葉 萃,石榮瑩,徐秋梅,徐康寶
(上海和黃白貓有限公司,上海,200237)
隨著人們可支配收入的提升,消費者的消費水平和消費層次不斷提高,洗滌用品市場也不斷適應(yīng)這一趨勢,逐漸向細分化、專業(yè)化方向發(fā)展。對洗滌產(chǎn)品的消費需求也從功能性方面提出更高的要求,如護色、殺菌、柔軟、蓬松、易漂洗等。
柔軟性能是除清潔功能以外消費者非??粗氐囊稽c。通常消費者會在洗衣之后再加入柔順劑來達到衣物柔護的目的,這樣有幾大弊端:①洗衣程序較為繁瑣,費時費力。②在最后一次漂洗中加入柔順劑,給消費者有殘留不安全的感覺。③一瓶洗衣液加一瓶柔順劑,占用空間較大。目前國內(nèi)市場上真正意義上的洗衣液結(jié)合柔順劑的二合一產(chǎn)品還寥寥無幾,因此,開發(fā)出一款二合一洗衣液產(chǎn)品,讓消費者體驗看得見的干凈、感覺得到的柔和,可以有效提高產(chǎn)品的市場競爭力。
陽離子改性纖維素,工業(yè)級;脂肪酸銨,工業(yè)級;親水性陽離子共聚物,工業(yè)級;乙氧基化酯基季銨鹽,工業(yè)級;十六烷基三甲基硫酸甲酯銨,工業(yè)級;AES,工業(yè)級,浙江贊宇科技股份有限公司;AEO-7,工業(yè)級,殼牌(中國)有限公司;椰子油脂肪酸,工業(yè)級,益海嘉里(集團);標準洗衣液,中國日用化學工業(yè)研究院。
JB01,JB02,JB03污布,中國日用化學工業(yè)研究院;純棉白色平紋毛巾,市售品,規(guī)格為30cm×30cm;漂洗器采用蔬果離水器或蔬菜脫水器,規(guī)格:外筐上緣直徑(26±3)cm,高(17±2)cm;datacolor 400TM分光光度儀,北京科美潤達儀器設(shè)備有限公司;德國IKAC-MAG HS-7加熱磁力攪拌器,上海施迪曼流體技術(shù)有限公司;NDJ-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計,同濟大學機電廠;洗衣機,SIEMENS;RHQL III型;立式去污測定機,中國日用化學工業(yè)研究院。
1.2.1 毛巾的預處理
硬水配制:參考GB/T13174-2008中7.1硬水配制法,配制濃度為250mg/kg的硬水。
二合一洗衣液溶液和標準洗衣液溶液配制:以30~35℃硬水為溶劑配制1.0L質(zhì)量分數(shù)為0.2%的二合一洗衣液溶液和標準洗衣液溶液。洗滌方法:GB/T 13174-2008,RHQL型式去污機,30℃洗滌20min,轉(zhuǎn)速120rpm。
漂洗操作:向漂洗器中加入30~35℃硬水1.5L,攪動漂洗3min,轉(zhuǎn)動方式為順時針5圈,逆時針5圈,洗滌完成后棄去廢水,快速轉(zhuǎn)動脫水30s。重復漂洗2次。
1.2.2 高低溫穩(wěn)定性測試[1]
于-18℃±2℃的冰箱中放置24h,取出恢復至4℃條件下觀察,無沉淀和無變色現(xiàn)象,透明;于40℃±2℃的保溫箱中放置24h,取出恢復至室溫時觀察,無異味,無分層和變色現(xiàn)象,透明。
1.2.3 去污力測試[2]
GB/T 13174-2008,RHQL型立式去污機,30℃洗滌20min,轉(zhuǎn)速120rpm。
1.2.4 黃變性測試
將處理過的毛巾在室內(nèi)陰涼處晾干,在毛巾正反面分別選取4個點進行白度測試,取平均值。
1.2.5 柔軟評價
