中国洗涤用品工业
47
February, 2015
目前,浓缩洗涤剂已成为全球洗涤剂的主流。中国洗涤用品工业协会也一再倡议消费者积极使用浓缩洗涤剂,践行低碳生活理念。调查数据显示,目前我国浓缩洗涤剂使用比例仅占3%,而美国是90%,日本几乎达到100%。国内市场上目前销售的洗衣液多为普通型产品,其活性物含量在20%左右。
在发达国家,浓缩化已成为洗涤剂工业可持续发展和技术创新的主要趋势。近年来,中国洗涤用品工业协会也加大了工作力度,积极推进洗涤剂的浓缩化进程,中国洗涤用品行业已经呈现出品种多样化、品类细分化、性能效果提升的良好发展势头。然而,开发
郭俊华
(山东丰益生态科技有限公司,山东  禹城  251200)
生产真正节能、节水、高效、温和、使用方便以及符合环保要求的产品仍然任重道远,是当前及未来洗涤产品技术提升的努力方向。在衣用洗涤剂方面,由于洗衣粉含有大量无任何洗涤作用的填充剂元明粉和不溶于水的沸石,其产销量在逐年下降。随着世界经济一体化和贸易全球化的发展,文化背景、技术水平和环保法规逐渐成为洗涤用品全球化发展的三大驱动力,我国的洗涤用品行业也势必顺应全球洗涤剂工业发展的大潮流。
1. 主要原料与试验设备1.1 主要原料
聚天冬氨酸,德赛化工有限公司;醇醚羧酸盐,上海发
凯化工有限公司;复合生物活性酶,丹麦诺维信(南京东日进出口贸易有限公司提供);脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐,喜赫石油PEMEX (济南企高化工有限公司提供);无患子提取液,广州晟通生物科技有限公司;烷基糖苷,上海发凯化工有限公司;脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,上海敏晨化工有限公司;竹醋液,江阴中利生物科技有限公司;脂肪醇聚氧乙烯醚(9),天津天智精细化工有限公司;K30,攻碧克新材料科技(上海)有限公司;烷基苯磺酸,济南东信日用化工
有限公司;增溶剂、防腐剂、香精,市场购买。
1.2 试验设备
低温冷储箱,深圳市德尔
【摘  要】 本文以新型表面活性剂脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐为基础原料研制了低泡高效的浓缩洗衣液。对其泡
沫、去污力、溶液稳定性和水溶分散性进行了考察,发现其去污能力高于其他阴离子表面活性剂,净洗效果更为出众。新配方总活性物达到70%,产品的稳定性好,综合效果优良。
【关键词】 洗衣液;浓缩;表面活性剂;低碳
New Technologies & Products/新技术新产品
China Cleaning Industry
48
2015年第2期
新技术新产品/New Technologies & Products
制冷设备有限公司;JRJ-300-I 均质乳化机,上海混合标本模型厂;501型超级恒温水浴,上海屏仪锦器公司;TD-500型电子天平,余姚市金诺天平仪器有限公司;小鸭2kg 迷你单缸洗衣机XPB20,山东小鸭集团家电公司。
2. 配方
低泡高效浓缩洗衣液采用新一代高效表面活性剂、竹醋液等植物萃取成分和助剂等原料配制。主要表面活性剂和基础助剂的基本配比见表1。
3. 主要原料的特性3.1 脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES )是脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚经过磺化后的新一代高效阴离子表面活性剂,具有分散净洗性较高、除油与除蜡效果良好、耐碱性能优异、泡沫低等诸多优点。由于经过磺化处理,它又具有很高的耐碱性能。F M E S 耐100℃热碱可达50g/L ,耐40℃热碱达到150g/L 。FMES 的钙皂分散能力为310ppm ,而LAS 的钙皂分散力仅为98ppm ,AES 的钙皂分散
力为203ppm 。因此,FMES 应用于洗涤剂中,具有低泡沫、耐碱、乳化分散力良好的特性。在阴离子表面活性剂中,FMES 是目前净洗能力最高的产品,其净洗能力远高于其他阴离子型产品,如仲烷基磺酸钠(SAS )、十二烷基苯磺酸钠(LAS )、烯基磺酸钠(AOS )
等,特别适宜作为制造工业清洗剂以及日化等清洁产品的原料。
3.2 醇醚羧酸盐
由中国日化院承担完成的国家“九五”科技攻关成果醇醚羧酸盐(A E C )是一类新型多功能阴离子
表面活性剂。其结构式为
(OCH 2CH 2)n OCH 2COONa(H),与肥皂十分相似。AEC 最主要的优点是易生物降解。根据OECD 验证试验的数据,其降解率为98%,在自然环境中可完全降解为CO 2和水,因此无毒、无刺激、使用安全。
AEC 具有卓越的增溶能力以及良好的去污性、润湿性、乳化性、分散性和钙皂分散力,耐硬水、耐酸碱、耐电解质、耐高温、对次氯酸盐和过氧化物稳定。此外,AEC 具有良好的配伍性能,能与任何离子型表面活性剂配伍,对眼睛和皮肤非常温和,并能显著改善配方的温和性。
表1  低泡高效浓缩洗衣液主要原料质量及用量参数
中国洗涤用品工业
49
February, 2015
New Technologies & Products/新技术新产品
也相同,并按相关标准的规定分别进行性能比较测试。
5. 洗衣液的性能测试与效果比较5.1 去污力测试
