染料转移抑制剂在洗衣凝珠中的性能研究

梁水娇 宋晶晶 卢宇毅

（广州市盛邦化工科技有限公司，广东广州，510623）

从搓衣板到洗衣机，人们的洗衣工具随科技的发展迭代更新，相应的织物洗涤剂也从肥皂发展到洗衣粉、洗衣液、洗衣凝珠。洗衣凝珠顺应目前洗涤产品节能高效、绿色安全、使用方便的主流发展方向[1]。

洗衣凝珠形式新颖、使用方便、浓度高，在提供清洁力的同时，还可增加柔顺、杀菌、除异味等多种功效，这无疑会给消费者带来更好的使用体验。而在日常洗涤过程中，有色织物脱落的染料易沉积到其他织物上。为了防止脱落的染料转移到其他织物，添加护色剂显得十分必要。本文从防串色角度对比测试几款洗衣凝珠的染料转移抑制剂性能，论证3种不同染料转移抑制剂的性能差异。

1 实验部分

1.1 实验试剂与仪器

市售洗衣凝珠I，市售洗衣凝珠II，自配标准洗衣液，表1中涉及的序号为1～12的洗衣凝珠基体原料，染料转移抑制剂4种：FLOSOFT CCP（SNF），TEXCARE DFC 6 PRE(CLARIANT)，PVP（聚乙烯吡咯烷酮），市售护色剂A。

市售直接染料：黑色、黄色、红色、蓝色。

仪器：RHLQ-III立式去污机，WSD-3C白度计。

1.2 实验布料

SWISSATEST的EMPA130/132/133染色布，James Heal的DW多纤维布，其成分如图1，JB00标准白布。

去污力测试采用JB01，JB02和JB03标准污布。

1.3 确定测试样

洗衣凝珠配方见表1。

洗衣凝珠为了保持膜的稳定性，在配方上通常把水的含量降到10%以下[2]，这使得功能性聚合物在配方体系中的兼容性问题更易出现。大多数染料转移抑制剂属于聚合物，在洗衣凝珠中体现染料转移抑制效果首先要在基体中具有良好的兼容性。

实验在洗衣凝珠基体配方中添加不同的染料转移抑制剂，结果表明，在洗衣凝珠基体中添加0.2%～1.5%的FLOSOFT CCP和护色剂A时体系呈透明；添加0.2%的PVP时体系变得不透明；添加0.5%TEXCARE DFC 6 PRE有絮状物沉淀。为了比较CCP、护色剂A与TEXCARE DFC 6 PRE的染料抑制转移特性，剔除ACUSOL 845，用丙二醇补足添加量的洗衣凝珠基体*作为测试样。测试样列表见表2。

图1 DW多纤维布

表1 配方表

表2 6种洗衣凝珠测试样列表

1.4 实验方法

1.4.1 直接染料向JB00标准白布转移的测试方法

称取浓度为0.01%的蓝色染料溶液200g，在溶液中添加1g洗衣凝珠搅拌溶解后放入4cm×5cm的JB00，浸泡30min后用自来水漂洗1次，室内自然晾干后用白度仪读取色差△E。黑色、黄色、红色染料以同样的方法测试。

k-means算法的时间复杂度为：O（nkt）。其中，k指聚类簇数，t指迭代次数，n指对象数，所以对于处理大数据集时，具有高效性，而且实现方式简单、快速。通过实验表明，k-means对于处理簇接近高斯分布时，效果更好。因为k-means需要事先指定k作为初始质心，对k的选取会导致不同的分析结果，所以对于一些事先需要分类的数据分析效果不好，影响最终分析结果。对“噪声”和孤立点数据较为敏感，容易对均值产生较大影响，且分析只能保证局部最优，不能保证全局最优。

1.4.2 染料从EMPA有色布向JB00及DW多纤维布转移的测试方法

将J B 0 0标准白布、D W多纤维布、染布EMPA130各剪成4cm×10cm的布块，按外层为一块JB00标准白布和一块DW多纤维布，中间层为一块EMPA130染布的规则，对齐后使用订书机装订成一个测试布样，计为EMPA130测试布料。因需要测试6种洗衣凝珠，准备6组。EMPA132、EMPA133步骤与上述步骤一致，各准备6组。

3种色布混合测试：将E M PA编号为1 3 0（红）、132（黑）、EMPA133（蓝）的3种色布各裁剪出大小为4cm×3.3cm的布块。将4cm×10cm的一块JB00标准白布、4cm×10cm的一块DW多纤维布、4cm×3.3cm EMPA 130（红）、132（黑）、133（蓝）的色布各一块组合为一个测试布样，计为3种色布混合组，准备6组。

将6组EMPA130测试布料分别加入到立式去污机的6个洗涤缸中，1#洗涤缸使用市售洗衣凝珠I进行洗涤。2#、3#、4#、5#、6#缸分别使用市售II、基体+CCP、基体+A、基体、基体+DFC6。立式去污机的洗涤参数设置为水温（60±1）℃，转速120 r/min，洗涤时间30 min[3-5]。6个测试洗衣凝珠的试验浓度均为0.5g/L 。

