品，其中所述表面活性劑為陰離子表面活性劑，優(yōu)選羧酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽和/或磷酸鹽，最優(yōu)選十二烷基苯磺酸鈉。
8.如權利要求1所述的生物可降解型玻璃清洗液制品，其中所述表面活性劑的含量為 15-20wt%o
9.如權利要求1所述的生物可降解型玻璃清洗液制品，所述無機鹽為鉀鹽和/或鈉鹽， 所述無機鹽的含量為l-5wt%。
10.如權利要求1所述的生物可降解型玻璃清洗液制品，進一步包括以下至少一種緩蝕劑；防凍液；除蟲膠劑；防霧劑；和抗靜電劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生物可降解型玻璃清洗液制品，包括以下組分芽孢桿菌屬微生物0.5-15wt％、假單胞菌屬微生物1-30wt％、表面活性劑1-20wt％和無機鹽0.5-15wt％，其中所述芽孢桿菌屬微生物和假單胞菌屬微生物是孢子形式，且所述制品是密封狀態(tài)。本發(fā)明的玻璃清洗液制品具有很好的清潔效果，可以長期保存，且可實現用后降解，不會污染環(huán)境。
文檔編號C11D1/22GK102277245SQ20111019760
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2011年7月14日
發(fā)明者吳宗德, 溫捷 申請人:北京賽富威環(huán)境工程技術有限公司