本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种除煤灰去污剂及其制备方法。
背景技术：
我国是以煤炭为主要能源的国家，粉煤灰是煤炭燃烧后的产物，我国仅燃烧煤发电20世纪末的排灰量就高达1.4亿吨，大量的粉煤灰经过排放后分布于空气中，经过堆积沉淀附着于物体表面，形成一层厚实的煤灰层。这些煤灰层不仅会堆积在一起堵塞流通，而且对物体表面形成侵蚀，特别是金属表面，故空调蒸发机、空气过滤机等过滤片表面有厚厚的一层煤灰层，使蒸发效果、过滤效果不好，影响正常功能的运作。
随着现在汽车的增多，汽车清洁问题也越来越受重视，特别是汽车空调、过滤网等零部件特别容易积累尘埃、泥土和空气中的煤灰污染，使空调有煤灰味，过滤后空气不洁净，而且市场上的去污剂和清洁剂通常只有清洗表面的灰尘，没法彻底地清洗牢牢积表面的污剂，更没法去除去煤灰味，去污和清洁效果均不能达到要求。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种除煤灰去污剂使用非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂进行复配，比单一活性剂的乳化效果更好，使用纳米材料与螯合剂配合使用，形成纳米粒子/螯合剂复合体，增加对金属离子的去污性，同时使用物理吸附与化学吸附相结合的除味剂，大大增加除煤灰味，又不损坏产品表面，矿物油作为渗透剂，增加去污剂的渗透乳化效果，增加去污剂稳定性，提高去污效率，同时使用矿物油防止二次污染，制备方法简单，可批量生产，易操作，制备出的去污剂稳定性好。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种除煤灰去污剂，包括下列重量份数的原料：
表面活性剂 4-20份；
去离子水 20-60份；
缓蚀剂 2-5份；
除味剂 2-10份；
螯合剂 1-5份；
纳米材料 1-5份；
矿物油 0.1-0.5份。
本发明的一种除煤灰去污剂及其制备方法，使用非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂进行复配，提高表面活性剂的乳化性能，增加去污效果，使用螯合剂和纳米材料配合使用，形成纳米粒子/螯合剂复合体，增加对煤灰中金属离子的结合力，增加去煤灰效果，同时使用矿物油防止二次污染，制备方法简单，可批量生产，易操作，制备出的去污剂稳定性好。
优选地，包括下列重量份数的原料：
表面活性剂 8-15份；
去离子水 30-50份；
缓蚀剂 2-4份；
除味剂 2-8份；
螯合剂 1-3份；
纳米材料 1-3份；
矿物油 0.1-0.3份。
其中，所述表面活性剂为异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比1-3:4-11：0.5-1.5的混合物。异十烷基醇聚氧乙烯醚属于异构醇醚，是十分优良的非离子表面活性剂，不含苯环结构，可与阴离子、阳离子、及其他非离子表面活性剂复配。聚氧乙烯醚羧酸盐刺激性小，具有优良的去污、润湿、渗透和稳泡性，且受溶剂硬度和pH的影响小，具有优良的抗硬水性和钙扛分散力，还具有良好的低温水溶性以及良好的配伍性，能与阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂进行复配。烷基糖苷是一种性能较全面的非离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，易溶于水在酸，碱溶液中呈现出优良的相容性，稳定性的表面活性。烷基糖苷在自然界中能够完全被生物降解，不会形成难于降解的代谢物，从而避免了对环境造成新的污染，是符合现代人们环保意识的新一代有效表面活性剂。本申请人经过探索研究，发现将异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比1-3:4-11：0.5-1.5得到的混合物具有很好的去污性，乳化能力强，分散性好，其乳化去污效果高于单一的表面活性剂5倍，环保易被生物降解。
其中，所述除味剂包括下列重量份数的原料：4-7份沸石、1-5份乙醇、5-15份包合剂、2-8份活性白土和10-20份碱液。所述碱液为浓度为1-3mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，本除味剂使用物理吸附与化学吸附相结合，物理吸附使用沸石与活性白土配合，增大吸附效果，化学吸附傅包合剂与气体分子结合，牢牢地将气体分子包合在分子内，彻底地除去霉味。
