马晓琳 梁 冰 姜 丹
（陶氏化学（中国）投资有限公司，上海，201203）
摘 要：新型商业洗衣用表面活性剂TERGITOL™ LA系列（LA-7和LA-9）是以植物来源的脂肪醇为起始剂，经烷氧基化反应制得的环保型非离子表活产品。文章研究了这两个产品的泡沫、润湿、乳化、凝胶范围和倾点等性能，并与传统商洗用脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）进行对比。结果显示，TERGITOL™ LA系列具有显著的快速破泡性能，较低的动态表面张力和优良乳化性能。相比AEO-9，LA系列倾点更低且无凝胶范围。因此，TERGITOL™ LA-7和LA-9具有应用于商业洗衣产品的潜力。 关键词：商业洗衣；非离子表面活性剂；低泡；乳化；润湿
中图分类号：TQ423.2 文献标识码：A 文章编号：1672-2701（2021）01-22-05
新型商业洗衣用植物基非离子表面活性剂
近年来，随着经济腾飞和城市化进程的加速，面向宾馆、酒店、医院等机构的商业洗衣行业也进入了快速发展时期。商业洗衣的清洁对象是布草织物，主要来自客房（床单、被套、枕套等）、卫浴（面巾、浴袍等）和餐厅（台布、口布、厨衣等）。商用布草洗涤过程与家庭洗衣不同，商业洗衣包括预洗、主洗、漂洗、中和、柔软和上浆[1-2]。在所使用的化学产品中，主洗剂和乳化剂配方通常添加表面活性剂，
以达到润湿织物、乳化并去除污渍的效果。脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）广泛使用在这类产品中，去污力较好，但通常泡沫稳定性高而影响漂洗效果，且容易形成凝胶和低温固化而不利于配制和生产。针对上述情况，开发一种低凝点，快速破泡且具有优良润湿和乳化性能的新型非离子表面活性剂成为研究领域的热点。TERGITOL™ LA（LA-7和LA-9）系列是以植
物来源的脂肪醇为起始剂，经烷氧基化反应制得的环保型非离子表面活性剂，具有易生物降解、低气味和低水生毒性的特点。本研究针对泡沫、润湿、乳化、凝胶范围和倾点等性能进行测试，与商业洗衣配方中常用的非离子表面活性剂AEO-9相比，考察了该系列用于商业洗衣产品的潜力。
1 实验原料及仪器
实验用到的原料及仪器分别见表1和表2。
2 实验方法
2.1 泡沫性能（罗氏泡沫法）
方法参考国标GB/T 13173－2008的发泡力测试，采用去离子水配制1 g/L的表面活性剂水溶液，在室温（约22℃）下进行测试。先用去离子水清洗刻度量管和滴液管，然后用试液润洗，避免泡沫残留。关闭刻度量管旋塞，将试液沿管壁加入至50 mL刻度线以上，静置5 min，调节旋塞使液面恰好在50 m电子保护膜
L刻度处；使用滴液管吸取200 mL试液并将其放在刻度量管上口；打开滴液管的旋塞，让溶液流下；当溶液流完立即开始计时并读取初始泡沫高度，在5 min末再读取第二次读数。2.2 润湿性能（动态表面张力测试）
使用KRUSS BP100动态表面张力仪，利用最大泡压法测定。原理为在液相中的毛细管底部生成气泡，随着气泡产生，曲率不断增加，气泡内压力
直链脂肪醇烷氧基化物直链脂肪醇聚氧乙烯醚美国陶氏公司
马来西亚国家石油公司国药集团化学试剂有限公司
TERGITOL™ LA-9（浊点57℃，质量分数1%水溶液）AEO-9（浊点79℃，质量分数1%水溶液）
液体石蜡
力，并绘制相应曲线。
2.3 乳化性能
配制5 g/L的表面活性剂溶液，并将20 mL倒入100 mL量筒，再加入20 mL液体石蜡。上下震摇量筒10次为一轮，重复震摇5轮，每轮之间静置1 min。第五轮震摇结束后开始计时，观察分层情况，记录分层后水层液体达到5 mL的时间。时间越长，说明乳化能力越好。
2.4 凝胶范围
配制一系列不同质量分数（10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%，80%，90%）的
表面活性剂水溶液，加热至60℃以确保混匀，然后冷却至室温（约22℃）。观察溶液流动性，若倒置后5 s不流动即为凝胶态。
2.5 倾点
将表面活性剂样品倒入测试管中至刻度线处并
置于恒温45℃热水浴中，至样品上方温度计显示为
45℃时取出。之后将测试试管固定于O型定位卡槽
