本发明涉及一种除油粉的制备方法，属于油污清理产品制备
技术领域：
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背景技术：
：对工件进行清洗是工业中的重要工序之一，主要是针对工业中一些重油渍工件的清洗，除油效果会直接影响镀层和涂层的质量。传统的除油方式有：高温化学除油、有机溶剂除油、电化学除油、高温碱液除油等，因成本高、能耗大、污染重、操作环境差等原因逐渐被碱性除油粉取代。除油粉为采用多种优质表面活性剂、去污剂、渗透剂、助洗剂等精制而成的低泡除油脱脂剂。主要是利用了碱对油中酯类物质的皂化反应和表面活性剂的乳化作用，通过润湿、渗透、卷离、乳化分散等化学清洗方式和在电流的作用下在金属表面产生大量气泡将污垢剥离并乳化分散开的方式将金属表面的油污去除。除油粉具有良好的润湿、乳化等能力和较强的去油能力。清洗后的工件表面无可见油膜或油斑，不会产生二次污染等。可应用于铝合金、锌合金、镁合金、钢铁件、不锈钢等各类材料的清洗，对工件无损伤现象。由于磷酸盐具有较好的螯合能力、助洗效果，其作为一种助洗剂与表面活性剂等复配成清洗剂后，被广泛地应用于传统工业等领域。然而，磷酸盐中磷元素的存在容易造成水体富营养化，造成藻类等水生植物大量繁殖，而植物体的有氧呼吸将消耗掉水中大量的氧，使水生动物缺氧致死并产生一系列的自然灾害，已严重影响到人类的饮水安全，因此需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。目前合金电解除油粉主要分为碱性除油粉和无磷除油粉两类。碱性除油粉主要存在除油能力差，泡沫太大和表面活性剂容易析出的问题。过量泡沫会导致工作液的溢出，不仅会造成物料浪费，提高清洗成本，还可能在清洗工件表面上产生污渍，给生产带来不便。过多的泡沫还将阻碍油污的冲洗以及减缓污垢的沉淀和分离，排放除油剂时由于泡沫过多也会加重环境污染。如公开号为cn107099805a的中国专利公开了一种无磷除油粉，以质量百分比计，该无磷除油粉包含20%至50%的氢氧化钠、10%至50%的碳酸钠、5%至10%的分散剂、3%至8%的葡萄糖酸钠、5%至15%的非离子表面活性剂、以及3%至10%的阴离子表面活性剂。这种无磷除油粉虽然不含磷，但是该除油粉的使用温度通常为高温使用，使用过程中，碱液挥发形成碱雾，污染环境。无磷除油粉主要存在螯合能力、除油能力、洗去性差和成本高的问题。如公开号为cn104451752a的中国专利公开了一种清洗重油渍的除油粉及其制备方法。该除油粉的除油效果较强，使用周期较长，改善对重油渍多道工序清洗的技术难点，有效提高工作效率。但是，该除油粉需要在温度为80℃左右的环境中进行使用，而这无疑需要增加能源的损耗，所以至今仍没有可完全取代含磷酸盐除油粉的电镀前处理产品。因此，提供一种在常温、低温环境下仍然具有良好的除油效果，且环保、使用安全的除油粉是本领域要解决的重要技术问题。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前除油粉除油性能不佳，大部分除油粉具有磷元素污染环境的缺陷，提供了一种除油粉的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种除油粉的制备方法，其特征在于：所述的除油粉由反应产物、碳酸钠、皂角粉、葡萄糖酸钠、硅酸钠和过碳酸钙组成。所述的除油粉的具体制备步骤为：（1）将含菌悬浊液与反应多孔微球按质量比10：1投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在频率为36～38khz的条件下振荡12～14h，振荡后投入离心分离机中离心分离去除上层液得到下层沉淀，用质量分数为5～8%的氯化钠溶液清洗下层沉淀3～5次，制得反应产物；（2）将反应产物、碳酸钠、皂角粉、葡萄糖酸钠、硅酸钠和过碳酸钙投入研磨机中研磨混合，研磨后将物料投入烘箱中在温度为50～60℃的条件下干燥5～6h出料即得除油粉。