CN110452779A - 纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核电去污技术领域，尤其涉及一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，由以下重量百分比的原料制成：复合表面活性剂12~18wt%、络合剂15~20wt%、酶制剂8~14wt%、酶稳定剂5~8wt%、Ph调节剂和余量的水，可满足和核电纺织品的去污，尤其是放射性核素污染有优异的去污效果，且不含有害成分、环境友好、去污后对织物无损、易漂洗、无残留。
Description
技术领域
本发明涉及核电去污技术领域，尤其涉及一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法。
背景技术
核电纺织品去污传统常用的去污剂配方，液体：0.1%LAS加0.5%SHMP。粉末：24%LAS、47.8%焦磷酸钠或SHMP，2%CMC，24.4%硫酸钠混合，使用浓度0.25~5%。存在去污效率低，废水处理难度大。
核电纺织品去污按去污介质可分为干法去污、半干法去污、湿法去污三种去污方法：1）干法去污：干法去污既不使用水等极性溶剂，也不使用溶于极性溶剂的去污剂，最常用的方法包括拍打、抖拂、扫除和真空吸尘等。干法去污在纺织品去污中尤其对气溶胶粉尘沾染相当重要。在任何情况下，干法去污都有效，去污可达30%-50%，去污效果取决于纺织品的种类、沾染物的特性和污染水平等。干法去污对个人而言，实施简单。但应注意干法去污时不能再潮湿环境下进行，否则影响去污效果。2）半干法去污，和其它表面一样，纺织品的半干法去污是使用泡沫。泡沫通过海绵或泡沫发生器产生，干涩后的泡沫如不黏的话，可通过拍打，或干刷泡沫层的方法除掉；还可以使用约2 cm后的泡沫层作用与沾染表面几分钟，再用真空吸尘器吸掉。这种去污方法去污效率可高达70-80%，但因织物的特性、沾染物的组成和特性以及泡沫的去除方法不同而不同。该方法的优点是简单，几乎无废水产生，缺点是去污效率低。3）湿法去污，湿法去污是将被沾染的纺织品浸入溶液（或水）中进行去污的一种方法，又称为洗涤去污。其优点是去污效率高95%-99%。
目前市场上用于核电纺织品去污的专用去污剂大多从法国和德国进口，供货周期长、价格昂贵、产品单一。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，可满足和核电纺织品的去污，尤其是放射性核素污染有优异的去污效果，且不含有害成分、环境友好、去污后对织物无损、易漂洗、无残留。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂，由以下重量百分比的原料制成：复合表面活性剂12~18wt%、络合剂15~20wt%、酶制剂8~14wt%、酶稳定剂5~8wt%，Ph调节剂和余量的水，
所述复合表面活性剂由重量比1：2~4的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂制成，所述阴离子表面活性剂是由脂肪醇醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸和烷基苯磺酸中以任意比例混合，所述非离子表面活性剂为丙二醇嵌段聚醚与脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9以任意比例混合；
所述络合剂由甲基甘氨酸二乙酸三钠、二乙烯三胺五乙酸、亚氨基二琥珀酸钠组成，甲基甘氨酸二乙酸三钠和二乙烯三胺五乙酸的重量相同，甲基甘氨酸二乙酸三钠和二乙烯三胺五乙酸的重量之和与亚氨基二琥珀酸钠的重量比为1：0.5-2；
所述酶制剂为蛋白酶和脂肪酶以任意比例混合；
所述酶稳定剂为硼酸和海藻糖以任意比例混合；
Ph值为9.0-9.6。
进一步地，所述复合表面活性剂由重量比1：2~3的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂制成。
进一步地，所述阴离子表面活性剂由重量比为1~4：1~3.5之间脂肪醇醚硫酸钠和烷基苯磺酸，以及任意比例的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸混合而成。
进一步地，所述酶稳定剂为硼酸或者重量比4：1的硼酸与海藻糖组合物。
进一步地，所述PH调节剂为氢氧化钾或柠檬酸。
