无水浓缩液体洗涤剂的研制与包材的选用

郭俊华

（山东洁能集团有限公司，山东乐陵，253600）

无水浓缩液体洗涤剂的研制与包材的选用

郭俊华

（山东洁能集团有限公司，山东乐陵，253600）

采用低泡表面活性剂配制了无水浓缩液体洗涤剂，产品易于清洗、漂洗。测试结果表明，其去污力良好。香精采用微乳化工艺技术配制，由表面活性剂和水将油性香精包裹成微米小颗粒，形成液态微乳化香精，使微乳化的香精在液体洗涤剂中更加稳定，可延长香精的留香时间 。配方中的绿色A.SAP属全球首创天然有机抗菌剂，具有良好的抗菌抑菌能力，在2 min内可杀灭90%以上金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠球菌等有害细菌，综合洗涤功能效果良好。

浓缩洗涤剂；无水；性能测试；包材；香精；有机抗菌剂

随着生活水平的提高，人们对洗涤剂的追求已经不再是简单的满足其良好的去污能力，而是呈现多样化需求的趋势。洗涤剂将继续向着环保、节水、高效、温和、安全、功能化、专业化、使用方便与节能的方向和人性化方向发展，技术创新和产品创新将是洗涤剂生产企业开拓市场的重要途径。本实验正是根据国家倡导的环保低碳生活理念，洗涤用品将朝向多样化、浓缩化的发展趋势，采用新型绿色环保的表面活性剂与助剂复配，研发出高效浓缩无水洗衣液产品，对泡沫、去污力、易漂性和水溶分散性进行了比较及测试，结果表明，产品配方稳定、溶解迅速、去污力、净洗效果良好，综合性能优良。实现了更多功能一体化，外观形态多样化的洗涤产品。

1　研制理念

为落实国家倡导的低碳经济、节能环保、低能耗的发展思路，更加符合社会潮流发展及消费大众的需求，洗涤用品应多功能化，也就是说洗涤剂具有去污功能的同时，还兼有除静电、漂白、杀菌、消毒、保护肌肤等功能，实现多功能一体化的优质产品。随着人们安全环保意识的增强，消费者对洗涤剂产品的质量要求越来越苛刻，既要安全环保，不伤皮肤和织物，又要使用方便且效果良好，因此，产品设计理念要符合时代潮流，绿色、安全、环保和健康的产品将成为未来洗涤用品市场的主要发展趋势。

2　原料试剂与仪器设备

2.1原料试剂

三乙醇胺99.0%，广州西岭化工有限公司；1,3-二甲基-2-咪唑啉酮DMI 99.5%，由沧州康壮化工股份有限公司提供；进口水溶膜，由青岛万荣包装制品有限公司提供；氨三乙酸三钠（NTA三钠）99.0%，丽水博瑞特化工有限公司；A.SAP抗菌剂，福州圣德莉信息技术有限公司；醇醚羧酸盐90%，上海发凯化工公司；脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES70%，上海中喜化工有限公司；液体复合酶，诺维信南京东日进出口公司提供；月桂醇醚磷酸酯98.0%；广东省清新县宏昊化工有限公司； NP-10磷酸酯99%，淄博双益精细化工厂。

2.2仪器设备

电子恒温水浴锅 HHS-2S型一台，上海南阳仪器厂；均质乳化搅拌机 JRJ-300-1型一台，上海标本模型厂。

3　无水浓缩液体洗涤剂配方设计

表1为试验配方主要原料的质量及组分比例。

表1　配方

配方中的醇醚羧酸（盐）是一类新型的多功能绿色阴离子表面活性剂，无毒、无刺激、易生物降解，且兼备阴离子和非离子表面活性剂的特点，可以在广泛pH值范围使用。还具有优异的去污、乳化、分散和钙皂分散能力，并且泡沫细腻，耐酸碱、耐硬水、耐高温、耐氧化还原剂。配伍性好、尤其对阳离子的性能没有干扰，具有良好的增溶能力。

脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐（FMES）在阴离子表面活性剂中，属于低泡沫产品，并有良好的耐硬水性能和低温流动性能，是目前净洗能力较高的产品，其净洗能力远高于其它阴离子表面活性剂；FMES的钙皂分散能力高达310mg/kg，LAS的钙皂分散力仅为98mg/kg，AES的钙皂分散力为203mg/kg，FMES具有优秀的分散性能和蜡质的去除力，在清洗过程中，脂肪酸甲酯具有与油脂和蜡质相类似的分子结构，根据相似相溶的机理，FMES凭借其强大的分散净洗力和高乳化力，可与脂肪醇醚复配使用，保留脂肪醇醚乳化力的同时获得良好的分散净洗力，更容易清除织物表面的油蜡等杂质；可防止油污反沾污到织物表面，从而，获得很好的均匀性。

