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  • 结构型重垢洗衣液的研究

  • 内容出处:http://www.snjlyj.com时间2013-11-12 02:21作者admin浏览次数
 
 
摘要:参考液晶原理,选用价格便宜的常见表B活性剂和无机盐助剂.经实验室配方实验和中间放人试验.研制 出了结构型重垢洗衣液。其无机盐含a达27%,阴离+和非离子*面活性剂为18%,去污力比值不低于1.4.外观沽 白细腻,自然存放二年未见变化,粘度(25 T)为0.98Pa_s。实验结果表明,该结构型亟垢洗衣液稳好.易流 动,性能价格比优,具有较强的市场竞争力。
 
关键词:重垢洗衣液;结构型;Sd方技术;稳定性;层状液晶
 
中图分类号:TQ649 . 6 文碱标识码:A 文章编号:1001-1803 ( 2001) 01-0011 -04
2001 年 2 月 China Surfactant Detergent & (luKpfnetics
开封 4750041
与洗衣粉相比,洗衣液有诸多优点:溶解迅速, 节省能源,牛.产工艺简单,无粉尘污染;但也存在一 些缺点,如包装费偏高,去污力较低。为克服去污力 的不足,配方师们进行了大量研究,使去污效果达到 了洗衣粉的水平,这就是我们说的重垢洗衣液。重垢 洗衣液有结构型⑴和透明型之分。结构型重垢洗衣液 由于含有较多的无机盐助洗剂,属于热力学不稳定体 系,故配方的技术性较强,难度较大,稳定性是其最 大的技术障碍。我国衣物污垢普遍较重.结构型重垢 洗衣液因其去污强,成本低,更适合我国国情⑵,它 的开发是摆在我国合洗行业面前的攻关性课题。
 
1.预期目标
 
结构型重垢洗衣液含有较多的助洗剂,能更好发 挥表面活性剂的作用。其技术关键和技术难点是解决 稳定性问题。稳定性不仅要符合部颁标准13]中耐热、 耐寒的指标要求,更要经得起自然存放的考验,至少 一年内应无变化。除了稳定性以外,还要有较高的去 污力(去污力比值多1.0),较好的流动性(能从瓶中 方便地倒出),较低的原料成木(吨产品原料消耗不 超过3 500元)。其主要技术经济指标见表1„
 
表1结构型重垢洗衣液的预期目标
项 s 指标
外观  稳定性 流动性液体,均匀细腻 40丈±2弋24h不分层;-5 ±2 X24 h恢复宰温不分 层,无沉淀;自然存放1年 无变化。
表面活性剂含量,% 15.0
pH值(1 %溶液,25 T) 10.5
总固体,% 40.0
去污力比值 1.0
原料消耗,元/t 3 500
 
2实验
 
2.1实验原料
表面活性剂:LAS (烷基苯磺酸钠);AES (脂肪 醇聚氧乙烯醚硫酸钠);AOS (a-烯基磺酸钠);SAS (忡烷基磺酸钠);FAS (脂肪醇硫酸钠);AE (脂肪 醇聚氧乙烯醚);APE (烷基酚聚氣乙烯HI
 
助洗剂:STPP (-:聚磷酸钠);4A沸石;硅酸 #);碳酸钠。
 
辅助剂:CMC (羧甲基纤维素钠);1>AA (聚丙 烯酸钠CBS - X (汽巴精化增d剂):肀科-88 (凯松类防腐剂)。
 
以[•.原料均为工业级„
 
2.2主要仪器与设备
 
实验室仪器设备:JB90-〖)型电动搅ff器;JMV 型胶体磨;2XZ-0.5型真空架;SCI01型恒温十燥 箱;GRI84 (A)型电冰箱;QW-2型去片式验机; WSD-UI型白度计;pHS-3C型酸度计;NDJ-79型 旋转粘度计„
 
中间试验设备:2mVh去离f水装置;1 m3不锈 钢配料锅;2 m3搪玻璃脱气釜;JZB5型均丨泵;W3 型A空泵;DGS甩灌装机^
 
2.3实验方法与程序
 
首先根据原料的性能拟定配方,然Iff按-定的I: 艺路线在实验室中配成样品,检验其稳定性。对稳定 性较好的配方做去污力等理化实验。优选出配方后. 在中试车间进行扩人试验。
 
2.4配方实验
 
在表面活性剂中,LAS, AES, AK、APE的性能 好’价格低,应作为重点实验对象r在助洗剂屮, STPP的性能最全面,价格最合算,ft气今仍被认为 是无可比拟的通用助剂U1,应作为首选助剂
 