所述的含菌悬浊液的具体制备步骤为：（1）将蛋白胨、牛肉膏、氯化钠、琼脂和蒸馏水投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为36～40℃的水浴锅中，用搅拌装置以300～400r/min的转速混合搅拌30～40min，向其中滴加质量分数为6～8%的氢氧化钠溶液调节ph值至7.0～7.2，制得混合乳液；（2）将混合乳液、磷酸氢钾、硫酸镁和氯化钙投入烧杯中混合均匀制得预制培养基，将预制培养基与多食鞘氨醇杆菌菌粉按质量比100：1投入玻璃皿中，将玻璃皿置于培养箱中，在温度为30～32℃的条件下静置3～5天制得含菌悬浊液。所述的反应多孔微球的具体制备步骤为：（1）将壳聚糖与质量分数为10～16%的醋酸溶液按质量比1：15投入三口烧瓶中混合均匀制得分散液，将司班80、吐温60和石油醚投入烧杯中混合均匀制得混合溶液，用搅拌装置在转速为700～800r/min的条件下，将分散液向烧杯中滴加，滴加后常温下静置3～4h制得反应乳液；（2）将烧杯置入冷冻装置中静置制得冷冻产物，将乙醇溶液和氢氧化钠粉末投入单口烧瓶中振荡混合均匀制得改性反应液；（3）将冷冻产物与改性反应液投入烧杯中，用搅拌器以350～380r/min的转速混合搅拌2～3h，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于真空干燥箱中，在温度为40～50℃和真空度为60～100pa的条件下浓缩干燥10～12h制得反应多孔微球。本发明的有益技术效果是：（1）本发明首先将蛋白胨、牛肉膏等物质配置成混合乳液，再向混合乳液中加入磷酸氢钾、硫酸镁等物质混合均匀制得预制培养基，向培养基中加入多食鞘氨醇杆菌培养制得含菌悬浊液，然后将壳聚糖溶入醋酸溶液中制得分散液，再将司班80、吐温60和石油醚混合均匀制得混合溶液，将分散液滴加入混合溶液中制得反应乳液，随后将反应乳液冷冻并加入氢氧化钠和乙醇振荡搅拌，过滤浓缩干燥制得反应多孔微球，再将反应多孔微球与含菌悬浊液混合振荡，离心分离得到反应产物，最后将反应产物、碳酸钠等物质混合干燥制得除油粉，本发明将蛋白胨、牛肉膏等物质作为原料，投入适当的盐分做成培养基，培育多食鞘氨醇杆菌，利用菌株的对石油的降解能力提高除油粉的除油效果，并将此种菌株吸附固定在壳聚糖多孔微球中，使菌株得到充分扩散，增加比表面积，提高与油份的接触几率，并对菌株进行保护，避免过多接触油份使菌株活性消失，从而进一步加强菌株对油份的降解效果，提高除油能力；（2）本发明将壳聚糖溶于乙酸溶液中，利用司班80、吐温60进行表面活性改性，使壳聚糖分子颗粒形成强配位作用，氨基、羟基等官能团更加易于成键吸附，提高壳聚糖微球的结构强度，保护微球中菌株，维护其生长活性，提高除油粉的除油性能，再将壳聚糖微球冷冻处理，使水分子之间的氢键吸附消失，分子间间距增加，从而扩大微球中的孔洞，进一步提高菌株与油份的接触程度，提高除油性能，具有广阔的应用前景。