低泡高效浓缩洗衣液的研制

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1、China Cleaning Industry 46中国洗涤用品工业47 February, 2015 2015年第2期 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

2、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 低泡高效浓缩洗衣液的研制 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

3、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

4、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中国洗涤用品工业49 February, 2015 2015年第2期 New Technologies & Products/新技术新产品新技术新

5、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

6、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。FMES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

7、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 (OCH2CH2)nOCH2COONa(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CO2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

8、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 名 称 含量 / % 数量 / kg 脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 70.0 2030 醇醚羧酸盐 98.0 515 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 70.0 812 无患子提取液 30.0 25 烷基糖苷 50.0 513 竹醋液 日化级 1.53.0 K30 日化级 0.20.5 聚天冬氨酸 日化级 1.53.0 增溶剂 99.0 0.51.5 复合液体酶 洗涤专用 适量 香精 日化级 适量 防腐剂 -

9、 适量 总活有效物量 40.075.0% 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GB/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

10、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：402下保持 24h，恢复至室温后与试验前无 明显变化。 耐寒试验：在-52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

11、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 洗效果也更加出色。 4. 制备工艺及操作 1) 将配制总量二分之一

12、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 3040min，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2030min，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

13、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 48中国洗涤用品工业49 February, 2015 2015年第2期 New Technologies & Products/新技术新产品新技术新产品/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

14、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。FMES耐100热碱 可达50g/L

15、，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

16、 C ） 是 一 类 新 型 多 功 能 阴 离 子 表 面 活 性 剂 。 其 结 构 式 为 (OCH2CH2)nOCH2COONa(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CO2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 名 称 含量 / % 数量 / kg 脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 70.0 2030 醇醚羧酸盐 98.0 515 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 70.0 812 无患子提取液 30.0 25 烷基糖苷 50.0 513 竹醋液 日化级 1.53.0 K30 日化级 0.20.5 聚天冬氨酸 日化级