洗涤晾干后统计JB00标准白布和DW多纤维布的被染色情况。

因DW多纤维布上各类型布料面积太小，不适宜采用色差△E来判断，故采用肉眼观察。JB00标准白布以洗涤前后的色差值来判定被染色的程度，JB00标准白布的△E值越小，防串色性能越好。

1.4.3 洗衣凝珠的去污力测试

参考《GB/T13174-2008 衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测试》、《QB/T 1224-2012衣料用液体洗涤剂》进行洗衣凝珠的去污力测试，测试条件为：水温30℃，250mg/kg硬水，转速120r/min，洗涤时间20min，洗衣凝珠测试浓度0.5g/L，标准洗衣液测试浓度2g/L。

2 结果与讨论

2.1 直接染料向JB00标准白布转移

使用1.4.1的测试方法测试表2中的6种洗衣凝珠测试样。JB00标准白布的△E值结果见图2，部分实物效果图见图3。

图2 不同防串色剂对标准白布的影响

图3 部分染料转移抑制效果图

图2数据结果表明，市售I、市售II、基体的洗衣凝珠△E值较添加染料转移抑制剂的洗衣凝珠高出很多，JB00标准白布被染程度高。添加DFC6的基体，对黑色、黄色、红色的直接染料的抑制效果比添加CCP、A的基体好。

2.2 染料从EMPA色布向DW多纤维布及JB00标准白布转移

2.2.1 DW多纤维布被染色的结果

洗涤过程中，EMPA有色布的染料会从色布上脱落，脱落的染料会向DW多纤维布上沉积。测试结果分别见图4-图7。

从图4中可看出，EMPA 130（直接红）脱落的染料在DW多纤维布材质为棉布的织物上染色最为严重，其中市售I与基体的测试样红色最深，含DFC的凝珠次之。DW多纤维布其他材质被染不明显，被染情况排序：市售I ≈ 基体＞基体+DFC6＞市售II≈基体+A ≈ 基体+CCP。

从图5中可看出，EMPA132(直接黑) 脱落的染料在DW多纤维布材质为尼龙的织物上染色最为严重，其他材质不明显，被染情况排序：市售I ≈ 基体＞基体+DFC6＞市售II ≈ 基体+A ≈ 基体+CCP。

从图6中可看出，EMPA133（直接蓝）脱落的染料在DW多纤维布材质为棉和尼龙的织物上染色明显，尼龙更为突出，其他面料不明显。棉布材质被染情况排序：市售I＞基体＞基体+DFC6≈市售II≈基体+A ≈ 基体+CCP；尼龙材质被染情况排序：基体＞市售I＞基体+A≈基体+CCP＞市售II ≈ 基体+DFC6。

从图7中可看出，当EMPA130/132/133三种色布混合在一起洗涤的时候，DW纤维布上的棉和尼龙材质被染严重，市售I和基体被染严重，添加染料抑制剂的洗衣凝珠被染程度明显降低。

图4 EMPA 130（直接红）测试结果

图5 EMPA 132（直接黑）测试结果

图6 EMPA 133（直接蓝）测试结果

图7 3种色布（EMPA130/132/133）混合测试结果

综合图4、图5、图6、图7，通过1.4.2的方法测试证明添加染料转移抑制剂的自配洗衣凝珠均有良好的染料转移抑制效果，市售II染料转移抑制表现良好，市售I无明显染料转移抑制效果。

2.2.2 JB00标准白布被染色的结果

洗涤过程中，EMPA有色布的染料会从色布上脱落，脱落的染料会向JB00标准白布上沉积，6款测试样3种色布分别测试的结果见图8，混合测试的结果见图9。

从图8、图9中看出，自配洗衣凝珠中添加染料转移抑制剂均起到明显的染料转移抑制效果。市售II的染料转移抑制效果良好，市售I染料转移抑制效果不明显，与基体等同。

图8 不同染料转移抑制剂对标准白布的影响（3种色布分别测试）

图9 不同染料转移抑制剂对标准白布的影响（3种色布混合测试）

2.3 测试样的去污力结果

测试样去污力结果见表3。

由表3可以得出，洗衣凝珠的测试浓度为标准洗衣液1/4，基体+CCP的洗衣凝珠去污值优于标准洗衣液。

表3 测试样去污力

3 总结

利用直接染料和EMPA标准色布，建立测试方法，模拟家庭彩色衣物与白色棉布，及浅色不同材质布料一同洗涤的情况，对比6款洗衣凝珠的防串色性能。得出如下结论：

（1）直接染料实验，添加DFC6的洗衣凝珠对JB00标准白棉布染料转移抑制效果最佳。市售洗衣凝珠I和市售洗衣凝珠II无明显效果。

（2）EMPA多种色布单独及混合测试结果表明，添加0.2%（固含量）染料转移抑制剂的洗衣凝珠对DW多纤维布的不同面料及JB00标准白布均具有明显的染料转移抑制效果，对整体而言，添加CCP的洗衣凝珠具最高性价比。市售洗衣凝珠II对DW多纤维布的不同面料及JB00标准白布的染料转移有明显的抑制性。

（3）标准洗衣液的表面活性剂添加量较低，去污力测试，洗衣凝珠采用标准洗衣液1/4的测试浓度。添加 FLOSOFT CCP的洗衣凝珠去污值优于标准洗衣液。

（4）后续可以验证不同染料抑制剂的添加量对洗涤结果的影响。