降jli5环境影嫡的液体洗涤剂新配方
侯梅芳
(广东省生态环境与土壤研究所,广东广州
510650)
摘要:在全球清洁产品市场中,液体洗涤剂的用量大幅度上升,在美国,这种趋势更是占有主导地位。在欧洲,液体洗涤剂的用量旱稳步增长的趋势。在这种趋势的引导下,不管是生产商还是消费者,都比较关心如何降低产品的成本,减少因运输和包装带来的环境污染。消费者对新产品的要求有助于降低成本和环境污染。介绍了在一定的活性物范围内,能够提供简便、无需稀释的浓缩洗涤剂新配方,这种配方在任何比例下用冷水稀释都尤凝胶形成。
关键词:液体洗涤剂;配方;浓缩洗涤剂;环境中图分类号:TQ649.6
文献标识码i
A
文章编号:1006-7264(2009)05-0017--05
在全球洗涤剂市场上,液体洗涤剂将逐渐占有主导地位。而且,基于经济和环境因素,高浓度重垢液体洗涤剂已经开始起步,这种产品本身具有用量少、运输和包装成本低等优点。然而,由于浓缩产品的剂量难以控制,常常会导致消费者使用过量或是用量不足等问题,从而不能有效发挥洗涤剂的作用,因此,这种浓缩产品的浓度存在一定限制。为了解决这个问题,洗涤剂生产商先将主要成分浓缩成液体,然后再运到分装厂,分装时用水稀释,同时再添加一些助剂。另外,一种减少包装和运输成本以及环保的可行性方案就是新的液体洗涤剂配方的应用,这是液体织物柔软剂中通用的产品概念。要求消费者使用可重复使用的塑料瓶,对高浓度的洗涤剂进行稀释,然后按常规剂蹙使用。与高水含量样品的配方相比,这种办法既能减少运输和包装成本,又使用方便,消费者容易控制用量。而且,低水含量的浓缩配方产品能够保证酶的长期稳定性,从而减少为保持酶稳定所需的费用。
具有高活性的物质是高浓度的阴离子,非离子表面活性剂体系,通常是由50%NaOH或TEA(三乙醇胺)与AE中和后得到的AES或IAs与AE的混
是典型的非结构型重垢液体洗涤剂。在这种液洗配方中,没有添加诸如水溶助长剂、香精和酶等助剂。将醇醚硫酸和直链烷基苯磺酸加入到脂肪醇聚氧乙烯醚和浓碱中,搅拌均匀,形成高活性的表面活性剂混合物。醇醚硫酸是在实验室下的磺化反应器中,通过SO,与脂肪醇聚氧乙烯醚反应得到的。
50%的NaOH或TEA作为中和剂。c12直链烷基苯磺酸由高露洁公司提供。实验中使用的醇醚硫酸由壳牌化工公司生产的不同的工业脂肪醇聚氧乙烯醚得到,这些脂肪醇聚氧乙烯醚的商品名为“NEODO【P”,是通过壳牌的改进乙氧基化工艺得到的产物,使用的催化剂为传统的氢氧化钾。用于硫酸化的乙氧基化物为:C¨脂肪醇聚氧乙烯(5)醚(AE
ll一5)、ClⅫ脂肪醇聚氧乙烯(6.5)醚(AE1213—6.5)及ClⅫ脂肪醇聚氧乙烯(3,7,9)醚(AE1215—3,AE
1215—7,AEl215—9),商品名分别为。NEODOLl—5、NEODOL23—6.5及NEODOL25—3等。另外,还研究了下面两种非离子表面活性剂:C州脂肪醇聚氧乙烯(6)醚(AE911-6)和c…5脂肪醇聚氧乙烯(7)醚(AE1415—7),商品名分别为NEODOL91—6和
NEODOL
45—7。在液体洗涤剂配方中,阴离子活性
合物。这些混合物含有质量分数小于10%的水,非
常适合用于碱性液洗配方,特别是含有非离子和阴离子表面活性剂,并且以非离子表面活性剂为主的非结构型液体洗涤剂。本文研究了在用冷水稀释时,不同种类表面活性剂混合物和不同添加剂的应用对稀释效果的影响。
物的含量通常是通过两相滴定法得到的,在含有阴离子和菲离子表面活性剂的体系中可以对结果进行校正。
研究了配方的动态和平衡时的溶解性,溶解时间通过标准动态测试来得到。将0.2mL表面活性剂或洗涤剂通过注射器滴加到含有50mL二次去离子水的平底瓶中,平底瓶放置在磁力搅拌器上,搅拌器的转速为500r/rain,磁子大小为1.5
em×0.5
1测试方法
表l给出了两种常用的洗涤剂配方。这两种配方
em,实
验在10℃、25℃和38℃的恒温水浴中进行。测量了表面活性剂完全溶解和形成均相溶液时所需要的时
收稿日期:2009--03—17
・17・
万方数据
£科技广场…!
