醇醚糖苷在洗衣液中的應(yīng)用性能研究

劉心建，王澤云，朱仁義，段蔚波

（1. 南風(fēng)化工集團(tuán)股份有限公司，山西 運(yùn)城 044000；2. 浙江海翔藥業(yè)股份有限公司，浙江 臺(tái)州 318000）

醇醚糖苷在洗衣液中的應(yīng)用性能研究

劉心建1，王澤云1，朱仁義2，段蔚波1

（1. 南風(fēng)化工集團(tuán)股份有限公司，山西 運(yùn)城 044000；2. 浙江海翔藥業(yè)股份有限公司，浙江 臺(tái)州 318000）

將醇醚糖苷替代等量的脂肪醇聚氧乙烯醚應(yīng)用于洗衣液配方當(dāng)中，考察了醇醚糖苷同洗衣液體系的配伍穩(wěn)定性及其對(duì)洗衣液去污力、發(fā)泡力及黏度的影響。研究表明，醇醚糖苷同洗衣液體系的配伍穩(wěn)定性良好；同脂肪醇聚氧乙烯醚相比，醇醚糖苷的發(fā)泡力、穩(wěn)泡性能及對(duì)體系的增稠效果均優(yōu)于前者，且二者去污性能基本相當(dāng)。

醇醚糖苷；脂肪醇聚氧乙烯醚；洗衣液；應(yīng)用性能

發(fā)展到今天，表面活性劑工業(yè)面臨支撐其持續(xù)發(fā)展的化石能源日益緊缺的局面。為此，及時(shí)轉(zhuǎn)換原料來源和發(fā)展模式已刻不容緩。同時(shí)，隨著人們生活水平的改善和消費(fèi)觀念、認(rèn)識(shí)的提升，對(duì)與其生活密切相關(guān)的洗滌用品的要求也逐漸提高，消費(fèi)者對(duì)洗滌劑“安全綠色化、原料生物質(zhì)化、性能高效化”的呼聲與日俱增。這已成為未來表面活性劑發(fā)展的創(chuàng)新動(dòng)力和發(fā)展方向。

醇醚糖苷（AEG）是由天然可再生原料葡萄糖和脂肪醇聚氧乙烯醚反應(yīng)生成的糖苷類綠色非離子表面活性劑。其分子結(jié)構(gòu)（見圖1）相當(dāng)于在烷基糖苷（APG）分子的親水基糖環(huán)和烷烴疏水基之間插入一段聚氧乙烯鏈，類似于烷基硫酸酯鈉（AS）與醇醚硫酸酯鈉（AES）之間的結(jié)構(gòu)變化。因此，AEG比APG具有更好的水溶性、溫和性、配伍性能和抗硬水性能[1]。

圖1 醇醚糖苷（AEG）的結(jié)構(gòu)式

鑒于AEG易降解、安全、無刺激以及富有功能性的特點(diǎn)，將其應(yīng)用于洗衣液中，較脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）甚至是APG都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，其市場(chǎng)前景良好。

1. 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料及器材

十二烷基苯磺酸、AES、AEO-9、烷醇酰胺（6501）等表面活性劑及其他助劑和小料，均為工業(yè)品；AEG（40%），江蘇萬淇生物科技有限公司；碳黑（JB-01）、蛋白（JB-02）、皮脂（JB-03）國(guó)標(biāo)污布，中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研究院。

電熱恒溫干燥箱；電冰箱；全自動(dòng)熒光白度儀；RHLQ-III立式去污機(jī)；羅氏泡沫儀；轉(zhuǎn)子黏度計(jì)。

1.2 洗衣液的配方設(shè)計(jì)

洗衣液實(shí)驗(yàn)配方采用LAS（十二烷基苯磺酸鈉）、AES、6501、AEO-9、AEG表面活性劑為主要去污成分，復(fù)配金屬離子螯合劑、液體增白劑、有機(jī)硅消泡劑、檸檬酸鈉等功能性洗滌助劑以及防腐劑、色素、香精等小料。在保持總活性物含量不變的條件下，調(diào)整配方中AEG和AEO-9的加量，即以等量的AEG替代AEO-9，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了4組不同配比的配方，并考察和比較其對(duì)洗衣液性能的影響。實(shí)驗(yàn)配方的設(shè)計(jì)方案見表1。

1.3 洗衣液的制備

首先，用液堿將十二烷基苯磺酸中和成鹽（LAS），加入AES和6501；然后，加入配方量的AEO-9和AEG，補(bǔ)足工藝所需的去離子水，加熱使各原料充分溶解。持續(xù)攪拌，待體系溫度恢復(fù)至常溫，添加其他助劑和小料；用檸檬酸或液堿調(diào)pH到中性。

