一種環(huán)保型玻璃清洗劑的研制及其性能研究

李 波，滿瑞林，秘 雪，符 磊

（中南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083）

一種環(huán)保型玻璃清洗劑的研制及其性能研究

李 波，滿瑞林，秘 雪，符 磊

（中南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083）

為應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)苛的環(huán)保要求，研發(fā)了一種新型環(huán)保型玻璃清洗劑。其配方選用可生物降解的表面活性劑，且通過(guò)正交試驗(yàn)確定了其最優(yōu)配方組合：氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，十二烷基硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，脂肪酸甲酯磺酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，十二烷基葡萄糖苷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%，乙二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%，檸檬酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，三乙醇胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，乙二胺四乙酸二鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%。并對(duì)清洗工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了重復(fù)清洗實(shí)驗(yàn)。通過(guò)生物搖床實(shí)驗(yàn)測(cè)定了試液中的COD含量，評(píng)價(jià)了清洗劑的生物降解性能。研究結(jié)果表明：當(dāng)清洗溫度為25 ℃、清洗時(shí)間為4 min時(shí)，清洗劑的清洗效果最好，污垢去除率和玻片透光率分別為99.46%和88.05%；重復(fù)清洗7次后，對(duì)污垢仍有較好的清洗效果，去除率高達(dá)98.99%；28 d后，試液COD的質(zhì)量濃度下降了95.99%，具有良好的生物降解性能。

環(huán)保；表面活性劑；玻璃清洗劑；可生物降解

1 研究背景

玻璃有著5 000多年的發(fā)展歷史，是由高純度硅、硼、鈉、鉀、鋅、鉛、鎂、鈣、鋇等的氧化物按特定配方制備而成的。玻璃具有獨(dú)特的透光性，因而被廣泛地應(yīng)用于建筑、食品、軍事、能源、生物醫(yī)療、信息通訊等領(lǐng)域[1]。

玻璃是無(wú)定形硅酸鹽的固熔體，其微觀結(jié)構(gòu)中，每個(gè)陽(yáng)離子都被一定絡(luò)合數(shù)的氧離子所包圍。其內(nèi)部多數(shù)陽(yáng)離子體積較小，具有較大的場(chǎng)強(qiáng)。在玻璃內(nèi)部，鍵力處于平衡狀態(tài)，而在玻璃表面卻有剩余的鍵力，因而表現(xiàn)出強(qiáng)烈的表面作用力。由于玻璃微觀結(jié)構(gòu)的特殊性，使得其表面很容易受酸、堿、水以及潮濕空氣的侵蝕。此外，還極易吸附污垢，并侵入玻璃內(nèi)部，發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，形成難以去除的頑固污垢，影響玻璃的使用和美觀[2-3]。

玻璃在加工或使用過(guò)程中，需要對(duì)這些過(guò)程中產(chǎn)生的切削液、污油、保護(hù)漆、有機(jī)溶劑、灰塵以及色斑等污染物進(jìn)行去除，一旦這些污染物被玻璃以化學(xué)吸附方式吸附在玻璃表面形成污垢后，將很難去除。

目前，國(guó)內(nèi)外常用玻璃清洗方法可分為干法清洗和濕法清洗兩類[4]。干法清洗包括紫外-臭氧法[5]、氧等離子法[6]、高溫?zé)峤夥╗7]和激光清洗法[8]等。利用光氧化、高溫?zé)峤?、超聲振?dòng)、激光光解等作用可以有效地去除玻璃表面的有機(jī)物，甚至可被應(yīng)用在食品玻璃器皿的清洗中，如紫外-臭氧法。濕法清洗一般是指利用酸、堿、溶劑和表面活性劑等化學(xué)試劑配制清洗劑，通過(guò)潤(rùn)濕、乳化、溶解、螯合、分散等作用，將污垢進(jìn)行去除的一種化學(xué)清洗方法。干法清洗對(duì)粉塵類易結(jié)塊的污垢去除效果不理想，需先使用濕法清洗進(jìn)行預(yù)處理，且干法清洗設(shè)備造價(jià)較高、清洗條件要求苛刻，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。相比之下，濕法清洗具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：不僅可有效去除玻璃表面的污染物，還能對(duì)清洗對(duì)象表面進(jìn)行親水化處理[9]，因而被廣泛地應(yīng)用在實(shí)際工業(yè)中。