里望竺兰兰翌兰
箜:!鲞
间,测量结果具有很好的重复性。溶解时间小于30S,
表明完全相容,大于30S,表明有凝胶相形成,需要
一段时间才能完全溶解。
通过改变测试管中表面活性剂与水的比例来研究体系的凝胶曲线。首先,将样品加热到大约70℃,搅动使其完拿溶解。观察其流动性和凝胶形成,将溶液以10℃的间隔进行冷却,观察前要彻底混匀,观察每个温度下的现象,定义凝胶界限,首先观察到的黏度升高点的温度即为凝胶边界温度。
2结果与讨论
2.1配方对溶解时间的影响
图1给出了不同疏水基的脂肪醇聚氧乙烯(5~7)醚在3个不同温度下的溶解时间。
从图l可以看出,短疏水基系统如C洲和C¨脂肪醇系统在水中溶解得更快,当温度升高时,溶解时间变短。这两种趋势与在特定温度下的水一表面活性剂的相图中凝胶区域的大小有关。AE911-6表现出更短的溶解时间,在25℃和38℃下,由于无凝胶形成,溶解时间小于30S。然而,由于此类AE具有很强的气味,限制了其在蘑垢液体洗涤剂中的应用。表1给出的两种常用的洗涤剂配方,一种含有LAS,另一种不含L气S。
表l测试配方
Tah.1
Teatformulation
含LAS
不含L蟠
60.%AE
60%AE
17.5%AES(钠盐或TEA盐)35%AES(钠盐或TEA盐)
17.5%C。2LAS(钠盐或TEA盐)5%水
5%水
注:I_AS为直链烷基苯磺酸盐;AE为脂肪醇聚氧乙烯
醚;AES为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐;TEA为三乙醇胺。
图2给出了25℃下,含35%AES1215—3S但不含LAS的高活性阴离子/非离子表面活性剂混合物的溶解时间。从图2中可以看出,不管是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,还是TEA盐,脂肪醇聚氧乙烯醚的溶解时间都表现出很大范围的改变。一般来说,在这些体系中不会发生太大的改变。对含高EO的AE来
说,钠盐和TEA盐之间存在一些小的区别。然而,对由TEA中和的AE1213—5和AE11-5的体系来说,
溶解时间明显减少,可能是由于TEA阳离子有助于
破坏凝胶。如图3所示,在含LAS和AES的类似体系中也发现了同样的现象,体系中的两种阴离子表面活性剂都是由NaOH或TEA中和得到的。
・18・
万
方数据30口10℃
25
团25℃■38℃
20
.-e_-
{15
-
10
5
0
几.阮
匆.
AE91
1-6
AE11—5
AEl213—65
AE1415-7
蓁
●.
脂肪醇聚氧乙烯醚
图1
非离子表面活性剂体系中动态测试的溶解时间
Fig.1
Dissolutiontimesmeasuredwithdynamictestinallnonioniesystem
lO987.量E
6
:
54
AEl213—5
AEll一5AEl213-6.5AEl215—7AEl215—9
脂肪醇聚氧乙烯醚
图2250ct,无LAs配方中的溶解时间
Fig.2
Dissolutiontimesat25℃inLAS-freeformulation
由AE1213—6.5得到的AES试验,得到了同图2和图3中的AE
1215—3相似的结果,由TEA中和的
脂肪醇聚氧乙烯(5)醚系统溶解得最快。2.2更快的溶解时间
为了鉴别配方之间的不同,下面介绍两种溶解时间小于30s的测试路线:①相同AE得到的AES和
AE的影响;②添加剂乙醇和单乙醇胺的影响。
图4给出了25℃下,由AE和AES组成的高活性物(不含LAS,(如含60%AE11—5和35%AES11—5S的混合物)的溶解时间,其中AES所用的AE与配方中的AE是相同的。同时,对含LAs的系统进行了相同的测试。6个试验中的5个都显示出使用,I’EA比使用NaOH具有更好的性能。而且,对于含LAs和不含LAS的配方,含AE11-5的AE和AES
体系都具有最短的溶解时间。这个结果与图1中只含非离子表面活性剂的体系得到的结果一致。图1的结
-・・-_二__I--1._-__I_-__--・--l-_・-’-・・_-・・-_・・-__--_・.1-.__・.I_..__--._._-_-__._.-I_--_______l-____-___-_・__。-.____-_-I_・・___I_・_-____-I-・_l--・I___舭’
第5期
侯梅芳:降低环境影响的液体洗涤剂新配方
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7.量
、量6‘5
4
AEl213—5AEJ】~5AEl213—6.5AEl215—7AEl2t5—9
脂肪醇聚氧乙烯醚
图3
25℃下,含LAS配方中的溶解时间
Fig.3
Dissolutiontimesat25oCinLASformulation
O9876
昌、一
5
432
l
O
AEll一5
AE1213-6.5
AE1215—7
脂肪醇聚氧乙烯醚
图4
25℃下,无LAS配方中的溶解时间
Fig.4
Dissolutiontimesat25。CinLAS-freeformulations
果表明,含短疏水链的表面活性剂具有更好的性能。不过,在AE11—5体系中也出现了一些凝胶,溶解时间延长。另外,主要研究在AE11-5系统,加入
少量的凝胶破坏剂,使浓表面活性剂即使在冷水中也
具有更快的溶解性。
下面介绍了凝胶的形成与温度和配方组成之间的关系。图5给出了AE“一5/AESll—5S(TEA)/C.:LAS(TEA)系统的凝胶形成曲线。从图中可以看出,25℃水溶液中AE/AES/LAS系统的溶解时间最
短。然而,正如所期待的,在感兴趣的温度范围内也
