本发明涉及采棉机摘锭清洗剂领域，具体涉及一种采棉机用耐寒耐硬水清洗剂及其制备方法和使用方法。
背景技术：
1、采棉机是农机化生产的重要设备之一，采棉机上的摘锭设备可以将棉花从棉花株上摘下并清理。然而，在长时间工作过程中，摘锭设备往往会积累大量的灰尘、油污和其他杂质，这些杂质会直接影响到设备的正常运行和棉花的采摘效率。采棉机摘锭清洗液是专门用于清洗采棉机中摘锭设备的一种清洁剂，其主要作用是能够快速彻底地去除摘锭设备上的灰尘、油污和其他杂质，从而保证设备的正常运行，提高采棉机的产量和效率。
2、在采棉花期间的气温通常在5℃到25℃之间变化，但是在早晚或者夜晚就会比较冷，甚至会出现零下的气温，这就要求清洗剂有很好的耐寒性能；另外，山地岩石中含有较高的可溶性盐分，这些盐分在雨水降落或灌溉的过程中进入土壤中形成盐碱地，清洗剂需要24h工作，通常取该地区的地下水或河水来调配清洗剂，这样水中的金属离子容易引起清洗剂中的乳化剂破乳，使清洗剂丧失清洗效果。
3、专利cn211769494a公开了一种采棉机摘锭专用清洗液组合物，通过优选克拉玛依环烷基基础油来增加清洗剂的耐寒性能，并通过防锈剂的使用来增加清洗剂的抗硬水性，但是克拉玛依环烷基基础油的成本较高，防锈剂本身带来的抗硬水能力有限且其原料中选用烷氧化苯酚组分容易对土壤和环境有不良影响。
4、专利cn103666871b公开了一种采棉机摘锭清洗液，通过选用脂肪醇聚氧乙烯醚和添加增容剂以及炔醇防锈剂的方式制备出乳化效果好、防锈且不含污染土壤的成分的清洗剂，但是这种清洗剂的耐寒性能和抗硬水性能不佳。
5、因此市场上急需一种具有良好的耐寒耐硬水性能且成本合适、不污染土壤的采棉机用清洗剂。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于获得一种具有良好的耐寒耐硬水性能且成本合适、不污染土壤的采棉机用清洗剂。
2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
3、本发明第一方面提供了一种采棉机用耐寒耐硬水清洗剂，以重量份计，包括以下原料：丙烯酸-2,3-环氧丙酯改性月桂醇嵌段聚醚5-15份、白油75-85份、正戊醇4-7份、助乳化剂1-3份、螯合剂0.1-1份。
4、针对常规乳化剂耐寒性不足的问题，申请人在月桂醇聚氧乙烯醚链段中嵌段环氧丙烷制备得到月桂醇嵌段聚醚，由于环氧丙烷上带有甲基侧基，嵌段在月桂醇聚氧乙烯醚上后可以破坏链段规整性，减少链段的结晶倾向，从而使月桂醇嵌段聚醚的倾点下降，增加乳化剂在低温下的流动性来提高乳化剂的耐寒性能，并且申请人使用玻璃化转变温度很低的丙烯酸-2,3-环氧丙酯对月桂醇嵌段聚醚改性，通过丙烯酸-2,3-环氧丙酯上的环氧基团与环氧丙烷、环氧乙烷的反应实现丙烯酸酯的接枝，不仅进一步破坏了聚醚链段的规整性，还从降低乳化剂玻璃化转变温度的角度提高了乳化剂的耐寒性能。
5、在一些实施方式中，所述丙烯酸-2,3-环氧丙酯改性月桂醇嵌段聚醚的制备方法为：将月桂醇和naoh加入反应容器中，然后将丙烯酸-2,3-环氧丙酯、环氧乙烷、环氧丙烷注入给料器中，加热到70℃-90℃，调节进料器氮气阀门控制在0.5-1h完成进料，保持釜内温度至100℃-120℃，压力1mpa-3mpa，反应2h-3h得到丙烯酸-2,3-环氧丙酯改性月桂醇嵌段聚醚。
6、优选地，所述月桂醇、丙烯酸-2,3-环氧丙酯、环氧乙烷和环氧丙烷的重量比为(9-11):(5-7):(30-50):(30-50)。
7、在一些实施方式中，所述白油为15号白油、32号白油、68号白油中的一种或几种。
8、优选地，所述白油为15号白油。
9、本技术通过选择15号白油作为清洗剂的主要成分，能使清洗剂的耐低温性能增加和对金属的腐蚀性降低，这可能是因为15号白油的倾点较低，对金属的腐蚀性小。
10、正戊醇不仅具有降低表面张力、提高润湿性的作用还可以与乳化剂形成的界面层来维持乳化体系的稳定性。