其中，所述包合剂为环糊精和纳米氧化镁按重量份数为1-5：2-6的混合物。它的吸附机理是通过吸附并发生化学反应将有气味气体转化为无害无气味物质，纳米氧化镁的电子层面上存在氧缺陷和镁缺陷，正是这些缺陷的存在使祛味具有强烈的化学吸附能力，纳米氧化镁还具有高的比表面积，暴露在表面的缺陷也就更多，气体可以与纳米粉充分接触，因而吸附能力也就更强。同时，纳米氧化镁还可以将细菌的细胞膜破坏。这样的抗菌机理可以克服银系抗菌剂作用慢、易变色和二氧化钛系抗菌剂需要紫外线照射的不足的缺点。环糊精分子呈上宽下窄、两端开口、中空的筒状物，腔内部呈相对疏水性，而所有羟基则在分子外部，因而它能够提供一个疏水的结合部位，作为主体包络各种气体分子，形成包接复合物，并改变被包络物的物理和化学性质。其中环糊精包括β-环糊精、二甲基-β-环糊精、羟乙基-β-环糊精，优选地，环糊精为β-环糊精、二甲基-β-环糊精、羟乙基-β-环糊精按重量份数比为1-2：2-5：0.1-1的混合物。
其中，所述螯合剂为马丙共聚物、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四乙酸、乙二胺二邻苯基乙酸、酒石酸钾钠和柠檬酸铵中三种或三种以上的混合物。马丙共聚物是一种低分子量的聚电解质，马丙共聚物对碳酸盐等具有很强的分散作用，热稳定性高，可在300℃高温等恶劣条件下使用，与其它水处理药剂具有良好的相容性和协同增效作用。羟基亚乙基二膦酸和乙二胺四亚甲基膦酸均为有机磷类螯合剂，羟基亚乙基二膦酸能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸（盐）好。可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其它水处理剂复合使用时，表现出理想的协同效应；乙二胺四亚甲基膦酸（EDTMPA）具有很强的螯合金属离子的能力，与铜离子的络合常数大的，能与铜形成稳定的螯合物，上述二者复配对金属的结合能力更强，熬合效果更好。乙二胺四乙酸和乙二胺二邻苯基乙酸均为酰胺类螯合剂，不但对金属离子具有极强的捕捉效果，还具有突出的耐碱性和分散性，其中乙二胺四乙酸与Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+等二价金属离子具有很强的结合力，乙二胺二邻苯基乙酸具有螯合作用与分散作用，具有复杂的分子结构，分子呈环状，能与金属离子生成稳定的水溶性复合物，并牢牢地吸附在晶体表面，保证水体稳定性和螯合物的稳定性，同时乙二胺二邻苯基乙酸钠能够防止铁离子催化脂肪酸的恶臭，避免色变及异味。酒石酸钾钠和柠檬酸铵为无机盐类螯合剂，应用范围广范，耐强碱。优选地，螯合剂为马丙共聚物、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四乙酸和酒石酸钾钠按质量份数比为1-5:0.5-3.5:4-9:1-7的混合物。
其中，所述矿物油为石油、页岩油、硅油中的一种或多种混合物。本申请的矿物精油具有一定的粘性，去污迹具有很好的渗透性，能渗透于顽固污迹内部，利于表面活性剂对污迹的乳化，而且能于物体表面形成一层油性保护膜，降低灰尘对表面的二次污染。
其中，所述纳米材料为纳米TiO2、ZnO、Fe2O3、Fe3O4、SiO2、纳米膨润土中的一种或两种的组合。所述纳米材料为纳米无机材料，能够通过表面活性剂的分散作用形成稳定的流体，并且其具有强的吸附能力和絮凝能力，能将金属离子从煤灰中吸附出来并随着去污剂冲洗掉，同时与本申请的螯合剂具有很好的配合作用，能够包覆于螯合剂的表面，形成纳米粒子/螯合剂复合体，该纳米粒子/螯合剂复合体对Cr2+、Cu2+、Ni2+离子均有良好的螯合能力，Cr2+、Cu2+、Ni2+离子螯合包和浓度分别可达到30mg/L、60mg/L和40mg/L。同时纳米材料具有光催化降解表面活性剂的作用，表面活性剂乳化起泡后形成泡沫后，在光照条件下能够消泡降解，对水体没有污染，生物降解性好，环保无毒。
一种除煤灰去污剂的制备方法，将螯合剂、纳米材料和去离子水混合，搅拌20-30min升温至80-100℃，加入表面活性剂、缓蚀剂搅拌5-10min，降温至20-30℃，加入除味剂和矿物油搅拌即得。本方法制备简单，易操作，可批量生产，而且制备出的除煤灰去污剂去煤灰效果好并能够彻底地除去遗留的煤灰味，具有很好的稳定性，储存时间长。