對消費者而言,柔軟性主要是通過觸覺反映。由于不能確定儀器測試出的微小差異是否能被消費者覺察,因此選擇主觀觸摸測試評分法進行柔軟度測試。選擇專業(yè)小組成員(20人)進行主觀觸摸測試,對用標準洗衣液處理的空白毛巾及13種經(jīng)過柔軟處理的毛巾進行柔軟度排序,根據(jù)柔軟觸感進行打分,最高分5分柔軟度最好,最低分1分柔軟度最差,可以并列,最后將20人打分值求和取平均值。
柔軟性評價標準如表1。
1.2.6 再潤濕性能測定[3]
參考QB/T 4309-2012衣物柔順劑再潤濕性能測定,對樣品進行再潤濕性能測試。
表1 柔軟性評價標準
考慮到柔軟性能和低泡易漂洗的功能,首先采用陰離子/非離子含皂(椰油酸)體系。復配后加入有柔軟作用的功效成分,并考察其高低溫穩(wěn)定性(表2)。
表2 陰離子/非離子體系中加入柔軟作用的功效成分后穩(wěn)定性結(jié)果
配方F1至F6的高低溫穩(wěn)定性良好。配方F7在常溫和40℃條件下穩(wěn)定性良好,但在-18℃至4℃循環(huán)時無法恢復透明穩(wěn)定狀態(tài)。配方F8在常溫條件下即不穩(wěn)定,呈乳白色不透明狀態(tài),且出現(xiàn)分層。配方F9在常溫條件下即不穩(wěn)定,呈略渾濁不透明狀態(tài)。后續(xù)實驗中排除常溫不穩(wěn)定的F8和F9配方。
由表3數(shù)據(jù)可以看出,只有異構(gòu)醇的純非基礎(chǔ)配方體系添加陽離子功效成分后高低溫穩(wěn)定。因而設(shè)定異構(gòu)醇+陽離子功效成分的體系配方為配方F10。
表3 非離子表面活性劑體系中加入陽離子功效成分穩(wěn)定性結(jié)果
織物受強機械力作用,表面纖維因磨損產(chǎn)生卷曲并黏結(jié),干燥后產(chǎn)生粗糙的手感,對織物進行柔軟處理可以降低這種粗糙的手感。不同二合一柔順洗衣液對毛巾進行柔軟處理后得到柔軟度平均評分結(jié)果見圖1。
由圖1可知,柔順劑和絲毛洗衣液洗后織物柔軟度非常高,接近滿分5分。添加親水性陽離子聚合物的配方F5、F6與市售品3柔軟度在3.8分左右。市售品1柔軟度在3分左右。添加陽離子改性纖維素的配方F2、F3和市售品2的柔軟效果稍差,平均分低于3分,但優(yōu)于基礎(chǔ)配方F1及標準洗衣液。其他幾個配方的柔軟效果很差,與標準洗衣液相當。從柔軟性能來說F5與F6配方占優(yōu)。
圖1 不同配方對毛巾的柔軟性影響
洗衣液通常是以陰離子表面活性劑為主,起到清潔去污作用。而柔順劑多以陽離子表面活性劑為主,借助化學作用與物理吸附,在纖維表面形成強有力的吸附鍵和薄膜吸附層,通過降低織物表面摩擦力起到柔軟順滑的作用[4]。柔軟功效成分對二合一柔軟配方的去污力影響可以通過國標污布的洗滌來表征。
圖2為不含柔軟功效成分的普通基礎(chǔ)配方F1,含4種不同柔軟功效成分的配方F3、F5、F7、F10及4個競品與標準洗衣液相比較的去污力測試結(jié)果。
由圖2數(shù)據(jù)可以看出,配方F3、F5的去污力與陰離子/非離子基料F1相比,JB01、JB02基本不變,JB03略有下降。而配方F7對JB03的去污力略有上升。推測是F3、F5的陽離子功效成分復配陰離子/非離子基料后產(chǎn)生陰陽離子團聚對洗滌去污力造成負面影響。而F7的柔軟功效成分為非離子,與陰離子/非離子基料復配后協(xié)同增效,對皮脂污布的去污有利。配方F3、F5綜合去污力優(yōu)于市售品2和市售品3,稍差于市售品1。除F10外,幾種二合一配方的去污力明顯優(yōu)于絲毛洗衣液。
圖2 不同配方的去污力測試結(jié)果
一些織物使用柔順劑,特別是陽離子型柔順劑后,受到環(huán)境變化如受熱、光照、潮濕等氣候影響或儲存時間過長,會引起織物發(fā)黃[5]。下面將通過測試白毛巾、白色針織棉、國標白棉布、聚酯白布這4種材質(zhì)的織物,經(jīng)過循環(huán)洗滌后白度的變化情況來測試黃變性能。具體結(jié)果如圖3所示。
