ЧИСТЯЩАЯ ПАСТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ЛИНИЯ ДЛЯ ЕЕ ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2007 года по МПК C11D1/12 C11D3/02 C11D3/14 

Изобретение относится к препаратам бытовой химии, которые обладают расширенными эксплуатационными свойствами: чистят, дезинфицируют, снимают ржавчину, а также характеризуются антикоррозионными свойствами и могут быть использованы для чистки и санирования посудохозяйственных изделий эмалированных, металлических, санитарно-технического оборудования (умывальников, ванн, унитазов, газовых горелок), мраморных и керамических поверхностей.

Современные чистящие средства для посуды должны отвечать целому ряду требований, среди которых, наряду с высоким чистящим эффектом и отсутствием токсичности, одними из самых важных являются способность дезинфицировать очищаемую поверхность и не оказывать на нее повреждающего действия.

Многократное использование посуды приводит к тому, что она становится резервуаром патогенных микроорганизмов. В связи с этим большой интерес представляют препараты, предназначенные для чистки и одновременного обеззараживания посуды, что особенно важно в период эпидемий.

Известен состав для очистки твердой поверхности, содержащий поверхностно-активное вещество, дезинфицирующий агент, полифосфат натрия и абразив, в котором, с целью повышения дезинфицирующего действия, состав дополнительно содержит кальцинированную соду, а в качестве абразива он содержит кизельгур или глинозем при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Поверхностно-активные вещества3-7Полифосфат натрия3-7Кальцинированная сода2-4Дезинфицирующий агент30-32Кизельгур или черноземдо 100

в качестве дезинфицирующего агента он содержит перборат или перкарбонат натрия, а в качестве поверхностно-активного вещества состав содержит мыльный порошок или соединение на основе полиоксиэтилированного моноэтаноламида синтетических жирных кислот С₁₀-C₁₆ и мочевины (SU, авторское свидетельство №734254. М. кл.² С 11 D 1/66, C 11 D 3/48. Состав "Оксиблеск" для очистки твердой поверхности Н.В.Чернова, О.В.Финкель, О.П.Пилипенко, Н.Ф.Тененбойм, Н.С.Зеланина, О.М.Банникова (СССР). - (Заявка №2537718 / 23 - 04; Заявлено 01.11.1977; Опубл. 15.05.1980, Бюл. №18 // Открытия. Изобретения. - 1980. - №18)).

Препарат "Оксиблеск" обладает высокими чистящим и отбеливающим эффектами, но наряду с этим и имеет недостатки. Наличие в составе кизельгура или глинозема влечет за собой повреждение поверхности при чистке стеклянной и фарфоровой посуды с рисунком по глазури, а также он не обладает достаточным дезинфицирующим действием для уничтожения патогенной микрофлоры.

Известно средство для очистки твердой поверхности, содержащее триполифосфат натрия и кальцинированную соду, в котором, с целью улучшения чистящих и дезодорирующих свойств средства, в его состав дополнительно введены хлорированный тринатрийфосфат и бикарбонат натрия при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Хлорированный тринатрийфосфат10-12Триполифосфат натрия3-5Кальцинированная сода3-5Бикарбонат натрия84-78

(SU, авторское свидетельство №467097. М. кл. С 11 D 7/12, С 11 D 7/16. Средство для очистки твердой поверхности / О.П.Пилипенко, Н.Ф.Тененбойм, B.C.Гапонюк, Н.Г.Лопатина (СССР). - (Заявка №1971632 / 23 - 04; Заявлено 26.11.1973; Опубл. 15.04.1975, Бюл. №14 // Открытия. Изобретения. - 1975. - №14).

К недостаткам описанного препарата "Светлый" относятся высокая щелочность, отсутствие ароматизатора (отдушки), низкая дезинфицирующая способность и высокая цена за счет наполнителя бикарбоната натрия.