具体实施方式按重量份数计，将2～3份蛋白胨、1.0～1.4份牛肉膏、1.0～1.2份氯化钠、4～6份琼脂和46～50份蒸馏水投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为36～40℃的水浴锅中，用搅拌装置以300～400r/min的转速混合搅拌30～40min，向其中滴加质量分数为6～8%的氢氧化钠溶液调节ph值至7.0～7.2制得混合乳液；按重量份数计，将100～105份上述混合乳液、1.0～1.2份磷酸氢钾、0.6～0.8份硫酸镁和2～3份氯化钙投入烧杯中混合均匀制得预制培养基，将预制培养基与多食鞘氨醇杆菌菌粉按质量比100：1投入玻璃皿中，将玻璃皿置于培养箱中，在温度为30～32℃的条件下静置3～5天制得含菌悬浊液，备用；将壳聚糖与质量分数为10～16%的醋酸溶液按质量比1：15投入三口烧瓶中混合均匀制得分散液，按重量份数计，将2～3份司班80、1.0～1.4份吐温60和16～18份石油醚投入烧杯中混合均匀制得混合溶液，用搅拌装置在转速为700～800r/min的条件下，将混合溶液质量30～35%的分散液向烧杯中滴加，滴加后常温下静置3～4h制得反应乳液；将上述烧杯置入冷冻装置中，在温度为-60～-55℃的环境下静置4～5h制得冷冻产物，将质量分数为10～12%的乙醇溶液和氢氧化钠粉末按质量比20：1投入单口烧瓶中振荡混合均匀制得改性反应液；将上述冷冻产物与改性反应液按质量比1：6投入烧杯中，用搅拌器以350～380r/min的转速混合搅拌2～3h，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于真空干燥箱中，在温度为40～50℃和真空度为60～100pa的条件下浓缩干燥10～12h制得反应多孔微球；将备用的含菌悬浊液与反应多孔微球按质量比10：1投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在频率为36～38khz的条件下振荡12～14h，振荡后投入离心分离机中离心分离去除上层液得到下层沉淀，用质量分数为5～8%的氯化钠溶液清洗下层沉淀3～5次制得反应产物；按重量份数计，将10～12份上述反应产物、4～5份碳酸钠、7～8份皂角粉、2～3份葡萄糖酸钠、1.0～1.2份硅酸钠和8～10份过碳酸钙投入研磨机中研磨混合，研磨后将物料投入烘箱中在温度为50～60℃的条件下干燥5～6h出料即得除油粉。混合乳液的制备方法为：按重量份数计，将2份蛋白胨、1.0份牛肉膏、1.0份氯化钠、4份琼脂和46份蒸馏水投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为36℃的水浴锅中，用搅拌装置以300r/min的转速混合搅拌30min，向其中滴加质量分数为6%的氢氧化钠溶液调节ph值至7.0制得混合乳液。含菌悬浊液的制备方法为：按重量份数计，将100份上述混合乳液、1.0份磷酸氢钾、0.6份硫酸镁和2份氯化钙投入烧杯中混合均匀制得预制培养基，将预制培养基与多食鞘氨醇杆菌菌粉按质量比100：1投入玻璃皿中，将玻璃皿置于培养箱中，在温度为30℃的条件下静置3天制得含菌悬浊液。反应乳液的制备方法为：将壳聚糖与质量分数为10%的醋酸溶液按质量比1：15投入三口烧瓶中混合均匀制得分散液，按重量份数计，将2份司班80、1.0份吐温60和16份石油醚投入烧杯中混合均匀制得混合溶液，用搅拌装置在转速为700r/min的条件下，将混合溶液质量30%的分散液向烧杯中滴加，滴加后常温下静置3h制得反应乳液。改性反应液的制备方法为：将上述烧杯置入冷冻装置中，在温度为-60℃的环境下静置4h制得冷冻产物，将质量分数为10%的乙醇溶液和氢氧化钠粉末按质量比20：1投入单口烧瓶中振荡混合均匀制得改性反应液。反应多孔微球的制备方法为：将上述冷冻产物与改性反应液按质量比1：6投入烧杯中，用搅拌器以350r/min的转速混合搅拌2h，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于真空干燥箱中，在温度为40℃和真空度为60pa的条件下浓缩干燥10h制得反应多孔微球。