多功能速溶天然洗衣皂片的研究與制備

郭俊華

（山東潔能集團(tuán)有限公司，山東樂陵，253600）

多功能速溶天然洗衣皂片的研究與制備

郭俊華

（山東潔能集團(tuán)有限公司，山東樂陵，253600）

實(shí)驗(yàn)研制的多功能速溶天然洗衣皂片以天然皂粉、無患子皂苷、茶皂素為主要原料，并添加了綠色安全的多元化表面活性劑，降低了洗滌產(chǎn)品對(duì)皮膚的刺激性，對(duì)人體和環(huán)境的安全性好，且具有保護(hù)織物、分散溶解快、去污力強(qiáng)、泡沫低、易漂清、微膠囊香精使衣物洗后留香更持久等特點(diǎn)，配方中的竹醋粉為消毒滅菌防腐劑，是將天然竹材熱解得到的液體濃縮產(chǎn)物采用微膠囊技術(shù)包裹而成的，有良好的消毒滅菌防腐效果，并且有消毒、消炎、護(hù)膚等功能，綜合測(cè)試效果良好。

皂片；天然；多功能速溶；制備

研制了一種以天然濃縮皂粉為主要原料的多功能速溶洗衣皂片產(chǎn)品。產(chǎn)品的特點(diǎn)是以綠色、天然、低碳、環(huán)保為宗旨，不含磷、鋁及熒光增白劑，將從馬來西亞進(jìn)口的高活性天然皂粉與天然植物濃縮的茶皂素和無患子皂苷復(fù)配，并加入綠色環(huán)保的螯合劑、復(fù)合生物洗滌酶制劑等。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，產(chǎn)品具有比洗衣皂粉更加優(yōu)異的使用性能，不僅可以滿足現(xiàn)代生活的需求，還能使消費(fèi)者的洗衣過程在更高層次上實(shí)現(xiàn) “返璞歸真、回歸自然”的愿望，真正做到綠色洗滌。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料

天然皂粉、脂肪酸甲酯磺酸鹽，馬來西亞吉隆坡甲洞集團(tuán)（簡(jiǎn)稱“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；無患子皂苷（70.0%），成都市三禾田生物技術(shù)有限公司；亞氨基二琥珀酸（99.0%），上海嶅稞實(shí)業(yè)有限公司；復(fù)合生物活性酶（丹麥諾維信），南京東日進(jìn)出口貿(mào)易有限公司；固體粉末微膠囊香精、崩解分散劑自制。

1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備

均質(zhì)乳化機(jī)型號(hào)JSL/3L，揚(yáng)州均瑞機(jī)電設(shè)備制造有限公司；小型高速離心脫水機(jī)型號(hào)PS300型，張家港市樂余機(jī)電設(shè)備廠；小型自動(dòng)面片壓片機(jī)160型（改制），沈陽華恒偉業(yè)科技開發(fā)有限； 電子臺(tái)秤YZ-803，浙江永康市永州衡器有限公司。

2 配方及生產(chǎn)工藝

2.1 配方設(shè)計(jì)原則和主要原料的特性

為執(zhí)行國家倡導(dǎo)綠色、低碳、環(huán)保的宗旨和社會(huì)消費(fèi)潮流，避免化學(xué)品對(duì)生態(tài)環(huán)境和身體健康的危害，為確保產(chǎn)品真正符合開發(fā)宗旨，配方研究從原料篩選等入手，以下是篩選原料的質(zhì)量特性。

2.1.1 茶皂素

它是由茶樹種子中提取出來的一類醣甙化合物，研究證明，茶皂素具有溶血、抗菌、殺蟲的作用，是一種性能優(yōu)良的天然非離子型表面活性劑。它具有濕潤速度快、分散性能強(qiáng)、能夠降低水的表面張力等優(yōu)點(diǎn)，并具有很強(qiáng)的去污能力，且其使用不受水質(zhì)硬度的影響。此外，含茶皂素的洗滌劑能夠保持織物的鮮艷色彩（護(hù)色），延長織物壽命。同時(shí)它還具有消炎、殺菌、鎮(zhèn)痛、抗?jié)B透等藥理作用，不但能清潔皮膚，還能殺滅皮膚真菌，預(yù)防治療一些皮膚疾病，保護(hù)皮膚健康。

