一种高效脱模的洗碗块及其制备方法

技术领域

本发明属于自动洗碗机专用洗涤剂生产技术领域，具体涉及一种高效脱模的洗碗块及其制备方法。

背景技术

洗碗块是一种新型的定量包装的洗碗机专用洗涤剂，洗碗块使用时定量一次洗涤使用一片，相对洗碗粉具有方便快捷、去污效果好的作用。该类产品在全球市场中具有较好的发展趋势，目前洗碗机也是我国推进餐具洗涤浓缩化的重要产品。由于洗碗块属于新兴发展产品，洗碗块生产是从药片制药行业演变而来，而药片一般是进行制浆后进行压块，而洗碗块是干法制块，压片过程完全不一样，这样给洗碗块的生产带来巨大的挑战。具体地，第一，洗碗块是粉末状的配方组分混合均匀后直接经压片机压制出片剂产品。制备片剂的物料和各种辅料必须具备两种基本特性：流动性和可压缩性。若流动性差，物料在压片时不能顺利流入冲模孔中，压出的片剂重量不一致。若物料不具有可压缩性，当冲头压力移去后，片剂内部被压缩的空气膨胀，使片剂松裂不能成形。因此，洗碗块在生产过程中需有一定的粘结性，以及较好的脱模效果。现有洗碗块在长时间生产压片时，洗碗块在长时间压块过程中由于片剂颗粒或物料粘附冲头，使片剂表面产生外观成型较差、脱模效果不佳，导致最终产品外观不符合产品标准，产生大量次品洗碗块，为保证达到生产要求，必须在冲突产生粘黏时进行清理。第二，目前市场上消费者对洗碗块的功能、外观等有越来越多的个性化需求或避免洗碗块原料因接触而造成有效物质的失效。大部分洗碗块产品分为双层或者多层，每层的比重差异较大，而洗碗块压块过程中所承受的力基本一致，导致每一层压块呈现的硬度效果差异较大，最终产品外观无法达到统一硬度，造成部分块体容易碎裂。第三，也由于洗碗块原料大部分本身均为粉状或颗粒状态，而生产过程一般是先抽取原料进入进料口，由进料口排入洗碗块冲模孔进行加压成型。在进料过程因原料颗粒度相差较大，细粉、重的原料处于进料口底下，颗粒大而轻的原料处于混料的上面。导致压块不均匀，压出来的块表面粗糙程度不一致。

现有片剂生产工艺基本使用硬脂酸镁作为脱模剂，但是硬脂酸镁在含有聚合物的洗碗块中，溶解时间变慢，而聚合物的添加对于洗碗块产品而言十分必要。因此使用硬脂酸镁作为脱模剂容易导致产品存在溶解不完全的风险。也有部分洗碗块生产使用滑石粉作为脱模剂，但滑石粉加量太少对脱模效果不明显，滑石粉加量太多，洗碗块容易破裂，硬度较差。

因此十分有必要开发一种适合洗碗块高效生产的脱模技术，可以改善洗碗块的脱模效果，适合连续高效压片生产，且使生产洗碗块产品具有良好的外观与强度。

发明内容

基于以上缺陷，本发明提供一种高效脱模的洗碗块，可以满足以上性能要求，并且可有效解决现有洗碗块的生产脱模效率。谷氨酸乙二酸四钠盐(GLDA-NA4)中的GLDA有四个羧酸基团，能够结合分子结构中心的氮原子与磷酸氢钙的钙离子，进行键合形成离子键；且磷酸氢钙催化聚合物的交联反应，在聚合物表面形成一层膜，该膜会减弱空气中的水分进入、减少混合物料的吸潮效应，从而起到阻湿的作用，且三者的结合使洗碗块物料有良好的流动性，优异的脱模效果。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明的一个目的，在于提供一种高效脱模的洗碗块，所述高效脱模的洗碗块包括质量分数如下的组分：

进一步地，所述谷氨酸二乙酸四钠与磷酸氢钙的质量比为1:10-10:1。

进一步地，所述磷酸氢钙与所述丙烯酸聚合物的质量比为1:10-10:1。

进一步地，所述所述丙烯酸聚合物为丙烯酸均聚物，分子量为4500-12000g/mol。

进一步地，所述表面活性剂为低泡类表面活性剂，选自氧乙烯醚/氧丙烯醚嵌段聚醚、异辛醇磷酸酯衍生物、乙氧基化脂肪酸甲酯类衍生物或聚醚改性有机硅的一种或多种。

进一步地，所述助剂选自氧化剂、填充剂、黏合剂、酶制剂或消泡剂的一种或多种。

本发明的另一个目的在于，提供上述高效脱模的洗碗块的制备方法，包括如下步骤：

S1、将各组分混合均匀；

S2、筛选S1中混合均匀的物料，得到洗碗粉；

S3、将所述洗碗粉压制成型，得到所述洗碗块。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明提供的高效脱模的洗碗块，包括谷氨酸二乙酸四钠、丙烯酸聚合物和磷酸氢钙形成的组合物，三者之间具有良好的协同效应，具体表现为：谷氨酸乙二酸四钠盐(GLDA-NA4)能够结合分子结构中心的氮原子与磷酸氢钙的钙离子，通过强大的多重键进行键合形成螯合物，增强配方的稳定性；另一方面，磷酸氢钙具有酸性和亲核性，可以与丙烯酸聚合物中的双键发生反应，形成交联结构，磷酸氢钙还可以与丙烯酸聚合物中的羧基发生反应，形成交联结构，有效阻隔空气中的水分进入洗碗块内部结构，增强配方外观的稳定性；此外，在交联反应中，磷酸氢钙还可以作为协同剂，催化丙烯酸聚合物的交联反应，在聚合物表面形成一层膜，该膜会减弱空气中的水分进入、减少混合物料的吸潮效应，从而起到阻湿的作用，丙烯酸聚合物也更易随磷酸氢钙分散在组合物中，而不会造成因聚合物团聚而在组合物中分散不均的现象，从而减少颗粒间的摩擦力，增加颗粒的流动性。谷氨酸二乙酸四钠、丙烯酸聚合物和磷酸氢钙三者的结合使洗碗块物料有良好的流动性，优异的脱模效果。