其中，所述除味剂的制备方法为将重量份数为4-7份沸石浸泡于10-20份、浓度为1.5-3mol/L的碱液中，烘干煅烧再加入1-5份乙醇、5-15份包合剂和2-8份活性白土搅拌混合即得。本除味剂采用物理吸附和化学吸附相结合的吸附方法，物理吸附吸附采用沸石和活性白土相结合，而且沸石还进行碱处理，使沸石浸泡于氢氧化钠溶液中，溶解了沸石中无定形杂质，提高了沸石的结晶度，从而提高了比表面积和孔体积，增加物理吸附能力。化学吸附采用的是环糊精和纳米氧化镁，均与气味分子具有很好的结合能力。
本发明的有益效果：
一、本发明的一种除煤灰去污剂使用非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂进行复配，比单一活性剂的乳化效果更好，使用纳米材料与螯合剂配合使用，形成纳米粒子/螯合剂复合体，增加对金属离子的去污性，同时使用物理吸附与化学吸附相结合的除味剂，大大增加除煤灰味，又不损坏产品表面，矿物油作为渗透剂，增加去污剂的渗透乳化效果，增加去污剂稳定性，提高去污效率；
二、本发明的除味剂采用物理吸附和化学吸附相结合的吸附方法，物理吸附吸附采用沸石和活性白土相结合，而且沸石还进行碱处理，使沸石浸泡于碱液中，溶解了沸石中无定形杂质，提高了沸石的结晶度，从而提高了比表面积和孔体积，增加物理吸附能力。化学吸附采用的是环糊精和纳米氧化镁，均与气味分子具有很好的结合能力；
三、本发明的生物降解性好，环保无毒，不伤手，使用时不产生异味，使用安全高效；
四、本发明的不需要配合其他清洁剂使用，使用方便，易起泡易冲洗；
五、本发明的一种除煤灰去污剂制备方法简单，易操作，可批量生产。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种除煤灰去污剂包括下列重量份数原料：
表面活性剂 4份；
去离子水 20份；
缓蚀剂 2份；
除味剂 5份；
螯合剂 1份；
纳米材料 3份；
矿物油 0.2份。
所述表面活性剂为异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比1：6：0.8的混合物。所述除味剂包括下列重量份数的原料：4份沸石、3份乙醇、5份包合剂、2份活性白土和12份碱液。所述包合剂为环糊精和纳米氧化镁按重量份数比为1：2的混合物。所述螯合剂为马丙共聚物、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺二邻苯基乙酸和柠檬酸铵按重量份数比为1.5：2：3：1的混合物。所述矿物油为石油。所述纳米材料为纳米TiO2、纳米Fe2O3和纳米SiO2按重量份数比为0.5：2：3的混合物。
其中，一种除煤灰去污剂的制备方法，包括下列步骤：将上述重量份的螯合剂、纳米材料和去离子水混合，搅拌20min升温至85℃，加入表面活性剂、缓蚀剂搅拌5min，降温至20℃，加入除味剂和矿物油搅拌即得。
其中，所述除味剂的制备方法为将重量份数为4份沸石浸泡于10份、浓度为1.8mol/L的碱液中，烘干煅烧再加入2份乙醇、6份包合剂和5份活性白土搅拌混合即得。
实施例2
一种除煤灰去污剂包括下列重量份数原料：
表面活性剂 12份；
去离子水 40份；
缓蚀剂 4份；
除味剂 2份；
螯合剂 3份；
纳米材料 1份；
矿物油 0.5份。
所述表面活性剂为异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比2:5：0.5的混合物。所述除味剂包括下列重量份数的原料：6份沸石、3份乙醇、8份包合剂、6份活性白土和15份碱液。所述包合剂为环糊精和纳米氧化镁按重量份数比为1：6的混合物。所述螯合剂为马丙共聚物、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四乙酸和酒石酸钾钠按重量份数比为0.5：1：2：3.5的混合物。所述矿物油为页岩油和硅油按重量份数比为1：2的混合物。所述纳米材料为纳米SiO2。
其中，一种除煤灰去污剂的制备方法，包括下列步骤：将上述重量份的螯合剂、纳米材料和去离子水混合，搅拌22min升温至80℃，加入表面活性剂、缓蚀剂搅拌7min，降温至24℃，加入除味剂和矿物油搅拌即得。
其中，所述除味剂的制备方法为将重量份数为7份沸石浸泡于18份、浓度为3mol/L的碱液中，烘干煅烧再加入5份乙醇、14份包合剂和7份活性白土搅拌混合即得。
