劉心建 李夢雪 陳海蘭
(山西焦煤運(yùn)城鹽化集團(tuán)有限責(zé)任公司,山西運(yùn)城,044000)
烷醇酰胺類非離子表面活性劑耐水解性強(qiáng),沒有濁點(diǎn),具有增稠、去污、乳化、發(fā)泡、穩(wěn)泡以及緩蝕等性能,廣泛應(yīng)用于香波、浴液、家用液體洗滌劑、工業(yè)清洗劑、防銹劑、紡織助劑等[1]。洗滌劑和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品用烷醇酰胺類非離子表面活性劑以CDEA(商品名6501)和CMEA最為常見。然而,CDEA因致癌性亞硝胺問題已逐漸被越來越多國家禁限用[2,3],CMEA的推廣也因自身的固體物態(tài)、不易溶解及其增稠產(chǎn)品易呈凝膠態(tài)等原因受到了嚴(yán)重影響。在此背景下,業(yè)內(nèi)對CMMEA展開了廣泛研究[4-6],期望能找到CDEA和CMEA的替代品。本文對比CDEA和CMEA,考察了CMMEA在洗衣液中的應(yīng)用性能,希望給同仁提供參考依據(jù)。
材料:CMMEA,黃色黏稠狀液體,活性物含量80%,中山市科美油脂化學(xué)有限公司;CDEA,1∶1.5型,黃色黏稠狀液體,活性物含量70%,浙江傳化化學(xué)品有限公司;CMEA,白色片狀固體,活性物以100%計(jì),廣州星業(yè)科技股份有限公司。月桂酸、AES、AEO7等配方用其他原料均為市售工業(yè)品。標(biāo)準(zhǔn)洗衣液、標(biāo)準(zhǔn)污布(JB-01碳黑污布、JB-02蛋白污布、JB-03皮脂污布),購自全國表面活性劑洗滌用品標(biāo)準(zhǔn)化中心。
儀器:A型電熱鼓風(fēng)干燥箱,北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;BCD-518WEC冰箱,合肥美菱股份有限公司;NDJ-79旋轉(zhuǎn)黏度計(jì),上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司;WSD-3U熒光白度儀,北京康光光學(xué)儀器有限公司;RHLR-Ⅲ型立式去污測定機(jī),中國日用化學(xué)工業(yè)研究院。
取潔凈容器,加入去離子水,攪拌情況下加入螯合劑、氫氧化鈉。加入月桂酸充分反應(yīng),依次加入AES、AEO7和烷醇酰胺活性劑,升溫至40~45℃。待各原料完全溶解后加入其他組分,攪拌均勻,洗衣液樣品制備完成。各原料配比見表1。
表1 實(shí)驗(yàn)配方
1.3.1 穩(wěn)定性的測定
參照QB/T1224-2012《衣料用液體洗滌劑》進(jìn)行測定。
1.3.2 黏度的測定
參照GBT15357-2014《表面活性劑和洗滌劑 旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測定液體產(chǎn)品的黏度和流動性質(zhì)》進(jìn)行測定。
1.3.3 去污力的測定
參照GB/T 13174-2008《衣料用洗滌劑去污力及循環(huán)洗滌性能的測定》進(jìn)行測定。
1.3.4 泡沫性能的測定
參照GB/T 7462-1994《表面活性劑 發(fā)泡力的測定 改進(jìn)Ross-Miles法》進(jìn)行測定。
參照QB/T1224-2012規(guī)定,測試洗衣液樣品的耐熱、耐寒穩(wěn)定性,結(jié)果顯示:在(40±2)℃下保持24 h,恢復(fù)至室溫后與實(shí)驗(yàn)前無明顯變化;在(-5±2)℃下保持24 h,恢復(fù)至室溫與實(shí)驗(yàn)前無明顯變化。說明在洗衣液中,CMMEA和CDEA、CMEA對配方穩(wěn)定性影響沒有差異,三者都表現(xiàn)出了與洗衣液其他組分良好的配伍性。
以表1實(shí)驗(yàn)配方為基礎(chǔ),進(jìn)一步測試0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的CMMEA不同添加量對洗衣液配方穩(wěn)定性的影響,結(jié)果顯示各樣品均符合QB/T1224-2012相應(yīng)規(guī)定,同樣證明了CMMEA與洗衣液各組分具有較好的配伍性。