Известен состав для чистки твердой поверхности, содержащий поверхностно-активное вещество, триполифосфат натрия и абразив, в котором, с целью расширения области применения при сохранении чистящих свойств, состав дополнительно содержит метасиликат натрия, карбамид и сульфат натрия и в качестве поверхностно-активного вещества он содержит полиэтиленгликоль или полиоксиэтиленгликолевый эфир моноэтаноламидов синтетических жирных кислот фракции С₁₀-C₁₆ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэтиленгликоль или полиоксиэтиленгликолевый эфир моноэтаноламидов синтетических жирных кислот фракции С₁₀-C₁₆3-4Триполифосфат натрия5-9Метасиликат натрия3-7Абразив35-45Карбамид2,5-3,5Сульфат натриядо 100

(SU, авторское свидетельство №891766. М. кл³. С 11 D 1/66, C 11 D 3/02, С 11 D 3/14. Состав для очистки твердой поверхности "Чистин" / Л.М.Чеглокова, А.Л.Пашков, О.П.Пилипенко, Н.С.Моргунова, Н.Ф.Хасанова, К.Н.Жаравин (СССР). - (Заявка №2917923 / 23 - 04; Заявлено 30.04.1980; Опубл. 23.12.1981, Бюл. №47 // Открытия. Изобретения. - 1981. - №47).

К недостаткам препарата "Чистин" относятся механическое повреждение очищаемой поверхности из-за высокого содержания абразивного материала до 45%. Отсутствие отдушки не устраняет неприятные запахи, а карбамид не обеспечивает требуемой дезинфекции.

Известно средство для очистки предметов домашнего обихода на основе абразивного вещества, жидкого стекла, триполифосфата натрия и сульфонола, в котором, с целью повышения эффективности средства, в его состав введены этиленгликоль и натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы; оно состоит из 13-25% сульфонола, 2-15% этиленгликоля, 3-15% жидкого стекла, 3-15% триполифосфата натрия, 0,1-2% натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, 40-65% абразивного вещества (SU, авторское свидетельство №288214. М. кл. С 11 D 9/04. Средство для очистки предметов домашнего обихода / А.А.Пашков, В.И.Кондратова, Л.М.Чеглокова, В.В.Правдин, С.И.Болдырева (СССР). - (Заявка №1365327 / 23 - 04; Заявлено 23.09.1969; Опубл. 03.12.1970, Бюл. №36 // Открытия. Изобретения. - 1970. - №36).

К недостаткам чистящей пасты "Санита" относятся низкая степень очистки от ржавчины, слабая санирующая способность и высокая себестоимость продукции.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится чистящая паста для очистки твердой поверхности, содержащая метасиликат натрия, алкилбензолсульфонат, воду, наполнитель и отдушку, в котором, с целью повышения степени очистки от ржавчины, паста содержит в качестве наполнителя шлам отхода суперфосфатного производства, полученный при нейтрализации сточных вод, и дополнительно - кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Метасиликат натрия4-5Кальцинированная сода0,9-1,5Алкилбензолсульфонат4,0-4,5Отдушка0,1-1,0Шлам отходов суперфосфатного производства, полученных при нейтрализации сточных вод65-70Водадо 100

(SU, авторское свидетельство №1073280 А. М. кл³. С 11 D 1/12, С 11 D 3/4, С 11 D 3/14. Чистящая паста "Суперксоль" для очистки твердой поверхности / М.И.Пивоварова, В.Т.Кузьмин, Н.А.Круглый, Г.С.Садовая (СССР). - (Заявка №3507428 / 23 - 04; Заявлено 29.10.1982; Опубл. 15.02.1984, Бюл. №6 // Открытия. Изобретения. - 1984. - №6).

К недостаткам описанной пасты "Суперксоль" относятся низкая дезинфицирующая способность, абразивное механическое повреждение очищаемой поверхности и высокая себестоимость пасты.