1.4 性能測(cè)定

1.4.1 配伍穩(wěn)定性

依據(jù)QB/T1224-2012《衣料用液體洗滌劑》的要求，對(duì)AEG同洗衣液體系的配伍穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)定。

1.4.2 去污性能

依據(jù)GB/T13174-2008《衣料用洗滌劑去污力及循環(huán)洗滌性能的測(cè)定》的要求，對(duì)洗衣液的去污性能進(jìn)行了測(cè)定。

1.4.3 發(fā)泡性能

依據(jù)GB/T7462-94《表面活性劑的改進(jìn)Ross-Miles法測(cè)定發(fā)泡力》的要求，對(duì)洗衣液的發(fā)泡性能進(jìn)行了測(cè)定。

1.4.4 流變調(diào)節(jié)性能

采用黏度計(jì)，測(cè)定25℃條件下不同配方洗衣液的黏度。據(jù)此對(duì)AEG在洗衣液體系中的流變調(diào)節(jié)性能進(jìn)行測(cè)評(píng)。

2. 結(jié)果與討論

2.1 配伍穩(wěn)定性

先將各配方洗衣液樣品置于40±2℃的恒溫干燥箱中，保持24h后取出，恢復(fù)室溫，觀察并記錄樣品在測(cè)試前后的狀態(tài)變化情況。然后，將其置于-5±2℃的冰箱中，同樣保持24h，取出后恢復(fù)室溫，觀察并記錄樣品在測(cè)試前后的狀態(tài)變化情況。

表1 洗衣液配方設(shè)計(jì)方案

表2 醇醚糖苷對(duì)洗衣液發(fā)泡力的影響

結(jié)果顯示，在上述兩種條件下，各測(cè)試樣品恢復(fù)室溫后與測(cè)試前性狀均無明顯變化。這說明，AEG同洗衣液體系的配伍穩(wěn)定性較好。

2.2 去污性能

以三種國(guó)標(biāo)污布為基準(zhǔn)，各組配方的去污性能測(cè)試結(jié)果見圖2。

由圖2可以看出，隨著配方中AEG替代AEO-9量的增加，洗衣液對(duì)JB-01污布的去污力影響不大，對(duì)JB-02污布的去污力明顯提高，而對(duì)JB-03污布的去污力則有所降低（但仍高于國(guó)標(biāo)要求）。這說明，將AEG應(yīng)用于洗衣液中，完全可以滿足配方在去污性能上的要求。

2.3 發(fā)泡性能

實(shí)驗(yàn)中，分別測(cè)試了四組配方在30s、3min、5min時(shí)的泡沫高度，測(cè)試結(jié)果見表2。

由表2可以看出，隨著配方中AEG替代AEO-9量的增加，洗衣液泡沫高度的變化并不明顯，且添加AEG配方的泡沫高度及穩(wěn)定性明顯優(yōu)于不含AEG的配方。這表明，AEG較AEO-9具有更好的發(fā)泡力和穩(wěn)泡效果。

2.4 流變調(diào)節(jié)性能

在25℃下，采用黏度計(jì)測(cè)定了不同配方洗衣液的黏度，見圖3。

由圖3可以看出，隨著配方中AEG替代AEO-9量的增加，洗衣液的黏度會(huì)先行下降，然后當(dāng)降至某個(gè)最低點(diǎn)后急劇增加。這說明，在洗衣液體系中，AEG具有較好的流變調(diào)節(jié)功能，可以替代無機(jī)鹽和有機(jī)大分子增稠劑應(yīng)用于洗衣液中，能夠起到優(yōu)化配方、提高產(chǎn)品性價(jià)比的效果。

圖2 醇醚糖苷對(duì)洗衣液去污力的影響

圖3 醇醚糖苷對(duì)洗衣液黏度的影響

3. 結(jié)論及展望

作為一種綠色的多功能非離子表面活性劑，AEG與洗衣液體系的配伍穩(wěn)定性好，同時(shí)還具有去污力強(qiáng)、泡沫豐富、穩(wěn)泡和流變調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點(diǎn)。本研究表明，F(xiàn)3配方的性能最好，即當(dāng)AEG在洗衣液配方中替代AEO-9量為60～70%時(shí)，產(chǎn)品的去污力、發(fā)泡力和黏度等綜合性能最佳。

作為生物質(zhì)表面活性劑，將AEG應(yīng)用于洗衣液中，符合洗滌劑“安全綠色化、原料生物質(zhì)化、性能高效化”發(fā)展趨勢(shì)。相信隨著其應(yīng)用研究的深入，AEG在洗滌劑領(lǐng)域的應(yīng)用必將更為廣泛。

[1] 楊秀全, 張軍, 白亮, 等. 糖苷類綠色表面活性劑[C]. 2014（第十三屆）國(guó)際表面活性劑和洗滌劑會(huì)議，2014: 86-94.