为提高或增加产品的净洗能力和去污能力，将添加适量的DMI和将阴、非离子表面活性剂复配，使溶解污垢的能力大大提升。

配方中A号助溶剂具有无毒、无刺激性，有良好的水溶性，与各种表面活性剂、助剂有良好的相溶性，它还具有优良的润滑性、保湿性、分散性、抗静电性及柔软性等，因此，可广泛用于日用化工行业的产品配方中。为了本配方有良好的消毒抗菌能力，经过反复筛选比对，确定采用A.SAP为消毒抗菌剂，并与醋酸洗必泰进行效果对比分析。以下是比对及数据。

本实验采用的微乳化香精工艺技术就是根据香精沸点低，挥发性高，留香时间短等特点，在一定程度上影响了产品的品质与应用，所以香精香料的缓释技术和控释技术是目前国内外研究的热点和难点。而微乳法配置正是利用了物质与香精分子一定的包裹关系，通过滴加香精和均质搅拌，由表面活性剂和水将油性香精包裹成微米小颗粒，形成液态微乳化香精，使微乳化的香精在液体洗涤剂中更加稳定，通过两个界面才能释放，起到了缓释的作用，延长香精的留香时间 。

表2为目前市场上常用的各种湿巾抗菌剂的比较情况。

表2　目前市场上常用的各种湿巾抗菌剂的情况

表3为A.SAP洗液抗菌剂与醋酸洗必泰的对比。

绿色A.SAP属全球首创天然有机抗菌剂，以大豆萃取液为主成分，由于其高度的安全性和抗菌效果，已广泛应用于抗菌、防霉、消毒等诸多领域，由于其安全、高效、性价比高等特点，是妇科洗液、湿巾、卫生巾、口腔用品、洗衣液、洗手液、瓜果保鲜与消毒、环境消毒等的抗菌剂，其抗菌机理如下；

(1) A.SAP对微生物酵素产生障碍，使微生物自身发生机能抑制，从而达到杀死菌的目的。抗菌范围广且对病毒也有失活化效果。如对以下菌（病毒）有效：MRSA（耐性黄色葡萄球菌）、大肠杆菌、O-157、候蒙尼尔菌（食物中毒原因的主要菌）、雷吉欧尼拉菌（公共浴室传染的主要菌）、白癣菌、绿脓菌、霉菌、红眼病病毒、肺炎杆菌类等各类菌。

(2) 抗菌效果显著，与其他抗菌剂比较，A.SAP抗菌剂具有非常高的抗菌效果，其400倍稀释液可在2 min内杀灭90%以上的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠球菌；其1000倍的稀释液具有广谱抗菌，对革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌、真菌和酵母菌等均有很好的杀灭作用。

表3　A.SAP洗液抗菌剂与醋酸洗必泰的对比数据

4　螯合剂的选用

三乙醇胺在纺织工业中是良好的溶剂，是织物柔软剂的原料，在液体洗涤剂中加入三乙醇胺，可增进油性污垢特别是非极性皮脂的去除，且有极好的相容性。它与酒石酸、庚糖酸盐、葡萄糖酸钠，氨基羧酸、聚羧酸高聚物等复配，都具有较强的螯合Ca2+、Mg2+、Fe3+的能力。马来酸-丙烯酸共聚物钠盐具有很好的螯合能力，能改善和提高洗涤剂的去污能力，可生物降解，是一种新型的环保型螯合分散剂。用作钙、镁、铁盐的分散剂、悬浮固体物分散剂、积垢抑制剂，并且有吸附杂质防止污垢再沉积的功能，可用于各种洗涤剂和清洁剂、家用和公共设施用洗涤剂、工业洗涤剂，具有良好的配伍性和胶体分散作用，改善产品的稳定性和均匀性。和三乙醇胺复配使用，可提高洗涤剂产品的螯合能力。

5　水溶膜的选用

水溶性薄膜由于具有环保特性，已受到世界发达国家的广泛重视。例如日本、美国、法国等已大批量生产销售此类产品，像美国的W.T.P公司和C.C.I.P公司，法国的GREENSOL公司以及日本的合成化学公司等，其用户也是一些著名的大公司，例如Bayer（拜耳）、Henkel（汉高）、Shell（壳牌）等大公司都已开始使用水溶性薄膜包装其产品。并且得到上述国家环保部门的认可。经反复比对测试 发现国产水溶膜透明度及储藏稳定性较差，影响洗涤剂的视觉效果和保质期内的产品质量，因此，确定采用进口水溶膜进行包装。