11、在一些实施方式中，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、二异丙基三胺五乙酸、六偏磷酸钠、2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸中的一种或几种。
12、优选地，所述螯合剂为2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸。
13、针对硬水中的金属离子容易引起清洗剂中的乳化剂破乳进而使清洗剂丧失清洗效果的问题，申请人在清洗剂中加入2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸作为螯合剂，这种螯合剂中含p量低，同时具有磷酸和羧酸基团，具有良好的缓释作用，使其比常规有机磷酸螯合金属离子的效果好。
14、在一些实施方式中，所述助乳化剂为三乙醇胺、三乙醇胺硼酸酯、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸甲酯中的一种或几种。
15、优选地，所述助乳化剂为三乙醇胺硼酸盐。
16、相关领域人员常用醇胺类乳化剂作为附加的乳化剂进一步提高乳化效果，但是在本体系中申请人加入了带有酸性基团的螯合剂，醇胺类乳化剂中的叔胺结构容易与酸性基团发生反应，降低螯合剂螯合硬水中金属离子的能力，针对这个问题申请人选择三乙醇胺硼酸盐作为附加的乳化剂使用，避免了常规醇胺类乳化剂对螯合剂的不利影响，同时，三乙醇胺硼酸盐可以在采棉机金属零件上形成一层保护层，阻止采棉机金属零件被清洗剂中的水腐蚀，此外，三乙醇胺硼酸盐还能通过改变金属零件的电化学性质，抑制金属零件的电化学腐蚀。
17、在一些实施方式中，所述清洗剂还含有5-10重量份的丙烯酸酯改性聚丙烯酸钠。
18、在一些实施方式中，所述丙烯酸酯改性聚丙烯酸钠的制备方法，包括以下步骤：
19、(1)在冰水浴中，将丙烯酸滴加到5-10wt％的氢氧化钠溶液中，不断搅拌，配制成40％-50％中和度的丙烯酸中和液；
20、(2)将步骤(1)得到的丙烯酸中和液、丙烯酸酯、乳化剂和引发剂加入到反应容器中，加入适量水配成15wt％-20wt％的丙烯酸聚合反应原液，升温至70℃-80℃，反应6h-7h，制得丙烯酸酯改性的聚丙烯酸钠溶液。
21、优选地，所述丙烯酸酯、丙烯酸的重量比为(4-6):1。
22、优选地，所述乳化剂为吐温80、aeo-3、司盘80、peg200中的一种或几种。
23、进一步优选地，所述乳化剂为吐温80。
24、优选地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或几种。
25、进一步优选地，所述引发剂为过硫酸铵。
26、在一些实施方式中，所述丙烯酸酯上含有长链烷基支链。
27、优选地，所述丙烯酸酯为丙烯酸异辛酯。
28、聚丙烯酸钠上的钠离子可以与硬水中的金属离子发生离子交换，减少硬水中的金属离子对乳化效果的影响，且聚丙烯酸钠上还残留一些羧酸基团，这些羧酸基团也可以络合金属离子，并且可以与月桂醇聚氧乙烯醚和水中的羟基形成氢键，一定程度上减少了重金属络合物的沉降，防止重金属络合物堵塞滤网。
29、使用带长链的丙烯酸酯改性丙烯酸钠后，在体系中引入长链烷烃链段，在外界温度降低到烷烃链段的结晶温度时，丙烯酸酯上的长链烷烃与白油中的长链烷烃一起结晶形成连接点，白油和丙烯酸酯改性的聚丙烯酸钠在体系中形成高度支化的树枝状分子，使晶体分散在树枝上不易长大，从而降低整个体系的凝固点。同时丙烯酸异辛酯的玻璃化转变温度为-70℃，与丙烯酸钠共聚后可以降低改性聚丙烯酸钠的玻璃化转变温度，使清洗剂的耐寒性增加。
30、本发明第二方面提供了采棉机用耐寒耐硬水清洗剂的制备方法，包含以下步骤：
31、(1)在反应釜中加入白油，升温至50℃-60℃，搅拌均匀，得到均化白油；