傳統(tǒng)的玻璃清洗劑成分較為簡(jiǎn)單，堿性較強(qiáng)，對(duì)玻璃具有腐蝕性，對(duì)人體皮膚有刺激作用，漂洗困難，并且易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染?，F(xiàn)有市售的大部分玻璃清洗劑又具有清洗工序復(fù)雜，需大量清洗原料，生物降解性差等不足。因此，研制出性能優(yōu)良的環(huán)保型玻璃清洗劑意義重大[10-12]。

本研究選用可生物降解陰離子表面活性劑和非離子型表面活性劑、環(huán)保無(wú)磷型助劑，研制出一種對(duì)人體皮膚刺激性小、操作簡(jiǎn)單、重復(fù)清洗效果好的環(huán)保型玻璃清洗劑，并研究了清洗溫度、清洗時(shí)間對(duì)清洗性能的影響，且對(duì)其清洗工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化；測(cè)試了清洗劑的重復(fù)清洗性能及其生物降解性能。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 清洗機(jī)理

傳統(tǒng)玻璃清洗劑的主要成分為強(qiáng)堿性溶液，通過(guò)浸泡或噴射玻璃，再使用機(jī)械力使污垢與玻璃分離。因其對(duì)玻璃表面具有腐蝕性，且對(duì)人體皮膚有刺激性，已逐漸淡出歷史舞臺(tái)。針對(duì)傳統(tǒng)玻璃清洗劑的不足，逐漸發(fā)明了以表面活性劑為主要成分的新型玻璃清洗劑。其通過(guò)削弱污垢與玻璃表面的黏附作用，并施加機(jī)械力，使污垢從玻璃表面脫離[11]。

2.2 實(shí)驗(yàn)

2.2.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)選用普通玻璃基片，其中，SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70.0%～73.0%，Na2O + K2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.0%～ 15.0%，CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.0%～12.0%，MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%～4.5%，Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%～2.0%，F(xiàn)e2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%～0.20%，SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.3% ；試樣尺寸為50 mm×10 mm×3.7 mm ；以空氣為參比，400～750 nm波長(zhǎng)下的最大透光率為89% 。

氫氧化鈉，天津彩云飛化工銷售有限公司。

十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）、乙二胺四乙酸二鈉，西隴化工股份有限公司。

十二烷基葡萄糖苷（alkyl polyglucoside glucoside，APG）、脂肪酸甲酯磺酸鈉（fatty acid methyl ester sulfonate，F(xiàn)AMES），青島優(yōu)索化學(xué)科技有限公司。

檸檬酸鈉、三乙醇胺，河南焦作市化工三廠。

無(wú)水乙醇，天津市富宇精細(xì)化工有限公司。

乙二醇、硫酸銀、1,10-菲繞啉，廣東光華科技股份有限公司。

重鉻酸鉀，上海化學(xué)試劑總廠。

濃H2SO4、液體石蠟，衡陽(yáng)市凱信化工試劑有限公司。

(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司。

FeSO4·7H2O，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

鄰苯二甲酸氫鉀，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

實(shí)驗(yàn)用試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水均為蒸餾水。

2.2.2 主要儀器

紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，UV-2401PC/2450型，島津公司生產(chǎn)；

電子分析天平，AUY220型，Princeton公司生產(chǎn)；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，DHG-907型，上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司生產(chǎn)。

