一种柔顺洗衣粉的研发过程

李彩霞任九庆
(南风化工集团技术中心,山西运城,044000 )
摘要:实验选取与洗衣粉中阴、非离子配伍性好的柔软剂,并做相应的原料柔软测试。筛选出了柔软性能 较好的柔软剂,加入洗衣粉中,进行量的筛选和优化。检测洗衣粉的去污、柔软性能,进一步优化了配方。结果表明:所研发的麵》6&与对比样的柔紐去污性能持平。
关键词:表面活性剂;獅洗衣粉;去污性能;柔软性能;筛选;优化
电子跳绳中图分类号:T Q649.5文献标识码:A文章编号:1672—2701 (2018 ) 09—72—06
一般来说,洗衣粉是以去污、洁净为目的的,而柔顺剂是作为洗涤后处理剂使用的。
衣物柔顺剂是一种能赋予衣物柔软偷悦的洗 涤护理品[1]。柔软剂根据表面活性的特征可以分为 表面活性剂及非表面活性剂两大类。大部分柔软剂 品种都属于表面活性剂。阴离子型和非离子型柔软 剂过去主要用于纤维素纤维,现在用得较少。阳离 子型柔软剂既适用于纤维素纤维,也适用于合成纤 维,是应用较广泛的一类。两性型柔软剂品种较少,尚处于发展之中。非表面活性剂类柔软剂是聚 乙烯、有机桂等高分子聚合物制成的乳液。有机桂 系柔软剂是很有前途的柔软剂,但尚存一些问题需 要改进,如存放时间不能长,高温易析出等[2]。
本实验主要筛选用于洗衣粉中的柔顺剂,将不 同种类的柔顺剂复配研制一款柔顺效果和洗涤效果 都很好的洗衣粉,同时选取适合的抗再沉积剂、无机助剂,不断优化配方,选取合适的工艺条件 及造粒方式以期达到较好的效果。在研发过程
中,选取了市场上柔顺去污效果都较好的A品脾洗 衣粉作为对比样。
挂马检测
1实验
1.1实验原料
洗衣粉常用原料:各种表面活性剂、各种代磷 助剂、功能性组分等。
实验材料:3种实验用污布(碳黑、蛋白、皮 脂)、棉布、潘卡布、毛巾等。
特殊原料:各种无机及有机柔顺剂。
1.2设备与仪器
天平,微波炉,去污机,白度计,电炉,酸度 计,泡沫仪,洗衣机等。
1.3实验方法
采用微波烘干的方法进行洗衣粉的配制。
1.4分析与测试方法
按洗衣粉新国标GB/T13171 -2004的各种实验方 法进行。
柔软方法及实验材料的确定采用浸泡、晾干、触摸的方法。浸泡条件:不同浓度、常温、200PPm 水、浴比为1:250、浸泡3〇111丨11;自然晾干;不同 的人用手触摸,以五分制评价,柔软度越高分值越 高。A品牌洗衣粉的分值为5分。
1.5数值分析方法
采用单因素优选法,结合新标准要求与工艺性 能选取实验最佳值。2结果与讨论
2.1柔顺剂的选择
对于柔顺剂的选择,主要集中在无机柔软剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表 面活性剂、高分子聚合物及两性表面活性剂共六 类十几种原料。其中,无机柔软剂是膨润土;阴离子表面活性剂柔软剂是脂肪酸衍生物和皂类、A-F570;非离子表面活性剂柔软剂有B W4760、E L-80、N-100、M550、JS400等;高分子聚合物 主要是秀波、497N、445N;阳离子表面活性剂柔 软剂主要是 1227、1631、1431、1831、D1821、Gemini;两性表面活性剂为咪唑啉类。
2.1.1单一柔顺剂原料的柔软性能对比
所有的柔软剂中,相对空白样品,无机柔软剂 膨润土和D1821[3]有一定的柔软效果,但与A品牌对 比,均达不到对比样的柔软效果。而且,D1821虽 然显示出一定的柔软效果,但复配在洗衣粉中有大
量的不溶物出现。
(1) 膨润土柔软性能测试
膨润土柔软性能测试结果见表1。
