多功能速溶天然洗衣皂片的研究与制备

郭俊华

（山东洁能集团有限公司，山东乐陵，253600）

多功能速溶天然洗衣皂片的研究与制备

郭俊华

（山东洁能集团有限公司，山东乐陵，253600）

实验研制的多功能速溶天然洗衣皂片以天然皂粉、无患子皂苷、茶皂素为主要原料，并添加了绿色安全的多元化表面活性剂，降低了洗涤产品对皮肤的刺激性，对人体和环境的安全性好，且具有保护织物、分散溶解快、去污力强、泡沫低、易漂清、微胶囊香精使衣物洗后留香更持久等特点，配方中的竹醋粉为消毒灭菌防腐剂，是将天然竹材热解得到的液体浓缩产物采用微胶囊技术包裹而成的，有良好的消毒灭菌防腐效果，并且有消毒、消炎、护肤等功能，综合测试效果良好。

皂片；天然；多功能速溶；制备

研制了一种以天然浓缩皂粉为主要原料的多功能速溶洗衣皂片产品。产品的特点是以绿色、天然、低碳、环保为宗旨，不含磷、铝及荧光增白剂，将从马来西亚进口的高活性天然皂粉与天然植物浓缩的茶皂素和无患子皂苷复配，并加入绿色环保的螯合剂、复合生物洗涤酶制剂等。经过实验测试，产品具有比洗衣皂粉更加优异的使用性能，不仅可以满足现代生活的需求，还能使消费者的洗衣过程在更高层次上实现 “返璞归真、回归自然”的愿望，真正做到绿色洗涤。

1 实验

1.1 原料

天然皂粉、脂肪酸甲酯磺酸盐，马来西亚吉隆坡甲洞集团（简称“KLK”）子公司甲洞油脂化工（上海）有限公司；茶皂素（白色粉末95.0%），西安楚康生物科技有限公司；无患子皂苷（70.0%），成都市三禾田生物技术有限公司；亚氨基二琥珀酸（99.0%），上海嶅稞实业有限公司；复合生物活性酶（丹麦诺维信），南京东日进出口贸易有限公司；固体粉末微胶囊香精、崩解分散剂自制。

1.2 主要实验设备

均质乳化机型号JSL/3L，扬州均瑞机电设备制造有限公司；小型高速离心脱水机型号PS300型，张家港市乐余机电设备厂；小型自动面片压片机160型（改制），沈阳华恒伟业科技开发有限； 电子台秤YZ-803，浙江永康市永州衡器有限公司。

2 配方及生产工艺

2.1 配方设计原则和主要原料的特性

为执行国家倡导绿色、低碳、环保的宗旨和社会消费潮流，避免化学品对生态环境和身体健康的危害，为确保产品真正符合开发宗旨，配方研究从原料筛选等入手，以下是筛选原料的质量特性。

2.1.1 茶皂素

它是由茶树种子中提取出来的一类醣甙化合物，研究证明，茶皂素具有溶血、抗菌、杀虫的作用，是一种性能优良的天然非离子型表面活性剂。它具有湿润速度快、分散性能强、能够降低水的表面张力等优点，并具有很强的去污能力，且其使用不受水质硬度的影响。此外，含茶皂素的洗涤剂能够保持织物的鲜艳色彩（护色），延长织物寿命。同时它还具有消炎、杀菌、镇痛、抗渗透等药理作用，不但能清洁皮肤，还能杀灭皮肤真菌，预防治疗一些皮肤疾病，保护皮肤健康。

2.1.2 无患子皂苷

它是一种天然的非离子型表面活性剂。它富含多种功能成分，能降低水的表面张力，且受温度、水硬度、盐度、pH的影响小。将之应用于洗涤剂配方中时，具有与其他表面活性剂复配性好、清洁去污力强、油溶性良好等特点，对人体皮肤具有抗菌消炎作用。无患子皂苷可100%降解，性质温和无刺激。