2.2.3 玻璃試片的制備

實(shí)驗(yàn)選用的玻璃基片，一般使用濕法清洗。尺寸略小于實(shí)驗(yàn)室10 mm比色皿，以方便后續(xù)的實(shí)驗(yàn)透光率測(cè)量。實(shí)驗(yàn)制備的玻璃試片，污垢成分包含了油脂、糖漿、灰塵、色素和蛋白質(zhì)等典型污物，具體的組成為： 20.0 g液體石蠟，20.0 g醬油，20.0 g食用油，20.0 g泥灰，20.0 g紅糖漿。其中，泥灰取自花園土，且實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行了預(yù)處理，即將其經(jīng)（60±2） ℃恒溫干燥箱干燥8 h至恒重后，過(guò)80目篩。

具體的玻璃試片制備步驟如下：取潔凈玻璃片，均勻涂抹制備的污垢，并平放在潔凈的搪瓷盤(pán)中，然后置于（60±2） ℃恒溫干燥箱中10 h，取出，并于干燥器中冷卻、老化2 h。

2.2.4 清洗性能的表征

1）去除率

采用質(zhì)量法表征清洗劑的清洗能力，去除率的計(jì)算公式如下：

式中：ω為去除率，%；

m1、m2分別為潔凈玻璃片涂片烘干前后的質(zhì)量，m3為使用玻璃清洗劑清洗后烘干的質(zhì)量，單位均為g。

2）透光率

以空氣為參比，使用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)量清洗后烘干玻璃片的透光率，且設(shè)定測(cè)定波長(zhǎng)范圍為400～750 nm。

2.2.5 配方的篩選

通過(guò)前期的文獻(xiàn)調(diào)研[13-15]，本清洗劑配方選用生物降解性能較好、對(duì)人體刺激較小的表面活性劑，且配以螯合劑、緩蝕劑和防凍成膜劑以防止玻璃表面的腐蝕及金屬離子的再沉積。通過(guò)正交復(fù)配試驗(yàn)對(duì)配方進(jìn)行篩選，正交試驗(yàn)配方見(jiàn)表1。

表1 正交復(fù)配試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Design of the orthogonal experiment %

3 結(jié)果和討論

3.1 正交試驗(yàn)結(jié)果與產(chǎn)品性能測(cè)試結(jié)果

對(duì)正交復(fù)配試驗(yàn)各配方制備的玻璃清洗劑清洗試樣玻璃，然后測(cè)定其透光率。清洗后玻璃的透光率結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 正交復(fù)配試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of the orthogonal experiment %

比較表2中各清洗后玻璃的透光率，綜合考查各影響因素，確定清洗劑的優(yōu)化配方如下：氫氧化鈉的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，十二烷基硫酸鈉的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，脂肪酸甲酯磺酸鈉的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，十二烷基葡萄糖苷的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%，乙二醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%，檸檬酸鈉的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，三乙醇胺的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，乙二胺四乙酸二鈉的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%。

參照國(guó)標(biāo)QB/T 4086—2010 《玻璃清洗劑》[16]的規(guī)定，對(duì)優(yōu)化配方后的玻璃清洗劑進(jìn)行了產(chǎn)品性能測(cè)試，所得結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 玻璃清洗劑產(chǎn)品性能測(cè)試結(jié)果Table 3 Performance test results of the glass cleaner

3.2 清洗時(shí)間對(duì)清洗效果的影響

于室溫條件下，對(duì)制備的清洗劑在不同清洗時(shí)間下對(duì)污垢的去除率和玻璃樣品的透光率進(jìn)行了測(cè)定，所得結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 清洗時(shí)間對(duì)清洗效果的影響Fig. 1 In fl uence of cleaning time on cleaning effects

由圖1可以得知，污垢的去除率和玻璃的透光率均隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，當(dāng)清洗時(shí)間為4 min后，試片上污垢的去除率為98.82%，且玻璃的透光率已接近最大值。

3.3 清洗溫度對(duì)清洗效果的影響

控制清洗時(shí)間為4 min，探究溫度與清洗劑清洗性能的關(guān)系，所得結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 清洗溫度對(duì)清洗效果的影響Fig. 2 In fl uence of cleaning temperature on cleaning effects

