專利名稱：納米復(fù)合高效表面活性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及含有經(jīng)過納米復(fù)合技術(shù)處理的具有納米尺寸的蒙脫土的高效表面活性劑組合物及其制備方法。適用于所有使用表面活性劑的行業(yè)，尤其適用于各種含磷或無磷日用洗滌用品或工業(yè)洗滌用品，具有高的去污比值。納米復(fù)合高效表面活性劑在日用洗滌用品(如含磷洗衣粉或不含磷洗衣粉)和工業(yè)洗滌用品中可部分或全部取代傳統(tǒng)表面活性劑生產(chǎn)洗滌用品。
目前，我國的家用洗衣粉年產(chǎn)量已達(dá)到300多萬噸，但普遍技術(shù)含量少，技術(shù)附加值低，90％為含磷洗衣粉，對環(huán)境污染嚴(yán)重。合成洗滌用品都是由傳統(tǒng)表面活性劑和各種助劑按照一定的比例配制而成(見李奠礎(chǔ)《合成洗滌工業(yè)》中國輕工業(yè)出版社2001年1月)。目前，我國洗滌行業(yè)均采用傳統(tǒng)的表面活性劑來生產(chǎn)洗滌產(chǎn)品，該產(chǎn)品中活性物含量高，但去污效果較差，因此，洗滌產(chǎn)品的成本高，而且浪費(fèi)資源和能源，廢水污染大，洗滌用水量大。所以，低成本、高去污力、無磷就成為洗滌劑發(fā)展不可動(dòng)搖的方向。
本發(fā)明的主要意圖是1、利用納米技術(shù)，對天然礦物蒙脫土進(jìn)行處理，制備得納米尺寸的蒙脫土，具有高的比表面積、高的表面活性、高分散性，并具有一定的螯合鈣鎂離子的能力；
2、利用納米粒子的高活性和高分散性，并與表面活性劑結(jié)合(物理吸附和化學(xué)吸附)，使表面活性劑達(dá)到最佳均勻分布，從而使洗滌液中界面張力下降、表面活性劑的CMC降低，繼而提高洗滌用品去污比值；3、利用納米粒子的高比表面積和高分散性，在洗滌過程中吸附污垢并穩(wěn)定懸浮在洗滌廢液中，從而避免了污物的二次沉積；4、利用納米復(fù)合高效表面活性劑的高活性，全部或部分地取代目前日用洗滌用品和工業(yè)洗滌用品中傳統(tǒng)表面活性劑，達(dá)到提高洗滌效率、降低洗滌用品中傳統(tǒng)表面活性劑的含量、降低生產(chǎn)成本、降低洗滌廢水污染的目的；5、利用納米材料本身的特性，提高洗滌用品的溫和性，達(dá)到對織物的柔性整理及深層次清潔；6、利用納米粒子螯合鈣鎂離子的能力和納米復(fù)合高效活性劑的高去污比值，制備無磷洗衣粉并替代沸石，從而避免了因沸石沉積而對環(huán)境造成的壓力。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過納米技術(shù)復(fù)合制備的納米復(fù)合高效表面活性劑，應(yīng)用在含磷和不含磷的日用洗滌用品和工業(yè)洗滌用品中，其使用性能指標(biāo)均有明顯提高，如(1)可大大提高洗滌用品的去污效果；(2)提高洗滌用品的溫和性和被洗滌織物的柔性；(3)降低洗滌用品中活性物的含量，從而降低洗滌廢水的污染程度；(4)能明顯減少洗滌用水量；
(5)可降低表面活性劑的臨界膠束濃度和表面張力。
本發(fā)明的日用洗滌用品和工業(yè)洗滌用品采用傳統(tǒng)的日用洗滌用品配方和工業(yè)洗滌用品配方，僅用納米復(fù)合高效表面活性劑全部或部分取代原配方中的傳統(tǒng)活性劑。
本發(fā)明的生產(chǎn)技術(shù)具有工藝簡單、操作性強(qiáng)、易于進(jìn)行工業(yè)化規(guī)模等優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合實(shí)施例來說明本發(fā)明。應(yīng)該注意的是這些實(shí)施例僅是本發(fā)明的部分實(shí)施方案，不是限制本發(fā)明的使用范圍實(shí)施例1取天然蒙脫土，加入5倍重量的水，0.2倍重量的31％的鹽酸，攪拌酸化30分鐘，然后反復(fù)清洗至PH值接近于5，剪切攪拌，濾去雜質(zhì)，得到納米蒙脫土，按表1中所列的比例加入活性劑，在70--80℃下攪拌1小時(shí)，制得納米復(fù)合高效表面活性劑，再加入其它各組分，在70-80℃下攪拌均勻，然后烘干干燥制成洗衣粉。
實(shí)施例2取天然蒙脫土，加入10倍重量的水，0.2倍重量的31％的鹽酸，攪拌酸化30分鐘，然后反復(fù)清洗至PH值接近于5，調(diào)PH值6-8，濾去雜質(zhì)，加入少量活性劑后濃縮，得到固含量30％左右的膏狀物，按表1中所列的比例加入活性劑，在20-30℃下攪拌2小時(shí)，制得納米復(fù)合高效表面活性劑，再加入其它各組分，在50-60℃下攪拌均勻，然后烘干干燥制成洗衣粉。
實(shí)施例3