在表面活件剂与无机盐复配时.要获得UViL而均 匀的流动性液体,冃前还没冇成熟的理论叫以遵循,
 
也没有宄进的方法可以采用,只能通过大量的实验进 行探索,根据实验现象来分析比较,去劣存优,逐步 逼近预期目标。
 
2.5理化实验 2.5.1稳定性
 
将样品分成3份,分别密封于瓶中。第1份置于 的烘箱中,放置24h取出,检查有无分层 现象:第2份置f的冰箱中,放置24h 取出,自然恢复到室温,检查有无分层和沉淀现象; 第3份自然存放,定期观察所发生的变化。
 
2.5.2表面活性剂含量
 
按GB/T13173.2-91所述方法进行。
 
2.5.3 pH 值
 
按GB/T6368 - 93所述方法进行。
 
2.5.4总固体
 
称取样品约2 g (准确至0,00】g)于恒重的小烧 杯中,置于105 T ±2 t的烘箱中,6h后取出,冷却 称重。按下式计算:
 
总固体%=(样品干燥后质量g/样品质量g) xlOO 2.5.5去污力比值
 
按BG/T13174-91所述方法进行。
 
2.5.6粘度
 
按GB11432-89中5.5所述方法进行„
 
2,6工艺实验
 
基本配方确定之后,对工艺路线及工艺参数进行 优化。
 
3实验结果与讨论
 
3.1配方实验结果
 
在表面活性剂的胶体溶液中,加入无机盐时常常 会使表面活性剂析出(盐析),在宏观上能看到分层 或沉淀现象,这种现象的发生就意昧着配方的失败。
 
在某些情况下,表面活性剂溶液可与无机盐助剂 共存而不分层,形成稳定而均匀的体系。在该体系 中,表面活性剂在微观上以液晶A6]形式存在。液晶 结构通常有六角液晶、立方液晶、层状液晶,其中层 状液晶表现出较低的粘度(层与层之间摩擦力小)和 较好的热稳定性。实验发现,当无机盐加人量逐渐增 大时,体系的粘度由大变小,这种现象_可解释为由六 角液晶转变成了层状液晶。层状液晶在微观上可能为 洋葱状的多层结构,液晶颗粒之间具有包夹和悬浮无 机助剂的能力,因而可制得稳定而均匀的结构型液体 产品。层状液晶是结构型重垢洗衣液所追求的目标, 表现在宏观上即为均匀稳定且流动性好的乳状液体。 3.1.1表面活性剂对稳定性的影响
 
选择亲水性较强的阴离子表面活性剂(LAS、
 
万‘方1数据
AES、AOS, FAS等)和亲水性较弱的非离子表面活 性剂(AE、APE)等,通过改变它们的配比,从而调 整它们的亲水疏水平衡,以期获得所需的稳定体系。
 
实验发现,当配方中含有大量的无机盐时(> 20%),单采用非离子表面活性剂会很快分层,说明 其耐盐程度很差;而单独采用阴离子表面活性剂则比 较稳定;尤其是阴离子与少量非离子复配时稳定性更 好。从这一点可以说明亲水疏水平衡的重要性。非离 子表面活性剂的C原子数和E0数对稳定性起着举足 轻重的作用,C原子数越低或E0数越高(即HLB值 越高),稳定性越差;当C原子数低于12、E0数超 过9时很容易发生分层现象。经计算,处于有机概念 图⑴中a角为68°45'-70°14'的阴-非离子表面活性 剂组合体系能得到稳定的结构型液体洗涤剂。
 
3.1.2助洗剂对稳定性的影响
 
在无机助剂中,4A沸石对液洗的稳定性较差; 易出现分展,这可能与其自身的碱性太强有关。STPP 对稳定性的影响见表2。从表2可以看出,STPP或其 与碳酸钠搭配时稳定性较好,与硅酸钠搭配时往往分 层。STPP的颗粒度和I型含最对稳定性也有较大影 响,颗粒太细时因水合速度太快会造成结块,颗粒度 以通过0.180mm~0.355 mm筛孔为宜;1型含量太高 时体系较稠,并且易产生颗粒,丨型含量以10 % ~ 25 %为佳。STPP的pH值对体系的流动性影响较大, pH值低时流动性好,否则流动性差。
 
表2 STPP对结构型遒垢洗衣液稳定性的彩响
 
稳定性体系产生的主要现象
单纯用STPP STPP与碳酸钠搭配
IE常
 
不分展.不沉淀, 似碳酸钠比例大时 易出现结晶 存放时间超过5个 月昜分层 产生颗粒
 
流动性不好 正常
 
结块严重 TK常
 
祖粒较多
 
流动性不好,较稠 正常
 
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