去除织物阴干异味洗衣液的研究
2022-01-01孙璐璐潘莹莹张世新许文君陈园园上海家化联合股份有限公司上海200080
孙璐璐 潘莹莹 张世新 康 燕 许文君 陈园园上海家化联合股份有限公司,上海,200080
织物护理市场竞争一直非常激烈,尤其是洗衣液市场。随着人们对生活品质要求的提高,仅提供具有去污效果的常规型洗衣液已经远远不能满足消费者的需求[1],为此各大品牌开发了不同概念宣称和附加功能的洗衣液。
中国南部地区的多雨天气,尤其是长江中下游地区的梅雨季节,使衣物在阴干晾晒的过程中很容易产生令人不愉快的异味。目前已有祛味功能的洗衣液上市,但大部分祛味方案的思考设计不够全面,治标不治本,效果不佳。因此深入分析阴干异味产生的机制是非常必要的。Munk S.等研究发现,生活中产生的各种不良气味及衣物上的不良气味都与微生物的存在有关,而在对产生阴干异味的细菌进行筛选、形态观察、生物特性解析和16S rRNA基因的碱基排列系统树解析后,证明了奥斯陆莫拉菌是产生衣物阴干异味的主要源物质。庭野悠等对产生阴干异味的成分及产生场合进行了实态调查,结果发现消费者感受到的洗涤后衣物散发的不良气味具有“汗味或抹布样臭气”的共同特征,并确认抹布样臭气是产生阴干异味的源物质[2]。此外,衣物上一些肉眼看不见、未被洗去的污垢也是造成衣物产生异味的原因之一[3],这些污垢为细菌提供良好的营养环境,使其增长繁殖,从而代谢产生异味。
由此看来,阴干异味的产生具有三个要素:异味源、异味本身、异味源生长环境。因此,如果可以直接消除异味源生产环境、抑制产生异味的细菌生长,即可从源头消灭异味,若能去除异味本身,则可保持环境清新气味。本研究采用“治标更要治本”的策略,针对三个要素来设计配方方案,如杀菌剂筛选[4],香精和植物祛味剂的加持,并通过抑菌效果、祛味功效和去污力来综合考察评价,最终研究开发出一款可以全方位去除衣物阴干异味并抑制其产生的洗衣液。
1 抑菌实验部分
1.1 洗衣液样品制备
称取适量去离子水于洁净烧杯中,搅拌状态下,依次加入18%质量分数(以活性物计)的主表面活性剂、适量杀菌剂(难溶于水的杀菌剂可先与表面活性剂预混)、适量助剂,用去离子水补足至100%质量分数,搅拌均匀即可。洗衣液样品分别添加了不同的杀菌剂,具体信息见表1。
表1 抑菌环结果
1.2 实验菌种和方法
实验菌种:奥斯陆莫拉菌ATCC19976。
抑菌环实验方法:牛津杯双层平板法。
模拟现场抑菌实验方法:ATP荧光检测法。
1.2.1 抑菌环实验Ⅰ
参考洗衣液实际使用浓度,分别制备不同的洗衣液样品。在无菌培养皿中倒入10 ml加热融化的灭菌牛脑心浸出液培养基(brain-heart infusion medium),待凝固后按一定次序整齐放入灭菌的牛津杯数个。将冷却至50 ℃左右的BHI培养基中加入107CFU/ml菌悬液1 ml,混合均匀后倒入培养皿。待冷却后用无菌镊子取出牛津杯,吸取100 μl不同的洗衣液样品至圆孔内,37 ℃恒温培养箱中培养24 h,3次平行试验后记录抑菌圈直径(mm)。
评价规定:抑菌环直径>7 mm者,判为有抑菌作用。抑菌环直径≤7 mm者,判为无抑菌作用。
结果如表1所示,与无任何杀菌剂的1号洗衣液样品相比,含有酚类和二苯脲类杀菌剂的洗衣液2号、3号、4号均对奥斯陆莫拉菌ATCC19976有一定的抑菌效果,其中含酚类杀菌剂A、B的2号、3号洗衣液抑菌效果更佳。