实施例3
一种除煤灰去污剂包括下列重量份数原料：
表面活性剂 15份；
去离子水 50份；
缓蚀剂 5份；
除味剂 7份；
螯合剂 2份；
纳米材料 5份；
矿物油 0.1份。
所述表面活性剂为异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比3:4：0.5的混合物。所述除味剂包括下列重量份数的原料：7份沸石、5份乙醇、10份包合剂、8份活性白土和13份碱液。所述包合剂为环糊精和纳米氧化镁按重量份数为2：5的混合物。所述螯合剂为马丙共聚物、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四乙酸、酒石酸钾钠和柠檬酸铵按重量份数为3：1.5：2：5.5：1的混合物。所述矿物油为硅油。所述纳米材料为纳米TiO2、纳米ZnO、纳米Fe2O3纳米膨润土按重量份数比为3：2：1：1.5的混合物。
其中，一种除煤灰去污剂的制备方法，包括下列步骤：将上述重量份的螯合剂、纳米材料和去离子水混合，搅拌28min升温至100℃，加入表面活性剂、缓蚀剂搅拌10min，降温至28℃，加入除味剂和矿物油搅拌即得。
其中，所述除味剂的制备方法为将重量份数为7份沸石浸泡于10份、浓度为2.8mol/L的碱液中，烘干煅烧再加入4份乙醇、15份包合剂和8份活性白土搅拌混合即得。
实施例4
一种除煤灰去污剂包括下列重量份数原料：
表面活性剂 20份；
去离子水 60份；
缓蚀剂 6份；
除味剂 8份；
螯合剂 3份；
纳米材料 2份；
矿物油 0.3份。
所述表面活性剂为异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比3:10：1的混合物。所述除味剂包括下列重量份数的原料：6份沸石、4份乙醇、11份包合剂、5份活性白土和13份碱液。所述包合剂为环糊精和纳米氧化镁按重量份数为5：6的混合物。所述螯合剂为马丙共聚物、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺二邻苯基乙酸和柠檬酸铵按重量份数比为2：3：7：5.5的混合物。所述矿物油为硅油。所述纳米材料为纳米TiO2、Fe3O4、SiO2、纳米膨润土按重量份数比为3：2：1：4的混合物。
其中，一种除煤灰去污剂的制备方法，包括下列步骤：将上述重量份的螯合剂、纳米材料和去离子水混合，搅拌27min升温至98℃，加入表面活性剂、缓蚀剂搅拌8min，降温至27℃，加入除味剂和矿物油搅拌即得。
其中，所述除味剂的制备方法为将重量份数为7份沸石浸泡于18份、浓度为2mol/L的碱液中，烘干煅烧再加入5份乙醇、10份包合剂和7份活性白土搅拌混合即得。
实施例5
一种除煤灰去污剂包括下列重量份数原料：
表面活性剂 12份；
去离子水 40份；
缓蚀剂 4份；
除味剂 2份；
螯合剂 3份；
纳米材料 1份；
矿物油 0.5份。
所述表面活性剂为异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比3:4：0.5的混合物。所述除味剂包括下列重量份数的原料：7份沸石、5份乙醇、10份包合剂、8份活性白土和13份碱液。所述包合剂为环糊精和纳米氧化镁按重量份数为2：5的混合物。所述螯合剂为马丙共聚物、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四乙酸、酒石酸钾钠和柠檬酸铵按重量份数为3：1.5：2：5.5：1的混合物。所述矿物油为硅油。所述纳米材料为纳米TiO2、纳米ZnO、纳米Fe2O3纳米膨润土按重量份数比为3：2：1：1.5的混合物。
其中，一种除煤灰去污剂的制备方法，包括下列步骤：将上述重量份的螯合剂、纳米材料和去离子水混合，搅拌24min升温至90℃，加入表面活性剂、缓蚀剂搅拌10min，降温至30℃，加入除味剂和矿物油搅拌即得。
其中，所述除味剂的制备方法为将重量份数为5份沸石浸泡于15份、浓度为2mol/L的碱液中，烘干煅烧再加入5份乙醇、10份包合剂和6份活性白土搅拌混合即得。
实施例6
一种除煤灰去污剂包括下列重量份数原料：
表面活性剂 15份；
去离子水 50份；
缓蚀剂 5份；
除味剂 7份；
螯合剂 2份；
纳米材料 5份；
矿物油 0.1份。