2.1.3 高活性皂粉

马来西亚进口的高活性皂粉具有天然、强去污、超低泡、易漂洗、保护织物等特点，是一种能够将洗、护功能结合起来的绿色环保的洗涤产品原料。其中的活性物质主要是脂肪酸，90%以上的原料来自于植物油脂，不含聚磷酸盐和其他有害物质。它还具有皮肤刺激性低、衣物洗后无需使用柔顺剂就能变得蓬松柔软等优点，解决了织物多次洗涤后容易出现污垢积淀而导致的变硬、产生静电等问题。

2.1.4 绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸（简称IDHA）

IDHA分子式为NH(COOHCHCHCOOH)2，是一种新型的氨基酸基绿色螯合剂。它以顺丁烯二酸酐为主要原料，合成的最终产品是含有氨基和羧基，结构与EDTA类似。其络合能力强，且进入环境后能够完全生物降解。

2.1.5 竹醋液

它是从竹子里面提取浓缩的一种天然功能性原料，对皮肤有深层的清洁护理作用，所含的醋酸可软化皮肤表面角质层，并有收敛作用，所含的醇类物质能清洁皮肤，具有良好的消毒杀菌防腐效果，研究表明用竹醋处理生活污水，只需百万分之一的竹醋即可使CODCr（化学需氧量）的去除效果提高10%。因此，用竹醋处理生活污水可节约大量生产成本，更重要的是去除了化学防腐剂的使用，减少了化学品对人体的危害。

2.2 实验配方

由于速溶洗衣皂片所采用的主体活性原料与普通洗衣粉明显不同，为了增加在水中的分散溶解性，配方中添加了有助于扩散溶解的崩解分散剂，对其配方结构进行多方面分析研究调整，实验配方及主要原料组成见表1。

配方设计理论总活性物含量为40%～70% .

2.3 螯合剂

配方中采用的螯合剂也区别于其他常规使用的螯合剂，对比见表2。

通过筛选确认速溶浓缩洗衣皂片配方的主要活性成分，以及绿色环保螯合分散剂的使用，安全环保效果更加出色。由于添加了崩解分散剂，溶解乳化效果得到了进一步提升，这种洗涤片剂适合在各种不同的环境下使用，包括在低温下和在高硬度水中都表现出优良的洗涤性能。

2.4 速溶天然洗衣皂片样品制备工艺流程

2.4.1 制备洗衣皂片实验工艺流程

洗衣皂片制备工艺流程如图1所示。

2.4.2 实验样品制备操作工艺

(1) 先用适量的助溶剂将定量比例的皂粉原料润湿搅拌，使之全部溶解均匀备用。

表1 速溶天然洗衣皂片试验配方及主要原料用量参数

表2 新型螯合剂和普通螯合剂的性能及其区别

表3 国标洗衣粉与速溶浓缩洗衣皂片去污力测试数据

图1 制备洗衣皂片试验工艺流程图

(2) 将上述溶解均匀的皂粉原料加入到高速均质搅拌釜中，再加入配方中其他所需原料助剂高速均质乳化60min，再加入崩解分散剂、消毒灭菌防腐剂、微胶囊香精等慢速搅拌20min。

(3) 将上述膏体移入高速离心机中脱水形成固状物备用。

(4) 将上述制备好的原料移入压片机进行快速热压成型，再进行整形压片处理，并用提前加热溶解好的聚乙二醇对洗衣皂片进行喷雾包膜处理。

(5) 冷却至室温时进行成品性状切片，控制片剂厚度约为2～3mm、切片约为5mm×5mm左右的正方形片剂或长方形、重5g左右的片剂，经质量检验后包装入库。

由于含有皂粉原料，它的活性物质主要是脂肪酸，原料90%以上来自可再生的植物油脂，不易溶于水，虽然进行了技术合成配制，在洗涤过程中仍然受到温度及洗涤条件的限制，影响洗涤效果。为此，本实验针对洗衣皂粉中脂肪酸钠溶解性差的问题，进行了多项分析研究与实验。一是先用助溶剂将皂粉原料润湿溶解后再和其他原料复配，二是添加了适量的崩解扩散剂经高速均质搅拌热压成型，使洗涤片剂中产生微孔成蜂窝状，微孔有利于水溶液的侵入，在分散活性物质的作用下快速分散溶解，不会产生类似于皂粉中含有不溶颗粒等物质，可以全面提升洗涤质量。