1.2.2 模拟现场抑菌实验
模拟测试洗衣液对已染菌衣物的即时洗涤抑菌效果和洗后对衣物延时抑菌的效果,并采用ATP荧光检测方法开展评价。ATP存在于包括微生物在内的所有生物活体中,通过一系列的裂解和催化效应,活菌中的ATP催化分解生成AMP并通过荧光酶作用后发光,测量其发光强度可与活体微生物的含量成正相关。
1.2.2.1 即时抑菌实验
将灭菌布片浸泡在108CFU/ml的奥斯陆莫拉菌ATCC19976的菌悬液5 s,并在37 ℃的烘箱中放置4 h后,分别在布片上均匀涂抹不同量(0.8 g或2.0 g)的洗衣液样品或2 ml无菌标准硬水作用5 min,作为洗衣液样品组和无菌硬水对照组。
分别把不同组的布片放至400 ml标准硬水中,室温下搅拌15 min模拟洗涤后,再将布片转移至另一个装有400 ml标准硬水的容器中,室温下搅拌5 min模拟漂洗后,再模拟漂洗一次。将最终的布片放入10 ml灭菌PBS中,振荡1 min,取适合的稀释度到ATP荧光微生物快速检测仪进行荧光强度测试。
表2结果显示,与无菌硬水对照组相比,洗衣液2、3、4均对奥斯陆莫拉菌ATCC19976有明显的即时抑菌效果,尤以洗衣液2的效果更好。
表2 即时抑菌结果
1.2.2.2 延时抑菌实验
灭菌布片分别均匀涂抹不同量(0.8 g或2.0 g)的洗衣液或2 ml无菌硬水后,分别参考上述一次洗涤、两次漂洗的程序进行清洗,清洗后的布片放入37 ℃烘箱中完全烘干。每个布片加入500 μl 105CFU/ml奥斯陆莫拉菌ATCC19976的菌悬液,并置于培养皿中放置在湿度80%、37 ℃的条件下培养24 h。把布片放入10 ml灭菌PBS中,振荡1 min,取适合的稀释度到Celsis PCP Advance微生物快速检测仪进行测试,结果如表3所示。
表3 延时抑菌结果
结果显示,与无菌硬水对照组相比,洗衣液2、3、4均对奥斯陆莫拉菌ATCC19976有明显的24 h延时抑菌效果,尤以洗衣液2和3的效果更好。
综合来看,发现添加酚类杀菌剂A、酚类杀菌剂B的2号洗衣液、3号洗衣液抑菌效果较优。
1.2.3 抑菌环试验Ⅱ
同时优选酚类杀菌剂A 的2 号洗衣液进行考察该抑菌剂在不同添加量下对奥斯陆莫拉菌ATCC19976的抑菌环效果测定,由表4可知,同种杀菌剂,添加量减少,其抑菌效果降低,但仍符合测试结果要求。
表4 抑菌环结果
2 抑菌实验结果与讨论
结合不同抑菌剂的性价比、配方工艺等因素,选择酚类杀菌剂A的2号洗衣液进行考察,并同时考察该抑菌剂在不同添加量下对奥斯陆莫拉菌ATCC19976的抑菌环效果测定,结果发现酚类杀菌剂A添加量在0.06%时依然能表现较好的抑菌效果,最终以洗衣液6进行后续综合考察。
3 综合测试
3.1 样品制备
以洗衣液6为基础配方,添加香精和植物祛味剂,测试样品如下。
洗衣液7:洗衣液6+0.50%香精A+0.05%微胶囊香精。
洗衣液8:洗衣液6+0.50%香精B+0.05%微胶囊香精。
洗衣液9:洗衣液6+0.50%香精A+0.05%微胶囊香精+1%植物祛味剂A。
洗衣液10:洗衣液6+0.50%香精A+0.05%微胶囊香精+2%植物祛味剂B。