Известна линия по производству пасты для очистки твердой поверхности, содержащая емкости для компонентов пасты, средства транспортирования, смеситель, вибратор для выдачи готовой продукции, резервную и рабочую емкости для готовой продукции, шнековый дозатор, средство для фасовки и упаковки готовой продукции и транспортер выдачи чистящей пасты в упаковке (см., например. Исходные данные по проектированию технологического производства чистящего средства "Аммоксоль" мощностью 300 тонн в год на Светлоярском заводе БВК ПО "Волгоградбиосинтез". - Волгоград, 1991. - 19 с.).

К недостаткам описанной линии, принятой в качестве наиближайшего аналога, относятся ограниченные функциональные возможности.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - утилизация минерального шлама - отхода производства белково-витаминного концентрата.

Технический результат - повышение дезинфицирующей способности чистящей пасты и качества очистки твердой поверхности.

Указанный технический результат в части средства для очистки твердой поверхности достигается тем, что в известной чистящей пасте для очистки твердой поверхности, содержащей сульфонол, соду кальцинированную, отдушку, шлам отходов производства, согласно изобретению паста содержит в качестве наполнителя минеральный шлам отходов производства белково-витаминного концентрата и дополнительно рассол природного минерала бишофит формулы MgCl·6Н₂О плотностью 1,2...1,3 т/м³ при следующем соотношении компонентов, мас.%: сульфонол (алкилбензолсульфонат) - 3-5; сода кальцинированная - 10-20; отдушка - 0,4-1,2; минеральный шлам отхода производства белково-витаминного концентрата - 52-58; рассол природного минерала бишофит - 4-6; вода - до 100.

Указанный технический результат в части технического оборудования достигается тем, что в известной линии по производству чистящей пасты для очистки твердой поверхности, включающей емкость для шлама отхода производства, емкость для сульфонола, емкость для кальцинированной соды, емкость для отдушки, средства транспортирования, смеситель, вибратор для выдачи готовой продукции, резервную и рабочую емкости для готовой продукции, резервную и рабочую емкости для готовой продукции, шнековый дозатор, средство для фасовки и упаковки готовой продукции и транспортер выдачи чистящей пасты в упаковке, согласно изобретению она снабжена последовательно установленными в технической цепи приемным бункером для минерального шлама-сырца отходов производства белково-витаминного концентрата, сушилкой, промежуточным бункером высушенного шлама, дробилкой, решетным классификатором, емкостями для стандартного и нестандартного шлама, циклоном, вентилятором, рукавным фильтром для сбора пылевой фракции шлама и шиберным затвором, емкостью для рассола природного минерала бишофит и емкостью для воды, гидравлически соединенными со смесителем.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлена линия по производству чистящей пасты для очистки твердой поверхности на основе минерального шлама из отхода производства белково-витаминного концентрата.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Чистящая паста для очистки твердой поверхности содержит следующие известные компоненты: сульфонол (алкилбензолсульфанат натрия), соду кальцинированную, отдушку, шлам отхода производства.

В заявленной пасте в качестве наполнителя использован минеральный шлам из отхода производства белково-витаминного производства. Минеральный шлам содержит в основном неводорастворимый остаток аммофоса. Физико-химические показатели минерального шлама представлены в таблице 1.

Для повышения дезинфицирующей способности пасты в ее состав введен рассол природного минерала бишофит (bishofit) формулы MgCl₂·6Н₂О плотностью 1,2...1,3 т/м³. Природные залежи минерала бишофит по данным геологической разведки только в Волгоградской области оцениваются миллиардами тонн. Минерал бишофит извлекают на дневную поверхность растворением воды и выкачиванием из скважины. Минерал бишофит - гигроскопичен. Состав проб рассола выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме приведен в таблице 2. Химический анализ проб рассола выщелачивания бишофита и содержание в них макро- и микроэлементов (рапа из скважины №4-11 Городищенского месторождения) представлен в таблице 3. Анализ проб рассолов бишофита из разных месторождений показан в таблице 4. Состав рассола бишофита, добытого в черте г.Волгограда, дан в таблице 5. Заявленная паста выполнена при следующем соотношении компонентов, мас.%: сульфонол (алкилбензолсульфанат натрия) - 3-5; сода кальцинированная - 10-20; отдушка - 0,4-1,2; минеральный шлам отхода производства белково-витаминного концентрата - 52-58; рассол природного минерала бишофит - 4-6; вода - остальное.

