活化海泡石组合物及其制备方法 本发明涉及一种活化海泡石组合物及其制备方法，它属于日用化工技术领域。
洗衣粉是日常生活中常用的洗涤用品，不仅去污力较强，而且省时方便，深受消费者的欢迎。我国洗衣粉每年的产量达200万吨。随着人民生活水平的提高，社会节奏的加快，洗衣粉的用量、产量还会增加，然而在200万吨这个数字后面，却有着一令人隐忧的事实。我们知道，洗衣粉由多种化工原料合成，其中三聚磷酸钠、硅酸钠、表面活性剂、萤光增白剂、等都是有毒有害物质。三聚磷酸钠对水资源会造成严重污染使水产生“富营养化”。使江、河、湖、海的含磷量增高(富营养化)，藻类等浮游生物大量繁殖，水的含氧量下降，水质恶化浑浊，这样的水质使鱼虾等水产生物难以生存，人畜不能饮用。洗衣粉使用的两种表面活性剂都是毒品，大剂量进入人体会致死，即使极少量进入人体，长期积累也会诱发肝癌等疾病。据报载，我国五大淡水湖之一的巢湖，近年来由于磷含量严重超标，已造成水质的严重恶化。
洗衣粉毒害作用所造成的污染，早已引起世界各国的重视，许多发达国家正在逐步淘汰含磷洗衣粉。我国淘汰含磷洗衣粉的呼声越来越高，许多有识之士正加紧开发纯天然无磷无毒洗衣粉。对于这一关系到环境保护和子孙后代健康的百年大计，已引起人们的关注和深思。而三聚磷酸钠替代品的研究与开发是研究和生产无毒无磷洗衣粉的关键。
本发明的目地就是为了研究开发一种纯天然无毒无磷的三聚磷酸钠的理想替代品，使它在螯合钙镁能力，去污力等关键指标上全面超过三聚磷酸钠，而提出了一种活化海泡石组合物及其制备方法的设计方案。
本发明的主要内容：将精选的海泡石族矿物粉、碱性活化剂、表面活性剂混合在一起，进行活化反应，制得活化海泡石组合物，其组成配比分别为： 海泡石族矿物粉 40％～80％ 碱性活化剂 5％～30％ 表面活性剂 5％～30％
进行活化反应，需要添活化剂。本发明所用的活化剂可以是碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质。
表面活性剂可选用肥皂(包括钠皂和钾皂)或烷基多苷等表面活性剂。
活化海泡石组合物所需的原料海泡石族矿粉的含水量＜5％，海泡石族矿粉可以选用海泡石、凹凸棒石、坡娄矿石(山软石)等矿石。我们知道海泡石具有三大特点：(1)吸附能力强。海泡石的吸附能力比其他粘土都强，能吸附自身重量的2～2.5倍的水，并能吸附非极性的有机组分，可作为优良的吸附剂等。(2)具有极大的内部表面，众多的内部孔道，并具有良好的力学抗性，为离子交换反应和催化反应提供十分有利的条件，经活化反应后仍能保持孔道的形状和力学稳定性。(3)本身具有一定的乳化，增稠和悬浮能力。上述三个特性为制造活化海泡石提供了有利条件。
这种活化海泡石主要用作无毒无磷洗衣粉的主要助剂，替代三聚磷酸钠。活化海泡石本身也是一种优良的纯天然无毒无磷洗涤剂，其洗涤效果达到普通洗衣粉的洗涤效果，也可用作工业用清洗剂。
活化海泡石用在洗衣粉制造中，具有良好的洗涤效果和环保效益，然而它是怎样生产的呢？主要是将海泡石族矿物粉、碱性活化剂、表面活性剂混合在一起进行活化反应，制成活化海泡石产品，具体制备方法包括以下步骤：
(1)将精选海泡石族矿物粉(一般优选海泡石矿粉)在150-200℃温度下进行烘干，使水分含量＜5％，
(2)将烘干的海泡石族矿物粉、碱性活化剂、表面活性剂三种原料混均匀，然后
(3)将混合物送入超细粉碎机中进行反复的混合粉碎，进行活化反应，最终制得一种乳灰白色粉末状活化海泡石产品，其组成配比分别为： 海泡石族矿物粉 40％～80％ 碱性活化剂 5％～30％ 表面活性剂 5％～30％
上述活化海泡石产品也可加入适当的软化水，然后应用喷雾干燥工艺喷成粉状产品，即可直接作为纯天然无毒无磷洗涤剂产品。通过加入其它活性成分及辅助原料又可配成各种无磷洗涤剂。
本工艺具有生产工艺简单、操作方便、生产成本低的优点。用此工艺生产出的活化海泡石其突出的特点是作用面积大，反应活性高。活化海泡石作为助剂加入洗衣粉中后，在洗涤用水中能很快高度分散，形成具有极大内部表面的活性胶团，其表面和晶道内吸附的大量钠离子与洗涤用水中的钙镁离子发生离子交换吸附反应，同时通过在其表面形成脂肪酸钙和脂肪酸镁，消耗钙镁离子，从而有效地提高了软化水的效率。同时通过活化反应在海泡石晶粒表面和晶道内吸附了大量脂肪酸钠，再加上软化水过程中形成的少量脂肪酸钙和脂肪酸镁，形成大量表面活性强，具有较强增溶作用(对表面活性剂而言)和加溶能力(对污垢而言)的活性胶团，在洗涤过程中通过表面活性、吸附、乳化特别是加溶作用等多种机制有效去除污垢，并对洗涤剂的其它表面活性成分起协同增效的助洗作用。