出现了凝胶区。另外,在系统中加入乙醇和单乙醇胺,发现这两种添加剂的量分别为10%时,凝胶区的大小有明显减小,结果见图6和图7。从上面的结果得知,这两种添加剂对凝胶区的减小位置不同,考虑如果将这两种物质混合使用,是否可以完全消除凝胶区。
图8给出了两种添加剂同时加入时的凝胶曲线。
万
方数据埘维糖精,%
图5凝胶区:60%AEl
1-5。17.5%AESll一5S
(TEA),17.5%Ct2LAS(TEA)
Gelregion:60%AEl1-5.17.5%AESl1-5S
(TEA),17.5%C12LAS(TEA)
图6凝胶区:60%AEl1-5,17.5%AESl
1—5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)+10%乙醇)
Fig.6
Gelregion:60%AEl1-5.17.5%AESIl一5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)+10%乙醇)
It)堆缩物,%
图7凝胶区:60%AEIl一5,17.5%AESIl一5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)+IO%MEA)
Fig.7
Gelregion:60%AEI1-5.17.5%AESll一5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)+IO%MEA)
・19・
Fig.5
乏科技广场:
呈望竺兰兰翌兰
笙i!鲞
从图中可以看出,凝胶区完全消失。证明这两种添加剂具有协同效应。实际上,图8是透明均一的液相区,与温度无关。
图8凝胶区:60%AEll一5.17.5%AESll—5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)
+5%MEA+5%乙醇)
Fig.8
Gelregion:60%AEl1—5.17.5%AESll一5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)
+5%MEA+5%乙醇)
图9给出了添加乙醇和单乙醇胺对溶解时间的影响。结果证实了图5、图6、图7和图8的结论。对于单一的AE11-5和无添加剂的三重表面活性剂体系,在10℃和25℃时都具有中等长度的溶解时间
(2rain一4.5min)。25oC时,单一添加剂系统具有非
常短的溶解时间,表明在这个温度下较难形成凝胶(如图6和图7)。然而,在10qC时,溶解时问稍微增长,这可能是由于低温时小的凝胶区的出现。与凝胶曲线的结果相一致,同时加入乙醇和单乙醇胺体系在这两个温度下都具有短的溶解时间。对于添加剂在实际中的应用,这两种物质在通常的洗涤剂配方都是常见的。乙醇作为水溶助长剂或增溶剂,三乙醇胺作为碱源,可以提高洗涤效果。进一步研究发现,加有4%这两种添加剂或只加5%乙醇或3.3%单乙醇胺的体系都可以形成无凝胶体系。为了测试上述体系的稳定性,从而优化洗涤剂配方的洗涤性能,研究了表面活性剂的改变量范围,结果见表2。表面活性剂AE11—5/AES11—5S(TEA)和C12
LAS(TEA)的体系
中加有5%乙醇和5%单乙醇胺。当ll一5S(TEA)与
LAS(TEA)的质量比为l:1,低温下阴离子表面活性剂的总量不超过40%时,无凝胶形成;如果AES:LAS≤1.33,阴离子表面活性剂的质量分数为35%时,溶解性得到保持;如果阴离子表面活性剂
中≤1/3的TEA盐被同种表面活性剂钠盐所取代,阴
离子表面活性剂的总含量为35%,且AES:LAS为
・20・
万
方数据54.5
4
3.53
c
三2.5
-
21.5
1
O.5
图910℃和25℃时添加剂对溶解时间的影响
Fig.9
Solutiontimesat10℃and25℃ineffectofadditives
表2溶解性好的配方的限制范围
Tab.2
Summaryofformulationlimitsforgoodreconsfitutabi|ity
优化配方:AE
1I-5/AESl
l一5S(TEA)和C12LAs(TEA)加
5%乙醇和5%单乙醇胺(MEA)
l:1时,体系中无凝胶形成。最后,在那些不需要低温稀释,自来水龙头就可以提供温水的地方,配方具有更强的灵活性。
3讨论
对文章中描述的动态分散测试给出了一些注释,与消费者的经历相一致。测试中选用的样品最低温度为lO℃,以模拟自来水的最低温度,分散试验采用搅拌式分散,过程很温和,相比实际使用过程,溶解时间将会很长。而且,实验室工作证实了消费者在将浓缩物兑水后,摇晃几次所获得的效果与实验室搅拌
20s~30
s的效果一致。在高表面活性剂浓度下,自
来水的硬度不会对上面的结论产生影响。因为表面活性剂分子的数量将会掩盖由二价离子造成的水硬度的影响。尽管对消费者来说,直接使用未添加水的浓缩
洗涤剂是一种理想的形式,但实际上,在传统的洗衣
机中使用浓缩洗涤剂不便于计量。市场上的浓缩液体洗涤剂中只含有50%的活性物,与文章中介绍的
・・_-_’二___.___..__:-._--_.---___・_--_____._______-_.__.---_._-._-__-.____..__.._-__-__・._-_・__--_-_・・_-・---・_-_・・_-_---・___・・・-_・____--._--_・-_-_.--._-_-..・_・______-・_・-・__-_—B・
第5期
候梅芳:降低环境影响的液体洗涤剂新配方
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95%的浓缩物相比,含量相当低。因此,浓缩洗涤剂使用前需要在一个可重复利用的塑料瓶中用水稀释
4结论
介绍了一种消费者认可的非结构重垢液体洗涤剂
(例如浓缩洗涤剂与水的比例为l:1和l:2),然后
以传统洗涤剂的方式分装使用。文章提到的浓缩洗涤
