鄒 寬 廖 宇

中山欖菊日化實(shí)業(yè)有限公司，廣東中山，528434

餐具洗滌劑作為日常生活清潔用品，除了滿足基本的去污、除菌、護(hù)膚等功能外，人們對(duì)外觀的需求越來越高，市售的餐具洗滌產(chǎn)品中，透明瓶洗潔精的占比也逐年提升。影響外觀的濁點(diǎn)、色澤等感官指標(biāo)在餐具洗滌劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9985—2000中雖未作強(qiáng)制要求[1]，但這兩項(xiàng)指標(biāo)與黏度指標(biāo)在業(yè)內(nèi)已成為共識(shí)，是產(chǎn)品開發(fā)過程和生產(chǎn)廠家控制性能的重要指標(biāo)。適宜的黏稠度使洗滌劑在冬天有流動(dòng)性，夏天不至于太稀，較低的濁點(diǎn)使洗滌劑在低溫環(huán)境下不易混濁或凝固。

液體餐具洗滌劑配方一般由表面活性劑、增稠劑、螯合劑、防腐劑、香精、去離子水等組成[2]，本實(shí)驗(yàn)就常用的三種表面活性劑和無機(jī)鹽增稠劑、高分子增稠劑對(duì)低溫濁點(diǎn)的影響進(jìn)行研究，以探討餐具洗滌劑降低濁點(diǎn)的一般規(guī)律與方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

直鏈烷基苯磺酸，工業(yè)級(jí)，廣州立智化工有限公司。乙氧基化烷基硫酸鈉（AES），工業(yè)級(jí)，廣州立智化工有限公司。椰油酰胺丙基氧化胺，工業(yè)級(jí)，廣州花語精細(xì)化工有限公司。液堿（32%），工業(yè)級(jí)，江門市廣悅電化有限公司。高分子增稠劑（HS-T），肇慶市宏昊生物科技有限公司。NaCl，分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠。去離子水，實(shí)驗(yàn)室自制。

NDJ-5S型數(shù)字式黏度計(jì)，上海衡平儀器儀表廠生產(chǎn)；攪拌器，艾卡IKA RW 20 Digital；電子天平，梅特勒-托利多METTLER TOLEDO PL2002；pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司生產(chǎn)。

1.2 正交設(shè)計(jì)

1）餐具洗滌劑配方中，氧化胺作為增稠劑和穩(wěn)泡劑，一般在洗滌劑中含量較低，因此將其作為定量，以磺酸含量5%～10%、AES含量5%～15%和NaCl含量0.5%～1%三個(gè)影響因素的三個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，設(shè)計(jì)9組配方見表1。用磺酸與液堿攪拌反應(yīng)生成十二烷基苯磺酸鈉（LAS），再依次加入AES、氧化胺和NaCl，攪拌均勻。

2）對(duì)9組配方樣品用低溫鹽水浴和溫度計(jì)進(jìn)行濁點(diǎn)測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果見圖1，正交分析結(jié)果見表2。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

圖1 濁點(diǎn)測(cè)試結(jié)果

其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為表1中各對(duì)應(yīng)列上1、2、3水平效應(yīng)的估計(jì)值，其計(jì)算式是：

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

Ⅰi ＝ 第i列上對(duì)應(yīng)水平1（2，3）的數(shù)據(jù)和。K1為1水平數(shù)據(jù)的綜合平均=Ⅰ/水平1的重復(fù)次數(shù)。

R為極差，表明因子對(duì)結(jié)果的影響幅度。

2 結(jié)果與討論

2.1 影響低溫濁點(diǎn)的因素

由圖1和表2可以看出，餐具洗滌劑配方中各組分的含量直接影響低溫濁點(diǎn)的高低，磺酸和NaCl含量越低濁點(diǎn)越低，AES含量越高濁點(diǎn)越低。