活化海泡石组合物与三聚磷酸钠相比在下列方面强化了性能：
(1)去污力比三聚磷酸钠明显提高，达到了普通洗衣粉的去污力水平。
(2)对污垢的吸附、增溶能力和悬浮能力较强，抗再沉积能力达到或优于三聚磷酸钠及普通洗衣粉。
(3)活化海泡石的全部原料均为纯天然无毒产品，所用碱性活化剂和表面活性剂生物降解率高，具有良好的环保效益。
(4)肥皂本身作为一种传统的纯天然无毒洗涤剂，其本身具有很强的洗涤能力和较好的生物降解率，但由于抗硬水能力差，易生成钙皂和镁皂而丧失洗涤能力。但与海泡石一起进行活化反应后，抗钙镁能力大大增强，加入硬水后不再象普通肥皂哪样形成絮状难溶钙镁皂沉淀，分散性能良好，洗涤能力反而有所增强，这就为肥皂的应用重新找到了一条途径。
(5)活化海泡石组合物作为一种洗涤助剂或洗涤剂，不但具有较强的表面活性、去污力和抗再沉淀性能，而且对洗涤物无损伤，洗涤后的衣物柔软明亮；同时还具有较强的杀菌作用和碱性(肥皂本身的杀菌能力和碱性)。因此，与三聚磷酸钠相比，活化海泡石是一种多功能的洗涤助剂或洗涤剂，可同时具有抗再沉积剂、抑菌剂、填充剂、碱性缓冲剂、柔软剂和增稠剂等多种功能。
下面结合实施例和试验统计表1～7对本发明产品的去污力、抗再沉淀性能、钙镁螯合能力等作进一步说明。
实施例1
选用精选海泡石矿粉(一级品)120g，特制肥皂(采用特殊配方和工艺制造)24g，碳酸钠18g，将三种原料混合均匀，用超细粉碎机进行混合粉碎，实施活化反应，使其细度＞80目，即为成品。海泡石是海泡石族矿物的一种。
实施例2
方法同实施例1，但原料配比为：
精选海泡石(一级品)120g，特制肥皂14g，碳酸钠18g，烷基多苷(APG)15g。
实施例3
方法同实施例1，但原料配比为：
精选海泡石(一级品)120g，特制肥皂40g，碳酸钠40g。
表1去污力及抗再沉积性能试验
样品名称 三聚磷酸钠 活化海泡石 活化海泡石 活力28
(实施例1) (实施例2)
去污力(％) 23 28 34 26
抗再沉积 60 78 77 70
能力(％)
注：试验污布系厨房污油、原油沥清、炭黑 、粘土等配成。洗涤用水硬度30.26度，其中钙离子含量85.37mg/L，镁离子含量79.49mg/L。每100ml洗涤用水加入4g试验样品，浸泡6h，用瓶式去污试验机进行测试。抗再沉积能力试验是用去污力试验后的洗涤污液用白布浸泡24h后再用瓶式去污试验机测试。
表2去污力及抗再沉积性能试验
试验样品 三聚磷酸钠 活化海泡石 活化海泡石 汰渍 新活力
名称 (实施例3) (实施例1) 28
去污力(％) 20 37 29 33 35
抗再沉积 78 76 79 70 74
能力(％)
注：试验方法及洗涤用水与表1一致，因污布油污、炭黑过多，试验样品加量为8％。
表3去污力试验
试验样品 三聚磷酸钠 活化海泡石 活化海泡石 汰渍 新活力
名称 (实施例3) (实施例1) 28
去污力(％) 14 50 35 42 45
注：试验方法及洗涤用水与表1一致，污布由厨房油污和油烟炭黑配成，试验样品加量为8％。
表4洗涤用水对洗涤剂的影响
试验样品 三聚磷酸钠 活化海泡石 肥 皂 肥皂
名称 (实施例1) (石家庄) (雕牌)
洗涤液 澄清溶液 均匀乳液， 有大量絮 有大量絮
描述 无钙镁皂 凝状钙镁 凝状钙镁
不溶物 皂不溶物 皂不溶物
注：洗涤液为洗涤用水加入3％试验样品，洗涤用水硬度及钙镁离子含量与表1一致。
表5 钙镁离子螯合能力试验
被螯合离子 钙离子 镁离子
(mg/L) (mg/L)
1#水样 112.22 133.76
1#水样+3％三聚磷酸钠 100.99 73.57
2#水样 437.66 173.89
2#水样+3％三聚磷酸钠 114.22 107.01
3#水样 123.44 127.07
3#水样+活化海泡 0.00 100.32
石(实施例3)
4#水样 392.77 234.08
4#水样+活化海泡 100.99 40.13
石(实施例3)
表6 钙镁离子螯合能力试验
被螯合离子 钙离子 镁离子
(mg/L) (mg/L)
水样 246.88 180.58
水样+3％三聚磷酸钠 56.10 133.58
水样+3％活化海泡石 0.00 66.88
(实施例3)
表7 去污力及抗再沉积性能试验 样品名称 三聚磷酸钠 活化海泡石 活化海泡石 新活力28
(实施例3) (实施例2) 去污力(％) 18 57 31 53 抗再沉积 89 82 81 82 能力(％)
注： 试验污布系厨房污油、油烟炭黑配成，洗涤用水钙离子含量为246.88mg/L，镁离子含量为180.58mg/L。