烷基糖苷羽绒服清洁湿巾的研制
材料
月桂基葡萄糖苷(APG1214,有效物含量为50%)(山东佰仟化工有限公司生产),消泡剂,柠檬酸(分析纯)(山西华康化工股份有限公司生产),脂肪醇聚乙烯醚(AEO-9)(上海汇钧贸易有限公司生产),椰油酰基丙氨酸钠(SCA)(广州市盛强化工有限公司生产),消泡剂,水刺无纺布(湖南铭裕无纺织有限公司),炭黑污布,皮脂污布,食用油污布(污布均为自制,均为TC布)。
BZY-2全自动表面张力仪(上海方瑞仪器有限公司),奥豪斯电子分析天平(上海奥豪斯仪器有限公司),温度计,酸度计,DF-101S集热式磁力搅拌器,NDJ-4黏度计。
1.2 衣物清洁湿巾液的配制
羽绒服清洁湿巾不仅需要满足国标中对衣物洗涤剂的去污要求,还需要考虑湿巾的使用感受,作出一系列的调整。为了在使用过程中有较好的体验,需要做到与市面上其他湿巾一样清爽不黏腻,所以应当适当降低湿巾液的黏度;由于湿巾是通过擦拭除去污渍,不进行漂洗,因此湿巾在使用过程中应尽可能满足无泡或低泡的要求。在配方中选择了与其他活性剂有良好复配增效性和增溶性的APG,去污力强、泡沫产生率低的AEO-9,以及黏度低、温和性好的氨基酸型表面活性剂SCA进行配方研究[17]。
以烷基糖苷为主表面活性剂质量分数固定为12%,固定表面活性剂的总质量分数为20%,在烧杯中按配方加入表面活性剂和配方中四分之一的去离子水,40 ℃恒温搅拌至各成分完全混合均匀,室温下加入适量的消泡剂和剩下的去离子水继续搅拌至完全分散。考察了APG与AEO-9、SCA复配的去污效果,羽绒服清洁湿巾液配方表见表1。
1.3 评价方法
1.3.1 湿巾液稳定性的评估
配方湿巾液的稳定性是评估湿巾性能的重要依据,国家标准中对衣物洗涤剂的稳定性有着明确要求,湿巾液的稳定性会影响湿巾对污渍的乳化能力,对湿巾的去污性有着直接影响。
分别在(40±2)℃和(-10±2)℃的温度下放置30 d测试配制的羽绒服清洁湿巾液的稳定性,观察是否有分层和沉淀的现象,以此来表征湿巾液的耐热和耐寒稳定性。
1.3.2 湿巾液发泡性的评估
人们生活中通常通过洗涤剂的发泡量来评价其去污效果,丰富细腻的泡沫会更大面积的与衣物上附着的污渍接触从而达到去污的效果,但与生活常规想法相悖的是并不是泡沫越多去污效果越优异,而是通过活性分子来进行评价,而且随着环保意识越来越深入人心,目前低泡或无泡的洗涤剂更受青睐。
取各配方衣物清洁湿巾液2 mL于具型量筒中,用力上下震荡20次测试其发泡性,并观察泡沫稳定性,与市售洗衣液进行对比,评估其起泡能力。
1.3.3 湿巾液表面张力的评估
表面张力是常用来评价表面活性剂活性分子去污性能一个指标,表面活性剂降低水的表面张力后,表面活性剂上的疏水基团吸引污渍后再利用亲水基团通过水溶液除去污垢。
室温下采用国家标准GB/T 22237-2008《表面活性剂 表面张力的测定》中提到的拉起液膜法测定配制的衣物清洁湿巾液的表面张力,以此来考察湿巾的去污效果。
1.3.4 湿巾去污力的评估
去污力是衣物清洁剂重要指标,是最能直接评价一种清洁剂去污效果的指标,去污力一般规定在相同的时间、相同的条件下对待测试的清洁剂进行模拟家庭洗涤实验法,通过比色法或白度计发对其去污力进行评价。
将羽绒服常用布料TC白布剪成8 cm×8 cm的布块,按照国家标准GB/T 13172-2008附录中的方法制备依次制备多块炭黑污布、皮脂污布、食用油污布,以及进行对照的标准TC白布。
