一种具有阻垢分散功能的食品工业设备用高浓度碱性清洗剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学清洗剂，具体涉及一种具有阻垢分散功能的食品工业设备用高浓 度碱性清洗剂。
【背景技术】
[0002] 食品加工企业在产品生产过程中，加工设备及管道的清洗非常重要。加工设备及 管道在使用后会产生一些沉积物，如不及时、彻底地清洗，将直接会影响产品的质量。原地 清洗系统(CIP)是一种理想的设备及管道清洗方法，目前在食品加工企业，特别在乳制品、 果蔬饮料制品等企业中的应用越来越广泛。为了防止前面产品中的物料或味道残留在生产 线中造成后面产品风味或味道的改变，必须进行充分彻底的清洗。
[0003] 近年来，由于生产速度的提高和品种的增加，在同一条生产线上进行不同品种产 品的生产，使得CIP清洗变得频繁。在CIP清洗时，根据产品物料的性质和管道内部的污染的 情况，可以进行碱清洗、酸清洗、或两者的组合。在管道内污垢不严重时，目前许多食品厂仍 采用老式碱洗法一一采用工业片碱或简单的复合碱进行清洗。众所周知，在进行管道内残 留物料清洗时，残留物料中的0 &2+翁2+及2+及3+、21! 2+等金属离子容易与0『、〇)3-等形成不 溶性金属盐沉积于设备上，出现白色沉淀析出，造成二次污染。
[0004] 陈昊白等人在《最新清洗剂与清洗工艺及其在食品工业的应用》（陈昊白，罗四 维，王盼，等.最新清洗剂与清洗工艺及其在食品工业中的应用[J].中国洗涤用品工业， 2014, 01期(01).)中提到，用于CIP清洗的碱有三类:工业用碱、食品级碱及复合碱，并在文 中指出了使用复合碱的重要性。
[0005] 张惠文在《食品加工业中的碱除油》(张惠文.食品加工业中的碱除油[J].中国 洗涤用品工业，2015, 01期(01).)中指出：在实际的液体产品中，当其中的强电解质（主要 是活性碱、无机助剂等）的含量一旦超过10%以上时，表面活性剂的添加就会遇到很大的挑 战，同时指出要在碱中加入络合剂，并指出不同络合剂的性能存在显著的差异，尤其是不同 的条件如碱浓度、金属离子、温度等。
[0006] 贺晓光等人在《清洗技术在食品生产上的应用现状》（贺晓光，汤凤霞，李海峰. 清洗技术在食品生产上的应用现状[J].宁夏农学院学报，2001，22(1) :65-69.)中指出 用于CIP碱性清洗时，清洗液的pH值在11.0以上。
[0007] 也就是说，用于CIP清洗的碱性清洗剂，其pH呈强碱性，通常市场上销售的CIP碱性 清洗剂碱的浓度都大于45%(以NaOH计），要在接近饱和氢氧化钠溶液中加入助剂比如螯合 剂或是分散剂是非常困难的，容易造成沉淀，影响成品的品质。
[0008] 在中国专利CN103160393A中公布了碱性清洗液成分组成为:氢氧化钠14-39%，碱 螯合剂〇. 1-1%，水60-85%。其中碱螯合剂成分为：氢氧化钾1-15%;EDTA0.01-11%，DTPA 0.01-0.5%，水74-95%。
[0009] 在中国专利CN103074179A中公布了碱性清洗剂组成:氢氧化钠39-51%;碱络合剂 0.1-1%;水48-60%;各组分质量百分比总和为100%，其中，碱性清洗剂的碱液总碱度折合成 氢氧化钠的质量百分比总浓度为40-52%;碱络合剂组成成分及质量百分比为:氢氧化钾1_ 15%，EDTA0.01-11%，DTPA0.01-0.5%，水74-95%。
[0010] 上述专利CN103160393A及CN103074179A公布的螯合剂为EDTA和DTPA。但从 文献上知无论是EDTA还是EDTA二钠或四钠，还有DTPA其螯合能力都会受到pH值的影响。在 本公司的研发过程发现：当氢氧化钠的浓度大于30%时，EDTA盐及DTPA盐的溶解性已经很 小，与专利文献中提及的氨基羧酸盐不耐浓碱相符。同时，EDTA盐及DTPA盐在pH值大于11的 溶液中其螯合物质并不稳定，其螯合后的金属离子会与氢氧根结合形成氢氧化物沉淀析出 而不被螯合。细小的氢氧化物沉淀不容易冲洗，会造成CIP碱性清洗中的二次污染。