内，待样品接近凝固时，取出样品并成45°角进行流动性观察（3 s内完成）。若样品已凝固且不流动，进一步将样品管倾倒至90°水平观察其流动性（5 s 内）。若仍不具有流动性，记录实际测得温度。反之，若样品流动，重新放回O型定位卡槽内并将温度下调3℃，重新观察样品流动性，直至样品不流
动并记录其温度值。
3 结果及讨论3.1 泡沫测试
寻求快速破泡的表面活性剂一直是商业洗衣
配方开发的关注点之一，易破泡不仅在洗涤过程中减少了泡沫累积溢出的风险，更为漂洗过程带来便利。相对阴离子表面活性剂来说，非离子表面活性剂的泡沫体积较低。而通过对亲水链的修饰（例如引入疏水基团）则有利于进一步降低非离子表面活性剂的泡沫稳定性。罗氏泡沫法测试显示（图1），
TERGITOL™ LA系列与AEO-9的起始泡沫高度接近，但消泡速度要显著快于AEO-9。起泡5 min后，
泡沫高度仅为初始的1/5。
3.2 动态表面张力测试
动态表面张力是指表面活性剂溶液在新界面
达到吸附平衡前某一时刻的表面张力，反映的是在动态过程中表面张力随着时间变化的情况。动态表面张力与体系中表面活性剂的迁移速度相关，而其
泡沫高度/m m
表面活性剂
120100806040200
图1 表面活性剂的罗氏泡沫高度（1 g/L，22℃）
迁移速度反映了该表面活性剂的润湿性能。表面活性剂迁移速度越快，在同样的时间下，表面张力降得越低，润湿底材的速度越快[3-5]。结果显示（图2），TERGITOL™ LA-7与LA-9的动态表面张力表现接近。它们的曲线都明显低于AEO-9，说明
TERGITOL™ LA系列的表面张力降低速度要优于AEO-9，这一特点对于在衣物洗涤时的快速润湿起
到重要的作用。
3.3 乳化性能
在主洗中，表面活性剂需要快速乳化去除织物
上的污垢。乳化力是衡量非离子表面活性剂清洗性
图2 表面活性剂的动态表面张力（1 g/L）
表面张力/(m N /m )
时间/ms
605550454035302520
能的重要指标之一。将表面活性剂水溶液与石蜡混合摇匀后记录水相分层达到5 mL所需的时间，需要的时间越长，说明乳化能力越好。结果显示（图
3），TERGITOL™ LA-7与石蜡的混合液分层的速度最慢，说明其乳化性能更好。TERGITOL™ LA-9的性能接近且略优于AEO-9。
时间/s
废钯碳回收钯技术
454035302520151050
图3 表面活性剂的乳化性能（5 g/L）
3.4 凝胶范围
表面活性剂作为双亲分子，具有极性基团（可
以形成氢键）和非极性基团，在与水混合后，易通过非共价的弱相互作用，形成网络结构的骨架而使体系凝胶化[6-7]。浓缩化是液体洗涤剂的重要发展
方向之一，而表面活性剂水溶液在形成凝胶后，会导致流动性变差和溶解速度变慢，对配方设计配制以及使用中的分配稀释带来不利影响[8]。因此，缩小表面活性剂的凝胶区间是受到关注的热点。实验
通过配制不同浓度的表活水溶液进行观察，发现AEO-9在质量分数为40%～70%范围内均出现凝胶，而TERGITOL™ LA系列在相应浓度下仍具有流动性（图4～图5）。
3.5 倾点
倾点反映了原料的低温流动性，倾点越低，表
面活性剂的低温流动性越好。通过2.5方法，测得3
AEO-9有了显著的提升，可以在大部分情况下避免配制洗衣产品需烘原料的缺陷。有研究显示[9]，低
温流动性较好的水溶性液体通常在水中的溶解速度也优于流动性较差的。因此，TERGITOL™ LA系列可以完全或部分替代AEO-9以提升商用洗衣配方的
溶解速率，进而增进洗涤效果。
10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%
凝胶
牧草收割机
黏稠液体
防火拉链液体
倾点/℃ 3 4 22
4 结论
通过与常规非离子表面活性剂A E O -9相
比，植物醇起始的新型环保型非离子表面活性剂TERGITOL™ LA-7和LA-9具有快速破泡性能，可以帮助配方减少或去除消泡剂的使用。同时，
ngd-071TERGITOL™ LA系列还表现出更低的动态表面张
力和更强的乳化性能，在洗涤中可以快速渗透织物
表面活性剂
Novel Plant-based Non-ionic Surfactants for Commercial
Laundry