一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，向反应釜中加入配方量的水，加热至55~60℃，缓慢加入配方量的表面活性剂加热至80℃保温至溶解；
步骤二，依次加入配方量络合剂，1200转/分搅拌10分钟；
步骤三，自然冷却至55℃依次加入酶制剂、酶稳定剂，800转/分，55℃恒温搅拌搅拌20分钟；
步骤四，采用柠檬酸或氢氧化钾调节PH值9.0-9.6；
步骤五，检测包装。
本发明的有益效果在于：本发明选用脂肪酶与蛋白酶作为添加剂，可增效表面活性剂对黏着性沾染核素的去污，其过程大致可分为如下阶段：
1，酶催化复合表面活性剂有较低的表面张力，可快速的吸附在污染物和表面上，对脂肪及蛋白类有机物作用，使其乳化，加快络合剂对核素进行络合分散，脱落；
2，分子在机械力作用下使污垢与表面分离；
3，亚氨基二琥珀酸钠与乙烯三胺五乙酸和甲基甘氨酸二乙酸三钠按比例混合使用有较强的络合性超过任何单一络合剂的络合能力，在机械力的作用下使分散脱落的放射性核素稳定的分散在在溶液中，不再沉积。
4，从本发明去污后的纺织品SEM 扫描电镜图、EDS能谱及IC离子色谱分析结果可以看出，本发明去污后对纺织品无损，漂洗后无其它元素残留。不含有卤素，可满足核工业规范。
5，采用硼酸作为酶稳定剂，可以保证在有效期内不失效。且可以缓冲PH值使其络合剂发挥到最佳去污效果。
附图说明
图1为去污前纺织品EDS能谱图；
图2为去污后纺织品EDS能谱图；
图3为混纺织物洗涤前SEM扫描电镜图；
图4为混纺织物洗涤100次后的SEM扫描电镜图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的技术方案进行说明。
以下各实施例的黏着性沾染核素去污剂制备方法如下：
步骤一，向反应釜中加入配方量的水，加热至55~60℃，缓慢加入配方量的表面活性剂加热至80℃保温至溶解；
步骤二，依次加入配方量络合剂，1200转/分搅拌10分钟；
步骤三，自然冷却至55℃依次加入酶制剂、酶稳定剂，800转/分，55℃恒温搅拌搅拌20分钟；
步骤四，采用柠檬酸或氢氧化钾调节PH值9.0-9.6；
步骤五，检测包装。
实施例1
一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，由以下重量的原料制成，丙二醇嵌段聚醚35g、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 85g、脂肪醇醚硫酸钠20g、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸5g、烷基苯磺酸5g、甲基甘氨酸二乙酸三钠50g、二乙烯三胺五乙酸50g、亚氨基二琥珀酸钠100g、蛋白酶95g、脂肪酶5g、硼酸60g、海藻糖15g、去离子水475g。
采用氢氧化钾或柠檬酸调节PH值9.0，将该实例用去离子水稀释至含量为5克/升，50℃，搅拌去污45分钟，去污检测效果见附表1。
实施例2
一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，由以下重量的原料制成，丙二醇嵌段聚醚35g、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 90g、脂肪醇醚硫酸钠35g、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸5g、烷基苯磺酸10g、甲基甘氨酸二乙酸三钠40g、二乙烯三胺五乙酸40g、亚氨基二琥珀酸钠70g、蛋白酶80g、脂肪酶40g、硼酸40g、海藻糖10g、去离子水505g。
采用氢氧化钾或柠檬酸调节PH值9.2，将该实例用去离子水稀释至含量为5克/升，50℃，搅拌去污45分钟，去污检测效果见附表1。
实施例3
一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，由以下重量的原料制成，丙二醇嵌段聚醚25g、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 70g、脂肪醇醚硫酸钠10g、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸20g、烷基苯磺酸10g、甲基甘氨酸二乙酸三钠45g、二乙烯三胺五乙酸45g、亚氨基二琥珀酸钠50g、蛋白酶40g、脂肪酶100g、硼酸50g、海藻糖12.5g、去离子水522.5g。
采用氢氧化钾或柠檬酸调节PH值9.5。将该实例用去离子水稀释至含量为5克/升，50℃，去污45分钟，去污检测效果见附表1。