取天然蒙脫土，加入5倍重量的水，0.1倍重量的碳酸鈉，鈉化24小時(shí)，然后經(jīng)高速剪切攪拌，除去雜質(zhì)，得到固含量30％左右的膏狀物，按表1中所列的比例加入活性劑，在100℃下攪拌10分鐘，制得納米復(fù)合高效表面活性劑，再加入其它各組分，在40-50℃下攪拌均勻，然后烘干干燥制成洗衣粉。表1采用納米復(fù)合高效表面活性劑生產(chǎn)洗衣粉配方實(shí)例
注①實(shí)施例1、3的I中陰離子表面活性劑為直鏈?zhǔn)榛交撬?；II中陰離子表面活性劑為直鏈?zhǔn)榛交撬崤c脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，比例3∶1。
②實(shí)施例2的I中陰離子表面活性劑為直鏈?zhǔn)榛交撬徕c；II中陰離子表面活性劑為直鏈?zhǔn)榛交撬徕c與脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，比例3∶1。
表2采用納米復(fù)合高效表面活性劑生產(chǎn)洗衣粉性能指標(biāo)檢測值
結(jié)論1、利用納米新材料，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；2、改變傳統(tǒng)配方結(jié)構(gòu)；3、全部或部分取代傳統(tǒng)表面活性劑；4、大大提高去污力；5、大大降低成本；6、大大提高白度；7、特別適用無磷洗衣粉，節(jié)約資源、降低能耗、減少污染、節(jié)約洗滌用水；8、工藝改造簡單、易于工業(yè)化生產(chǎn)；9、機(jī)理、工藝、制備技術(shù)成熟、穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種納米復(fù)合高效表面活性劑，其特征在于它包含有納米尺寸的蒙脫土。組分和含量比值如下(重量比)納米蒙脫土 1-50陰離子表面活性劑 1-50非離子表面活性劑 0-15去離子水 不定量
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合高效表面活性劑，其特征在于納米蒙脫土達(dá)到一維、二維、三維的納米尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合高效表面活性劑，其特征在于所述的納米蒙脫土是經(jīng)過酸化、水洗，或由天然蒙脫土經(jīng)離子交換，再經(jīng)物理剪切或球磨處理得到的納米尺寸物質(zhì)，和再經(jīng)表面活性劑處理得到的含水膏狀物或烘干得到的干粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合高效表面活性劑，其特征在于所述的蒙脫土為鈉基或鈣基蒙脫土和天然漂白土。
5.如權(quán)利要求3所述的酸化過程，可使用鹽酸、硝酸、硫酸等質(zhì)子酸。
6.如權(quán)利要求3所述的離子交換過程，可使用碳酸鈉或碳酸氫鈉或其它鈉鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合高效表面活性劑及其制備方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行(1)對天然蒙脫土進(jìn)行酸化處理。加酸量50-1000meq/100g土，酸化溫度0-120℃。酸化時(shí)間0.1-24小時(shí)；(2)對上述酸化后的蒙脫土反復(fù)清洗至PH值接近于4-6，或用堿調(diào)至PH值4-9，經(jīng)物理剪切或球磨得到納米尺寸蒙脫土，或再經(jīng)濃縮并加入一定量的表面活性劑得到膏狀膠體或烘干得干粉，得到納米蒙脫土；或?qū)μ烊幻擅撏吝M(jìn)行離子交換處理，并伴以物理剪切或球磨處理，得到穩(wěn)定的納米蒙脫土；(3)將納米蒙脫土與表面活性劑充分混合，進(jìn)一步在0-120℃下復(fù)合得到納米復(fù)合高效表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。主要內(nèi)容是利用納米復(fù)合技術(shù)制備具有納米尺寸蒙脫土的納米復(fù)合高效表面活性劑。適用于所有使用表面活性劑的行業(yè)，尤其適用于各種含磷或無磷日用洗滌用品或工業(yè)洗滌用品，具有高的去污比值。納米復(fù)合高效表面活性劑在日用洗滌用品(如含磷洗衣粉或不含磷洗衣粉)和工業(yè)洗滌用品中可部分或全部取代傳統(tǒng)表面活性劑生產(chǎn)洗滌用品。
文檔編號B01F17/54GK1467019SQ0212369
公開日2004年1月14日 申請日期2002年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月9日
發(fā)明者李偉, 菅文廣, 毛樹紅, 畢汝洲, 李 偉 申請人:李偉, 菅文廣, 毛樹紅, 畢汝洲, 李 偉