洗衣液样品经山东省质检院日化检测中心依照G B /T 13174-2008《衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》标准规定进行测定,数据如表2所示。
两种不同配方洗衣液的去污力测试数据显示,2#样品比1#样品的综合去污力(三种污布去污力比值之和)提高了18.18%。这表明,配入新一代表面活性剂的2#配方的综合去污性能更为优良。
5.2 稳定性测试
按QB/T 1224-2012《衣料用液体洗涤剂》的规定,对两组洗衣液试验配方的稳定性分别进行了测定。
耐热试验:40±2℃下保持24h ,恢复至室温后与试验前无明显变化。
耐寒试验:在-5±2℃下保持24h ,恢复至室温后与试验前无明显变化。
根据上述测定条件,采用新一代表面活性剂的低泡高效浓缩洗衣液样品的稳定性表现
良好。
5.3 净洗泡沫的测试
测试净洗泡沫的操作方法为:分别称取两种不同原料配方的洗衣液试验样品2.0g ,置于洗涤质量完全相同的小型洗衣机中,再放入质量相同的试验织物及温度相同的自来水1.5kg ,同时开机洗涤10min ;连续净洗4次,直至洗衣机内的水溶液基本无泡沫为止。
在净洗过程中,分别观察两台洗衣机内的泡沫情况。由于原料性质、结构不同,其结果差别较大。通过观察,2#配方经两次净洗后泡沫很快消失,到第三次净洗时已不再有泡沫出现;1#配方经过三次净洗后仍有部分泡沫,到第四次净洗时还有微量泡沫。这说明,1#配方的漂洗净洗效果不如2#配方。
经过上述三个方面的性能测试,与普通原料的洗衣液样品相比,采用了新型原料的洗衣液样品综合洗涤效果表现出明显的提升,其结果分别见表3和表4。
根据上述试验数据和结果,将2#配方进行高浓缩化配制,产品质量稳定,去污和净洗效果也更加出。
4. 制备工艺及操作
1) 将配制总量二分之一的去离子水加入搅拌釜内,使釜内水温保持在50℃左右,搅拌下加入适量水质螯合处理剂,使之完全溶解。
2) 按配制参数加入所需要的表面活性剂,依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、醇醚羧酸盐、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐、烷基糖苷、无患子提取液、增溶剂,搅拌均质60min 左右。
3) 加入剩余量的去离子水和增稠剂,继续搅拌均质30~40min ,并降温至40℃以下。
4) 依次加入适量的复合液体酶、香精、精制竹醋液、防腐剂,搅拌均质20~30min ,并调整pH 值在标准规定之内,静止沉淀后灌装。
为了验证新一代原料和常用原料两种不同组成的配方在去污性能、漂洗净洗、洗涤效果方面的性能区别,设计了两组浓缩洗衣液配方:1#配方采用常用原料LAS 、AES 、AEO9为主活性物,配以其他助剂;2#配方采用FMES 、AES 、AEC 为主活性成分,助剂等与1#配方相同。两组配方的配制工艺、控制参数相同,质量指标
China Cleaning Industry
50
2015年第2期
新技术新产品/New Technologies & Products
表2  两组配方的浓缩洗衣液去污力测试数据
2#洗衣液配方以FMES、AES、AEC为主体,其他助剂相同。
表3  1#配方液体洗涤剂样品测试结果
表4  2#配方的液体洗涤剂样品测试结果
6. 总结
浓缩化是全球洗涤剂工业的发展趋势,也是我国洗涤用品行业发展的努力方向。浓缩型洗涤产品应满足去污快、易漂洗和环保等要求,其品质应该在普通产品的基础上得到全面提升。采用新型表面活性剂脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐和其他绿环保的表面活性剂
助剂进行复配,研制开发出低泡高效的浓缩洗衣液,其有效活性物质量达到70.0%左右。通过对其泡沫、去污力、溶液的稳定性和水溶分散性进行测试,配方的稳定性和净洗效果均十分理想,环保性能也十分优良。
根据中国洗涤用品工业协会发布的《中国浓缩洗涤剂生
命周期评估》,浓缩洗涤剂在
所有的环境影响方面都优于普通洗涤剂。据测算,如果中国所有的消费者都使用浓缩洗涤剂,则仅在生产和运输过程中就可减少174万吨二氧化碳排
放,节电约85亿度;在使用过
程中还可减少242万吨洗涤废水排放。这相当于43万辆家用汽车一年的二氧化碳排放量,310万个家庭的年用电量和1.2万个
家庭的年用水量。这是一组非常惊人的数字。
所以,大力开发品质优良的浓缩洗涤剂,将会吸引更多的消费者积极响应国家低碳、环保的号召。
参考文献
[1] 夏良树, 陈仲清. 醇醚羧酸盐在日化产品中的应用性能研究[J]. 应用化工, 2004, 33(3): 9-12.
[2] 徐铭勋. 脂肪酸甲酯乙氧基化物及其磺酸盐的生产与应用探讨[J]. 精细与专用化学品, 2012, 20(10): 18-21.
[3] 查青青, 于文. 洗涤剂市场现状及发展趋势[J]. 日用化学品科学, 2011,34(10): 1-4.[4] 中国洗涤用品工业协会. 中国浓缩洗涤剂生命周期评估[DB/OL]. 中国产业信息网.
低泡高效浓缩洗衣液的研制
作者:郭俊华
汽车清洁剂作者单位:山东丰益生态科技有限公司,山东 禹城,251200
刊名:
中国洗涤用品工业
英文刊名:China Cleaning Industry
年,卷(期):2015(2)
引用本文格式:郭俊华低泡高效浓缩洗衣液的研制[期刊论文]-中国洗涤用品工业 2015(2)