[0011] 目前，市场上的螯合分散剂种类繁多，不同的螯合分散剂在不同pH条件下络合稳 定常数是不同的。即使是同一螯合剂在不同pH值条件下其差异也很大。在高浓度碱的条件 下，同一螯合剂在不同的温度条件下，其螯合能力也不相同。经过本公司实验发现:无机螯 合分散剂如三聚磷酸钠、焦磷酸钠等;醇胺类螯合分散剂如二乙醇胺、三乙醇胺等;氨基羧 酸盐如NTA、EDTA二钠（或四钠）、DTPA等；有机磷盐如EDTMPS、DETPMPS等不溶于高浓度碱 (NaOH含量大于45%)。如果利用上述助剂制备CIP碱性清洗剂，成品会有沉淀析出，影响产品 的品质，进而影响产品的销售。
[0012] 综上所述，目前市面上缺乏真正具有高效去污能力，并能很好防止二次污染的高 浓度CIP碱性清洗剂，特别是食品工业用CIP碱性清洗剂，开发绿色环保同时具有高效螯合 能力和分散能力的食品工业用CIP碱性清洗剂具有重大意义。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于提供一种CIP碱性清洗剂及其制备方法。
[0014] 本发明所采取的技术方案是： 一种CIP碱性清洗剂，包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠45%~50%;螯合剂0.3%~ 2%;分散剂0.2%~2%;余量水。
[0015] 优选的，CIP碱性清洗剂包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠45%~50%;螯合剂 0 · 3%~1%;分散剂0 · 2%~0 · 5%;余量水。
[0016] 优选的，CIP碱性清洗剂包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠45%;螯合剂0.3% ~0.5%;分散剂0.2%~0.4%;余量水。
[0017] 优选的，螯合剂为2-膦酸丁烷-1，2,4-三羧酸或乙二胺二邻苯基乙酸钠中的至少 一种。
[0018] 优选的，分散剂为聚丙烯酸钠或马来酸-丙烯酸共聚物中的至少一种。
[0019] 优选的，CIP碱性清洗剂用于食品工业设备的清洗。
[0020] 一种食品工业设备用CIP碱性清洗剂，包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠45% ~50%; 2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸0.3%~1%;聚丙烯酸钠0.2%~0.5%;余量水。
[0021] 优选的，食品工业设备用CIP碱性清洗剂包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠 45%，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸0.3%，聚丙烯酸钠0.4%，水54.3%。
[0022] -种CIP碱性清洗剂的制备方法，包括下列步骤： 1) 准确称取上述任一项所述组分，将螯合剂和分散剂溶于水中，搅拌均匀； 2) 将氢氧化钠缓慢加入步骤1)所得到的溶液中，并不断搅拌溶解均匀，制备得到CIP碱 性清洗剂。
[0023] 本发明的CIP碱性清洗剂在25°C时，1%水溶液的pH值为12-14。使用时，用30-70容 积倍数的水稀释本发明的CIP碱性清洗剂，将其加温至60-80°C清洗食品工业设备后，直接 用冷水冲洗即可。由于管道上无固含物析出，便于冷水冲洗，节能环保。