实施例4
一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，由以下重量的原料制成，丙二醇嵌段聚醚40g、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 55g、脂肪醇醚硫酸钠10g、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸20g、烷基苯磺酸10g、甲基甘氨酸二乙酸三钠45g、二乙烯三胺五乙酸45g、亚氨基二琥珀酸钠70g、蛋白酶60g、脂肪酶80g、硼酸42g、海藻糖10.5g、去离子水512.5g。
采用氢氧化钾或柠檬酸调节PH值9.2。将该实例用去离子水稀释至含量为5克/升，50℃，搅拌去污45分钟，去污检测效果见附表1。
实施例5
一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，由以下重量的原料制成，丙二醇嵌段聚醚38g、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 57g、脂肪醇醚硫酸钠11g、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸19g、烷基苯磺酸8g、甲基甘氨酸二乙酸三钠32g、二乙烯三胺五乙酸32g、亚氨基二琥珀酸钠100g、蛋白酶68g、脂肪酶80g、硼酸50g、海藻糖12g、去离子水493g。
采用氢氧化钾或柠檬酸调节PH值9.6。将该实例用去离子水稀释至含量为5克/升，50℃，搅拌去污45分钟，去污检测效果见附表1。
对比例1
一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，由以下重量的原料制成，丙二醇嵌段聚醚38g、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 57g、脂肪醇醚硫酸钠11g、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸19g、烷基苯磺酸8g、甲基甘氨酸二乙酸三钠22g、二乙烯三胺五乙酸22g、亚氨基二琥珀酸钠40g、蛋白酶60g、脂肪酶80g、硼酸42g、海藻糖12g、去离子水589g。
采用氢氧化钾或柠檬酸调节PH值9.6。将该实例用去离子水稀释至含量为5克/升，50℃，搅拌去污45分钟，去污检测效果见附表1。
对比例2
一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，由以下重量的原料制成，丙二醇嵌段聚醚65g、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 65g、脂肪醇醚硫酸钠34g、烷基苯磺酸40g、甲基甘氨酸二乙酸三钠50g、二乙烯三胺五乙酸12g、亚氨基二琥珀酸钠2g、蛋白酶6g、脂肪酶10g、硼酸2g、海藻糖20g、去离子水694g。
采用氢氧化钾或柠檬酸调节PH值9.6。将该实例用去离子水稀释至含量为5克/升，50℃，搅拌去污45分钟，去污检测效果见附表1。
对比例3
一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂及其制备方法，由以下重量的原料制成，丙二醇嵌段聚醚22g、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 55g、脂肪醇醚硫酸钠68g、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸32g、烷基苯磺酸60g、二乙烯三胺五乙酸26g、亚氨基二琥珀酸钠50g、蛋白酶30g、脂肪酶80g、硼酸6g、海藻糖22g、去离子水549g。
采用氢氧化钾或柠檬酸调节PH值9.6。将该实例用去离子水稀释至含量为5克/升，50℃，搅拌去污45分钟，去污检测效果见附表1。
附表1
由附表2可以知道，当原料的配比在复合表面活性剂12~18wt%、络合剂15~20wt%、酶制剂8~14wt%、酶稳定剂5~8wt%范围内，且阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂之间的重量比为1:2-4，甲基甘氨酸二乙酸三钠和二乙烯三胺五乙酸的重量相同，甲基甘氨酸二乙酸三钠和二乙烯三胺五乙酸的重量之和与亚氨基二琥珀酸钠的重量比为1：0.5-2时，去污率能够达到97%以上，超出该范围后，去污能力下降。