剂容易倾倒,黏度与市场上销售的浓缩洗涤剂相当。
实验室测试结果证明,浓缩洗涤剂与稀释后成品的黏度可以抑制泡沫的生成,因此,可以解决浓缩洗涤剂与水在混合过程中的发泡问题。尽管在文章中没有研究酶的稳定性问题,正如前面提到的,未稀释的浓缩洗涤剂由于低水含量能够提高酶的长期稳定性,为这种配方提供了另一个潜在的益处。尽管没有研究去污性能,实验证明,文章中定义的实际配方在使用量合适的基础上,能够提供与现存的非结构液洗相当的去污能力。
配方。与可直接使用的液洗配方相比,这种配方具有降低成本和由于包装、运输而造成的环境问题,以及
消费者比较容易使用和正确计量双重优点。单乙醇胺和乙醇作为助剂的使用,使这种非结构型的液体洗涤剂能够更快地在冷水中溶解。实际配方中含有C。。脂肪醇聚氧乙烯(5)醚、AES的TEA盐和C,2LAS的TEA盐,其中AES由同种醇醚得到。配方中的成分在一定范嗣内能自由变换,如果添加剂的用量减少,则总阴离子的量增加,AES的比例增加。阴离子表
面活性剂的钠盐由TEA盐代替,溶解时间可能会加
长。
Newformulationofliquiddetergentforreducingenvironmentalimpact
HOU
Met-fang
(GuangdongInstituteofEco-EnvironmentandSoilSciences,Guangzhou,Guangdong510650,China)
Abstract:Inthemarketofglobalcleaningproducts,theamountofhquiddetergentincreasesgreatly.Thistrendispredominantinofliquiddetergent
US.The
usage
cost
takes
on
steadygrowth
state.Intheleadingofthistrend,howmanufacturers
or
consumers
concerntoreducethe
new
of
products,reduceenvironmentalemissionfrompackagingandtransportofhquidlaundryproducts?Consumer’Sdemandforhelp
to
productswill
decreasecost
and
a
environmental
impact.A
newformulationwas
described,thisdetergent
concentratescan
provideeasyandtrouble-free
dilutionwith
waterto
rangeofrelevantactiveconcentration.i.e.nogelformationanerdilution
withcold
waterat
allproportion.
Keywords:liquid
detergent;formulation;concentrateddetergent;environment
编译自HPC
2008,No.4
e固e=固@@@固@固e@@@@固e固@固@固@固@固@固嘁固彰彀多谈晚炮固@固@固@;弛@@@@烈妊Ⅸ绳e固e固彰烈颤弛危e固咖固啾固@固@固e固嘁;砚固@固眵@e@
(上接第12页)
型病菌主要是MS和卟啉菌属(导
到抑菌的作用。
Cognis公司的APG产品因其优异的性能和环境兼容性,在个人护理品部分刮起了绿色旋风。Cognis公司的护理化学师研发出的PLANTACARE1200GLY满足了消费者特别是口腔护理产品方面的消费者的需
致牙周病和口气的重要病菌)。因为分解产物主要由糖类和酸类的代谢物组成,所以口腔内的pH值由中性向酸性偏移。因此,设计PLANTACARE
1200GLY
最小抑菌浓度测试在pH=5.5的环境下进行。结果显示,与那些稳定性和温和性差一些的产品相比,
PLANTACARE1200
求。源于APG表面活性剂的优异特性的良好口碑,
口腔护理品制造商们获得了丰厚的回报。
GLY在较低浓度情况下就可以起
Currentsituationandthefutureneedsofdentalproducts
HUFang-hua
(ShanxiSurfactantKeyLaboratory,Taiyuan,Shanxi03咖日l,China)
Abstract:It
brieflyreviewedtheproductsthat
paradigm
are
used
by
clinicansand
dentalpatients
Oil
forhome
care
in
mana百ng
dentalcaries.The
contemporary
Caries
ofcariesmanagementbyriskasBessmelltwaspredictedunderstandingthebalancethatexistsinthecariesprocess.
tO
management
isalsothe
a哟requiring
people
to
consider.Thegoalistokeepthenumbersofthebacteriadownlevelswherethehealthy
to
tissuesandenvironmentofthemouthCanresistthedamagingeffectsofthebaeteria.Therea他seriousunmetneedsforilewandbetterproducts
bedeveloped
to
meettheconsumer’Srequirement.Attheend,thefuture,developmenttrendofdentalproducts
WaS
introduced.
