多功能超浓缩洗衣液的配置与性能研究

(整期优先)网络出版时间:2022-04-06
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多功能超浓缩洗衣液的配置与性能研究

章超

南京中敖日化科技有限公司 江苏南京 210000


摘要:传染性非典型肺炎2002年曾肆虐全球,“新冠“从2019年12月至今已蔓延世界各地。全球推广绿色低碳行动,消费者究竟该如何选择产品呢?织物清洁和护理该兼顾呢?根据需求和发展,配置的洗涤产品应满足: 具有一定的杀菌功能,高浓缩易生物降解,低泡沫易于冲洗,衣服洗后不易退色,稀释5-6次去污力不低于标准洗衣液。

关键字:超浓缩;洗衣液;抑菌;去污力

随着科技的进步和人类生活水平逐渐提高,健康、环保、节能等产品引起了社会的多方共鸣。现日常洗涤剂已成为生活中必不可少的物品,洗衣粉的缺点无需再谈,当疫情和 “碳峰”时代来临时,绿色健康节能高浓缩洗涤将成为主流。基于上述,我将研究多功能洗衣液的活性成分将达到80% 以上。具有浓缩,低起泡,杀菌,且稀释5-6次后的去污力不低于标准洗衣液。洗衣液浓缩后,运输成本降低;清洁时使用量很低,它具有很强的去污力;低泡更容易冲洗;广谱杀菌剂的加入还具有较强的杀菌作用;经过多次洗涤后,织物通常会失去其原始的颜色和光泽,配置的洗衣液不易退色;这么多功能开发的产品会深受当代消费者的喜爱!

1 实验材料与设备

    1. 主要去污原料的选择

应具有高活性且易于降解性价比较高的原料。阴离子表面活性剂是目前工业化发展最早、产能最高、种类最多、最成熟的一种类型。阴离子表面活性剂在水溶液中易释放出活性离子,释放出的离子带负电荷。一般情况,阴离子和阳离子的相容性非常差,容易失活功效并引起料体的浑浊;为了避免这个问题,含阴离子体系一般不会与阳离子表面活性剂复配。通常用于织物的清洁阴离子表面活性剂有: AES乙氧基化烷基硫酸钠、钾皂或钠皂、SAS仲烷基磺酸钠、MES脂肪酸甲酯磺酸盐、AOS α-烯烃磺酸钠、LAS十二烷基苯磺酸钠等。

AES市场上通常是活性含量有30%到70%,10到25度左右料体透明,易溶于水,耐酸碱,生物降解性很高,钙皂分散性和相容性好,还具有良好的泡沫性能,但润湿性差,在高表面活性配方体系中容易形成水凝胶,可根据经验配方体系适当添加。AOS易溶于水,具有良好的发泡和去污能力,稳定性不错,对皮肤刺激性也小,生物降解可达95% 以上,生产成本还很低,它通常含量是35% 液体和92% 粉末。可以适当添加高度浓缩的配方系统里。AES和AOS均具有较强的发泡能力,但配方体系制成低发泡型,因此配方中会加入消泡型表面活性剂来中和泡沫,金属皂类易消泡,还具有去污能力,同时对产品有较强的消泡能力,但是添加量不能太高,否则低温容易混浊漂洗不充分易形成皂垢。

金属皂不足以配置低泡产品,因此配方中会加入非离子表面活性剂。非离子表面活性具有优异的洗涤特点,泡沫不多,耐硬水和对电解质不敏感,在水中不易释放出离子,与其它类型表活相容性好,同时分散与润湿能力很不错,耐酸碱还环保易降解。非离子型表面活性剂通常有脂肪酸烷醇酰胺型、聚醚型、聚氧乙烯型、蔗糖脂型、甘油脂肪酸脂型、烷基糖苷型等。在高浓度低发泡体系中,容易起泡的非离子表面活性将不适合此配方体系,如脂肪酸烷醇酰胺型:6501椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和CMEA椰子油脂肪酸单乙醇酰胺。6501发泡能力很好,还能增稠体系与阴离子表面活性剂产生共鸣,CMEA生物降解为97%,HLB值较低不易溶于水,易产生珠光不适合透明体系。烷基糖苷APG虽然是近年来新一代的表面活性剂,无毒,代谢好,生物降解彻底,发泡性好,但是价格相对较高,活性物含量仅50%,可以在高浓度配方中少量添加。非离子表面活性,AEO聚氧乙烯型具有良好的去污效果和价格低于大部分阴离子表面活性剂,它的聚合度越高,亲水性越高。但是高浓度洗衣液配置时大量添加时容易产生水凝胶,作为主要表面活性剂得适量。脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE,当代催化、合成工艺日益成熟,成本已大幅下降,与AEO系列相比具有低泡沫、高浊点,即使在低温下也不会形成水凝胶,目前是公认的绿色表面活性剂,在高浓缩洗衣液适合做主要表面活性剂。

