泡沫清洗剂性能研究（一）

潘仲健 陈炳耀 宁智勇 艾书毅

摘 要：本文旨在通过探索泡沫清洗剂的性能从而确定最佳去污效果的配比。实验结果表明：质量分数为0.1%～5%的脂肪醇聚氧乙烯醚，0.1%～5%的十二烷基苯磺酸，0.1%～0.3%的氢氧化钠，0.2%～0.6%的6501椰子油二醇酰胺，9%～12%的有机溶剂，87%～90%的去离子水配制出的料液，再以料液与抛射剂比为9/1的比例装填在封闭罐体内制作的成品去污性效果较优。

关键词：泡沫;清洗剂;去污效果

中图分类号：TQ649 文献标识码：A

0 引言

在日常生活中，我们都会因为各种原因弄脏身边的沙发、桌面、碗具等器具，从而我们需要清洗剂来清洁被污染的器具。清洗剂又分为非泡沫型清洗剂与泡沫清洗剂。泡沫清洗剂主要是用于提高非泡沫型清洗剂的清洗效率而创造出来的，它相对于非泡沫型清洗剂优点在于可以增加与污渍或油污接触的相对表面积，渗透力强，加速溶解污渍，减少清洗过程中水源过多的消耗与时间。本文主要研究泡沫清洗剂的性能从而选出最佳去污效果的泡沫清洗剂。

影响泡沫清洗剂的清洗效果的主要性能因素有：泡沫的消泡速率、泡沫细腻程度、消泡过程是否有大面积泡沫层坍塌。我们主要通过这三个性能因素进行研究泡沫清洗剂。

1 实验

1.1 主要仪器与试剂

主要实验仪器：烧杯，奥特斯电子天平（型号：HC-003/002/001，深场市奥特斯衡器有限公司）、强力电动搅拌机（强力型）（型号：JB200-D，上海标本模型厂）、填充机（广州利华包装设备），压力表（型号：ATE3000-SY，金湖中泰仪表有限公司）。

主要试剂：脂肪醇聚氧乙烯醚（工业级，郑州煜祥化工产品有限公司），十二烷基苯磺酸（工业级，山东鑫如利化工科技有限公司），氢氧化钠（工业级，沧州柒拾玖化工有限公司），6501椰子油二醇酰胺（工业级，江苏省海安石油化工厂），异丙醇（工业级，济南联顺化工有限公司），乙二醇丁醚（工業级，济南世纪通达化工有限公司），二乙二醇丁醚（工业级，南通润丰石油化工有限公司），液化石油气（别名LPG，工业级，中山东凤凤燃），去离子水。

1.2 实验方法

1.2.1 基础配方

1.2.2 料液及成品的制备

用22.88%的去离子水溶解全部氢氧化钠，同时通过电动搅拌机以500 r/min的速度加速冲充分溶解分散形成A溶液。

用55%的去离子水搅拌溶解全部的AEO-9，十二烷基苯磺酸，椰子油二乙醇酰胺6501和溶剂（乙二醇丁醚），同时通过电动搅拌机以700 r/min的速度加速充分溶解分散形成B溶液。

将A液缓慢倒进B液体系并且同时通过电动搅拌机以700 r/min的速度分散搅拌均匀形成料液。最后，再将料液与抛射剂（LPG）以质量比为10：1的配比通过填充机灌装进封闭的罐体里制得成品。

1.3 性能测试

1.3.1 内压

按GB/T 14449的规定进行测试。

1.3.2 消泡速率

将成品摇匀，喷在100 mL的透明烧杯里，直至泡沫刚好100 mL。之后用秒表计算消泡时间，直至烧杯里泡沫已经只剩一层泡沫或者已经可以在部分位置见到料液无泡沫，计时停止，读出时间即为消泡时间t（min）。消泡速率v=100 mL/t（min）=100/t（mL/min）。

1.3.3 喷出率

按GB/T 14449的规定进行测试。

2 结果与讨论

2.1 消泡速率

如果清洗剂的消泡速率快或者泡沫层局部消泡过快会导致泡沫层坍塌，就会使得清洗剂没有完全渗透被油污污染的物件，与之充分接触，溶解，从而使得清洗不完全，需要多次清洗导致清洗效率降低;如果清洗剂的消泡速率过慢，会使得清洗剂溶解油污后泡沫剩余过多，需要用水再漂洗一遍。但泡沫清洗剂的意义在于免水洗，这就违反了泡沫清洗剂产生的意义。再者，细腻程度会导致与泡沫接触的相对表面积不同，面积越大，则清洗越快;面积越小，则清洗速度越慢。所以要求选择一个合适的消泡速率来组成泡沫清洗剂[1]。而在基础配方中，溶剂与抛射剂的种类是主要改变消泡速率的变量。

2.1.1 溶剂变量对消泡速率的影响

通过改变基础料液配方的溶剂的种类，我们可以得到各种溶剂对应的消泡速率、有无大面积坍塌与细腻程度（注：1为细腻度最高，5为细腻度最低），如下表2。

由实验可知，不同溶剂的消泡速率：乙二醇丁醚（小防白水）>二乙二醇丁醚（大防白水）>二丙二醇甲醚>丙二醇>>丙二醇甲醚>异丁醇>乙醇>乙二醇>甲醇>丙三醇。细腻度：丙三醇>乙二醇=丙二醇甲醚=二丙二醇甲醚=乙二醇丁醚（小防白水）=二乙二醇丁醚（大防白水）>乙醇>丙二醇>甲醇=异丁醇。没有大面积坍塌对应的溶剂有：乙二醇、丙二醇、二丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚（大防白水）。

所以综合数据后，可以选择的溶剂种类有：二乙二醇丁醚（大防白水）、二丙二醇甲醚、丙二醇，可以通过复配达到更好的效果。

2.1.2 抛射剂变量对消泡速率的影响

通过改变基础配方的抛射剂的种类（由于CO2压力过大，配制过程中只需要充填CO2将罐体内压达到0.48～0.68兆帕即可），我们可以得到各种抛射剂对应的消泡速率，如下表3。

由于DME（二甲醚）与CO2的消泡速率过快，并且CO2难以起泡（即起泡性能较差）。最终，抛射剂不选DME（二甲醚）与CO2，选择LPG（液化石油气）。

3 结论

泡沫清洗剂的清洗能力主要来自于表面活性剂与环保溶剂，表活的筛选可以满足泡沫的效果，同时具有比较良好的油污清洗效果。环保溶剂的加入可以增强产品的清洗力，但对泡沫会影响，因此需要对溶剂配方进行复配。在质量分数为0.1%～5%的脂肪醇聚氧乙烯醚，0.1%～5%的十二烷基苯磺酸，0.1%～0.3%的氢氧化钠，0.2%～0.6%的6501椰子油二醇酰胺，10%的复配溶剂，87%～90%的去离子水配制出的料液，再以料液与抛射剂LPG（液化石油气）比例为9/1的比例装填在封闭罐体内制作的成品效果较优。

参考文献：

[1]王玉雷，陈炳耀，李乐，等.环保气雾型水基泡沫清洗剂的研究[J].日用化学品科学，2010，33（11）：19-23.