从洗衣粉到洗碗机片剂,清洁产品已成为生活中不可或缺的一部分。然而赋予这些产品强大去污能力的化学成分往往难以降解,甚至可能引发改变生态系统的藻华现象。
近日,天津科技大学研究团队提出了一种环保解决方案——由微米级木纤维和玉米蛋白制成的新型清洁剂,其去污效果可与市售产品媲美。相关研究发表于ACS《Langmuir》期刊。
随着公众对家用产品环境影响的日益关注,用天然替代品取代含烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸盐等成分的传统清洁剂成为研究热点。但此前研发的环保清洁剂存在制备困难、不易漂净等问题,导致生产成本高昂,还可能损伤清洁对象的表面。为此,科研人员致力于开发低成本、易生产、高效环保且温和的新型清洁剂。刘鹏涛领导的团队利用可再生资源中的成分,成功研制出符合这些要求的清洁剂。
该团队将木材中的纤维素纳米纤维与玉米中的玉米醇溶蛋白结合,形成稳定的乳液体系。纤维素凭借其两亲特性可有效乳化并吸附各类污渍,而玉米蛋白则能稳定乳液并锁住油性物质。研究人员分别测试了该清洁剂对棉织物上墨水、辣椒油、番茄酱的清洁效果,并与同等稀释比例(1%重量比)的洗衣粉、市售洗洁精进行对比。
当对棉织物进行测试时,纤维素/玉米蛋白洗涤剂的效果略低于洗衣粉溶液,其重量稀释率为1%。然而,当浓度增加到5%时,它比1%的洗衣粉溶液更有效地去除污渍。
显微镜分析表明,纤维素/玉米蛋白洗涤剂在洗涤和漂洗后没有在棉织物上留下残留物,表明它不太可能损坏材料。
为了进一步评估其有效性,研究人员对陶瓷、不锈钢、玻璃和塑料盘子上的辣椒油污渍进行了测试。在相同的稀释度下,纤维素/玉米蛋白洗涤剂的清洁效果几乎与商业洗洁精一样好,在5%的浓度下,它被证明是更好的。
例如,在不锈钢板上,5%的纤维素/玉米蛋白溶液去除92%的污渍,而1%的商业洗洁精溶液去除87%。
研究人员指出,这种天然清洁剂有望成为高效、经济、可持续的传统合成清洁剂替代品。该研究获得了中国国家重点研发计划的支持。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.4c04398