圖3 白毛巾(左)與白針織布(右)白度值隨循環(huán)洗滌次數(shù)的變化結(jié)果
由圖3及圖4數(shù)據(jù)可以看出,對于白毛巾材質(zhì)的織物,柔順劑、F10配方及絲毛洗衣液洗滌后的白度值下降較多,其他幾個體系的白度值基本不變;對于白針織和白棉布材質(zhì)的織物,柔順劑和絲毛洗衣液的白度值下降較明顯,其他幾個體系的白度值基本不變,甚至略有升高。對于聚酯白布材質(zhì)的織物,經(jīng)柔順劑洗滌后白度大幅下降,其他7種配方保持穩(wěn)定。因此,除F10配方外,柔順成分的加入并沒有使二合一洗衣液對織物造成明顯黃變現(xiàn)象。
圖4 國標白棉布(左)與聚酯白布(右)白度值隨循環(huán)洗滌次數(shù)的變化結(jié)果
在21℃、相對濕度為61%的標準大氣條件下,不同配方的再潤濕性能數(shù)據(jù)測試結(jié)果見表4。
由表4數(shù)據(jù)可以看出,絲毛洗衣液和柔順劑的再潤濕性很差,其他幾個配方和3款市售品的再潤濕性均良好,毛細效應(yīng)時間不超過1min。與標準洗衣液相比較,F(xiàn)2和F3的毛細效應(yīng)時間差在10s內(nèi),因而即使在織物表面長時間累積也不會導致織物表面的吸水性變差,影響消費者的穿著舒適感。
通過實驗測試得出以下結(jié)論:
(1) 穩(wěn)定性方面:乙氧基化酯基季銨鹽在陰非配方中穩(wěn)定性差,不適合添加。脂肪酸銨的含量最好不超過1.3%,否則常溫下料液即變渾濁。陽離子改性纖維素和親水性陽離子聚合物在二合一洗衣液中高低溫穩(wěn)定性良好。
表4 不同配方試樣平行測定的毛細效應(yīng)時間
(2) 柔軟性能方面:添加1.0%親水性陽離子聚合物的配方柔軟效果最好。
(3) 去污力方面:加入陽離子改性纖維素和親水性陽離子聚合物的配方F3、F5對JB03的去污力均略有下降。而含脂肪酸銨的配方F7對JB03的去污力略有上升。推測是陽離子功效成分復配陰離子/非離子基料后產(chǎn)生陰、陽離子團聚,對洗滌去污力造成負面影響。
(4) 黃變方面:柔順成分的加入并不會使二合一洗衣液對織物造成明顯黃變現(xiàn)象。
(5) 再潤濕性能方面:含陽離子改性纖維素和親水性陽離子聚合物的二合一配方洗滌織物后,不會導致織物表面的吸水性變差,影響消費者的穿著舒適感。
通過以上實驗結(jié)果,可以看出1.0%親水性陽離子聚合物復配陰非含皂(椰油酸)體系的配方F5綜合性能最好,柔軟性評分較高,無明顯黃變現(xiàn)象,對去污力影響不大,再潤濕性好,不會導致織物表面的吸水性變差,可以作為二合一柔順洗衣液的最終配方。
[1]中華人民共和國工業(yè)和信息化部. QB/T 1224-2012 衣料用液體洗滌劑[S]. 北京:中國標準出版社,2012.
[2]中國國家標準化管理委員會. GB/T 13174-2008 衣料用洗滌劑去污力及循環(huán)洗滌性能的測定[S]. 北京:中國標準出版社,2008.
[3]中華人民共和國工業(yè)和信息化部. QB/T 4309-2012 衣物柔順劑再潤濕性能測定[S]. 北京: 中國標準出版社, 2012.
[4]劉云. 洗滌劑——原理 · 原料 · 工藝 · 配方[M].北京:化學工業(yè)出版社, 1998.
[5]陸惠忠,丁杰.純棉特白產(chǎn)品泛黃原因的分析[J], 針織工業(yè),2003,8(4):60-62.