Сульфонол введен в композицию пасты в качестве бактерицида. Он относится к анионным поверхностно-активным веществам к группе алкиларилсульфонатов. Это продукт алкилирования бензола фракцией олефинов в присутствии катализатора хлористого алюминия, представляющий собой смесь натриевых солей алкилбензолсульфокислот с алкильными остатками преимущественно нормального строения, содержащими 11-12 атомов углерода.

По внешнему виду сульфонол - жидкая паста желтовато-коричневого цвета. Содержание натриевых солей алкилбензосульфокислот - 50-55%; сульфата натрия - около - 60%; несульфированных соединений - около 1%. Сульфонол хорошо растворим в воде и спирте.

Сульфонол в предлагаемой рецептуре одновременно играет роль дезинфицирующего компонента и роль поверхностно-активного вещества, содержащего композиции хорошую смачивающую и моющую способности. Кроме того, композиция с ним имеет хорошую пастозность без введения в состав рецептуры воды.

В качестве основного чистящего агента использован переработанный минеральный шлам из отхода производства микробного белка из углеводов нефти, полученной на стадии приготовления растворов питательных солей. Образование минерального шлама на Светлоярском заводе белково-витаминных концентратов (Волгоградская область РФ) составляет около 5000 тонн в год. Физико-химические и теплофизические показатели минерального шлама из отхода производства белково-витаминного концентрата и чистящей пасты на его основе показаны в таблице 6. Содержание выявленных химических элементов в сухом шламе отхода производства белково-витаминного концентрата приведено в таблице 7. Переработанные отходы в данном составе обеспечивают не только чистящий эффект, но и частично убирают неприятные пищевые запахи, которые остаются на посуде. Для усиления дезодорирующего эффекта использован рассол природного минерала бишофит, который одновременно обеспечивает санацию посуды.

Вводимая в пасту отдушка придает ей соответствующий аромат.

Показатели технического уровня пасты приведены в таблице 8.

В качестве агентов, повышающих очищающую способность ПАВ за счет деспергирующего и эмальгирующего действий, в рецептуру введен карбонат натрия (кальцинированная сода). Сода кальцинированная техническая, как компонент пасты, должна отвечать требованиям ГОСТ 5100 - 85.

Отходы производства белково-витаминного концентрата, не использовавшиеся и шедшие в отвал, в данном составе чистящей пасты используются в натуральном виде и не требуют дополнительной переработки. Введение в состав чистящей пасты других абразивов не требуется. В указанных отходах содержится тонкодисперсная окись кальция (до 15%), железа (до 44%), фосфора (до 13%), калия (до 4,5%) и азота (до 13,5%) (см. таблицу 7) с размерами частиц 20-30 микрон, которые являются хорошим абразивом. Они эластичны и способствуют механической очистке загрязненной поверхности. Кроме того, фосфаты сами являются хорошим моющим компонентом. Содержание других солей в отходах незначительно, а поэтому совершенно безвредно для человека.

Пример. Готовят три рецептуры пасты (1, 2, 3 - см. таблицу 9) на основе отхода производства белково-витаминного концентрата. Для этого к отходам добавляют сульфонол, соду кальцинированную, отдушку, рассол природного минерала бишофит и воду в количествах, приведенных в таблице 9, и тщательно перемешивают до получения гомогенной массы. Приготовленные рецептуры испытывают в сравнении с известными пастами "Санита" и "Суперксоль". Результаты испытаний физико-механических свойств приведены в таблице 10.

Приведенные данные в таблице 10 показывают, что разработанная паста имеет преимущества перед известными, поскольку очищает поверхность от ржавчины. Кроме того, паста имеет ряд других свойств, в частности дезинфицирующие, и предохраняет поверхность от коррозии.