反应产物的制备方法为：将备用的含菌悬浊液与反应多孔微球按质量比10：1投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在频率为36khz的条件下振荡12h，振荡后投入离心分离机中离心分离去除上层液得到下层沉淀，用质量分数为5%的氯化钠溶液清洗下层沉淀3次制得反应产物。除油粉的制备方法为：按重量份数计，将10份上述反应产物、4份碳酸钠、7份皂角粉、2份葡萄糖酸钠、1.0份硅酸钠和8份过碳酸钙投入研磨机中研磨混合，研磨后将物料投入烘箱中在温度为50℃的条件下干燥5h出料即得除油粉。混合乳液的制备方法为：按重量份数计，将2份蛋白胨、1.2份牛肉膏、1.1份氯化钠、5份琼脂和48份蒸馏水投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为38℃的水浴锅中，用搅拌装置以350r/min的转速混合搅拌35min，向其中滴加质量分数为7%的氢氧化钠溶液调节ph值至7.1制得混合乳液。含菌悬浊液的制备方法为：按重量份数计，将103份上述混合乳液、1.1份磷酸氢钾、0.7份硫酸镁和2份氯化钙投入烧杯中混合均匀制得预制培养基，将预制培养基与多食鞘氨醇杆菌菌粉按质量比100：1投入玻璃皿中，将玻璃皿置于培养箱中，在温度为31℃的条件下静置4天制得含菌悬浊液。反应乳液的制备方法为：将壳聚糖与质量分数为13%的醋酸溶液按质量比1：15投入三口烧瓶中混合均匀制得分散液，按重量份数计，将2份司班80、1.2份吐温60和17份石油醚投入烧杯中混合均匀制得混合溶液，用搅拌装置在转速为750r/min的条件下，将混合溶液质量33%的分散液向烧杯中滴加，滴加后常温下静置3h制得反应乳液。改性反应液的制备方法为：将上述烧杯置入冷冻装置中，在温度为-57℃的环境下静置4h制得冷冻产物，将质量分数为11%的乙醇溶液和氢氧化钠粉末按质量比20：1投入单口烧瓶中振荡混合均匀制得改性反应液。反应多孔微球的制备方法为：将上述冷冻产物与改性反应液按质量比1：6投入烧杯中，用搅拌器以370r/min的转速混合搅拌2h，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于真空干燥箱中，在温度为45℃和真空度为80pa的条件下浓缩干燥11h制得反应多孔微球。反应产物的制备方法为：将备用的含菌悬浊液与反应多孔微球按质量比10：1投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在频率为37khz的条件下振荡13h，振荡后投入离心分离机中离心分离去除上层液得到下层沉淀，用质量分数为6%的氯化钠溶液清洗下层沉淀4次制得反应产物。除油粉的制备方法为：按重量份数计，将11份上述反应产物、4份碳酸钠、7份皂角粉、2份葡萄糖酸钠、1.1份硅酸钠和9份过碳酸钙投入研磨机中研磨混合，研磨后将物料投入烘箱中在温度为55℃的条件下干燥5h出料即得除油粉。混合乳液的制备方法为：按重量份数计，将3份蛋白胨、1.4份牛肉膏、1.2份氯化钠、6份琼脂和50份蒸馏水投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为40℃的水浴锅中，用搅拌装置以400r/min的转速混合搅拌40min，向其中滴加质量分数为8%的氢氧化钠溶液调节ph值至7.2制得混合乳液。含菌悬浊液的制备方法为：按重量份数计，将105份上述混合乳液、1.2份磷酸氢钾、0.8份硫酸镁和3份氯化钙投入烧杯中混合均匀制得预制培养基，将预制培养基与多食鞘氨醇杆菌菌粉按质量比100：1投入玻璃皿中，将玻璃皿置于培养箱中，在温度为32℃的条件下静置5天制得含菌悬浊液。