32、(2)在步骤(1)得到的白油中加入丙烯酸-2,3-环氧丙酯改性的月桂醇嵌段聚醚后，高速搅拌8-12分钟，得到白油乳化液；
33、(3)在步骤(2)得到的白油乳化液中加入助乳化剂、正戊醇、螯合剂和丙烯酸酯改性聚丙烯酸钠，在50℃-60℃的温度下搅拌0.5h-1.5h至完全溶解即得到清洗剂。
34、本发明第三方面提供了采棉机用耐寒耐硬水清洗剂的使用方法：向清洗剂中加入水将清洗剂稀释成2wt％-3wt％的水溶液后使用。
35、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
36、(1)本发明通过加入具有较低玻璃化转变温度的丙烯酸-2,3-环氧丙酯去改性月桂醇嵌段聚醚和优选各种添加剂的方法获得一种耐寒耐硬水且成本合适、不污染土壤的采棉机用清洗剂。
37、(2)本发明通过加入2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸、丙烯酸异辛酯改性的丙烯酸钠和三乙醇胺硼酸盐三种物质协同作用使清洗剂的耐硬水性能提高。
38、(3)本发明通过使用丙烯酸异辛酯改性丙烯酸钠，在低温时丙烯酸异辛酯上的烷烃链段可以与白油中的烷烃链段形成树枝状分子，抑制白油的结晶，降低白油的凝固点。
39、(4)本发明通过在丙烯酸酯改性聚丙烯酸钠的制备中残留小部分丙烯酸基团，可以与月桂醇聚氧乙烯醚和水中的羟基形成氢键，一定程度上减少了重金属螯合物的沉降，防止螯合物堵塞滤网。
1.一种采棉机用耐寒耐硬水清洗剂，其特征在于，以重量份计，包括以下原料：丙烯酸-2,3-环氧丙酯改性月桂醇嵌段聚醚5-15份、白油75-85份、正戊醇4-7份、助乳化剂1-3份、螯合剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的采棉机用耐寒耐硬水清洗剂，其特征在于，所述丙烯酸-2,3-环氧丙酯改性月桂醇嵌段聚醚的制备方法为：将月桂醇和naoh加入反应容器中，然后将丙烯酸-2,3-环氧丙酯、环氧乙烷、环氧丙烷注入给料器中，加热到70℃-90℃，调节进料器氮气阀门控制在0.5-1h完成进料，保持釜内温度至100℃-120℃，压力1mpa-3mpa，反应2h-3h得到丙烯酸-2,3-环氧丙酯改性月桂醇嵌段聚醚。
3.根据权利要求1所述的采棉机用耐寒耐硬水清洗剂，其特征在于，所述的白油为15号白油、32号白油、68号白油中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的采棉机用耐寒耐硬水清洗剂，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、二异丙基三胺五乙酸、2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的采棉机用耐寒耐硬水清洗剂，其特征在于，所述助乳化剂为三乙醇胺、三乙醇胺硼酸酯、氨基甲酸乙酯、氨基甲酸甲酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的采棉机用耐寒耐硬水清洗剂，其特征在于，所述清洗剂还含有5-10重量份的丙烯酸酯改性聚丙烯酸钠。
7.根据权利要求6所述的采棉机用耐寒耐硬水清洗剂，其特征在于，所述丙烯酸酯改性聚丙烯酸钠的制备方法，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的采棉机用耐寒耐硬水清洗剂，其特征在于，所述丙烯酸酯上含有长链烷基支链。
9.一种权利要求6-8任一项所述的采棉机用耐寒耐硬水清洗剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
10.一种权利要求1-8任一项所述的采棉机用耐寒耐硬水清洗剂的使用方法，其特征在于，向清洗剂中加入水将清洗剂稀释成2wt％-3wt％的水溶液后使用。