За счет MgCl₂·6H₂O в рассоле бишофита паста активна в отношении бактерий возбудителей кишечных инфекций, туберкулеза, инфекций верхних дыхательных путей (дифтерия, скарлатина и др.), грибов рода Кандида, дерматофитов и вирусов (возбудителей гриппа, других острых респираторных вирусных инфекций, вирусных гепатитов, ВИЧ-инфекций, герпеса, ротавирусных гастроэнтеритов).

Линия по производству чистящей пасты для очистки твердой поверхности на основе минерального шлама из отхода производства белково-витаминного концентрата и рассола природного минерала бишофит включает емкость 1 для сухого и просепарированного шлама в виде порошка из отхода производства белково-витаминного концентрата, емкости 2 для сульфонола, емкости 3 для соды кальцинированной, емкости 4 для отдушки, средств транспортирования 5 со сменными бадьями 6, смеситель 7, вибратор 8 для выдачи готовой продукции из смесителя 7, резервную емкость 9 для готовой пасты, рабочую емкость 10 для готовой пасты, шнековый дозатор 11, средство 12 для фасовки и упаковки готовой продукции, транспортер 13 выдачи чистящей пасты в упаковке в промежуточный склад. Резервная и рабочие емкости 9 и 10 взаимно соединены трубопроводами и насосами для перекачки пасты из одной емкости в другую или в шнековый дозатор 11.

Линия снабжена емкостью 14 для рассола природного минерала бишофит и емкостью 15 для воды. Емкости 14 и 15 соединены гидравлически через вентили 16 и 17 со смесителем 8.

Кроме описанных узлов линия снабжена приемным бункером 18 для минерального шлама-сырца отхода производства белково-витаминного концентрата, сушилкой 19, промежуточным бункером 20 для высушенного шлама, дробилкой 21, решетным классификатором 22, емкостями 23 и 24 для стандартного и нестандартного шлама, циклоном 25, вентилятором 26, рукавным фильтром 27 для сбора пылевой фракции шлама и шиберным затвором 28. Описанные узлы связаны средствами транспортирования и обеспечивают непрерывный грузопоток. Стандартный шлам из емкости 23 в дозированном количестве, согласно рецептуре в таблице 9, поступает в емкость 1.

Линия по производству чистящей пасты для очистки твердой поверхности работает следующим образом.

Шлам аммофоса отхода производства белково-витаминного концентрата поступает для на производства чистящей пасты с влажностью (в зависимости от времени года) 45-58% и складируется на площадке, защищенной от осадков, для естественной сушки. Влажность шлама-сырца после естественной сушки должна быть не более 45%. Для получения пасты размер гранул в шламе не должен превышать 0,2 мм. Это обеспечит ее высокие чистящие способности и исключит абразивное повреждение очищаемых поверхностей.

Шлам отхода после естественной сушки при помощи сменной бадьи 6 и средства транспортирования 5 (электрический тельфер на рельсовом пути) в количестве 181,4 кг загружают в приемный бункер 18. Описанная линия рассчитана на 300 т в год чистящей пасты. Часовая производительность - 150 кг. Из приемного бункера 18 порция шлама-сырца поступает в сушилку 19. Теплоносителем Q для сушки является горячий воздух, который подается от калорифера в сушилку 19 в таком количестве, чтобы температура сушильного агента в зоне уплотнения шлама была не ниже +75°С. Процесс сушки порции шлама длится не более 1 часа. По мере высушивания шлама (остаточная влага не более 5%) он поступает в промежуточный бункер 20 и остывает до температуры окружающей среды.

Затем в дозированном количестве посредством шиберной заслонки сухой шлам направляется в дробилку 21. После размола шлама масса направляется на классификатор 22. С классификатора 22 кондиционная фракция шлама с размерами зерен менее 0,2 мм поступает в переменную емкость 23 для кондиционного шлама. Некондиционная фракция шлама из переносной емкости 24 повторно направляется в промежуточный бункер 20 для повторного размола. Сухой кондиционный шлам с необходимой массой перемещается в емкость 1.