Keywords:dentalproducts;cariesmanagement;development;trend
编译自HPC.2008
・21.
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降jli5环境影嫡的液体洗涤剂新配方
侯梅芳
(广东省生态环境与土壤研究所,广东广州
510650)
摘要:在全球清洁产品市场中,液体洗涤剂的用量大幅度上升,在美国,这种趋势更是占有主导地位。在欧洲,液体洗涤剂的用量旱稳步增长的趋势。在这种趋势的引导下,不管是生产商还是消费者,都比较关心如何降低产品的成本,减少因运输和包装带来的环境污染。消费者对新产品的要求有助于降低成本和环境污染。介绍了在一定的活性物范围内,能够提供简便、无需稀释的浓缩洗涤剂新配方,这种配方在任何比例下用冷水稀释都尤凝胶形成。
关键词:液体洗涤剂;配方;浓缩洗涤剂;环境中图分类号:TQ649.6
文献标识码i
A
文章编号:1006-7264(2009)05-0017--05
在全球洗涤剂市场上,液体洗涤剂将逐渐占有主导地位。而且,基于经济和环境因素,高浓度重垢液体洗涤剂已经开始起步,这种产品本身具有用量少、运输和包装成本低等优点。然而,由于浓缩产品的剂量难以控制,常常会导致消费者使用过量或是用量不足等问题,从而不能有效发挥洗涤剂的作用,因此,这种浓缩产品的浓度存在一定限制。为了解决这个问题,洗涤剂生产商先将主要成分浓缩成液体,然后再运到分装厂,分装时用水稀释,同时再添加一些助剂。另外,一种减少包装和运输成本以及环保的可行性方案就是新的液体洗涤剂配方的应用,这是液体织物柔软剂中通用的产品概念。要求消费者使用可重复使用的塑料瓶,对高浓度的洗涤剂进行稀释,然后按常规剂蹙使用。与高水含量样品的配方相比,这种办法既能减少运输和包装成本,又使用方便,消费者容易控制用量。而且,低水含量的浓缩配方产品能够保证酶的长期稳定性,从而减少为保持酶稳定所需的费用。
具有高活性的物质是高浓度的阴离子,非离子表面活性剂体系,通常是由50%NaOH或TEA(三乙醇胺)与AE中和后得到的AES或IAs与AE的混
是典型的非结构型重垢液体洗涤剂。在这种液洗配方中,没有添加诸如水溶助长剂、香精和酶等助剂。将醇醚硫酸和直链烷基苯磺酸加入到脂肪醇聚氧乙烯醚和浓碱中,搅拌均匀,形成高活性的表面活性剂混合物。醇醚硫酸是在实验室下的磺化反应器中,通过SO,与脂肪醇聚氧乙烯醚反应得到的。
50%的NaOH或TEA作为中和剂。c12直链烷基苯磺酸由高露洁公司提供。实验中使用的醇醚硫酸由壳牌化工公司生产的不同的工业脂肪醇聚氧乙烯醚得到,这些脂肪醇聚氧乙烯醚的商品名为“NEODO【P”,是通过壳牌的改进乙氧基化工艺得到的产物,使用的催化剂为传统的氢氧化钾。用于硫酸化的乙氧基化物为:C¨脂肪醇聚氧乙烯(5)醚(AE
ll一5)、ClⅫ脂肪醇聚氧乙烯(6.5)醚(AE1213—6.5)及ClⅫ脂肪醇聚氧乙烯(3,7,9)醚(AE1215—3,AE
1215—7,AEl215—9),商品名分别为。NEODOLl—5、NEODOL23—6.5及NEODOL25—3等。另外,还研究了下面两种非离子表面活性剂:C州脂肪醇聚氧乙烯(6)醚(AE911-6)和c…5脂肪醇聚氧乙烯(7)醚(AE1415—7),商品名分别为NEODOL91—6和
NEODOL
45—7。在液体洗涤剂配方中,阴离子活性
合物。这些混合物含有质量分数小于10%的水,非
常适合用于碱性液洗配方,特别是含有非离子和阴离子表面活性剂,并且以非离子表面活性剂为主的非结构型液体洗涤剂。本文研究了在用冷水稀释时,不同种类表面活性剂混合物和不同添加剂的应用对稀释效果的影响。
物的含量通常是通过两相滴定法得到的,在含有阴离子和菲离子表面活性剂的体系中可以对结果进行校正。
研究了配方的动态和平衡时的溶解性,溶解时间通过标准动态测试来得到。将0.2mL表面活性剂或洗涤剂通过注射器滴加到含有50mL二次去离子水的平底瓶中,平底瓶放置在磁力搅拌器上,搅拌器的转速为500r/rain,磁子大小为1.5
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1测试方法
表l给出了两种常用的洗涤剂配方。这两种配方
em,实
验在10℃、25℃和38℃的恒温水浴中进行。测量了表面活性剂完全溶解和形成均相溶液时所需要的时
收稿日期:2009--03—17
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万方数据
£科技广场…!
