醇醚糖苷在洗衣液中的应用性能研究
2014-03-08刘心建王泽云朱仁义段蔚波
刘心建，王泽云，朱仁义，段蔚波
（1. 南风化工集团股份有限公司，山西 运城 044000；2. 浙江海翔药业股份有限公司，浙江 台州 318000）
醇醚糖苷在洗衣液中的应用性能研究
刘心建1，王泽云1，朱仁义2，段蔚波1
（1. 南风化工集团股份有限公司，山西 运城 044000；2. 浙江海翔药业股份有限公司，浙江 台州 318000）
将醇醚糖苷替代等量的脂肪醇聚氧乙烯醚应用于洗衣液配方当中，考察了醇醚糖苷同洗衣液体系的配伍稳定性及其对洗衣液去污力、发泡力及黏度的影响。研究表明，醇醚糖苷同洗衣液体系的配伍稳定性良好；同脂肪醇聚氧乙烯醚相比，醇醚糖苷的发泡力、稳泡性能及对体系的增稠效果均优于前者，且二者去污性能基本相当。
醇醚糖苷；脂肪醇聚氧乙烯醚；洗衣液；应用性能
发展到今天，表面活性剂工业面临支撑其持续发展的化石能源日益紧缺的局面。为此，及时转换原料来源和发展模式已刻不容缓。同时，随着人们生活水平的改善和消费观念、认识的提升，对与其生活密切相关的洗涤用品的要求也逐渐提高，消费者对洗涤剂“安全绿色化、原料生物质化、性能高效化”的呼声与日俱增。这已成为未来表面活性剂发展的创新动力和发展方向。
醇醚糖苷（AEG）是由天然可再生原料葡萄糖和脂肪醇聚氧乙烯醚反应生成的糖苷类绿色非离子表面活性剂。其分子结构（见图1）相当于在烷基糖苷（APG）分子的亲水基糖环和烷烃疏水基之间插入一段聚氧乙烯链，类似于烷基硫酸酯钠（AS）与醇醚硫酸酯钠（AES）之间的结构变化。因此，AEG比APG具有更好的水溶性、温和性、配伍性能和抗硬水性能[1]。
图1 醇醚糖苷（AEG）的结构式
鉴于AEG易降解、安全、无刺激以及富有功能性的特点，将其应用于洗衣液中，较脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）甚至是APG都具有明显的优势。因此，其市场前景良好。
1. 实验部分
1.1 实验原料及器材
十二烷基苯磺酸、AES、AEO-9、烷醇酰胺（6501）等表面活性剂及其他助剂和小料，均为工业品；AEG（40%），江苏万淇生物科技有限公司；碳黑（JB-01）、蛋白（JB-02）、皮脂（JB-03）国标污布，中国日用化学工业研究院。
电热恒温干燥箱；电冰箱；全自动荧光白度仪；RHLQ-III立式去污机；罗氏泡沫仪；转子黏度计。
1.2 洗衣液的配方设计
洗衣液实验配方采用LAS（十二烷基苯磺酸钠）、AES、6501、AEO-9、AEG表面活性剂为主要去污成分，复配金属离子螯合剂、液体增白剂、有机硅消泡剂、柠檬酸钠等功能性洗涤助剂以及防腐剂、色素、香精等小料。在保持总活性物含量不变的条件下，调整配方中AEG和AEO-9的加量，即以等量的AEG替代AEO-9，在此基础上设计了4组不同配比的配方，并考察和比较其对洗衣液性能的影响。实验配方的设计方案见表1。
1.3 洗衣液的制备
首先，用液碱将十二烷基苯磺酸中和成盐（LAS），加入AES和6501；然后，加入配方量的AEO-9和AEG，补足工艺所需的去离子水，加热使各原料充分溶解。持续搅拌，待体系温度恢复至常温，添加其他助剂和小料；用柠檬酸或液碱调pH到中性。
1.4 性能测定
1.4.1 配伍稳定性
依据QB/T1224-2012《衣料用液体洗涤剂》的要求，对AEG同洗衣液体系的配伍稳定性进行了测定。
1.4.2 去污性能
依据GB/T13174-2008《衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》的要求，对洗衣液的去污性能进行了测定。
1.4.3 发泡性能
依据GB/T7462-94《表面活性剂的改进Ross-Miles法测定发泡力》的要求，对洗衣液的发泡性能进行了测定。
1.4.4 流变调节性能
采用黏度计，测定25℃条件下不同配方洗衣液的黏度。据此对AEG在洗衣液体系中的流变调节性能进行测评。
2. 结果与讨论
2.1 配伍稳定性
先将各配方洗衣液样品置于40±2℃的恒温干燥箱中，保持24h后取出，恢复室温，观察并记录样品在测试前后的状态变化情况。然后，将其置于-5±2℃的冰箱中，同样保持24h，取出后恢复室温，观察并记录样品在测试前后的状态变化情况。
表1 洗衣液配方设计方案
表2 醇醚糖苷对洗衣液发泡力的影响
结果显示，在上述两种条件下，各测试样品恢复室温后与测试前性状均无明显变化。这说明，AEG同洗衣液体系的配伍稳定性较好。
2.2 去污性能
以三种国标污布为基准，各组配方的去污性能测试结果见图2。
由图2可以看出，随着配方中AEG替代AEO-9量的增加，洗衣液对JB-01污布的去污力影响不大，对JB-02污布的去污力明显提高，而对JB-03污布的去污力则有所降低（但仍高于国标要求）。这说明，将AEG应用于洗衣液中，完全可以满足配方在去污性能上的要求。
2.3 发泡性能
实验中，分别测试了四组配方在30s、3min、5min时的泡沫高度，测试结果见表2。
由表2可以看出，随着配方中AEG替代AEO-9量的增加，洗衣液泡沫高度的变化并不明显，且添加AEG配方的泡沫高度及稳定性明显优于不含AEG的配方。这表明，AEG较AEO-9具有更好的发泡力和稳泡效果。
2.4 流变调节性能
在25℃下，采用黏度计测定了不同配方洗衣液的黏度，见图3。
由图3可以看出，随着配方中AEG替代AEO-9量的增加，洗衣液的黏度会先行下降，然后当降至某个最低点后急剧增加。这说明，在洗衣液体系中，AEG具有较好的流变调节功能，可以替代无机盐和有机大分子增稠剂应用于洗衣液中，能够起到优化配方、提高产品性价比的效果。
图2 醇醚糖苷对洗衣液去污力的影响
图3 醇醚糖苷对洗衣液黏度的影响
3. 结论及展望
作为一种绿色的多功能非离子表面活性剂，AEG与洗衣液体系的配伍稳定性好，同时还具有去污力强、泡沫丰富、稳泡和流变调节性能好等优点。本研究表明，F3配方的性能最好，即当AEG在洗衣液配方中替代AEO-9量为60～70%时，产品的去污力、发泡力和黏度等综合性能最佳。
作为生物质表面活性剂，将AEG应用于洗衣液中，符合洗涤剂“安全绿色化、原料生物质化、性能高效化”发展趋势。相信随着其应用研究的深入，AEG在洗涤剂领域的应用必将更为广泛。
[1] 杨秀全, 张军, 白亮, 等. 糖苷类绿色表面活性剂[C]. 2014（第十三届）国际表面活性剂和洗涤剂会议，2014: 86-94.
