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        椰油基羥乙基磺酸鈉在皂中的性能實驗

        2014-05-10 09:59:18張紅琴張德昌
        中國洗滌用品工業(yè) 2014年6期
        關(guān)鍵詞:硬水去污力泡沫

        張紅琴,張德昌

        (南風(fēng)化工集團股份有限公司,山西 運城 044000)

        椰油基羥乙基磺酸鈉(SCI)是一種陰離子表面活性劑。其外觀為白色粉末或白色固體狀,活性物含量為65%~85%不等。SCI具有極低的刺激性、很好的生物降解性以及洗滌后皮膚感覺柔軟、滑爽等優(yōu)良性質(zhì),在皂類產(chǎn)品中添加后可明顯改善產(chǎn)品的使用性能,使皂類產(chǎn)品在水中水解而釋放苛性堿以及在硬水或者高鹽水中產(chǎn)生不溶及非活性的鹽的缺點得到極大改善[1]。因此,有必要對SCI在脂肪酸鈉鹽體系中的有關(guān)性能及變化趨勢進行深入探討,為其投入皂類生產(chǎn)應(yīng)用做好基礎(chǔ)鋪墊。

        1.原料與儀器

        1.1 原料

        Y8020#皂粒:總脂肪物含量80.3%,游離脂肪酸1.07%,水分12.1%,氯化物0.44%,甘油0.44%;SCI:活性物含量74.32%,游離脂肪酸含量19.68%;H501;EDTA;BHT;香精;去離子水等。

        1.2 儀器

        羅氏泡沫儀;立式去污機;酸度計;水浴鍋等。

        2.樣品配制

        皂粒Y8020#與SCI按不同配比(如“性能測試”一節(jié)中對應(yīng)的表格所示),而小料H-501、EDTA、BHT和香精的加量分別為0.2%、0.1%、0.01%和0.5%,在各自配比方案中不變。將上述原料按對應(yīng)方案稱量好后混合均勻,然后對混合物進行研磨,最后將研磨好的物料壓制成塊狀進行各項性能測試。

        3.性能測試

        3.1 泡沫測試

        泡沫的測試方法參照國標GB/T7462《表面活性劑發(fā)泡力的測定》之規(guī)定[2]。在一定溫度下,樣品溶液自一定垂直位置向下滴落,在刻度管中央發(fā)生泡沫,測量其高度表示其泡沫活動數(shù)值。實驗儀器為羅氏泡沫儀,實驗使用150ppm硬水,樣品配制成1%的溶液。實驗中測試了SCI加入量分別為0~50%的9組配比,結(jié)果見表1和圖1。

        表1 SCI配比與泡沫值之間的關(guān)系

        如圖1所示,隨著SCI加入量的上升,泡沫量隨之升高。但當SCI加量超過30%后,30s和5min時產(chǎn)生的泡沫高度的增加值均不再明顯。因此,30%的SCI含量對泡沫指標而言是重要的拐點。

        圖1 SCI含量與泡沫之間的關(guān)系

        3.2 pH值的測試

        將SCI加入量不同的樣品分別配制成1%溶液,并在25℃下測定其各自的pH值[3]。實驗中共測定了12組不同的配比,結(jié)果見表2和圖2。

        表2 SCI配比與pH值之間的關(guān)系

        如圖2所示,SCI的含量大小與pH值之間存在明顯的變化趨勢。由于SCI中含有一定量的游離脂肪酸,呈現(xiàn)微弱的酸性,故而隨著SCI加入量的增加,樣品的pH值從最高pH9.97逐漸降低到pH6.13。同時,隨著樣品中皂粒含量的減少,pH值的降低幅度具有加速下降的趨勢,SCI含量超過40%后這種下降趨勢更為明顯。

        圖2 SCI含量與pH值之間的關(guān)系

        3.3 糊爛度的測定

        在恒定的溫度、水硬度和浸泡時間下,以樣品表面積每50cm2發(fā)生糊爛的克數(shù)來表示糊爛程度。

        測定糊爛度的方法如下:在0.6MPa壓力下,把配制好的樣品壓制成底面直徑為3.2cm、高度為3.0cm的圓柱體,稱重(w0);將皂樣品放在20℃的蒸餾水中,液面浸到1.5cm處,浸泡2hr后,把樣品放在干毛巾上1min,使表面無水分流動后,再次稱重(w1);最后,用鈍刀刮去皂表面的糊爛層,放置5min,第三次稱重(w2)。計算公式為:

        糊爛(g/50cm2)=50(w1-w2)÷S;

        失重(g/50cm2)=50(w0-w2)÷S;

        皂塊吸收水分(g/50cm2)=50(w1-w0)÷S

        其中,S為皂塊浸水面積cm2。

        實驗中,測定并計算了SCI加入量為10~60%的7組配比不同的樣品的糊爛度數(shù)據(jù),結(jié)果見表3和圖3。

        表3 SCI含量與糊爛、失重、吸水值之間的關(guān)系

        圖3 SCI含量與糊爛、失重、吸水值之間的關(guān)系

        實驗結(jié)果表明,隨著SCI含量的增加,樣品的糊爛值、失重值、吸收水分值等隨之逐漸增加。當SCI含量為20%~30%時,樣品的糊爛值、失重值、吸水值均達到最大值;當其含量超過30%后,對應(yīng)的糊爛值、失重值、吸水值等又出現(xiàn)了更加明顯的下降趨勢。了解上述規(guī)律,有利于配方設(shè)計師把握糊爛值、失重值、吸收水分值等外觀指標,更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量。

        3.4 去污力測定

        去污力測定參照GB/T13174-2008《衣料用洗滌劑去污力及循環(huán)洗滌性能的測定》進行[4]。用250ppm硬水配制成0.2%溶液,在規(guī)定的洗滌溫度和洗滌時間下,使用JB-01、JB-02、JB-03三種污布洗滌。實驗考察了SCI加入量分別為0~50%的6組的配比,測定結(jié)果見表4和圖4。

        表4 SCI含量與去污力之間的關(guān)系

        圖4 SCI含量與去污力之間的關(guān)系

        上述實驗結(jié)果說明,隨著SCI含量的增加,炭黑污布的相對去污結(jié)果與SCI的含量呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系;就蛋白污布而言,二者的相關(guān)性不明顯,平均去污值圍繞空白樣對應(yīng)的1.0波動;皮脂污布的去污結(jié)果則顯示出與SCI含量的負相關(guān)性。所以,該結(jié)果對選擇產(chǎn)品的適用范圍具有重要參考意義。

        3.5 抗硬水度的測定

        樣品的抗硬水度按照QB/T 2487-2008《復(fù)合洗衣皂》[5]之附錄B的方法進行測定。測定了SCI加入量分別為10~50%的6組配方的抗硬水度,結(jié)果見表5。

        表5 SCI含量與抗硬水度之間的關(guān)系

        實驗結(jié)果顯示,以15%含量為分界線,當SCI加量在15%以上時,抗硬水度均能達標。

        4.結(jié)語

        SCI因其具有耐硬水、發(fā)泡性能優(yōu)異及溫和性,已經(jīng)在沐浴露及一些高檔香皂中得到應(yīng)用。本文通過考察SCI在肥皂中的不同加入量,對肥皂的各種性能表現(xiàn)進行了集中探討,并分別圍繞SCI含量與泡沫、pH、糊爛度、去污力、抗硬水度等性能表現(xiàn)進行了關(guān)聯(lián)性分析。這對于促進相關(guān)肥皂產(chǎn)品的開發(fā)具有重要的參考價值。

        [1]楊軍.依捷邦A(yù)的化學(xué)性能與應(yīng)用[S].日用化學(xué)工業(yè),1988(2).

        [2]表面活性劑發(fā)泡力的測定 改進Ross-Miles法[S].GB/T 7462-94.

        [3]孫培冬,張琳,葉薔,等.中性皂的配方設(shè)計[J].應(yīng)用化學(xué),2010,39(5).

        [4]衣料用洗滌劑去污力及循環(huán)洗滌性能的測定[S].GB/T 3174-2008.

        [5]復(fù)合洗衣皂中抗硬水度測定[S].QB/T 2487-2008.

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