反应乳液的制备方法为：将壳聚糖与质量分数为16%的醋酸溶液按质量比1：15投入三口烧瓶中混合均匀制得分散液，按重量份数计，将3份司班80、1.4份吐温60和18份石油醚投入烧杯中混合均匀制得混合溶液，用搅拌装置在转速为800r/min的条件下，将混合溶液质量35%的分散液向烧杯中滴加，滴加后常温下静置4h制得反应乳液。改性反应液的制备方法为：将上述烧杯置入冷冻装置中，在温度为-55℃的环境下静置5h制得冷冻产物，将质量分数为12%的乙醇溶液和氢氧化钠粉末按质量比20：1投入单口烧瓶中振荡混合均匀制得改性反应液。反应多孔微球的制备方法为：将上述冷冻产物与改性反应液按质量比1：6投入烧杯中，用搅拌器以380r/min的转速混合搅拌3h，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于真空干燥箱中，在温度为50℃和真空度为100pa的条件下浓缩干燥12h制得反应多孔微球。反应产物的制备方法为：将备用的含菌悬浊液与反应多孔微球按质量比10：1投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中，在频率为38khz的条件下振荡14h，振荡后投入离心分离机中离心分离去除上层液得到下层沉淀，用质量分数为8%的氯化钠溶液清洗下层沉淀5次制得反应产物。除油粉的制备方法为：按重量份数计，将12份上述反应产物、5份碳酸钠、8份皂角粉、3份葡萄糖酸钠、1.2份硅酸钠和10份过碳酸钙投入研磨机中研磨混合，研磨后将物料投入烘箱中在温度为60℃的条件下干燥6h出料即得除油粉。对比例1：与实例1的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入反应多孔微球。对比例2：与实例2的制备方法基本相同，唯有不同的是未加入含菌悬浊液。对比例3：广州市某公司生产的除油粉。对本发明制得的除油粉和对比例中的除油粉进行检测，检测结果如表1所示：除油性测试将准备好的不锈钢试片，用挂钩挂好，置于130℃环境下烘20min后冷却称重，准确度至0.0001g，将称重后的试片用小片摄取人造油污均匀涂覆，并将涂好油的试片用挂钩挂好，放入恒温烘箱中，温度控制在130℃烘2h，取出冷却8h后称重。在500ml烧杯中，将实施例1制备的除油粉配制成3wt%浓度的清洗液，然后将烧杯放置摆洗机的水浴锅中，温度保持80℃，将涂好油的试片放在清洗液中，然后摆洗5min，摆洗后取出冲洗干净，放入130℃的恒温干燥箱中干燥20min，冷却后称重，计算除油率。计算：除油率＝（m1-m2）/（m1-m0）×100式中：m0—为试片的质量g；m1—为涂油后的试片质量g；m2—为清洗后的试片质量g。泡沫性能测试采用罗氏泡沫法进行测定。低温稳定性测试按照标准jb/t4323.1进行测定。表1性能测定结果测试项目外观泡沫性能（50℃，mm）低温稳定性（-10℃,2h）除油率（%）低温出油率（-5℃，%）实施例1白色、粒度均匀粉末20.3均匀、不分层、无析出物97.095.2实施例2白色、粒度均匀粉末20.1均匀、不分层、无析出物97.395.5实施例3白色、粒度均匀粉末19.8均匀、不分层、无析出物97.895.8对比例1白色、粒度均匀粉末23.4出现少量分层95.192.4对比例2白色、粒度均匀粉末25.7有少量析出物96.293.1对比例3淡黄色粉末22.3出现少量分层95.494.6由表1数据可知，本发明制得的除油粉，具有优异的除油效果，且该除油粉的制备方法步骤简单、原料易得，能够有效提高工作效率，节约生产成本，适合大面积推广与使用，具有广阔的使用前景。当前第1页12