摘要:
對烷基糖苷的基本性質(zhì)及其在特定洗衣液體系中的性能進行了研究,重點考察了烷基糖苷的烷基鏈長和用量對洗衣液性能的影響。研究表明,烷基糖苷能顯著提髙洗衣液洗滌織物的柔軟度、蓬松性及抗靜電性能,還能復(fù)配協(xié)同增效提高洗衣液的去污力等,尤其適合在絲毛洗護洗衣液中的應(yīng)用。下面就同意凱真空乳化機小編一起來看看吧!
關(guān)鍵詞:
烷基糖苷;洗衣液;應(yīng)用
中圖分類號:TQ423TQ649.6文獻標識碼:A 文章編號:1006-7264(2014)04-0017-05
DOI:10.13222/j.cnki.dc.2014.04.006
洗衣液是指以水為基質(zhì),用于洗滌紡織品及針織品等產(chǎn)品的清潔用品。洗衣液相對于固體洗滌劑而言,具有溫和、節(jié)能環(huán)保和使用方便等優(yōu)點,并且可以賦予衣物柔軟性、抗靜電性及一定的蓬松度。洗衣液在中國起步較晚,但是近幾年發(fā)展速度較快,其在洗滌劑中所占的比例也在逐年上升。洗衣液市場在快速發(fā)展的同時,對于品質(zhì)的要求也越來越高。烷基糖苷作為一種資源可再生、生物降解快速完全的天然溫和的多功能非離子表面活性劑,在洗衣液中具有廣闊的應(yīng)用前景。
1烷基糖苷的性質(zhì)
焼基糖背(Alkyl Polyglucosides,簡稱APG)是由天然可再生原料葡萄糖和脂肪醇反應(yīng)制備的生物質(zhì)表面活性劑。在國際領(lǐng)先的一步法生產(chǎn)工藝中,無任何有毒有害副產(chǎn)物生成。烷基糖苷是性能較全面優(yōu)良的非離子表面活性劑,兼有陰離子表面活性劑的特性。下面意凱真空乳化機小編以APG0810、0814和1214這些產(chǎn)品為例,列舉烷基糖苷的基本性能,具體見表1。
表1上海發(fā)凱化工烷基糖苷產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)
Tab.l Properties data of alkylpoly glucosdis of Shanghai Fine Chemical
品名 | 泡沫/mm | 耐堿性 | 潤濕性 | 表面張力/mN,m_l | cJmg'LA | ||
30s | 3min | 5min | NaOH/g-L-1 | 去離子水/s | |||
CREENAPGPC0810 | 540 | 490 | 440 | 640 | 2.3 | 26.2 | 823.8 |
CREENAPGPC0814 | 530 | 510 | 500 | 600 | 5.2 | 27.1 | 40.9 |
GREENAPGPC1214 | 500 | 490 | 480 | 10.9 | 27.1 | 33.5 |
由表1可以看出,烷基糖苷表面張力低,泡沫性能隨疏水碳鏈長度不同而有差異。GREENAPG(>810表面張力低,(V較大,潤濕性好,耐堿性強;GREENAPG1214的CnK較小,泡沫穩(wěn)定性好,在體系中可以形成棒狀膠束,有助于提高配方黏度;CREE-NAPG0814則是結(jié)合了兩者的優(yōu)點,具有更好的通用性。
烷基糖苷作為一種非離子表面活性劑,可與任何類型表面活性劑復(fù)配,而且具有一定的協(xié)同效應(yīng)。例如,烷基糖苷與十二烷基硫酸鈉復(fù)配,泡沫性能具有協(xié)同效應(yīng),見圖1。
烷基糖苷對人體無毒、無刺激,并且生物降解迅速徹底,其降解最終產(chǎn)物為二氧化碳和水,具有良好的生態(tài)安全性和相容性|5,6]。烷基糖苷的綠色特質(zhì)使得其在洗衣液中的應(yīng)用具有較大的優(yōu)勢。
2實驗部分
2.1實驗材料
- 洗衣液原料:APG(50%)(上海發(fā)凱化工有限公司)、AES(70%)和AEO-9(BASF)、CAB(35%) 圖1GREENAPG0814與K12的泡沫協(xié)同效應(yīng)
- 標準污布:白布(JB-00)、碳黑污布(JB-01)、蛋白污布(JB-02)及皮脂污布(JB-03),中國日用化學(xué)工業(yè)研究院。
- 純棉毛巾:新買同廠家同批次同規(guī)格的白色純棉毛巾若干條(35cmx70cm)。
2.2儀器設(shè)備