(2) 阳离子柔软性测试
阳离子柔软性测试结果见表2。
2.1.2柔软剂的复配
根据洗衣粉中阴离子和非离子复配体系,首先 选择了与其配伍较好的膨润土,在此基础上,选择 阴离子型、非离子型、两性型的柔软剂进行柔软性
表1膨润土柔软性测试结果
样品布基A品牌草皮卷
B品牌无磷
+10〇/〇膨润土
B品牌无磷
+20%膨润土
B品牌无磷
+30%膨润土年龄识别
涤卡布5234纯棉布5243锦棉布因布基较软,无明显差异。
能的配伍测试,包括脂肪酸衍生物与秀波的复配、秀波与膨润土的复配、脂肪胺和脂肪酸与环氧乙烷 的缩合物与膨润土的复配、烷基胺衍生物与膨润土 的复配、氨基桂酮与膨润土的复配等,均达不到所 要求的柔软度。
可以将两种或两种以上的柔顺剂原料复配使 用,得到性能更加优异的产品[4]。我们选取柔软性 能好的阳离子1、阳离子2以及阳离子5,尝试用膨润 土与阳离子复配,柔软效果与对比样非常接近。
(1)膨润土与阳离子复配
膨润土与阳离子复配结果见表3。
对结果重新验证,结果见表4。
从表3表4两组结果可以明显看出,膨润土和阳 离子2复配体系可以达到对比样的柔软效果,但还有 差别,要进行复配比例的优化。
(2)阳离子2与膨润土的复配及复配比例的确定
为了尽可能达到甚至超过对比样的柔软效果,实验对选择的阳离子2与膨润土的复配比例进行优 化。而为了使阳离子2较好地分散于体系中,在实验 室将其加热后与膨润土混合,研磨后再加入体系。
表2阳离子柔软性测试结果
阳离子1阳离子2阳离子3
酸1%2%3%1%2%3%1%2%3%白棉布  3.8  4.0  3.9  4.5  4.3  4.5  3.1  2.8  2.3蓝涤卡  2.8  3.4  3.7  3.7  3.9  4.3  1.6  1.8  2.5阳离子4阳离子5阳离子6
藤1%2%3%1%2%3%1%2%3%白棉布  2.1  3.0  2.84,14,04,33,3  3.8  3.7蓝涤卡  1.5  1.8  2.5  2.6  3.8  3.5  1.6  1.5  2.7
表3膨润土与阳离子的复配结果
体系布基A品牌
i g阳离子1
+4g膨润土
i g阳离子2
+4g膨润土
排气阀组i g阳离子5
+4g膨润土
涤卡布5355觸布54  4.8  4.8粗棉布  4.8455
表4膨润土与阳离子的复配结果验证
体系布基A品j|$20g
1g阳离子2
+4g膨润土+15g B品麵
i g阳离子5
+4g膨润土+15g B品牌粉
漆卡布55  4.5纯棉布55  4.8粗棉布5  4.8  4.5
阳离子加量的优化实验结果见表5。
膨润土加量的实验结果见表6。
从表5表6两组实验结果可以看出,单一的膨润 土和单一的阳离子对织物均有柔软作用,但与对比 样相比,相差较远,当将两种物质复配后,柔软非 常明显,且有最佳的复配比例,也就是1.2g阳离子 2+2g膨润土效果与对比样持平。分析原因可能是 阳离子2与无机柔软剂膨润的复配,阳离子2显出 较强的离子性,膨润土显示较强的吸附性,两者 复配表现出良好的柔软性,可以改善织物的柔软 度。从手感上对比,A品牌粉洗后织物感觉较薄,而用实验配制的柔顺洗涤剂洗后的织物虽然柔软,但有些厚,分析原因可能是织物对无机助剂 的吸附量问题。
2.2抗再沉积剂的选择
考察对比样与实验样的吸附量,结果见表7。