2.5 去污力与泡沫净洗测试

2.5.1 多功能速溶洗衣皂片样品去污力测试

样品委托山东日化检测中心依照G B/ T13174-2008《衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》标准规定进行测定数据见表3。

通过数据显示表明2号样品比1号样品综合去污力提高了2.66倍，综合去污力优良。

2.5.2 净洗泡沫的测试

分别称取国标洗衣粉与速溶浓缩洗衣皂片实验样品2.0g，置于洗涤质量完全相同的小型洗衣机中，加入质量相同的实验织物及温度相同的自来水1.5kg，同时开机洗涤10min；连续净洗4次，直至洗衣机内的水溶液基本无泡沫为止。

在净洗过程中，分别观察两台洗衣机内的泡沫情况，由于实验样品所采用的原料性质结构不同，其结果差别较大，通过观察，速溶浓缩洗衣皂片经两次净洗泡沫消失很快，到第3次净洗时已不再有泡沫出现。国标普通洗衣粉经过第3次净洗时仍有部分泡沫，到第4次净洗时还有微量泡沫，说明漂洗净洗效果不如2号配方，其结果见表4、表5。

表4 采用LAS、AEO9为主体原料的国标洗衣粉样品测试结果

表5 以天然皂粉为主体添加多元表活复配制成的速溶洗衣皂片样品测试结果

2.6 综合性能比对分析

根据配方原料加工技术的不同在样品使用方面进行综合性能对比分析（见表6）。由表6所述综合性能比对结果可以得出结论：速溶洗衣皂片的综合性能〉洗衣皂粉〉洗衣粉。

2.7 使用天然竹醋粉

天然竹醋粉与其他化学防腐剂性能对比见表7。

配方中的竹醋粉为消毒灭菌防腐剂，是利用天然竹材热解得到的液体，浓缩后采用微胶囊技术包裹而成，稳定性能良好，它对植物和动物的组织具有很好的渗透性和吸收性。在日化行业中用于抗霉、抗菌、抗氧化性，对致病菌抑杀活性显著，防腐保鲜效果良好。在医疗保健中竹醋液可以起到防菌杀菌作用，具有清洁皮肤和杀菌、消毒、消炎等作用，可使皮肤角质软化，紧缩肌肤，促进血液循环，对皮肤粗糙、过敏性皮炎有良好的效果，并具有很好的清洁作用，它可广泛应用于农业、医疗、日化、保健等各领域。本实验根据天然竹醋液的特性制成微胶囊竹醋消毒粉在片状洗涤剂中使用，经实验检测效果良好。

表6 3种实验样品使用性能综合对比情况

表7 含有不同防腐灭菌剂实验样品的性能比对

2.8 含有竹醋成分的速溶洗衣皂片抑菌实验及方法

实验依据卫生部《消毒技术规范标准》制定抑菌检测方法。

(1) 实验材料：菌落培养计数等所需器材及实验试剂由省质量技术监督院测试中心协助提供。

(2) 操作程序：倾注琼脂培养基平板法。

(3) 将菌悬液稀释成105～106cfu/mL作为实验用菌悬液。

(4) 将被测含有竹醋成分的速溶洗衣皂片样品，制成50mm×50mm样片，用75%乙醇消毒后，逐片平放于无菌平皿内，取0.1mL实验用菌悬液滴于样片中央，涂匀，使菌液与样片边沿留有5mm的距离。置于（36±1）℃恒温箱内干燥30～60min，作为染菌的抑菌样片备用。