改進型羅氏泡沫儀(中國日用化學(xué)工業(yè)研究院)、白度儀及WSD-III,OPTAST;立式去污機及RHLQ-III(中國日用化學(xué)工業(yè)研究院)、電子天平,精度0.01g,RADWAG;立式洗衣機,SIEMENS;直尺,精度1mm。
2.3評價方法
2.3.1洗衣液泡沫的評價方法:根據(jù)GBAT7462—94方法測試洗衣液的泡沫性能,記錄起始泡沫高度。
2.3.2洗衣液去污力的評價方法
根據(jù)GB/T13174—20087.1配制硬水。利用配制好的硬水將洗衣液配成規(guī)定濃度的溶液(濃縮型洗衣液濃度為0.1%,普通型為0.2%),用立式去污機和標準污布按GBm3174—2008測試去污力。
2.3.3織物柔軟、蓬松性能測試評價方法,真空乳化機小編為你介紹:
- 毛巾預(yù)處理:將白色純棉毛巾放在規(guī)定的洗衣機中用自來水洗滌至無泡后晾干,備用。
- 毛巾厚度的測量:將純棉毛巾平攤,進行平整對折疊加,用直尺量取其厚度即為恢復(fù)厚度(每組10條)。
- 蓬松度的評定:在規(guī)定條件下,用洗衣機洗滌—棉毛巾(每組10條),自然晾干,測量厚度。計算_組純棉毛巾洗滌前后的厚度差值。厚度差值越大,說明毛巾越蓬松。
- 柔軟性的評定:選有一定經(jīng)驗、手感靈敏的人|以手感觸摸的方式對2組洗后自然晾干的純棉毛巾進行柔軟性盲測,進行評定打分,5分最好,1分最差。柔軟、蓬松試驗程序:選取純棉毛巾20條,每組l0條,做好編號記錄,并測量洗前厚度。在一臺洗衣機中加入一組純棉毛巾,水量設(shè)定35L,加入25g洗衣液樣品,浸泡15min后,按常規(guī)的洗衣程序進行洗滌。同時,在另一臺相同規(guī)格型號的洗衣機中加入另一組純棉毛巾,洗漆另一組樣品。洗滌結(jié)束后,取出自然晾干,測量2組純棉毛巾洗后厚度。計算蓬松度,然后進行柔軟度測試評價。
2.3.4抗靜電性能的測試
將若干塊滌綸方布(邊長為10cm),用清水漂洗至無泡后自然晾干備用。待試驗樣品各配成0.1%濃度的水溶液100mL,加熱到30T,各樣品溶液加人4塊已處理滌給方布,攪拌3min后取出晾干,再放人相對濕度為65%的裝有溴化鈉的干燥器中,2h后測其表面電阻值,每組4塊布的平均值即為該樣品在該濃度下的測試結(jié)果,電阻值降低越大,說明抗靜電性能越好。當(dāng)Rs>1013時,為抗靜電性能好;一Rs=l012~1011時,為良好;當(dāng)Rs=1010時,M一般;當(dāng)Rs<1009時,為差。
3 烷基糖苷在洗衣液中的應(yīng)用
烷基糖苷的性能隨烷基鏈長的不同而有顯著差異,因此烷基鏈長對于其在洗衣液中的應(yīng)用有較大影響。同時,烷基糖苷的用量也是影響洗衣液品質(zhì)的重要因素。
本實驗采用AES和AEO-9作為主表面活性劑,CAB-35和6501為輔助表面活性劑,保持配方總固含量基本不變,考察焼基糖苷的烷基鏈長對洗衣液性能的影響,配方設(shè)計見表2。
在表2實驗的基礎(chǔ)上,考察燒基糖苷的用量對洗衣液性能的影響,配方設(shè)計見表3。
4 結(jié)果與討論
4.1烷基糖苷的碳鏈長度對洗衣液的影響
本次實驗采用APG0810、APG1214及APG0810:APG1214(5:5)分別配制了洗衣液樣品,考察烷基糖苷疏水鏈長度對洗衣液性能的影響,配方設(shè)計見表2和表3。
表2洗衣液配方設(shè)計表
Tab.2Formulations of liquid laundry detergent
配方編號 | Al | A2 | A3 | A4 |
APG0810或APG650E(50%) | 0 | 10 | 0 | 5 |
APG1214(50%) | 0 | 0 | 10 | 5 |
AES(70%) | 15 | 15 | 15 | 15 |
AEO-9 | 8 | 3 | 3 | 3 |
CAB-35 | 2 | 2 | 2 | 2 |
6501(1:1) | 1 | 1 | 1 | 1 |
ACUSOL?445N | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
CBS-X增白劑 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