表4是由青岛万荣包装制品有限公司提供的进口水溶膜的溶解数据。表5是以25mm厚的薄膜为试验材料在不同湿度下测得的力学性能数据。

水溶膜产品的特性：具有水溶性特点，冷水可溶，水溶速度可设计选择，无毒无污染。可用作浓缩洗涤剂（包体液体、固体）的新型包装，具有使用方便、时尚，符合现代社会潮流的发展。

表4　进口水溶膜的溶解时间

表5　25μm厚的薄膜为试验材料在不湿度下的力学性能数据

6　性能测试

6.1稳定性测试

试验样品按QB/T 1224-2012《衣料用液体洗涤剂》标准规定的稳定性测试进行。

耐热（40±2）℃下保持24h，恢复至室温后与试验前无明显变化。

耐寒在（5±2）℃下保持24h，恢复至室温后与试验前无明显变化。经测定低泡无水浓缩洗涤剂样品稳定性能良好 。

6.2去污力测试

样品经山东省质检院日化检测中心依照GB/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。数据如表6。

表6　无水浓缩液体洗涤剂去污力测试数据

测试数据显示：本实验选用低泡高效去污原料研制的配方，易于净洗、漂洗，综合去污力优良。

6.3试验样品及胶囊珠溶解测试

本方法将无水浓缩液体洗涤剂包装设计成10g圆形，15g、20g、25g方形的胶囊珠包装，采用胶囊珠/10g重量型进行洗涤性能测试。

（1）将含有洗衣液的胶囊珠/10g的水溶膜包装加入到 20℃的水中，发现一分半开始溶解，5分钟基本溶解完毕（由于内含液体洗涤剂，胶囊珠内外温度不同，减缓了水溶膜的溶解速度），搅拌时，水溶膜的溶解速度加快，溶解速度可提高1/4。

（2）将含有洗衣液的胶囊珠/10g的水溶膜包装置于恒温干燥箱中，测试其最低溶解温度，当温度超过66℃，胶囊珠开始溶解，当温度达到70℃时溶解速度加快，内部溶液流出。根据测试的结果，浓缩液体洗涤剂水溶膜胶囊珠的存放应避免高温，宜在阴凉通风处存放。

7　结语

近年来，中国洗涤用品工业协会也加大了工作力度，积极推进洗涤剂的浓缩化进程，已经呈现出品种多样化、品类细分化、性能效果提升的良好发展势头。而洗涤剂产品的结构性发展重点也趋于低碳化，尤以液体化、浓缩化、绿色安全为主基调。然而，开发生产真正节能、节水、高效、温和、使用方便以及符合环保要求的产品仍然任重道远，是当前及未来洗涤产品技术提升的努力方向。随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，各种合成洗涤剂新产品尤其是浓缩型洗涤剂，显示出其强大的增长潜力。为此，我们研制开发了一款高浓缩无水液体洗涤剂推向市场。本实验研制的浓缩液体洗涤剂具有使用方便、溶解（分散）速度快、低温洗涤效果好、体系碱性低、易于漂洗、对织物和肌肤更加温和的洗涤剂产品，并采用微乳化的加香技术，得到清香逸人、留香长的产品，实现了多功能一体化优质产品的要求。

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[8] 卫生部.消毒技术规范[S].

The Development of Anhydrous Concentrated Liquid Detergent and Selection of Packing Materials

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

Prepared by adopting low-foaming surfactant, this product is easy to wash and rinse. Test results indicate that the product has strong detergency power. The liquid micro-emulsion essence is developed by applying micro-emulsion process technology of turning oily essence into micron size particles with the compound of surfactant and water, which can strengthen the stability of micro-emulsion essence in liquid detergent and extend the scent lasting time of essence. As the global first natural organic antibacterial agent, the green A.SAP in the formulation can eliminate 90% plus of harmful bacteria within 2 minutes, such as staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida sporogenes, with its strong antibacterial and bacteriostatic activities, which constitutes effective integrated washing function.

concentrated liquid detergent；anhydrous；property test；packing materials；essence；organic antibacterial agent

TQ649.6

A

1672-2701（2016）10-50-06

郭俊华先生，高级工程师，现任山东洁能集团有限公司总工，主要研究方向：日化及洗涤产品的研发；E-mail：13639488066@163.com。