(5) 将染菌的抑菌样片有菌面朝上平贴于无菌琼脂平板表面。

(6) 用半固体琼脂3.0～5.0mL，均匀覆盖于染菌样片表面，置于（36±1）℃恒温箱培养18～24h，观察结果。

(7) 另将实验用菌悬液作适当稀释，使其浓度为1×103～2 ×103cfu/mL，取其0.1mL滴染于不含抑菌剂的同质样片上涂匀，与实验组样片做同样处理后，同放一平板内，用半固体琼脂覆盖培养，作为阳性对照。

(8) 实验同时，实验菌悬液作活菌计数，并观察不含抑菌剂的对照样片受试菌的培养计数，实验重复3次。

(9) 抑菌率的计算

抑菌率=[（对照平均菌落数－实验平均菌落数）/ 对照平均菌落数]×100%。

(10) 测试结果依据卫生部《消毒技术规范标准》中规定要求，参照GB 14930.1食品工具设备用洗涤剂卫生标准进行检测，由于竹醋液具有良好的抗菌作用，对致病菌抑杀活性显著，防腐保鲜效果较好，检测结果如下：

细菌总数：标准要求≤1000个/g；实测＜10个/g；

大肠菌群：标准要求≤3个/100g；实测＜3个/g。

其他各项均符合国家标准规定要求，由此可见经过微胶囊技术包裹的竹醋消毒灭菌防腐剂使用效果良好。

3 结语

多功能速溶天然洗衣皂片是将洗护功能结合起来的绿色洗涤产品，具有天然、强去污、超低泡、易漂洗、净洗方便等特点，配方中采用微胶囊包裹技术制备的竹醋粉消毒防腐灭菌剂，使产品的稳定性及效果得到了进一步提高，同时采用天然植物提取的茶皂素和无患子皂苷活性物质进行多元复配，配合绿色环保的螯合剂及复合生物洗涤酶增效使用，去污强劲，具有遇水即溶泡沫少，不含荧光增白剂、洗涤不伤肌肤，能够更加深层地清洁护理衣物，使衣物更加柔顺，消毒灭菌防腐多效合一。

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[4] 李云涛, 贾斌. 茶皂素的提取工艺及其在洗涤剂中的应用[J]. 茶叶科学, 2006, 26(3): 199-203.

[5] 陈叶享. 更绿色和持续性螯合剂GLDA及其应用之道[J]. 中国洗涤用品工业, 2011(3): 67-70.

[6] 卫生部.消毒技术规范及GB 14930.1[S].

Research and Production of Multi-functional Instant Natural Laundry Soap Flakes

Guo Junhua
(Shandong Jieneng Group Co., LTD. Leling, 253600, Shandong)

Technology improvement changes the solubility of sodium fatty acids, and the application of the effervescent disintegrating dispersion principle helps laundry soap flakes dissolve more thoroughly. This paper introduces the research and development of multi-functional instant natural laundry soap flakes, with the concentrated formula selecting natural soap powder, sapindoside and tea saponin as main raw materials, the addition of green and safe mixed complex of surfactants for lower irritation of washing products to skin, better security of human body and environment, the protection of fabrics, fast scattered dissolution, strong detergency, less foam as well as easy rinsing, and the employment of microcapsule essence making clothes keep long and durable fragrance after washing. The natural bamboo vinegar extract powder employed for disinfection, sterilization and preservationin the formula is produced with microencapsulation technique which adopts the liquid concentration product acquired from the pyrolysis of natural bamboo materials. This natural substance not only produces good disinfecting, sterilizing and preserving effects, but also contains the function of disinfection, diminishing inflammation, skin caring, etc. The integrative test achieved good results.

instant；natural laundry soap flakes；low carbon and environmental friendly

TQ648.5

A

1672-2701（2016）12-48-07

郭俊华先生，高级工程师，现任山东洁能集团有限公司总工，主要负责技术研发及质量管理工作；研究方向：日化及洗涤产品的研发；E-mail：13639488066@163.com。