在濃縮洗滌劑配方中,因大部分非離子表面活性劑有凝膠區(qū)間、陰離子表面活性劑溶解度有限,常常面臨配方穩(wěn)定性的技術(shù)挑戰(zhàn)。通過探究了兩個(gè)特殊的直鏈醇烷氧基化物EcoSenseEP2308和EP2325,與AEO-9和異構(gòu)醇醚在濃縮洗滌劑中的應(yīng)用對比,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)EP2308和EP2325可顯著提升濃縮洗滌劑的皮脂去污力,改善配方低溫穩(wěn)定性。使用EP2325可提高配方中陰離子表面活性劑的占比,讓配方設(shè)計(jì)更加具有靈活性。
序言
洗滌劑的濃縮化是行業(yè)發(fā)展的趨勢,相較于普通的洗滌劑,濃縮化的洗滌劑在生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和排放上對環(huán)境更加友好。目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 1224-2012《衣料用液體洗滌劑》要求普通洗衣液總活性物含量在15%及以上,濃縮洗衣液總活性物含量在25%及以上。為了推廣和規(guī)范濃縮洗滌劑,引導(dǎo)消費(fèi)者正確選購濃縮洗滌劑產(chǎn)品,中國洗滌用品工業(yè)協(xié)會(huì)推出了“濃縮洗滌劑認(rèn)證標(biāo)識(shí)”,要獲得“濃縮洗衣液標(biāo)識(shí)”,總活性物含量需達(dá)到30%以上,獲得“濃縮+洗衣液標(biāo)識(shí)”,總活性物含量需達(dá)到45%以上。
相較于國外濃縮洗衣液高度普及的情況,我國的濃縮洗衣液使用率還是明顯偏低,濃縮型的洗衣液在國內(nèi)還處于起步狀態(tài)。洗滌劑濃縮化會(huì)面臨一系列的技術(shù)挑戰(zhàn),大部分陰離子表面活性劑溶解度有限,非離子表面活性劑在常溫下的溶解速度較慢,并在高濃度下極易出現(xiàn)凝膠,成為制約濃縮化的瓶頸。
為了解決上述問題,通常會(huì)在配方中加入特殊非離子表面活性劑,改進(jìn)配方的穩(wěn)定性。本文將探究兩個(gè)特殊的直鏈醇烷氧基化物EcoSense EP2308和EP2325,與AEO-9和異構(gòu)醇醚在濃縮洗滌劑中的應(yīng)用對比,為設(shè)計(jì)濃縮洗滌劑配方提供參考。
結(jié)果與討論
1、三倍濃縮洗衣液中性能對比
三倍濃縮洗衣液配方見表1,配方A1為配方基體,非離子表面活性劑是22%A EO-9 , 配方A2~A4是分別使用4%的EP2308、EP2325、異構(gòu)醇醚L替換基體中(配方A1)4%的AEO-9,對比A1~A4的去污力、外觀和黏度的差異。
去污力測試使用配方基體作為標(biāo)準(zhǔn),即配方A1,當(dāng)去污比值大于1.0時(shí),則說明配方的去污力優(yōu)于配方基體。測試方法參照GB/ T 13174-2021,測試濃度均為0.67g/L,測試結(jié)果見圖1。
根據(jù)圖1測試結(jié)果可知,對于碳黑污布的清洗,配方A1~A4的碳黑去污性能差別不大;對于蛋白污布的清洗,配方A2、A3、A4都有小幅度提升,其中配方A2、A3的提升幅度比A4稍大,蛋白去污性能更強(qiáng);對于皮脂污布的清洗,配方A2、A3提升幅度非常明顯,配方A4無明顯提升。測試結(jié)果說明了在該三倍濃縮洗衣液配方中,使用4%的EP2325或EP2308替換4%的AEO-9,對配方的蛋白去污力稍有提升,對皮脂去污力的提升幅度大。
測試配方A1~A4的黏度和在5℃下放置1個(gè)月的穩(wěn)定性,結(jié)果見表2。從結(jié)果可以看出,經(jīng)過非離子表面活性劑替換的配方A2~A4,黏度都有所下降;在5℃下放置1個(gè)月后,配方A1和A4外觀呈渾濁狀態(tài),配方A2和A3可保持透明。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,在該三倍濃縮洗衣液配方中,使用4%的EP2325或EP2308替換4%的AEO-9,可降低配方黏度,改善配方的低溫穩(wěn)定性。
2、高陰離子表面活性劑含量的濃縮洗衣液性能對比
常用的陰離子表面活性劑磺酸、AES的溶解度有限,因此在高濃縮的洗滌劑配方中,磺酸、AES的添加量也受限。設(shè)計(jì)高陰離子表面活性劑含量的三倍濃縮洗衣液配方,探究特殊的非離子表面活性劑對配方穩(wěn)定性是否有改善,配方和常溫外觀見表3,配方的陰離子表面活性劑為16%的磺酸和18%的AES,配方B1的非離子表面活性劑是18%的AEO-9,配方B2和配方B3分別用4%的異構(gòu)醇醚L和EP2325替換4%的AEO-9。從結(jié)果可以看出,配方B1和配方B2在常溫下呈渾濁的外觀,配方B3是透明外觀。使用4% EP-2325替換4% AEO-9,可以改善高陰離子表面活性劑濃縮配方的穩(wěn)定性,且效果優(yōu)于異構(gòu)醇醚L。