从表7数据可看出:在涤卡布上,织物的柔 软度随吸附量的减少而呈好的趋势。而在纯棉布 上则没有规律可寻。3#、4#、5#、6#共4组配方比 较了高聚物对吸附量和柔软度的影响,结果表 明:不同的高聚物对吸附量、柔软度有不同的影 响。其中,均聚物445N在加量达到3%时表现出 较为突出的优势。综合看来,实验样的柔软度与 对比样还是有点差距。考虑到时配方中无机助剂 的影响。
2.3配方中无机助剂的选择
分别对洗衣粉中的減性助剂进行了吸附量和柔 软度的测试,结果见表8。
从表8可知,从柔软度上看,纯碱的最软,其 次是是泡花碱、最硬的4A沸石。这和加量有关。4A 沸石随着加量的增加,呈上浆的状态。纯碱和泡花 礙在加量比较悬殊的条件下,泡花碱对柔软度影响
表5阳离子加量的优化实验体系
布基20g A品牌
ig阳离子2
+4g膨润土
+15g B品牌粉
1.2g阳离子2
+4g膨润土
+14.8g B品牌粉
1.4g阳离子2
+4g膨润土
+14.6g B品牌粉
1.6g阳离子2
+4g膨润土
+14.4g B品牌粉
洛卡  4.9  4.8  4.6  4.65白棉  4.9  4.8  4.8  4.85兰棉5  4.6  4.6  4.9  4.9
表6膨润土加量的优化实验
体系
布基20g A品牌
1.2g阳离子2
+4g膨润土
+14.8g B品牌粉
1.2g阳离子2
+2g膨润土
+16.6g B品牌粉
1.2g阳离子2
+18.8g B品牌粉
涤卡5555白棉5555兰棉555  4.8粗棉布5  4.85  4.8
较大。所以在配方中尽可能选择低的泡花碱含量以 减少其对织物的损伤程度。
2.4柔顺粒子的造粒
为了防止阳离子与阴离子的反应,同时让阳离 子均匀分散于体系中,我们选择了膨润土与阳离子 造粒[2]。
2.5配方优化及确定
综合考虑了影响洗衣粉柔软度的多种因素:柔软剂、灰分沉积、喊性助剂、各种原料的配伍性 等。对配方的各种性能和柔软性能进行验证,调整 比例以达到最优。2.6性能测试
(1) 手感测试
对试车粉的柔顺功能在实验室进行初评,把B 品牌无磷、含磷柔顺粉与A品牌粉进行比较,经过 洗涤后进行手感测试,一致认为B品牌无磷、含磷 柔顺粉与A品牌粉的柔顺性能均近似,其中B品牌无 磷柔顺最好,其次是A品牌,B品牌含磷柔顺稍逊。
(2) 去污测试
将这几种洗衣粉进行去污测试,去污结果见表9。
从去污结果来看,B品牌柔顺无论含磷或无磷
表7对比样和实验样的吸附度和柔软度测试结果
配方说明:1#:1.2g阳离子2+18.8g B品牌粉;2#:1.2g阳离子2+2g膨润土+15g B品牌粉;3#:1.2g阳离子2+2g膨润土+14.8g B品牌粉+0.2g497N;4#:1.2g阳离子2+2g#润土+14.4g B品牌粉+0.6g497N;5#:1.2g阳离子2+2g膨润土+14.4g B品牌粉+0.6g445N;6#:1.2g阳离子2+2g)®润土+14.4gB品牌粉+0.6gSP-II;7#:空白样B品牌粉。
表8不同助剂的吸附量和柔软度的测试结果
无机助剂纯碱泡花碱4A沸石
浓度/%51015048102030
吸附量/%0.230.320.350.0560.450.88  1.28  2.5  3.4柔體较硬较软较硬最软较硬最硬较硬较软最硬
表9几种洗衣粉的去污结果
B品牌无磷B品牌无磷柔顺A品牌B品牌含磷B品牌含磷讀皮脂12.2811.2711.7114.9713.08
蛋白23.8123.5630.6224.3323.91金丝雀定位
親黑14.1913.5414.0518.9019.08

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