2.本发明提供的高效脱模的洗碗块中，谷氨酸二乙酸四钠、聚合物和磷酸氢钙的共同加入使得片剂产生抗粘附作用，能阻止片剂颗粒或物料粘附冲头表面、模腔内壁，使片剂光洁美观，可减少颗粒间以及片与冲模之间的摩擦力和减少冲模的磨损。

3.本发明提供的高效脱模的洗碗块，同时含有的谷氨酸二乙酸四钠、聚合物与磷酸氢钙之间具有优异的协同效应，使得各个物料的功效得到最大的发挥，使得最终产品有高效脱模效果。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。

本发明的实施例中可以包括但不限于以下成分：

1)本发明的实施例和对比例中的氧化剂为过碳酸钠。

2)本发明的实施例和对比例中的表面活性剂为EO/PO嵌段聚醚，所述EO/PO嵌段聚醚为脂肪醇聚氧乙烯醚，购自江苏易威茨化工有限公司AEO-3。

3)酶制剂

本发明实施例和对比例中的淀粉酶购自诺维信酶制剂公司产品Stainzyme PlusEvity 24T，蛋白酶购自诺维信酶制剂公司产品BLAZE EVITY 100T。

4)消泡剂

本发明实施例和对比例中的消泡剂为环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物或聚二甲基硅氧烷，购自盛邦公司DOWSIL GP4503。

5)粘合剂

本发明实施例和对比例中的粘合剂分子量为3500-7000的聚乙二醇，购自辽宁奥克化学股份有限公司PEG6000。

6)丙烯酸聚合物

本发明实施例和对比例中的丙烯酸聚合物型号为ACUSOL 445NG，购自DOW公司。

实施例1

一种高效脱模的洗碗块，其组成成分和相应的质量分数见以下表1，具体的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照表1的组成成分和质量分数将各成分混合均匀；

S2、将步骤S1中得到的混合物筛选后，得到粒径为10-200目的洗碗粉混合颗粒；

S3、将步骤S2得到的洗碗粉压制成型后，即得到高效脱模的洗碗块。

实施例2-3

实施例2-3的制备方法和步骤，均和实施例1相同，区别在于，其组成成分和相应的质量分数分别如下表1所示。

对比例1-3

对比例1-3的制备方法和步骤，均和实施例1相同，区别在于，其组成成分和相应的质量分数分别如下表1所示。

表1实施例1-3和对比例1-3洗碗块成分和相应的质量分数(％)

测试例1

对实施例1-3和对比例1-3中制备的洗碗块进行性能测试。测试方法如下，测试结果见表2。

跌落测试：本发明将洗碗块置于高度为100cm统一高度下，正反面交替进行跌落，重复进行跌落实验，重复两次，若洗碗块有明显缺角、断裂、分层等严重不良现象且破损率达到1/4，则判定该产品硬度不及格。

脱模测试：所用仪器为单冲压片机，重量为16g/块，施加压力为35Mpa，压力时间为15s。具体测试步骤为：按照测试条件进行压块后依据物料粘黏模具情况评估脱模效果。

压力测试：所用仪器为ZX万能试验机，尚岑精密仪器(上海)有限公司，型号：WDS-1。具体测试步骤为：将洗碗块置于试验机样品放置处，设置位移速度为(200-250)mm/min，在该范围内增加压力，开始试验，直到达到最大压力或洗碗块抗折变形或者粉碎，记录此时数值。

静置溶解测试：所用仪器为容量为2L的烧杯和计时器。具体测试步骤为：取一颗洗碗块样品，测试前，需将洗碗块的原始外包装去除，保证洗碗块完整性，并且无明显缺角。在2L烧杯中装入2L温度控制在60℃±1℃的自来水，将准备好的洗碗块投入烧杯，同时开始计时。待洗碗块完全分散开，无明显块状物则停止测试，记录静置溶解时间。

表2实施例1-3和对比例1-5制备的洗碗块性能测试结果

从表2的测试结果可以看出，实施例1-3谷氨酸二乙酸四钠、丙烯酸聚合物、磷酸氢钙的共同加入跌落测试完整度好，容易脱模，粉体流动性好，抗压性能较好，溶解时间较短。且随磷酸氢钙的量增加，粉体流动性更好；

而对比例1不添加磷酸氢钙，只添加谷氨酸二乙酸四钠、丙烯酸聚合物，且丙烯酸聚合物加量较多，洗碗块较难脱模，抗压性能降低，溶解性较差；对比例2不添加谷氨酸二乙酸四钠，只添加磷酸氢钙与丙烯酸聚合物，洗碗块较难脱模，抗压性能降低，溶解性较差，且洗碗块跌落时容易缺角，硬度较差；对比例3使用硬脂酸镁替代磷酸氢钙，洗碗块溶解时间不及格。

以上数据说明了本发明的洗碗块添加谷氨酸二乙酸四钠、丙烯酸聚合物、磷酸氢钙，三者之间具有优异的协同效应的洗碗块通过各项测试，均无异常，测试结果良好，脱模效果优异。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。