MA Xiaolin, LIANG Bin, JIANG Dan
(Dow Chemical (China) Investment Co.,Ltd, Shanghai 201203)
Abstract: TERGITOL ™ LA-7 and LA-9 surfactants are novel eco-friendly non-ionic alkoxylates initiated from plant-based fatty alcohols, which are developed for commercial laundry applications. Their properties (foam, wetting, emulsification, gel range and pour point) were evaluated compared with traditional fatty alcohol ethoxylate in institutional cleaning (AEO-9). The results indicated TERGITOL ™ LA series had fast foam collapse, lower dynamic surface tension and good emulsification power. In comparison with AEO-9, LA series didn’t exhibit gel range and had lower pour point. Therefore, TERGITOL ™ LA-7 and LA-9 surfactants have the potential to be incorporated into commercial laundry products.
Keywords: commercial laundry; non-ionic surfactant; low foam; emulsification; wetting
并乳化油污，从而提高洗涤效率。最后，该系列产品在水溶液中无凝胶范围，且相比AEO-9低温流动性更好，有益于配方的生产配制和使用中的分配投料。这些特点表明，TERGITOL™ LA-7和LA-9具有在商业洗衣产品中部分或完全替代AEO-9使用的潜力。
参考文献
[1] 张利萍. 我国商业洗衣行业的现状与趋势[J]. 中国洗涤用品工业, 2015(7): 22-26.
[2] 薛改环, 杨杰. 洗衣房专用乳化剂的研制[J]. 中国洗涤用品工业,
2019(3): 46-50.[3] Qazi MJ, Schlegel SJ, Backus EHG, et al. Dynamic Surface Tension
of Surfactants in the Presence of High Salt Concentrations[J].
Langmuir, 2020, 36: 7956−7964.
[4] 周喜阳, 王国勇. 几种表面活性剂物化性能与润湿能力的相关性研究[J]. 印染助剂, 2019, 36(8): 37-40.
公交门
[5] Abbott S. Surfactant Science - Principles & Practice[M]. USA: DEStech Publications,2017:18-20.[6] Raghavan SR. Distinct Character of Surfactant Gels:A Smooth
Progression from Micelles to Fibrillar Networks[J]. Langmuir,
2009, 25(15): 8382-8385.[7] 王海乔, 郝京诚. 表面活性剂凝胶[R]. 中国化学会第29届学术年会, 2014.
[8] 郭晓丹, 刘保. 浓缩洗衣液表面活性剂复配选择[J]. 中国洗涤用品工业, 2018(8): 26-37.
[9] 徐军, 方洇, 陈骥, 等. 新型洗衣凝珠用非离子表面活性剂[J]. 中国洗涤
用品工业, 2020 (8): 41-45.
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