里望竺兰兰翌兰
箜:!鲞
间,测量结果具有很好的重复性。溶解时间小于30S,
表明完全相容,大于30S,表明有凝胶相形成,需要
一段时间才能完全溶解。
通过改变测试管中表面活性剂与水的比例来研究体系的凝胶曲线。首先,将样品加热到大约70℃,搅动使其完拿溶解。观察其流动性和凝胶形成,将溶液以10℃的间隔进行冷却,观察前要彻底混匀,观察每个温度下的现象,定义凝胶界限,首先观察到的黏度升高点的温度即为凝胶边界温度。
2结果与讨论
2.1配方对溶解时间的影响
图1给出了不同疏水基的脂肪醇聚氧乙烯(5~7)醚在3个不同温度下的溶解时间。
从图l可以看出,短疏水基系统如C洲和C¨脂肪醇系统在水中溶解得更快,当温度升高时,溶解时间变短。这两种趋势与在特定温度下的水一表面活性剂的相图中凝胶区域的大小有关。AE911-6表现出更短的溶解时间,在25℃和38℃下,由于无凝胶形成,溶解时间小于30S。然而,由于此类AE具有很强的气味,限制了其在蘑垢液体洗涤剂中的应用。表1给出的两种常用的洗涤剂配方,一种含有LAS,另一种不含L气S。
表l测试配方
Tah.1
Teatformulation
含LAS
不含L蟠
60.%AE
60%AE
17.5%AES(钠盐或TEA盐)35%AES(钠盐或TEA盐)
17.5%C。2LAS(钠盐或TEA盐)5%水
5%水
注:I_AS为直链烷基苯磺酸盐;AE为脂肪醇聚氧乙烯
醚;AES为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐;TEA为三乙醇胺。
图2给出了25℃下,含35%AES1215—3S但不含LAS的高活性阴离子/非离子表面活性剂混合物的溶解时间。从图2中可以看出,不管是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,还是TEA盐,脂肪醇聚氧乙烯醚的溶解时间都表现出很大范围的改变。一般来说,在这些体系中不会发生太大的改变。对含高EO的AE来
说,钠盐和TEA盐之间存在一些小的区别。然而,对由TEA中和的AE1213—5和AE11-5的体系来说,
溶解时间明显减少,可能是由于TEA阳离子有助于
破坏凝胶。如图3所示,在含LAS和AES的类似体系中也发现了同样的现象,体系中的两种阴离子表面活性剂都是由NaOH或TEA中和得到的。
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图1
非离子表面活性剂体系中动态测试的溶解时间
Fig.1
Dissolutiontimesmeasuredwithdynamictestinallnonioniesystem
lO987.量E
6
:
54
AEl213—5
AEll一5AEl213-6.5AEl215—7AEl215—9
脂肪醇聚氧乙烯醚
图2250ct,无LAs配方中的溶解时间
Fig.2
Dissolutiontimesat25℃inLAS-freeformulation
由AE1213—6.5得到的AES试验,得到了同图2和图3中的AE
1215—3相似的结果,由TEA中和的
脂肪醇聚氧乙烯(5)醚系统溶解得最快。2.2更快的溶解时间
为了鉴别配方之间的不同,下面介绍两种溶解时间小于30s的测试路线:①相同AE得到的AES和
AE的影响;②添加剂乙醇和单乙醇胺的影响。
图4给出了25℃下,由AE和AES组成的高活性物(不含LAS,(如含60%AE11—5和35%AES11—5S的混合物)的溶解时间,其中AES所用的AE与配方中的AE是相同的。同时,对含LAs的系统进行了相同的测试。6个试验中的5个都显示出使用,I’EA比使用NaOH具有更好的性能。而且,对于含LAs和不含LAS的配方,含AE11-5的AE和AES
体系都具有最短的溶解时间。这个结果与图1中只含非离子表面活性剂的体系得到的结果一致。图1的结
-・・-_二__I--1._-__I_-__--・--l-_・-’-・・_-・・-_・・-__--_・.1-.__・.I_..__--._._-_-__._.-I_--_______l-____-___-_・__。-.____-_-I_・・___I_・_-____-I-・_l--・I___舭’
第5期
侯梅芳:降低环境影响的液体洗涤剂新配方
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7.量
、量6‘5
4
AEl213—5AEJ】~5AEl213—6.5AEl215—7AEl2t5—9
脂肪醇聚氧乙烯醚
图3
25℃下,含LAS配方中的溶解时间
Fig.3
Dissolutiontimesat25oCinLASformulation
O9876
昌、一
5
432
l
O
AEll一5
AE1213-6.5
AE1215—7
脂肪醇聚氧乙烯醚
图4
25℃下,无LAS配方中的溶解时间
Fig.4
Dissolutiontimesat25。CinLAS-freeformulations
果表明,含短疏水链的表面活性剂具有更好的性能。不过,在AE11—5体系中也出现了一些凝胶,溶解时间延长。另外,主要研究在AE11-5系统,加入
少量的凝胶破坏剂,使浓表面活性剂即使在冷水中也
具有更快的溶解性。
下面介绍了凝胶的形成与温度和配方组成之间的关系。图5给出了AE“一5/AESll—5S(TEA)/C.:LAS(TEA)系统的凝胶形成曲线。从图中可以看出,25℃水溶液中AE/AES/LAS系统的溶解时间最
短。然而,正如所期待的,在感兴趣的温度范围内也
出现了凝胶区。另外,在系统中加入乙醇和单乙醇胺,发现这两种添加剂的量分别为10%时,凝胶区的大小有明显减小,结果见图6和图7。从上面的结果得知,这两种添加剂对凝胶区的减小位置不同,考虑如果将这两种物质混合使用,是否可以完全消除凝胶区。