所述表面活性剂为异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比1：6：0.8的混合物。所述除味剂包括下列重量份数的原料：4份沸石、3份乙醇、5份包合剂、2份活性白土和12份碱液。所述包合剂为环糊精和纳米氧化镁按重量份数比为1：2的混合物。所述螯合剂为马丙共聚物、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺二邻苯基乙酸和柠檬酸铵按重量份数比为1.5：2：3：1的混合物。所述矿物油为石油。所述纳米材料为纳米TiO2、纳米Fe2O3和纳米SiO2按重量份数比为0.5：2：3的混合物。
其中，一种除煤灰去污剂的制备方法，包括下列重量份数：将上述重量份的螯合剂、纳米材料和去离子水混合，搅拌28min升温至100℃，加入表面活性剂、缓蚀剂搅拌10min，降温至28℃，加入除味剂和矿物油搅拌即得。
其中，所述除味剂的制备方法为将重量份数为7份沸石浸泡于10份、浓度为2.8mol/L的碱液中，烘干煅烧再加入4份乙醇、15份包合剂和8份活性白土搅拌混合即得。
实施例7
一种除煤灰去污剂包括下列重量份数原料：
表面活性剂 20份；
去离子水 60份；
缓蚀剂 6份；
除味剂 8份；
螯合剂 3份；
纳米材料 2份；
矿物油 0.3份。
所述表面活性剂为异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比2:5：0.5的混合物。所述除味剂包括下列重量份数的原料：6份沸石、3份乙醇、8份包合剂、6份活性白土和15份碱液。所述包合剂为环糊精和纳米氧化镁按重量份数比为1：6的混合物。所述螯合剂为马丙共聚物、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四乙酸和酒石酸钾钠按重量份数比为0.5：1：2：3.5的混合物。所述矿物油为页岩油和硅油按重量份数比为1：2的混合物。所述纳米材料为纳米SiO2。
其中，一种除煤灰去污剂的制备方法，包括下列步骤：将上述重量份的螯合剂、纳米材料和去离子水混合，搅拌20min升温至85℃，加入表面活性剂、缓蚀剂搅拌5min，降温至20℃，加入除味剂和矿物油搅拌即得。
其中，所述除味剂的制备方法为将重量份数为4份沸石浸泡于10份、浓度为1.8mol/L的碱液中，烘干煅烧再加入2份乙醇、6份包合剂和5份活性白土搅拌混合即得。
实施例8
一种除煤灰去污剂包括下列重量份数原料：
表面活性剂 4份；
去离子水 20份；
缓蚀剂 2份；
除味剂 5份；
螯合剂 1份；
纳米材料 3份；
矿物油 0.2份。
所述表面活性剂为异十烷基醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚羧酸盐和烷基糖苷按重量份数比1:11：0.5的混合物。所述除味剂包括下列重量份数的原料：4份沸石、2份乙醇、5份包合剂、3份活性白土和11份碱液。所述包合剂为环糊精和纳米氧化镁按重量份数为1：2的混合物。所述螯合剂为马丙共聚物、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四乙酸和酒石酸钾钠按重量份数比为2：4：5：1的混合物。所述矿物油为页岩油和硅油按重量份数比为1：1的混合物。所述纳米材料为纳米TiO2、纳米ZnO、纳米Fe3O4按重量份数比为2：1：1的混合物。
其中，一种除煤灰去污剂的制备方法，包括下列步骤：将上述重量份的螯合剂、纳米材料和去离子水混合，搅拌22min升温至80℃，加入表面活性剂、缓蚀剂搅拌7min，降温至24℃，加入除味剂和矿物油搅拌即得。
其中，所述除味剂的制备方法为将重量份数为7份沸石浸泡于18份、浓度为3mol/L的碱液中，烘干煅烧再加入5份乙醇、14份包合剂和7份活性白土搅拌混合即得。
将上述实施例1-8制备出的除煤灰去污剂进行如下测试，并将市售的除煤灰去污剂作为对比例。
去污剂保存时间的去污方法为：将制备得到的去污剂倒入透明容器中，静置放于室内阴暗处，观察去污剂分层情况，记录分层时间；
有无煤味检测方法为：将具有煤味的金属片使用制备得的去污剂冲洗三分钟，将金属片置于面部前5厘米，扇闻是否有煤味；
有无煤灰检测方法为：将具有煤灰的金属片使用制备得的去污剂冲洗三分钟，观察金属片表面是否有煤灰；
从上表可以看出，本申请的除煤灰去污剂具有很好的除煤灰效果，而且清洗后无异味，比对比例1的效果好。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。