保持配方的總活性含量不變,繼續(xù)將陰離子表面活性劑的占比提高,配方和外觀見表4。相較于B1配方,磺酸和AES各提高1%的活性含量,非離子表面活性劑下降2%,可以看出,配方B4和B5的外觀渾濁,配方B6仍可保持透明。
繼續(xù)保持配方的總活性物含量不變,將兩個(gè)陰離子表面活性劑再各提高1%的活性含量,非離子表面活性劑下降2%,配方和外觀見表5。由表5可以看出,配方B8即使用EP2325作4%的替換后,配方樣品外觀是渾濁狀態(tài),當(dāng)將EP2325的替換量提高至10%,即配方B10,配方外觀可澄清透明;配方B9使用異構(gòu)醇醚L 10%作替換,配方外觀呈渾濁狀態(tài)。
在該配方體系類型中EP2325有助于提高陰離子表面活性劑占比,保持良好的透明度,從而增加配方設(shè)計(jì)的靈活性。
3、洗衣凝珠中性能對比
洗衣凝珠是濃縮洗滌劑的一種,活性含量通常在50%以上,含水量一般要求在15%以下,因此在高活性含量、低含水量的條件下,為了使配方穩(wěn)定且去污力性能優(yōu)異,常常會(huì)添加如異構(gòu)醇醚的特殊非離子表面活性劑。本實(shí)驗(yàn)將對比特殊非離子表面活性劑EP2308、EP2325、異構(gòu)醇醚L,以及常用非離子表面活性劑AEO-9,對洗衣凝珠配方的去污力影響。
表6是基礎(chǔ)洗衣凝珠配方,配方C1的非離子表面活性劑是30%的AEO-9,配方C2~C4分別用8%的EP2308、EP2325、異構(gòu)醇醚L替換8%的AEO-9。去污力測試結(jié)果見圖2。從圖2可以看出,配方C1~C4的碳黑去污力無明顯區(qū)別,均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)洗衣液;配方C1~C4的蛋白去污力與標(biāo)準(zhǔn)洗衣液比較接近;配方C1~C4的皮脂去污力均明顯優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)洗衣液,其中配方C3的皮脂去污力最強(qiáng),其次是配方C2,配方C1和C4的皮脂去污力較接近。
測試結(jié)果說明,將配方中用8%的EP2308或EP2325替換8%的AEO-9,碳黑和蛋白去污力無明顯提升,皮脂去污力可以得到明顯的提升,其中EP2325的提升幅度更大;若使用異構(gòu)醇醚L去替換,碳黑、蛋白、皮脂去污力均無明顯的提升。
4、洗衣凝珠配方中不同替代量對比
為了更詳細(xì)地了解EP2325對洗衣凝珠去污力的影響,使用不等量的EP2325替換AEO-9,測試洗衣凝珠配方的去污力變化情況。測試配方見表7,配方D1的非離子表面活性劑是30%的AEO-9,配方D2~D5分別使用3%、4%、5%、6%的EP2325替換8%的AEO-9,測試結(jié)果見圖3。從測試結(jié)果看出,配方D1~D5碳黑去污力接近,與標(biāo)準(zhǔn)洗衣液無明顯差距;配方D2的蛋白去污力較低,其他配方的蛋白去污力和標(biāo)準(zhǔn)洗衣液接近;配方D2和配方D3因?yàn)楸砻婊钚詣┑目偤坑忻?/span>顯的降低,皮脂去污力較低,配方D1與配方D4的皮脂去污力接近,優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)洗衣液,配方D5的皮脂去污力最強(qiáng)。由測試結(jié)果可知,使用3%或4%的EP2325替換8%的AEO-9,洗衣凝珠的去污力會(huì)有下降;當(dāng)EP2325提升到5%時(shí),洗衣凝珠的去污力接近;當(dāng)EP2325提升到6%時(shí),洗衣凝珠的皮脂去污力有明顯的提升。
結(jié)論
本文探究了特殊非離子表面活性劑EP2308和EP2325在濃縮洗滌劑中的應(yīng)用,與脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、異構(gòu)醇醚L對比,在三倍濃縮洗衣液中,EP2325、EP2308可改善配方低溫穩(wěn)定性,顯著提高皮脂去污力,EP2325可提高配方中陰離子表面活性劑的含量,讓配方設(shè)計(jì)更加具有靈活性;在洗衣凝珠配方中,EP2325、EP2308可提高配方皮脂去污力。在凝珠配方中,使用6% EP2325替換配方中8%AEO-9,皮脂去污力明顯提升。
轉(zhuǎn)載自:化工好料到haoliaodao.com
來源:表面活性劑發(fā)展中心