[0024]本发明的有益效果是： 本发明为无磷配方，其中碱(以氢氧化钠计)的浓度在45%以上;产品无泡、能疏松污垢， 使清洗液具有清洗严重污垢的能力;产品含分散剂，能防止水垢形成，减少苛性碱溢出，延 长清洗液寿命;产品含螯合剂，对硬水及可能成垢的沉淀物有良好的软化与清除之功能。 [0025]本发明的有机螯合剂是具有磷酸和羧酸结构的2-磷酸基-1，2，4_三羧酸丁烷 (PBTCA)，它可以与高浓度碱互溶，但当温度提高时，螯合能力会降低，容易产生白色沉淀 物;通过与本配方中的分散剂聚丙烯酸钠或丙烯酸-马来酸酐共聚物协同作用时，产生了意 想不到的效果，产品在高温时仍然维持良好的螯合分散能力，不会出现白色沉淀物。
[0026]本发明的配方具有优良的去污能力，满足各种温度的清洗要求，对各种不同硬度 水的兼容性好;具有良好的高低温稳定性;同时价格低廉，具有广阔的市场前景。
【具体实施方式】
[0027]中英文缩写如下： 聚丙烯酸钠为PAAS，马来酸-丙烯酸共聚物MA-AA，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA，乙 二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na。
[0028] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
[0029] 实施例1 一种CIP碱性清洗剂，包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠45%，聚丙烯酸钠0.4%，2_ 膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸0.3%，水54.3%，合计100%。
[0030] 其制备方法为： 1)准确称取上述组分，将聚丙烯酸钠和2-膦酸丁烷-1，2,4-三羧酸溶于水中，搅拌均 匀；2)将氢氧化钠缓慢加入步骤1)所得到的溶液中，并不断搅拌溶解均匀，制备得到CIP碱 性清洗剂。
[0031] 实施例2 一种CIP碱性清洗剂，包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠45%，聚丙烯酸钠0.2%，2_ 膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸0.3%，马来酸-丙烯酸共聚物0.2%，水54.3%，合计100%。
[0032]其制备方法为： 1)准确称取上述组分，将聚丙烯酸钠、2-膦酸丁烷-1，2,4-三羧酸和马来酸-丙烯酸共 聚物溶于水中，搅拌均匀;2)将氢氧化钠缓慢加入步骤1)所得到的溶液中，并不断搅拌溶解 均匀，制备得到CIP碱性清洗剂。
[0033] 实施例3 一种CIP碱性清洗剂，包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠45%，聚丙烯酸钠0.4%，乙 二胺二邻苯基乙酸钠〇. 3%，水54.3%，合计100%。
[0034]其制备方法为： 1)准确称取上述组分，将聚丙烯酸钠和乙二胺二邻苯基乙酸钠溶于水中，搅拌均匀;2) 将氢氧化钠缓慢加入步骤1)所得到的溶液中，并不断搅拌溶解均匀，制备得到CIP碱性清洗 剂。
[0035] 实施例4 一种CIP碱性清洗剂，包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠45%，聚丙烯酸钠0.2%，乙 二胺二邻苯基乙酸钠〇. 3%，马来酸-丙烯酸共聚物0.2%，水54.3%，合计100%。
[0036]其制备方法为： 1)准确称取上述组分，将聚丙烯酸钠、乙二胺二邻苯基乙酸钠和马来酸-丙烯酸共聚物 溶于水中，搅拌均匀；2)将氢氧化钠缓慢加入步骤1)所得到的溶液中，并不断搅拌溶解均 匀，制备得到CIP碱性清洗剂。
[0037] 实施例5 一种CIP碱性清洗剂，包括下列质量百分比的组分:氢氧化钠45%，2_膦酸丁烷-1，2,4-三羧酸〇. 3%，马来酸-丙烯酸共聚物0.4%，水54.3%，合计100%。
[0038]其制备方法为： 1)准确称取上述组分，将2-膦酸丁烷-1，2，4_三羧酸和马来酸-丙烯酸共聚物溶于水 中，搅拌均匀；2)将氢氧化钠缓慢加入步骤1)所得到的溶液中，并不断搅拌溶解均匀，制备