将水刺无纺布置于配制好的衣物清洁湿巾液中12 h,然后用制备好的清洁湿巾在相同的擦拭时间、相同的擦拭力度、相同的擦拭次数下擦拭污布,根据国家标准GB/T 26398-2017《衣料用洗涤剂去污性能、耗水量与节水性能评估指南 模拟家庭洗涤试验法》评估衣物清洁湿巾的去污力。
1.4 结果与讨论
1.4.1 链长对APG性能的影响
烷基糖苷表面活性高,作为一种世界级的绿色表面活性剂,其具有良好的复配增效性和优异的去污性能,烷基糖苷的起泡性主要受到链长的影响。研究链长对烷基糖苷性能的影响为选定主要原料提供了理论支撑。烷基糖苷的性能研究见表2。
由表2可知链长不同对APG性能有较大的影响, APG有着优异的复配型,考虑到APG是所制备烷基糖苷的基础原料,对起泡性以及稳泡性要求较高,以及表面张力、润湿性等原因,认为选择APG1214作为主要原料更好。
1.4.2 表面活性剂配比对湿巾液性能的影响
将APG质量分数固定为12%,保证湿巾液中总活性物为20%的条件下通过调节AEO-9和SCA的比值,考察湿巾液的性能如表3。
起泡性是评估衣物洗涤剂的重要指标,洗涤剂通常要求有良好的发泡性、稳定性并能产生细腻的泡沫[9],但本文研制的衣物清洁湿巾因不使用水作为溶剂并且要求尽可能的不使用水进行漂洗,因此要求制备出的产品低泡甚至无泡。由表3可知,7种配方的起泡性均低于市售洗衣液,且稳泡效果好,黏度低,稳定性良好大致满足本文对衣物清洁湿巾低泡不粘腻的基本要求。本文对羽绒服清洁湿巾的要求是性能穩定、去污效果优异、对环境友好、低泡甚至无泡以及良好的使用感受。
1.4.3 湿巾的生物降解性
APG是一种生态安全性极高的活性剂,在合成以及使用期间都不会产生有毒有害物质,降解速度很快。肖伟通过振荡法和密闭瓶法对APG的降解速度进行了研究,结果显示在生物降解实验进行9 d时,初级降解度在90%左右,而最终降解度已经达到70%,降解后的产物对生态也不会造成破坏 [18]。通过是实验明APG与其他活性剂复配后会提高生物降解速度且对环境无害。
1.4.4 对去污力的影响
去污力是最直接表现湿巾去污洁净效果的指标,选用日常生活中清洁湿巾的使用方法进行评价,即将水刺无纺布浸泡于配置好的湿巾液中12 h,溶液充分浸湿无纺布后取出,用力均匀、时间相同、次数相同的条件下擦拭自制污布1 min,并与标准白布进行对比。
由图1可看出于炭黑污布而言,配方5的去污效果最好;于皮脂污布而言,配方6的去污效果最好;于食用油污布而言,配方4的去污效果最好。综合七种配方对三种污布的去污效果,配方5即APG的质量分数为12%,AEO-9的质量分数为5%、SCA的质量分数为3%时的去污效果较佳。
2 结 论
在羽绒服清洁湿巾的制备过程中,考察不同配比对湿巾性能的影响,综合湿巾使用感受和去污效果,认为配方5即以质量分数为12%的绿色非离子型表面活性剂烷基糖苷(APG)为固定基础原料,表面活性剂AEO-9的质量分数为5%、SCA的质量分数为3%时较佳。本文制备的羽绒服清洁湿巾去污性能好、对环境友好,适用于衣物的局部清洁且便于携带,为厚重难清洗的衣物提供了新的清洗方法,比洗衣凝珠、洗衣片更便捷,为衣物清洁剂更加多元化提供了新的思路。
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