图8给出了两种添加剂同时加入时的凝胶曲线。
万
方数据埘维糖精,%
图5凝胶区:60%AEl
1-5。17.5%AESll一5S
(TEA),17.5%Ct2LAS(TEA)
Gelregion:60%AEl1-5.17.5%AESl1-5S
(TEA),17.5%C12LAS(TEA)
图6凝胶区:60%AEl1-5,17.5%AESl
1—5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)+10%乙醇)
Fig.6
Gelregion:60%AEl1-5.17.5%AESIl一5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)+10%乙醇)
It)堆缩物,%
图7凝胶区:60%AEIl一5,17.5%AESIl一5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)+IO%MEA)
Fig.7
Gelregion:60%AEI1-5.17.5%AESll一5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)+IO%MEA)
・19・
Fig.5
乏科技广场:
呈望竺兰兰翌兰
笙i!鲞
从图中可以看出,凝胶区完全消失。证明这两种添加剂具有协同效应。实际上,图8是透明均一的液相区,与温度无关。
图8凝胶区:60%AEll一5.17.5%AESll—5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)
+5%MEA+5%乙醇)
Fig.8
Gelregion:60%AEl1—5.17.5%AESll一5S
(TEA),17.5%(C12LAS(TEA)
+5%MEA+5%乙醇)
图9给出了添加乙醇和单乙醇胺对溶解时间的影响。结果证实了图5、图6、图7和图8的结论。对于单一的AE11-5和无添加剂的三重表面活性剂体系,在10℃和25℃时都具有中等长度的溶解时间
(2rain一4.5min)。25oC时,单一添加剂系统具有非
常短的溶解时间,表明在这个温度下较难形成凝胶(如图6和图7)。然而,在10qC时,溶解时问稍微增长,这可能是由于低温时小的凝胶区的出现。与凝胶曲线的结果相一致,同时加入乙醇和单乙醇胺体系在这两个温度下都具有短的溶解时间。对于添加剂在实际中的应用,这两种物质在通常的洗涤剂配方都是常见的。乙醇作为水溶助长剂或增溶剂,三乙醇胺作为碱源,可以提高洗涤效果。进一步研究发现,加有4%这两种添加剂或只加5%乙醇或3.3%单乙醇胺的体系都可以形成无凝胶体系。为了测试上述体系的稳定性,从而优化洗涤剂配方的洗涤性能,研究了表面活性剂的改变量范围,结果见表2。表面活性剂AE11—5/AES11—5S(TEA)和C12
LAS(TEA)的体系
中加有5%乙醇和5%单乙醇胺。当ll一5S(TEA)与
LAS(TEA)的质量比为l:1,低温下阴离子表面活性剂的总量不超过40%时,无凝胶形成;如果AES:LAS≤1.33,阴离子表面活性剂的质量分数为35%时,溶解性得到保持;如果阴离子表面活性剂
中≤1/3的TEA盐被同种表面活性剂钠盐所取代,阴
离子表面活性剂的总含量为35%,且AES:LAS为
・20・
万
方数据54.5
4
3.53
c
三2.5
-
21.5
1
O.5
图910℃和25℃时添加剂对溶解时间的影响
Fig.9
Solutiontimesat10℃and25℃ineffectofadditives
表2溶解性好的配方的限制范围
Tab.2
Summaryofformulationlimitsforgoodreconsfitutabi|ity
优化配方:AE
1I-5/AESl
l一5S(TEA)和C12LAs(TEA)加
5%乙醇和5%单乙醇胺(MEA)
l:1时,体系中无凝胶形成。最后,在那些不需要低温稀释,自来水龙头就可以提供温水的地方,配方具有更强的灵活性。
3讨论
对文章中描述的动态分散测试给出了一些注释,与消费者的经历相一致。测试中选用的样品最低温度为lO℃,以模拟自来水的最低温度,分散试验采用搅拌式分散,过程很温和,相比实际使用过程,溶解时间将会很长。而且,实验室工作证实了消费者在将浓缩物兑水后,摇晃几次所获得的效果与实验室搅拌
20s~30
s的效果一致。在高表面活性剂浓度下,自
来水的硬度不会对上面的结论产生影响。因为表面活性剂分子的数量将会掩盖由二价离子造成的水硬度的影响。尽管对消费者来说,直接使用未添加水的浓缩
洗涤剂是一种理想的形式,但实际上,在传统的洗衣
机中使用浓缩洗涤剂不便于计量。市场上的浓缩液体洗涤剂中只含有50%的活性物,与文章中介绍的
・・_-_’二___.___..__:-._--_.---___・_--_____._______-_.__.---_._-._-__-.____..__.._-__-__・._-_・__--_-_・・_-・---・_-_・・_-_---・___・・・-_・____--._--_・-_-_.--._-_-..・_・______-・_・-・__-_—B・
第5期
候梅芳:降低环境影响的液体洗涤剂新配方
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。j一
95%的浓缩物相比,含量相当低。因此,浓缩洗涤剂使用前需要在一个可重复利用的塑料瓶中用水稀释
4结论
介绍了一种消费者认可的非结构重垢液体洗涤剂
(例如浓缩洗涤剂与水的比例为l:1和l:2),然后
以传统洗涤剂的方式分装使用。文章提到的浓缩洗涤
剂容易倾倒,黏度与市场上销售的浓缩洗涤剂相当。