在水中加入表面活性劑后，當(dāng)其濃度達(dá)到臨界膠束濃度（critical micelle concentration，CMC）時(shí)開始形成膠束，膠束型溶液在低溫狀態(tài)由于凝聚而首次呈霧狀或混濁時(shí)的最高溫度，即為溶液的濁點(diǎn)，CMC值越大，濁點(diǎn)越低；CMC值越小，濁點(diǎn)越高。由磺酸、AES等陰離子表面活性劑復(fù)配成的洗滌劑，在添加無機(jī)鹽NaCl之后，溶液中的反離子吸附于膠束中的極性基團(tuán)上，同電荷的極性基團(tuán)之間排斥力減小，使得CMC值降低；NaCl的濃度越大，其影響越明顯[3]。隨著乙氧基化烷基硫酸鈉（AES）含量的增加，溶液的CMC值將變大，更不易于形成膠束，因此在設(shè)計(jì)餐具洗滌劑基礎(chǔ)配方時(shí)，要降低溶液的濁點(diǎn)，可適當(dāng)增加AES的用量，減少磺酸和NaCl的用量。

2.2 高分子增稠劑的應(yīng)用

國(guó)標(biāo)要求手洗餐具洗滌劑總活性物的含量要為15%及以上，滿足去污力要求?；撬嵊捎谄鋬?yōu)異的洗滌效果和成本優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)低濁點(diǎn)洗滌劑時(shí)，配比量不可過低。AES與磺酸相互配伍時(shí)，可起到增加去污功能、減少對(duì)皮膚刺激、降低配方設(shè)計(jì)中不利影響的作用，但從配方成本方面考慮的話，配比量不能過高。因此，餐具洗滌劑的低溫濁點(diǎn)主要由NaCl含量決定。而無機(jī)鹽NaCl作為離子型表面活性劑的增稠劑[4]，降低其含量會(huì)導(dǎo)致洗滌劑的黏度偏低，對(duì)產(chǎn)品的外觀質(zhì)量不利。

要讓洗滌劑保持一定的黏度，同時(shí)減少配方中的NaCl含量，需要通過引入其他原料來解決黏度對(duì)于NaCl含量的依賴。HS-T是一款含聚醚官能團(tuán)的聚丙烯酸酯，其結(jié)構(gòu)既具有聚醚的表面活性，又具有聚丙烯酸的增稠性能（圖2）。HS-T與氫氧化鈉反應(yīng)后形成的聚丙烯酸鈉是具有親水基團(tuán)的高分子化合物，由于其分子內(nèi)陰離子基的離子現(xiàn)象使分子鏈增長(zhǎng)，使得洗滌劑表觀黏度增大而形成高黏性溶液[5]，從而在減少NaCl含量的情況下保持洗滌劑黏度不降低。

圖2 HS-T的原料結(jié)構(gòu)

以總活性物含量為15%、pH為7.0～8.0、黏度為2 500 mPa·s設(shè)計(jì)餐具洗滌劑配方，同時(shí)對(duì)比HS-T體系和非HS-T體系的NaCl用量和低溫濁點(diǎn)表現(xiàn)，配方設(shè)計(jì)見表3。用磺酸與液堿攪拌反應(yīng)生成十二烷基苯磺酸鈉（LAS），加入HS-T進(jìn)行中和反應(yīng)，再依次加入AES、氧化胺和NaCl，攪拌均勻。各配方低溫濁點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果見圖3。

圖3 濁點(diǎn)測(cè)試結(jié)果

表3 增稠劑配方設(shè)計(jì)及其空白對(duì)照

由圖3可以看出，添加了增稠劑HS-T的洗滌劑產(chǎn)品，其濁點(diǎn)均低于未添加HS-T的空白對(duì)照組，說明在配方中加入一定比例的增稠劑HS-T，可以用更低含量的NaCl使產(chǎn)品黏度達(dá)到預(yù)設(shè)的要求，從而實(shí)現(xiàn)降低洗滌劑低溫濁點(diǎn)的效果。

3 結(jié)論

以磺酸、AES為表面活性劑，輔以氧化胺和無機(jī)鹽助劑的餐具洗滌劑體系，提高AES用量，降低磺酸和NaCl用量，均可以使產(chǎn)品的低溫濁點(diǎn)更低。通過在產(chǎn)品中使用高分子增稠劑HS-T，可以在保持洗滌劑黏度不降低的情況下減少NaCl用量，以改良產(chǎn)品的低溫濁點(diǎn)。