霉味模拟物的制备:每次测试之前,制备所需用量的霉味模拟物,为了保证实验的准确性,测试所用模拟物采用同一批次原料,并在测试前1 h内制备。
基准样品的制备:取一块测试用毛巾,在水盆中浸湿并搓洗10次并拧干;在毛巾的正反两面各滴上0.02 g霉味模拟物(共计0.04 g)。
测试样品的制备:水盆中放入2 L水,加入5 g测试样品,用手搅动使其完全溶解;放入一块测试用毛巾浸湿,正反两面各搓洗10次,并浸泡10 min;用4 L水漂洗,正反两面各搓洗10次并拧干;在毛巾的正反两面各滴上0.02 g霉味模拟物(共计0.04 g)。
3.2 祛味实验
气味评估—湿毛巾:先闻霉味基准样品,再依次评估测试样品,按照要求打分,此分数作为湿闻评测结果。
气味评估—干毛巾:将湿毛巾晾干,正反两面再各滴上0.02 g霉味模拟物(共计0.04 g),依次评测样品,然后揉搓后再次评估,此为干闻评测结果。
霉味及香味评分参照如表5所示。
表5 霉味及香味评分标准
检测结果:取检测样品,按照前述标准洗涤方法清洗毛巾,然后评估湿毛巾和干毛巾状态下的霉味掩盖效果,结果如表6和表7所示。
表6 湿毛巾霉味和香气表现
表7 干毛巾霉味和香气表现
从结果可以看出,湿毛巾状态下,洗衣液7和8有更强的留香,对霉味的掩盖效果更好;干毛巾状态下,未揉搓时,由于一天时间的散发,所有样品的留香都有所减弱,但相比而言,洗衣液7和8留香依然稍好,揉搓之后,由于微胶囊香精的破裂释放带来更强更好的香气表现,霉味基本上闻不到;也就是说,不论湿毛巾还是干毛巾状态下,洗衣液7和8都比参照市售产品表现出更好的霉味掩盖效果。综合来看,洗衣液7效果最好。
3.3 强化祛味测试
在洗衣液7基础上,增加了不同的植物祛味剂,以了解其强化祛味效果。
在测试毛巾正反两面共滴上0.2 g霉味模拟物(5倍正常用量,重度霉味),然后用检测洗衣液7、9、10按前述标准方法清洗毛巾。
在水中浸泡毛巾的阶段,洗衣液7毛巾中霉味减少了很多,可以闻到一点霉味;洗衣液9毛巾中霉味也减少了很多,并且同样可以闻到一点霉味,但是比洗衣液7毛巾的霉味弱;洗衣液10毛巾中没有闻到霉味。在此阶段,洗衣液10去霉味能力最好,其次是洗衣液9、7。在拧干毛巾阶段,洗衣液7、9、10毛巾上都没有闻到霉味。综合以上两个阶段,洗衣液10去霉味能力最好。
3.4 去污力测试
依据《衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》(GB/T 13174—2008)[5]标准测试洗衣液7、9、10和市售产品的综合去污力,结果如表8所示。洗衣液7、9、10去污力差不多,都比市售产品去污力好。
表8 去污力测试结果
3.5 抑菌环实验Ⅲ
根据1.2抑菌实验方法进行测定,结果如表9所示,洗衣液7、9、10抑菌效果均比市售产品抑菌效果好。
表9 抑菌环结果
4 结论
本文针对衣物阴干异味的三个要素来设计洗衣液配方方案。从洗衣液样品去污力数据可知,样品洗衣液清洁力优于市售产品,可顺利消除异味源生长环境,确保织物清洁。从抑菌试验结果、配方性价比及工艺等多方面的因素综合考虑,少量添加酚类杀菌剂A的洗衣液即可达到目标水平。最后综合测试结果可知,添加了酚类杀菌剂A、香精A复配微胶囊香精及植物祛味剂的洗衣液,在祛味测试、去污力和抑菌环的表现均优于市售竞品,因此,本洗衣液样品可以全方位地去除衣物阴干异味并抑制其产生。