При сушке шлама-сырца вместе с отходящим теплоносителем происходит унос пылевой фракции шлама. Поэтому в рассматриваемой линии на выходе теплоносителя из сушилки 19 предусмотрены циклон 25, рукавный фильтр 27 и вентилятор 26. За счет аспирационных каналов вентилятором 26 производится отсос пылевой фракции с классификатора 22. Осевшую пыль с циклона 25 через шиберный затвор 28 возвращают в промежуточный бункер 20.

Пасту из указанных компонентов готовят следующим образом. Сухой кондиционный порошок шлама из емкости 1, сульфонол из емкости 2, соду кальцинированную из емкости 3 и отдушку из емкости 4 перемещают в смеситель 7 и в течение получаса подвергают сухому перемешиванию. Далее из емкости 14 и 15 в строго дозированном количестве в смеситель 7 подают рассол бишофита и воду. Полученную массу в течение 30 минут интенсивно смешивают до образования гомогенной массы. Готовую пасту при включенном вибраторе 8 из смесителя 7 выгружают в рабочую емкость 10 или в резервную емкость 9. Далее шнековым дозатором 11 пасту фасуют в устройстве 12 в полиэтиленовые банки массой 500 г ±5%. Каждая банка с пастой проходит весовой контроль. Упакованную продукцию транспортером 13 перемещают в промежуточный склад готовой продукции.

Химико-технологический контроль чистящей пасты на основе отхода белково-витаминных концентратов представлен в таблице 11.

Полученная таким образом паста позволяет легко очистить поверхность от загрязнения, безвредна для человека, не вызывает химического и механического разрушения очищаемой поверхности и может храниться неограниченное время. Кроме того, паста экономически более эффективна и выгодна, так как для ее изготовления используется сырье - отход производства белково-витаминного концентрата и природного минерала бишофит, не требующие переработки.

Использование: в бытовой химии для чистки и санирования посудохозяйственных изделий: эмалированных, металлических, санитарно-технического оборудования (умывальников, ванн, унитазов, газовых горелок), мраморных и керамических поверхностей. Паста содержит в мас.%: сульфонол 3-5, сода кальцинированная 10-20, отдушка 0,4-1,2, минеральный шлам отхода производства белково-витаминного концентрата 52-58, рассол природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6H₂O плотностью 1,2-1,3 т/м³ 4-6, вода до 100. Линия по производству чистящей пасты включает емкости для сульфонола, соды кальцинированной, отдушки, средства транспортирования, смеситель, вибратор для выдачи готовой продукции, резервную и рабочую емкости для готовой продукции, шнековый дозатор, средство для фасовки и упаковки готовой продукции и транспортер выдачи чистящей пасты в упаковке. Линия снабжена приемным бункером для минерального шлама-сырца отхода производства белково-витаминного концентрата, сушилкой, промежуточным бункером высушенного шлама, дробилкой, решетным классификатором, емкостями для стандартного и нестандартного шлама, циклоном, вентилятором, рукавным фильтром для сбора пылевой фракции шлама и шиберным затвором. Перед смесителем размещены емкости для рассола природного минерала бишофит и воды. Технический результат - повышение качества очистки поверхностей бытовой техники, обеспечение высокой степени уничтожения патогенных микроорганизмов. 2 н.п. ф-лы, 11 табл., 1 ил.

1. Чистящая паста для очистки твердой поверхности, содержащая сульфонол, соду кальцинированную, отдушку, шлам отхода производства и воду, отличающаяся тем, что паста содержит в качестве наполнителя минеральный шлам отхода производства белково-витаминного концентрата и дополнительно рассол природного минерала бишофит формулы Mg Cl₂·6Н₂О плотностью 1,2-1,3 т/м³ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сульфонол (алкилбензолсульфонат)3-5Сода кальцинированная10-20Отдушка0,4-1,2Минеральный шлам отхода производства белково-витаминного концентрата52-58Рассол природного минерала бишофит4-6ВодаДо 100