实验室测试结果证明,浓缩洗涤剂与稀释后成品的黏度可以抑制泡沫的生成,因此,可以解决浓缩洗涤剂与水在混合过程中的发泡问题。尽管在文章中没有研究酶的稳定性问题,正如前面提到的,未稀释的浓缩洗涤剂由于低水含量能够提高酶的长期稳定性,为这种配方提供了另一个潜在的益处。尽管没有研究去污性能,实验证明,文章中定义的实际配方在使用量合适的基础上,能够提供与现存的非结构液洗相当的去污能力。
配方。与可直接使用的液洗配方相比,这种配方具有降低成本和由于包装、运输而造成的环境问题,以及
消费者比较容易使用和正确计量双重优点。单乙醇胺和乙醇作为助剂的使用,使这种非结构型的液体洗涤剂能够更快地在冷水中溶解。实际配方中含有C。。脂肪醇聚氧乙烯(5)醚、AES的TEA盐和C,2LAS的TEA盐,其中AES由同种醇醚得到。配方中的成分在一定范嗣内能自由变换,如果添加剂的用量减少,则总阴离子的量增加,AES的比例增加。阴离子表
面活性剂的钠盐由TEA盐代替,溶解时间可能会加
长。
Newformulationofliquiddetergentforreducingenvironmentalimpact
HOU
Met-fang
(GuangdongInstituteofEco-EnvironmentandSoilSciences,Guangzhou,Guangdong510650,China)
Abstract:Inthemarketofglobalcleaningproducts,theamountofhquiddetergentincreasesgreatly.Thistrendispredominantinofliquiddetergent
US.The
usage
cost
takes
on
steadygrowth
state.Intheleadingofthistrend,howmanufacturers
or
consumers
concerntoreducethe
new
of
products,reduceenvironmentalemissionfrompackagingandtransportofhquidlaundryproducts?Consumer’Sdemandforhelp
to
productswill
decreasecost
and
a
environmental
impact.A
newformulationwas
described,thisdetergent
concentratescan
provideeasyandtrouble-free
dilutionwith
waterto
rangeofrelevantactiveconcentration.i.e.nogelformationanerdilution
withcold
waterat
allproportion.
Keywords:liquid
detergent;formulation;concentrateddetergent;environment
编译自HPC
2008,No.4
e固e=固@@@固@固e@@@@固e固@固@固@固@固@固嘁固彰彀多谈晚炮固@固@固@;弛@@@@烈妊Ⅸ绳e固e固彰烈颤弛危e固咖固啾固@固@固e固嘁;砚固@固眵@e@
(上接第12页)
型病菌主要是MS和卟啉菌属(导
到抑菌的作用。
Cognis公司的APG产品因其优异的性能和环境兼容性,在个人护理品部分刮起了绿色旋风。Cognis公司的护理化学师研发出的PLANTACARE1200GLY满足了消费者特别是口腔护理产品方面的消费者的需
致牙周病和口气的重要病菌)。因为分解产物主要由糖类和酸类的代谢物组成,所以口腔内的pH值由中性向酸性偏移。因此,设计PLANTACARE
1200GLY
最小抑菌浓度测试在pH=5.5的环境下进行。结果显示,与那些稳定性和温和性差一些的产品相比,
PLANTACARE1200
求。源于APG表面活性剂的优异特性的良好口碑,
口腔护理品制造商们获得了丰厚的回报。
GLY在较低浓度情况下就可以起
Currentsituationandthefutureneedsofdentalproducts
HUFang-hua
(ShanxiSurfactantKeyLaboratory,Taiyuan,Shanxi03咖日l,China)
Abstract:It
brieflyreviewedtheproductsthat
paradigm
are
used
by
clinicansand
dentalpatients
Oil
forhome
care
in
mana百ng
dentalcaries.The
contemporary
Caries
ofcariesmanagementbyriskasBessmelltwaspredictedunderstandingthebalancethatexistsinthecariesprocess.
tO
management
isalsothe
a哟requiring
people
to
consider.Thegoalistokeepthenumbersofthebacteriadownlevelswherethehealthy
to
tissuesandenvironmentofthemouthCanresistthedamagingeffectsofthebaeteria.Therea他seriousunmetneedsforilewandbetterproducts
bedeveloped
to
meettheconsumer’Srequirement.Attheend,thefuture,developmenttrendofdentalproducts
WaS
introduced.
Keywords:dentalproducts;cariesmanagement;development;trend
编译自HPC.2008
・21.
万方数据