由圖2可以得知，溫度對(duì)清洗劑的污垢去除率的影響較小，相對(duì)而言，當(dāng)清洗溫度為25 ℃時(shí)，清洗劑的清洗效果最好，污垢的去除率和玻璃的透光率分別為99.46%和88.05%。當(dāng)清洗溫度范圍為15～30 ℃時(shí)，清洗劑對(duì)污垢具有較好的去除率且玻璃的透光率較高，能適應(yīng)室溫條件下的清洗，相比一些需輔助加熱清洗的玻璃清洗劑，具有更好的實(shí)用意義。當(dāng)清洗溫度低于15 ℃時(shí)，玻璃的透光率受溫度影響較大。分析其原因可能是溫度太低時(shí)，清洗劑對(duì)污垢的溶解、滲透能力被削弱，從而導(dǎo)致污垢的去除率下降，玻璃的透光率降低。

3.4 重復(fù)清洗實(shí)驗(yàn)

在室溫條件下，控制清洗時(shí)間為4 min，對(duì)清洗劑的重復(fù)清洗性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，所得結(jié)果如圖3所示。

圖3 重復(fù)清洗實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig. 3 Results of repeated cleaning experiments

由圖3可以得知，經(jīng)重復(fù)清洗7次以后，本實(shí)驗(yàn)所配制的清洗劑仍然具有良好的清洗性能，其對(duì)污垢的去除率仍高達(dá)98.99%，清洗后的玻璃表面潔凈，透光率良好，為78.10%。可見(jiàn)，所制備的清洗劑的可重復(fù)清洗性能良好，因而可以有效地降低清洗劑的使用量以及清洗后廢液的排放量，做到節(jié)能減排，是一種環(huán)保型玻璃清洗劑。

3.5 生物降解性能測(cè)試

對(duì)清洗劑生物降解性能的測(cè)定采用生物搖床實(shí)驗(yàn)方法[17-18]，具體操作如下：

1）取100 g花園土，并溶于1 000 mL的自來(lái)水中，充分?jǐn)嚢韬蟪恋? h；用粗濾紙過(guò)濾沉淀后溶液，并棄去最初的200 mL濾液，其余的作為含微生物的培養(yǎng)液，備用。

2）在3 000 mL的大燒杯中，用自來(lái)水配制2 000 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的清洗劑工作液，并加入10 mL上述含微生物培養(yǎng)液。

3）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，用GB11914—1989《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鹽法》[19]定期測(cè)定試液的COD（chemical oxygen demand）濃度，所得結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 試液中COD質(zhì)量濃度變化曲線Fig. 4 Variation curves of COD concentration in the test solution

由圖4可知，在試驗(yàn)期間，試液中COD的質(zhì)量濃度下降了95.99 %，說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)配制的玻璃清洗劑具有良好的生物降解性能。

4 結(jié)論

1）綜合考慮各因素，選用可生物降解的表面活性劑，利用正交實(shí)驗(yàn)法確定了其最優(yōu)配比，各用料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：氫氧化鈉2.0%，十二烷基硫酸鈉0.3%，脂肪酸甲酯磺酸鈉0.3%，十二烷基葡萄糖苷0.3%，檸檬酸鈉0.2%，三乙醇胺0.2%，乙二胺四乙酸二鈉0.5%。

2）對(duì)配置的玻璃清洗劑進(jìn)行了性能測(cè)試，所得結(jié)果表明：所配制的清洗劑外觀無(wú)沉淀、性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)異味；清洗4 min后，污垢的去除率近99%；且溫度對(duì)清洗劑去除率的影響較小，當(dāng)清洗溫度范圍為15～30 ℃時(shí)，具有較好的污垢去除率且玻璃的透光率良好，因而能適應(yīng)室溫條件下的清洗；重復(fù)清洗7次以后，清洗劑對(duì)污垢的去除率仍高達(dá)98.99%，可見(jiàn)其重復(fù)清洗性能良好，節(jié)能減排。

3）綜合考慮清洗時(shí)間、溫度對(duì)污垢去除率和玻璃透光率的影響，最終確定：最優(yōu)的清洗時(shí)間為4 min，最優(yōu)的清洗溫度為25 ℃；在此條件下，污垢的去除率可高達(dá)99.46%，玻璃的透光率可達(dá)88.05%。

4）對(duì)清洗劑的生物降解性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在設(shè)定的試驗(yàn)周期內(nèi)，試液中COD的質(zhì)量濃度下降明顯，約下降了95.99%，表明本玻璃清洗劑具有良好的生物降解性能，為環(huán)保型配方。

[1]徐美君. 世界玻璃的分類與用途：連載一[J]. 玻璃，2008(7)：43-49.XU Meijun. Classification and Use of World Glass：Serial One[J]. Glass，2008(7)：43-49.

