陽離子表面活性劑Prepagen HY在餐具洗滌劑中的應用研究

傅劍文 韋小超 覃煥萱 梁 媛

（1.桂林立白日化有限公司，廣西 桂林 541003；2.桂林雪芙蓮日化有限公司，廣西 桂林 541002）

餐具洗滌劑是人們日常生活中常用品之一，在這類洗滌劑配方中，所用的表面活性劑一般都是用陰離子型表面活性劑而不添加陽離子型表面活性劑，原因主要有兩方面：一是由于一般洗滌對象基質的表面帶有負離子，如果洗滌劑配方中采用帶正電的陽離子型表面活性劑，洗滌過程中與洗滌對象基質接觸時就會與其表面的污物結合，從而失去其表面活性；二是一般陰離子表面活性劑與陽離子表面活劑劑混合后，在其臨界膠束濃度（CMC）以上會發生渾濁、沉淀或分相，影響了應用性能。因此，在這類洗滌劑的配方中往往是采用陰離子型表面活性劑與少量非離子型表面活性劑復配。長期以來，在餐具洗滌劑配方中，陰離子表面活性劑與陽離子表面活性劑混合使用被視為禁忌。但實際上，在餐具洗滌劑配方中，在一定條件下，加入合適的陽離子表面活性劑，能提高體系的表面活性，顯示出很大的增效作用[1-3]。

Prepagen HY是科萊恩公司生產的一款陽離子表面活性劑，化學名稱為烷基羥乙基二甲基氯化銨（Hydroxyethyl laurdimonium chloride），由于在親水基團中引入了羥基，使得Prepagen HY在與陰離子/非離子表面活性劑共存的體系中，仍然可以得到一個穩定、透明的混合體系。通過強烈的靜電相互作用，使該混合體系產生明顯的協同效應，混合體系的性能得到顯著提高[4-7]。

本實驗是在陰離子型表面活性劑體系的餐具洗滌劑配方中加入陽離子型表面活性劑烷基羥乙基二甲基氯化銨，通過檢測配方的pH值、粘度、濁點、穩定性、發泡力、去污力等指標，研究烷基羥乙基二甲基氯化銨在餐具洗滌劑中的可行性。

1 實驗部分

1.1 主要原料與儀器

Prepagen HY（烷基羥乙基二甲基氯化銨），40%，科萊恩化工；AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉），70%，湖南麗臣奧威實業有限公司；LAS（直鏈烷基苯磺酸），96%，桂林立白日化有限公司；6501（烷基二乙醇酰胺），96%，浙江贊宇科技有限公司；液堿（氫氧化鈉），30%，柳州東風化工有限責任公司；氯化鈉，99%，營口鹽業有限責任公司；乙二胺四乙酸二鈉（ETDA-2Na），99.9%，阿克蘇；香精，廣東銘康香精香料有限公司；防腐劑（卡松），1.5%，羅門哈斯；蒸餾水，實驗室自制。

NDJ-1旋轉式粘度計，上海天平儀器廠；PHS-3CPH計，上海精密科學儀器有限公司；2151型羅氏泡沫儀，深圳市博大精科技實業有限公司；KB-TH-225Z控式恒溫恒濕試驗機，東莞市科寶試驗設備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 餐具洗滌劑的配方實例和配制方法

在AES、LAS、6501多元復配的餐具洗滌劑中，擬定活性物含量為15.5%的基礎參照配方，分別用0.2%、0.4%、0.8%、1.6%、3.2%的Prepagen HY等量替代LAS和AES，將PH調至6.5～7.5，準確加入各種小料，得到數種復配體系。配方見表1。

表1 配方實例

1.2.2 測試方法

（1）pH值、粘度和低溫濁點測試

pH的測定，按GB/T 6368《表面活性劑 水溶液pH值的測定 電位法》的規定，按1%的水溶液，在25℃下測定；粘度測定采用NDJ一1旋轉式粘度計測試，將配制的餐具洗滌劑恒溫至25℃后測定；低溫濁點為實驗溫度下放置24h后餐具洗滌劑樣品從透明變渾濁的溫度點。

（2）穩定性測試

耐寒穩定性：于－3℃～－10℃的冰箱中放置24 h，取出恢復至室溫時觀察有無結晶、沉淀；耐熱穩定性：于（40士1）℃的保溫箱中放置24 h，取出立即觀察是否分層，混濁，變味。

（3）發泡力的測試

按GB/T 13173-2008《表面活性劑洗滌劑試驗方法》洗滌劑發泡力的測定 (Ross-Miles法)測試。將樣品用150mg/kgr硬水配制成0.25%的試驗液，在（40±0.5）℃溫度下，將200mL試液從90cm高度流到刻度量筒底部50mL相同試液的表面后，測量得到的泡沫高度作為該樣品的發泡力。