去污剂对材料的影响测试方法按AATCC 61-2013标准（美国）。
具体条件为：
去污剂浓度5g/L；
温度50℃；
时间45 min；
钢珠：50个/缸。
经本发明去污剂洗涤后用40±3℃温水洗1 min，挤干后置入60℃烘箱内烘干通过SEM和EDS测试得出：纺织品去污原样和去污100次后的表面形貌与原样的表面形貌相比没有明显变化；去污前和去污100次后的元素组成与原样元素组成相比没有变化，均表现为C、O两种元素组成，且原子百分比也基本不变，这意味着经该发明去污后并未有明显的其它元素成分残留在织物上。
使用后有害元素检测见附表2。
附表2
本申请提供的纺织品表面黏着性沾染核素去污剂，不含氟、氯、溴、碘等元素，不干扰放射性测量，废水容易处理，环境友好度高。
去污剂实例1-5与对比例1-3对纺织品分散性测试，结果见附表3。
附表3
分散性的实验方法：
1）点滴试验，滤纸底部不与其它物体接触悬空状态，在保持成水平的滤纸上将染料液10g/l，用5cc滴管在同一位置滴5滴，完成滴落后，把滤纸保持垂直的状态加以风干。
2）判定：由对滤纸的厚度方向与平面方向的染料液扩散状况的变化，将所发生纹路状态区分为1级到5级的等级加以判定。
3）分散性最好的判定为5级，此染料液的滴落部分，扩散部分的着色度差异小，在滤纸的表里皆无明显界限且均匀。如滤纸表里状态相等，滴下的中央部被染着成浓色，染料粒子会从滤纸表面通过至里面，而判定为3级。如为非分散性的染料时，则染料成分只位于滴下部分的表面，而称此为分散性1级。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种纺织品表面黏着性沾染核素去污剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：复合表面活性剂12~18wt%、络合剂15~20wt%、酶制剂8~14wt%、酶稳定剂5~8wt%，Ph调节剂和余量的水，
所述复合表面活性剂由重量比1：2~4的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂制成，所述阴离子表面活性剂是由脂肪醇醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸和烷基苯磺酸中以任意比例混合，所述非离子表面活性剂为丙二醇嵌段聚醚与脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9以任意比例混合；
所述络合剂由甲基甘氨酸二乙酸三钠、二乙烯三胺五乙酸、亚氨基二琥珀酸钠组成，甲基甘氨酸二乙酸三钠和二乙烯三胺五乙酸的重量相同，甲基甘氨酸二乙酸三钠和二乙烯三胺五乙酸的重量之和与亚氨基二琥珀酸钠的重量比为1：0.5-2；
所述酶制剂为蛋白酶和脂肪酶以任意比例混合；
所述酶稳定剂为硼酸和海藻糖以任意比例混合；
Ph值为9.0-9.6。
2.根据权利要求1所述的纺织品表面黏着性沾染核素去污剂，其特征在于，所述复合表面活性剂由重量比1：2~3的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂制成。
3.根据权利要求1所述的纺织品表面黏着性沾染核素去污剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂由重量比为1~4：1~3.5之间脂肪醇醚硫酸钠和烷基苯磺酸，以及任意比例的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸复配而成。
4.根据权利要求1所述的纺织品表面黏着性沾染核素去污剂，其特征在于，所述酶稳定剂为硼酸或者重量比为4：1的硼酸与海藻糖组合物。
5.根据权利要求1所述的纺织品表面黏着性沾染核素去污剂，其特征在于，所述PH调节剂为氢氧化钾或柠檬酸。
6.一种制备权利要求1所述的纺织品表面黏着性沾染核素去污剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，向反应釜中加入配方量的水，加热至55~60℃，缓慢加入配方量的表面活性剂加热至80℃保温至溶解；
步骤二，依次加入配方量络合剂，1200转/分搅拌10分钟；
步骤三，自然冷却至55℃依次加入酶制剂、酶稳定剂，800转/分，55℃恒温搅拌搅拌20分钟；
步骤四，采用柠檬酸或氢氧化钾调节PH值9.0-9.6；
步骤五，检测包装。
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