1.2 助剂的搭配

配方体系还需要与溶剂匹配,以提高表面活性的互溶性和洗涤时的分散能力,增强其渗透性。使用抗再沉剂,防止洗涤中污渍的二次沾污。使用杀菌防腐剂,与衣物接触时杀灭衣物上的细菌。使用螯合剂,防止金属离子与表活的结合,影响其活性,磷酸盐会造成水污染不建议使用,最常用最有效的是乙二胺四乙酸盐类。使用生物酶是表面活性剂去污强力帮手,去除蛋白类污渍用蛋白酶,使用纤维素酶可以使衣物恢复纤维光泽。

1.3 实验其他材料:Jb-01 (国标炭黑油污布);Jb-02 (国标蛋白质污渍布);Jb-03 (国标皮革污渍布) 、立式去污机、白度仪、滚筒洗衣机、烘箱、恒温磁力搅拌器、酸碱检测仪、冰箱、泡沫仪等。

2实验过程与方法

2.1配置洗衣液

AES 15份,AEO-9 20份, AOS 8份,FMEE 20份,异构醇醚 15份,丙二醇 5 份,乙醇 1份, 对氯间二甲苯酚 0.5份, 改性聚乙烯亚胺 1份,AEO-7 10份, 乙二胺四乙酸二钠 0.1份, 卡松 0.1份, 蛋白酶 0.6份,异丙苯磺酸钠 2份, 复合酶 0.1份,纤维素酶 0.1份,去离子水 补足100份。

2.2 配置工艺

将AEO-9、AEO-7、FMEE和异构醇醚分别依次称量放入烧杯子中,将烧杯放入恒温磁力搅拌器中接通电源后搅拌,恒温控制50度以下,全部溶解澄清后关闭加热,然后常温配置,边搅拌边加入AES和AOS及3份去离子水,全部溶解后依次向玻璃杯中加入异丙苯磺酸钠和丙二醇,并将溶液搅拌十分钟。乙醇和对氯间二甲酚需预先混溶后加入,然后将改性聚乙烯亚胺、乙二胺四乙酸二钠、卡松依次加入,最后将蛋白酶、复合酶、纤维素酶,每加一种酶间隔5分钟以上,最后补足水量搅拌均匀,调整PH密封,备用样品制作完成。

2.3 稳定性测试:将样品放入烘箱控制( 40 ± 2)℃,24h后恢复常温,观察实验前后是否有明显变化。将样品放入冰箱(-5 ± 2)℃,24h后恢复常温,观察实验前后是否有明显变化。

2.4 去污力测试:将样品与标准洗衣液进行JB01、JB02、JB03三块污布去污实验比较。实验标准洗衣液浓度为0.2%,样品稀释6倍,相同使用量用立式去污机比较去污力。

2.5 泡沫能力:样品稀释6倍用泡沫仪检测其与标准洗衣液数值。

2.6抑菌率:样品测试参考标准QB/T 2850-2007抗菌抑菌洗涤剂,原液5分钟测。

3实验结果:

经过24h冷热恒温测试,制备的浓缩洗衣液是均匀透明,配方体系很稳定。去污力测试结果:Jb-01污布在标准洗衣液和稀释6倍后标样洗后数据分别为1和1.2,Jb-02污布在标准洗衣液和稀释6倍后标样洗后数据分别为1和3.2,Jb-03在标准洗衣液和稀释6倍后标样洗涤数据分别为1和1.2,经过测试浓缩洗衣液至少稀释6倍也具有较强的去污能力。发泡率标准洗衣液为100-120毫米,样品为为80-100毫米显示泡沫很低。样品测试抑菌率≥90%具有很强的杀菌效果。

4结论:通过筛选表面活性剂与其他添加剂的组合,多功能超浓缩洗衣液通过计算活性物质达到80% 以上,稀释6倍后还具有很好得去污力、泡沫少、更重要还具有杀菌作用。

参考文献

[1]GB/T 13174-2008衣物洗涤剂和循环洗涤性能的测定

[2]GB/T 13173-2008表面活性剂洗涤剂的试验方法

[3]QB/T 2738-2012日化产品抗菌效果评价方法

作者简介:1987年12月,男,汉族,本科,研发工程师;研究方向:精细化工产品