（4）去污力測試

采用GB985-2000泡沫位法測試。將一定量的人工污垢(按GB9985－2000污垢配方配制)涂在白色瓷菜盤上（外徑250 nlnl，盤底涂污部分直徑190 nln1）。涂污后于室溫放置過夜備用；用架盤天平稱取不同配比的復配餐具洗滌劑4.0 g，用1000m L250m g/L硬水溶解洗入搪瓷盆中，另將1000 mL硬水倒人下口瓶中(下口瓶的出口管下面部分預先用同樣的硬水充填并放出多余的水至放不出為止)。然后將盆中洗滌劑溶液加熱到一定溫度，使二者混合后的溫度剛好為25'C。將搪瓷盆于下口瓶下面，使出口管流出的水恰能對準盆中央。打開出口管使1000 mL硬水流人盆中沖擊起泡，1000 mL硬水下落時間約為45 s。將盤子逐個浸人洗滌溶液中，用102 mm豬棕油漆刷（B2.3 e）刷洗，先順時針刷五次，再逆時針刷五次，如此重復一次后，涂于盤子上的污垢大部分被洗下，最后再將未洗下部分刷洗掉。洗后取出盤子瀝干數秒鐘，每個盤子總的洗刷時間為30S.隨即刷洗第二個，第三個……，直至液面泡沫層硬蓋面積俏失至一半為止。快到終點時應用中盤和小盤來洗。記下總的洗盤個數，并折算出大盤個數。

2 結果與討論

2.1 測試數據記錄

對表1各配方配制的餐具洗滌劑分別進行PH值、粘度測試、低溫濁點測試、穩定性測試、發泡力測試和去污力測試，測試結果見表2。

表2 測試結果

2.2 Prepagen HY對餐具洗滌劑PH值的影響

商品Prepagen HY本身的PH值在6.0～8.0之間，對餐具洗滌劑PH值的影響很小，決定餐具洗滌劑PH值的原料主要是磺酸和液堿的用量，通過調整這兩種原料的比例，即可將餐具洗滌劑的PH值調整至目標值。

2.3 Prepagen HY對餐具洗滌劑粘度的影響

從表2可以看出，在餐具洗滌劑中，隨著陽離子表面活性劑Prepagen HY用量的增加，體系粘度先是逐漸提高，之后又劇急下降。當Prepagen HY用量在0.8%至1.2%時，體系粘度達到最高，可見，當Prepagen HY用量適當時，對改善配方產品的粘度是有利的。

2.4 Prepagen HY對餐具洗滌劑低溫濁點的影響

從表2可以看出，在餐具洗滌劑中，當陽離子表面活性劑Prepagen HY用量不超過1.6%時，配方產品的低溫濁點幾乎沒有變化，在寒冷天氣不會影響產品的外觀。

2.5 Prepagen HY對餐具洗滌劑穩定性的影響

從表2可以看出，在餐具洗滌劑中，當陽離子表面活性劑Prepagen HY用量不超過1.6%時，配方產品的耐寒穩定性和耐熱穩定性都沒有受到影響。

2.6 Prepagen HY對餐具洗滌劑發泡力的影響

從表2可以看出，在餐具洗滌劑中，當陽離子表面活性劑Prepagen HY用量不超過1.6%時，隨著陽離子表面活性劑Prepagen HY用量的增加，配方產品的發泡力也不斷提高，表明Prepagen HY可改善餐具洗滌劑的發泡力。同時，添加Prepagen HY的餐具洗滌劑，其發泡在5分鐘后的高度和起始高度沒有變化，表明Prepagen HY具有一定的穩泡性。

2.7 Prepagen HY對餐具洗滌劑去污力的影響

從表2可以看出，在餐具洗滌劑中，隨著陽離子表面活性劑Prepagen HY用量的增加，去污力先是逐漸提高，之后又有所下降。當陽離子表面活性劑Prepagen HY用量在0.4%至0.8%時，去污力達到最高。去污力是餐具洗滌劑質量的最關鍵指標，在餐具洗滌劑中，通過添加少量的陽離子表面活性劑Prepagen HY，即可大幅度提高餐具洗滌劑的去污力。

3 結論

將適量的烷基羥乙基二甲基氯化銨Prepagen HY應用于AES+LAS+6501體系的餐具洗滌劑，在不影響產品穩定性的同時，可以改善餐具洗滌劑的粘度、發泡力和去污力。對于活性物含量15.5%的餐具洗滌劑，添加0.4%～1.6%的Prepagen HY，體系的各項性能有明顯提高。

[1]夏紀鼎,倪永全,梁夢蘭,等.表面活性劑和洗滌劑化學與工藝學[M].北京:北京輕工業出版社,1997:324-327.

[2]劉云.洗滌——原理·原料·工藝·配方[M].北京:化學工業出版社,1998:205-208.

[3]崔正剛.陰離子/陽離子表面活性劑體系的協同效應及其應用[J].日用化學品科學,1999,(4):23-27.

[4]荷蘭聯合利華有限公司.洗滌劑組合物[P]. CN:1484690A,2004-3-24.

[5]寶潔公司.衣物洗滌組合物[P]. CN: 10299455B, 2013-4-10.

[6]Nazareth Abera.Liquid detergent composition[P]. US:20060111266A1,2006-5-25.

[7]Unilever N.V..Detergent compositions[P].EP:1346019 B1,2005-9-28.