黏度是液體洗滌劑的一個(gè)重要理化指標(biāo),目前市場上主流品牌洗衣液的黏度指標(biāo)值通常在350~650 cp。對添加不同烷醇酰胺CMMEA、CDEA和CMEA洗衣液的黏度進(jìn)行測定,結(jié)果分別為475cp、170cp和515cp。表明相同條件下,三種烷醇酰胺表面活性劑應(yīng)用于洗衣液配方,CMMEA對體系的增稠效果略差于CMEA,但遠(yuǎn)優(yōu)于CDEA,說明CMMEA對洗衣液配方具有良好的增稠作用。
以表1配方為基礎(chǔ),進(jìn)一步考察CMMEA不同添加量對洗衣液配方黏度影響的趨勢,結(jié)果見圖1。
圖1 CMMEA不同添加量對洗衣液配方黏度的影響
從圖1可以看出,洗衣液配方黏度與CMMEA的添加量呈正相關(guān)性,隨著添加量的提高,配方黏度隨之增加。
去污力是衡量洗滌劑優(yōu)劣的最關(guān)鍵指標(biāo),根據(jù)QB/T1224-2012《衣料用液體洗滌劑》的規(guī)定,洗衣液對標(biāo)準(zhǔn)洗衣液的去污比值必須大于1。添加不同烷醇酰胺洗衣液去污力的測試結(jié)果見圖2。
圖2 添加不同烷醇酰胺洗衣液的去污力
從圖2可以看出,對于標(biāo)準(zhǔn)污布J B-0 1,CMMEA和CMEA、CDEA的去污力無顯著差異;對于標(biāo)準(zhǔn)污布JB-02,CMMEA和CMEA去污力相當(dāng),明顯優(yōu)于CDEA;而對于標(biāo)準(zhǔn)污布JB-03,CMMEA和CMEA去污力依然接近,但略差于CDEA。
以表1配方為基礎(chǔ),進(jìn)一步考察CMMEA不同添加量對洗衣液配方去污力影響的趨勢,結(jié)果見圖3。
圖3 CMMEA不同添加量對洗衣液去污力的影響
從圖3可以看出,CMMEA添加量的變化對洗衣液的整體去污力并沒有顯著影響,結(jié)合圖2,也說明在洗滌劑配方中應(yīng)用,去污性能并不是烷醇酰胺類非離子表面活性劑的特長。
發(fā)泡是洗滌劑的典型特征之一,適量的泡沫可以滿足人們的感觀和心理需要,還可以發(fā)揮一定的去除污垢和抗污漬再沉積的作用。添加不同烷醇酰胺洗衣液泡沫性能的測試結(jié)果見圖4。
圖4 添加不同烷醇酰胺洗衣液的泡沫性能
由圖4可以看出,CMMEA和CDEA的即時(shí)泡沫相當(dāng),高于CMEA;5 min后,CMMEA的泡沫高度最大,CDEA的泡沫高度最小,CMEA介于其中,與各自即時(shí)泡沫高度相比,CMMEA、CDEA和CMEA分別下降30 mm、60 mm和35 mm。說明CMMEA的發(fā)泡力與CDEA相當(dāng),優(yōu)于CMEA,而CMMEA和CMEA具有相近的穩(wěn)泡性能,優(yōu)于CDEA。
以表1配方為基礎(chǔ),進(jìn)一步考察CMMEA不同添加量對洗衣液配方泡沫性能影響的趨勢,結(jié)果見圖5。
從圖5可以看出,隨著CMMEA添加量的提高,洗衣液的即時(shí)泡沫高度略有下降,但不同添加量情況下的5 min泡沫高度與即時(shí)泡沫高度之差基本接近,均位于30~40 mm,說明CMMEA的穩(wěn)泡性能相當(dāng)穩(wěn)定,受添加量影響不大。
圖5 CMMEA不同添加量對洗衣液泡沫性能的影響
CMMEA應(yīng)用于洗衣液配方,表現(xiàn)出如下特點(diǎn):
(1)同洗衣液各組分的配伍性好,與CDEA和CMEA相比沒有差異,其配方添加量對洗衣液穩(wěn)定性沒有明顯影響。
(2)對洗衣液具有明顯的增稠效果,其添加量越大,增稠效果越大。
(3)去污力與CMEA相當(dāng),在對國標(biāo)污布JB-02去污力方面優(yōu)于CDEA,在對國標(biāo)污布JB-03去污力方面稍劣于CDEA,其添加量對洗衣液整體去污力沒有明顯影響。
(4)發(fā)泡力與CDEA相當(dāng),優(yōu)于CMEA;和CMEA具有相近的穩(wěn)泡性能,優(yōu)于CDEA;隨著CMMEA添加量提高,洗衣液的即時(shí)泡沫高度略有下降,穩(wěn)泡性能穩(wěn)定。綜上述,CMMEA可以替代CDEA和CMEA在洗衣液中應(yīng)用,是二者的理想替代品。