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高效油烟机重油垢环保型水基清洗剂的研制【清

发布时间:2020-02-25 13:23

  摘要:针对油烟机重油垢的特点,成功研制了高效、环保安全的低成本新型水基清洗剂。7因素、3水平的L1s(33)正交实验确定其最佳配方组成为:4%阴离子型表面活性剂F、3.5%烧基糖苷、1.0%脂肪醇聚氧乙娇醚硫酸钠、0.5%十二烷基苯磷酸钠、1%柠檬酸钓和3。三乙醇胺。进一步在10℃和30℃下对比研究了自制清洗剂和市售某品牌厨房多用清洗剂稀释0~10倍的去污力,前者明显优于后者,且稀释10倍后的去污力仍高达90%以上。本研究从廉价的工业品原料制备的近中性水基清洗剂适用温度范围较宽,综合清洗性能优异,且制备工艺简单,其有广泛的应用前景。

  由于饮食习惯和烹饪方式等方面的原因,我国居民厨房中不但油烟重,而且厨具和周边物品表面上的油垢很重,尤其是油烟机表面和叶轮上黏附着厚厚一层重油垢。该重油垢由动植物食用油和其它调料在高温下气化冷凝,甚至碳化后附着于固体表面形成:也可以通过其它物理或化学作用结合到固体表面,如食用油中的不饱和油脂发生氧化、聚合反应,形成具有强黏性与韧性的薄膜型污垢]。此外,环境中漂浮的微小尘埃和细小纤维等小颗粒通过沉降和物理吸附附着在这些油垢上,更增加了其清除的难度。当前市场上采用的主流重油垢清洗剂多采用高溶剂、高pH值或高碱配方,导致其安全性和环保性欠佳。如何针对油烟机重油垢的特点,研制高效、环保安全的低成本水基清洗剂是民用清洗领域的一大难题。

  本文作者回曾针对美食街路面油污的特点,研制了主要由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)和烷基糖苷(APG)等复配成的高效绿色半水基清洗剂,但该配方仍采用了价格相对较高的助溶剂D-柠橡烯桔子油。本文进一步选用工业品绿色表面活性剂非离子型APGP]、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)[10]和阴离子型表面活性剂F、直链烷基苯磺酸钠(LAS)组合,经与有机碱三乙醇胺[]、无磷整合剂柠檬酸钠2]和自来水有机复配,在大量小试和中试实验的基础上研制出了一种非常适于油烟机重油垢清洗的新型高效环保型水基清洗剂。

  将两个反应釜标记为A和B,将一定量APG和自来水加入到A中,50℃下化匀;将所需表面活性剂F、AES、LAS和AEO-9加入到B中,随后加入A中搅拌下形成溶液,并依次加入三乙醇胺和柠橡酸钠,直至形成溶液。

  将洗净的试片于120℃下干燥30min、干燥器中冷却30min后称重。用毛刷在试片规定部位涂敷油垢,其质量控制在(0.2410.02)g,转移至干燥的培养皿中后,依次在200C下干燥10min、在干燥器中陈化20~22h后将试片称重;将试片置于500mL烧杯,加入50mL清洗剂后,将烧杯放置于25℃、一定转速的恒温振荡箱中振荡10min,取出试片,于120℃下干燥20min、干燥器中冷却30min后称重。去污力的计算方法参见文献。

  自制清洗剂和市售某品牌厨房多用清洗剂的外观、气味、稳定性、碱度、pH值和腐蚀性的比较测试均参照标准进行。

  在预实验基础上采用正交试验对配方组成进行优化,确定各组分的最佳百分含量量5]。将表面活性剂F、APG、AES、LAS、AEO-9、柠橡酸三钠和三乙醇胺及其含量分别作为正交表的因素和水平,进行7因素、3水平的Lug(37)正交试验。以去污力为主要实验指标计算极差,确定各因素的主次顺序。

  各因素的主次顺序为A(表面活性剂F)、C(AES)、B(APG)、G(三乙醇胺)、E(AEO-9)、F(柠橡酸三钠)和G(LAS):根据极差分析选取优化配方ABC2D;E1F1G2,即4%表面活性剂F、3.5%APG、1%AES、0.5%LAS、1%柠橡酸钠和3%三乙醇胺。进一步按优化配方制备清洗剂,进行外观和去污力测试,可知正交试验分析得到的优化配方即为最佳配方,其去污力为93.6%。

  将最佳配方所制备清洗剂和市售某品牌厨房多用清洗剂分别在不同温度和稀释倍数下进行去污力对比,自制清洗剂的效果更佳,在10℃低温下的去污力可达93.6%,温度升至30℃时高达99.6%:稀释数倍后仍具有很高的去污力,稀释10倍后仍高达90%以上。

  进一步参照国家标准,对最佳配方自制清洗剂和市售某品牌厨房多用清洗剂的外观、气味、稳定性、碱度、pH值和腐蚀性等指标进行比较测试。自制清洗剂为浅黄色透明液体、无特殊气味、稳定性好,且碱度、pH值和对金属的腐蚀率均低于市售某品牌厨房多用清洗剂,而去污力则优于后者,在近中性pH值下实现了清洗性能的高效化。

  自制清洗剂清洗性能优异的原因可归纳为:①以表面活性剂F和APG为主的阴离子-非离子表面活性剂的有机复配,不仅与其它组分之间有极好的相容性,还能有效地提高非离子表面活性剂的脱脂率];②整合剂柠橡酸钠既能有效地去除自来水中的Ca2”、Mg*,又能微调溶液的pH值,改善清洗剂的去污性能;③有机碱三乙醇胺能与油垢发生皂化作用,使油垢在溶液冲力作用下脱离出来,还能阻止或减缓金属的腐蚀速率。

  将自制水基清洗剂喷射到油烟机重油垢表面,使其润湿乳化2~3min,可见重油垢迅速软化、溶解并脱离油烟机表面,随后用抹布反复擦洗几次,直至擦洗油烟机表面无油膜或黏物附着。大量现场试验表明,自制清洗剂具有去除重油垢适用温度范围宽、速度快、效率高、耐硬水和原料成本较低等显著优点,还可以进一步推广到食堂、餐馆、车站等公众场合以及食油加工与销售等行业动植物油污的清洗。

  (1)针对重油垢特点研制水基清洗剂的主要配方为兼容性好、基本无刺激、可降解、环境友好的绿色表面活性剂,适应了清洗剂行业逐步向环保、高效方向发展的趋势,其最佳配方组成为4%阴离子表面活性剂F、3.5%APG、1.0%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、0.5%LAS、1%柠橡酸钠和3%三乙醇胺。

  (2)按最佳配方自制环保型水基清洗剂的综合去污性能明显优于市售某品牌厨房多用清洗剂,不仅温度适用范围宽,稀释10倍后的去污力仍高于90%,而且配方所采用的表面活性剂和助剂均为价格低廉的工业原料,溶剂为自来水,并且制备工艺非常简单,因而具有广泛的推广应用价值。返回搜狐,查看更多

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