EDTA-2Na | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
檸檬酸鈉 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
防腐劑 | 適量 | 適量 | 適量 | 適量 |
NaCl | 適量 | 適量 | 適量 | 適量 |
香精 | 適量 | 適量 | 適量 | 適量 |
去離子水 | 至100 | 至100 | 至100 | 至100 |
總固體/% | 22.6 | 22.6 | 22.6 | 22.6 |
PH值(1:10水溶液) | 用檸檬酸或液堿調(diào)至中性 |
4.1.1對洗衣液泡沫性能的影響
烷基糖苷的疏水鏈長對于該體系洗衣液泡沫性能具有較大的影響。
從表4可以看出,基礎(chǔ)體系A(chǔ)1配方泡沫低于標準洗衣液;而加入烷基糖苷的配方泡沫全部低于配方A1。烷基糖苷在該體系的加人在一定程度上降低了發(fā)泡力,這符合洗衣液的發(fā)展趨勢。
表4烷基糖苷碳鏈長度對洗衣液泡沫的影響
Tab.4EffectsofcarbonchainlengthofAPGsonfoamofliquidlaundrydetergent
編號 | Al | A2 | A3 | A4 | 標準洗衣液 |
泡沫/mm | 120 | 103 | 96 | 90 | 135 |
加人烷基糖苷的配方之間比較,泡沫高度A2>A3>A4。這說明APG0810在體系中的發(fā)泡性能最好,APG1214次之,APG0814最差。發(fā)泡性能的差異使技術(shù)人員在泡沫調(diào)節(jié)上具有較大的靈活性。
烷基糖苷在體系中的加入可以使得洗衣液產(chǎn)生細膩泡沫,有利于減少衣物的摩擦,進而保護衣物,特別有利于絲毛等精細衣物的保護。
表3 洗衣液配方設(shè)計表
配方編號 | A5 | A6 | A7 |
APG0810或APG650E(50%) | 0 | 0 | 0 |
APG1214(50%) | 7 | 10 | 15 |
AES(70%) | 14 | 13 | 10 |
AEO-9 | 5 | 4 | 4 |
CAB-35 | 3 | 3 | 3 |
6501(1:1) | 0 | 0 | 0 |
ACUS0L1W445N | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
CBS-X增白劑 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
EDTA-2Na | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
檸檬酸鈉 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
防腐劑 | 適量 | 適量 | 適量 |
NaCl | 適量 | 適量 | 適量 |
香精 | 適量 | 適量 | 適量 |
去離子水 | 至100 | 至100 | 至100 |
總固體/% | 21.7 | 21.5 | 21.9 |
從表5和表6可以看出,用A1配方洗后,測試樣品的蓬松性較標準洗衣液洗后要差。在加入烷基糖苷以后,配方A2、A3、A4均明顯改善了樣品的蓬松性。配方A3效果最好,說明APG1214在體系中對改善衣物,特別是純棉衣物的蓬松性作用最大,之后依次為APG0814和APG0810。
表5烷基糖苷碳鏈長度對衣物蓬松性的影響
Tab.5 Effects of carbon chain length of APGs on resiliency to fabrics
表6烷基糖苷碳鏈長度對衣物柔軟度的影響
Tab.6 Effects of carbon chain length of APGs on softness to fabrics
APG在洗衣液配方中的添加可以明顯改善纖維,特別是棉織品的柔軟性。APG1214的效果最好,APG0814次之,APG0810稍差。APG1214對于改善衣物柔軟性具有較好的效果,其原因可能是其中的烷基單苷起主要作用。因烷基鏈較長,十二、十四烷基單苷親水性較差,起到了類似于油脂柔軟的作用,降低了衣物的動、靜摩擦系數(shù),改善了柔軟觸感。APG0810則是因為具有良好的潤濕性能,使用后產(chǎn)生良好的再潤濕性,使衣物產(chǎn)生良好的手感。