[2]王慎敏，劉 瑩，姜文勇. 洗滌劑配方設(shè)計(jì)、制備工藝與配方實(shí)例[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：293-299.WANG Shenmin，LIU Ying，JIANG Wenyong.Detergent Formulation Design， Preparation Process and Formulation Examples[M]. Beijing：Chemical Industry Press，2003：293-299.

[3]顧大明，劉 輝，劉麗麗. 工業(yè)洗滌劑：示例·配方·制備方法[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010：1-31.GU Daming，LIU Hui，LIU Lili. Industrial Detergents：Examples·Formulations·Preparation Methods[M].Beijing：Chemical Industry Press，2010：1-31.

[4]DEY T，NAUGHTON D. Cleaning and Anti-Re fl ective(AR) Hydrophobic Coating of Glass Surface：A Review from Materials Science Perspective[J]. Journal of Sol-Gel Science and Technology，2016，77(1)：1-27.

[5]KERN W. Handbook of Semiconductor Wafer Cleaning Technology：Science Technology and Applications[M].Park Ridge：Noyes Publications，1993：233-263.

[6]YAMAMOTO T，OKUBO M，IMAI N，et al.Improvement on Hydrophilic and Hydrophobic Properties of Glass Surface Treated by Nonthermal Plasma Induced by Silent Corona Discharge[J]. Plasma Chemistry and Plasma Processing，2004，24(1)：1-12.

[7]AEGERTER M A，MENNIG M. Sol-Gel Technologies for Glass Producers and Users[M]. New York：Kluwer Academic Publishers，2004：19-22.

[8]WENG T S，TSAI C H. Laser-Induced Backside Wet Cleaning Technique for Glass Substrates[J]. Applied Physics A，2014，116(2)：597-604.

[9]常 浩，陳 柱，聶立波. 石英晶片表面處理方法對(duì)比[J]. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，25(4)：91-94.CHANG Hao，CHEN Zhu，NIE Libo. Comparison Between Quartz Crystal Surface Treatments[J]. Journal of Hunan University of Technology，2011，25(4)：91-94.

[10]于志輝，李 靜，孫志信，等. 新型玻璃清洗劑的研制[J]. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 1997， 23(3)：124-127.YU Zhihui，LI Jing，SUN Zhixin，et al. Development of a New Type of Glass Cleaning Agent[J]. Journal of Beijing Polytechnic University，1997，23(3)：124-127.

[11]鐘勁茅，唐星華，凌雪梅，等. 環(huán)保型玻璃清洗劑的研制[J]. 南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2003，17(4)：45-47.ZHONG Jinmao，TANG Xinghua，LING Xuemei，et al. Development of Environmentally-Friendly Detergent for Glass[J]. Journal of Nanchang Institute of Aeronautical Technology（Natural Science），2003，17(4)：45-47.

[12]謝 飛. 中國(guó)清洗行業(yè)整體淘汰ODS清洗劑政策及替代技術(shù)匯編[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，1999：73-76.XIE Fei，Chinese Cleaning Industry as a Whole Eliminating ODS Cleaning Agent Policy and the Compilation of Alternative Technologies[M]. Beijing：Electronic Industry Press，1999：73-76.

[13]李東光. 洗滌劑化妝品原料手冊(cè)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002：1-4，74-76.LI Dongguang. Detergent Cosmetics Raw Materials Handbook[M]. Beijing：Chemical Industry Press，2002：1-4，74-76.

[14]徐寶財(cái)，韓 富，周雅文. 工業(yè)清洗劑配方與工藝[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版，2008：20-21.XU Baocai，HAN Fu，ZHOU Yawen. Industrial Detergent Formulas and Process[M]. Beijing：Chemical Industry Press，2008：20-21.

[15]劉 云. 洗滌劑：原理·原料·工藝·配方[M]. 2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012：46，51-73.LIU Yun. Detergent：Principle · Raw Material · Process ·Formula[M]. 2nd ed. Beijing：Chemical Industry Press，2012：46，51-73.

[16]中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì). 玻璃清洗劑：QB/T 4086—2010[S]. 北 京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2011：1-2.China Light Industry Council. Glass Cleansers：QB/T 4086—2010[S]. Beijing：China Light Industry Press，2011：1-2.

[17]劉振法，張利輝，閆美芳，等. 一種環(huán)保型化學(xué)清洗劑的研制及性能研究[J]. 清洗世界，2011，27(6)：9-12，40.LIU Zhenfa，ZHANG Lihui，YAN Meifang，et al. Preparation and Performance Research of an Environmentally Friendly Chemical Cleaning Agent[J].Cleaning World，2011，27 (6)：9-12，40.

[18]周建輝，陳郁明，周玉成，等. 鋁鎂合金用超聲波環(huán)保水基清洗劑的研制[J]. 電鍍與涂飾，2013，32(6)：31-35.ZHOU Jianhui，CHEN Yuming，ZHOU Yucheng，et al. Study and Preparation of Environmentally-Friendly Water-Based Ultrasonic Cleaning Agent for Aluminum-Magnesium Alloys[J]. Electroplating & Finishing，2013，32(6)：31-35.

[19]國(guó)家環(huán)境保護(hù)局. 水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鹽法：GB/T11914—1989[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1989：1-4.National Environmental Protection Agency. Water Quality-Determination of the Chemical Oxygen Demand-Dichromate Method：GB/T 11914—1989[S].Beijing：Standards Press of China，1989：1-4.

（責(zé)任編輯：廖友媛）

Research on the Preparation and Properties of an Eco-Friendly Glass Cleanser

LI Bo，MAN Ruilin，MI Xue，F(xiàn)U Lei
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Central South University，Changsha 410083，China）

In view of the increasingly stringent environmental requirements, a new type of eco-friendly glass cleanser has been developed. The optimal combination of formula has been obtained as follows: NaOH 2.0 wt%,SDS 0.3 wt%, FAMES 0.3 wt%, APG 0.3 wt%, ethanol 7.5 wt%, ethylene glycol 7.5 wt%, sodium citrate 0.2 wt%,triethanolamine 0.2 wt%, and EDTA disodium 0.5 wt%. The cleaning process has been optimized and repeated cleaning experiments have been carried out on this basis. The biodegradability of the glass cleanser has been investigated by measuring the COD content of the test solution based on shaking-bottle incubating tests. The results show that the cleaning ef fi ciency proves to be the highest when the glass specimens are supersonically rinsed for 4 min at 25 ℃,with its removal rate being 99.46% and light transmittance being 88.05%. After seven times of of repeated cleaning, the removal rate is as high as 98.99%; and 28 days later, COD of the test solution content has decreased by 95.99%, thus verifying the good biodegradability of the new type of glass cleanser.

eco-friendly；surfactant；glass cleanser；biodegradability

TQ649；TQ413.2

A

1673-9833(2017)04-0071-06

10.3969/j.issn.1673-9833.2017.04.013

2017-03-14

水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目（2013ZX07504-001-04-02）

李 波（1991-），男，湖南邵陽(yáng)人，中南大學(xué)碩士生，主要研究方向?yàn)榫?xì)化工，廢水處理，環(huán)境化工，E-mail：1138755053@qq.com

滿瑞林（1955-），男，湖南郴州人，中南大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，主要從事化工冶金，精細(xì)化工，環(huán)境化工金屬材料表面處理，化工模擬與計(jì)算方面的研究，E-mail：realman@csu.edu.cn