烷基糖苷在洗衣液中的應(yīng)用會相應(yīng)提高衣物抗靜電性能,但是效果不是很顯著(見表7)。這是由于烷基糖苷的親水基可以通過氫鍵與空氣中的水分結(jié)合形成導(dǎo)電通道,轉(zhuǎn)移走纖維表面的電荷,從而提高衣物的抗靜電性能。但是由于烷基糖苷不具有離子性,所以其對抗靜電性能的提升不是很顯著。如果與陽離子表面活性劑復(fù)配會產(chǎn)生更顯著的效果。
APG1214對衣物抗靜電性能的提升最好,其次是APG0814和APG0810。
表7烷基糖苷碳鏈長度對衣物抗靜電性能的影響
配方編號 | A1 | A2 | A3 | A4 | 標準洗衣液 |
抗靜電,Rs值 | 1009 | 1010 | 1012 | 1011 | 1008 |
4.1.4對去污力的影響
從表8可以看出,A3配方的去污力要略優(yōu)于A2、A4,除JB03污布外,其他也均優(yōu)于A1配方。從去污力指標來講,APG1214添加的效果要略好于APG0810和APG0814,同時也要優(yōu)于基礎(chǔ)配方A1。
表8烷基糖苷碳鏈長度對洗衣液去污力的影響
配方編號 | A1 | A2* | A3 | A4 |
JB01 | 1.05 | 1.06 | 1.07 | 1.04 |
JB02 | 1.20 | 1.22 | 1.24 | 1.19 |
JB03 | 1.07 | 1.03 | 1.05 | 1.02 |
通過以上實驗,優(yōu)選APG1214來進行添加量的考察,配方設(shè)計見表3。
4.2.1對洗衣液泡沫性能的影響(見表9)
隨著烷基糖苷用量的添加,洗衣液泡沫會降低。但是當(dāng)烷基糖苷的用量超過AES以后,泡沫又有所提高。
表9 烷基糖苷添加量對洗衣液泡沫的影響
Tab.9Effectsofamounts of APG1214 on foam of liquid laundry detergent
配方編號 | A5 | A6 | A7 |
JB01 | 1.08 | 1.10 | 1.08 |
JB02 | 1.26 | 1.30 | 1.35 |
JB03 | 1.06 | 1.08 | 1.05 |
4.2.2對衣物蓬松度和柔軟性的影響
從表10中可以看出,烷基糖苷的用量在10%時,衣物洗后洗前后度差值最大,蓬松性能較好。
表10
配方編號 | A5 | A6 | A7 | 標準洗衣液 |
泡沫/mm | 100 | 87 | 92 | 135 |
從表11中可以看出,衣物柔軟性呈現(xiàn)出的趨勢與蓬松度一致,烷基糖苷添加量在10%時,柔軟性較好。
表11烷基糖苷添加量對衣物蓬松性的影響
Tab.l1Effectsofamounts of APG1214 on resiliency to fabrics
配方編號 | A5 | A6 | A7 | 標準洗衣液 |
柔軟性/分值 | 3.0 | 4.0 | 3.5 | 2.5 |
4.2.3對去污力的影響
表12表明,對于JB01污布而言,烷基糖苷的添加量在10%時,去污力較好;JB03污布也有同樣的趨勢;而JB02污布則是在烷基糖苷的添加量達到15%時較好。
表12烷基糖苷添加量對洗衣液去污力的影響
Tab.12Effectsofamounts of APG1214 on detergency of liquid laundry detergent
配方編號 | A5 | A6 | A7 | 標準洗衣液 |
洗目Q厚度/mm | 11.2 | 11.2 | 11.2 | 11.2 |
洗后厚度/mm | 13.5 | 13.8 | 13.6 | 13.2 |
洗后洗前厚度差值/mm | 2.3 | 2.6 | 2.4 | 2.0 |
5結(jié)論
烷基糖苷作為一種綠色的多功能非離子表面活性劑,已經(jīng)成為日用洗滌行業(yè)的重要原料。在選擇的體系中,優(yōu)選烷基糖苷為APG1214,優(yōu)選用量為10%。在此條件下,烷基糖苷的加人顯著提高了洗衣液洗滌衣物的蓬松度、柔軟性以及抗靜電性能,也對洗衣液去污力有協(xié)同增效的作用等。意凱真空乳化機小編相信隨著研究的深入,烷基糖苷在洗衣液中必將得到越來越廣泛的應(yīng)用。