2.1.2 無患子皂苷

它是一種天然的非離子型表面活性劑。它富含多種功能成分，能降低水的表面張力，且受溫度、水硬度、鹽度、pH的影響小。將之應(yīng)用于洗滌劑配方中時(shí)，具有與其他表面活性劑復(fù)配性好、清潔去污力強(qiáng)、油溶性良好等特點(diǎn)，對(duì)人體皮膚具有抗菌消炎作用。無患子皂苷可100%降解，性質(zhì)溫和無刺激。

2.1.3 高活性皂粉

馬來西亞進(jìn)口的高活性皂粉具有天然、強(qiáng)去污、超低泡、易漂洗、保護(hù)織物等特點(diǎn)，是一種能夠?qū)⑾础⒆o(hù)功能結(jié)合起來的綠色環(huán)保的洗滌產(chǎn)品原料。其中的活性物質(zhì)主要是脂肪酸，90%以上的原料來自于植物油脂，不含聚磷酸鹽和其他有害物質(zhì)。它還具有皮膚刺激性低、衣物洗后無需使用柔順劑就能變得蓬松柔軟等優(yōu)點(diǎn)，解決了織物多次洗滌后容易出現(xiàn)污垢積淀而導(dǎo)致的變硬、產(chǎn)生靜電等問題。

2.1.4 綠色螯合劑亞氨基二琥珀酸（簡(jiǎn)稱IDHA）

IDHA分子式為NH(COOHCHCHCOOH)2，是一種新型的氨基酸基綠色螯合劑。它以順丁烯二酸酐為主要原料，合成的最終產(chǎn)品是含有氨基和羧基，結(jié)構(gòu)與EDTA類似。其絡(luò)合能力強(qiáng)，且進(jìn)入環(huán)境后能夠完全生物降解。

2.1.5 竹醋液

它是從竹子里面提取濃縮的一種天然功能性原料，對(duì)皮膚有深層的清潔護(hù)理作用，所含的醋酸可軟化皮膚表面角質(zhì)層，并有收斂作用，所含的醇類物質(zhì)能清潔皮膚，具有良好的消毒殺菌防腐效果，研究表明用竹醋處理生活污水，只需百萬分之一的竹醋即可使CODCr（化學(xué)需氧量）的去除效果提高10%。因此，用竹醋處理生活污水可節(jié)約大量生產(chǎn)成本，更重要的是去除了化學(xué)防腐劑的使用，減少了化學(xué)品對(duì)人體的危害。

2.2 實(shí)驗(yàn)配方

由于速溶洗衣皂片所采用的主體活性原料與普通洗衣粉明顯不同，為了增加在水中的分散溶解性，配方中添加了有助于擴(kuò)散溶解的崩解分散劑，對(duì)其配方結(jié)構(gòu)進(jìn)行多方面分析研究調(diào)整，實(shí)驗(yàn)配方及主要原料組成見表1。

配方設(shè)計(jì)理論總活性物含量為40%～70% .

2.3 螯合劑

配方中采用的螯合劑也區(qū)別于其他常規(guī)使用的螯合劑，對(duì)比見表2。

通過篩選確認(rèn)速溶濃縮洗衣皂片配方的主要活性成分，以及綠色環(huán)保螯合分散劑的使用，安全環(huán)保效果更加出色。由于添加了崩解分散劑，溶解乳化效果得到了進(jìn)一步提升，這種洗滌片劑適合在各種不同的環(huán)境下使用，包括在低溫下和在高硬度水中都表現(xiàn)出優(yōu)良的洗滌性能。

2.4 速溶天然洗衣皂片樣品制備工藝流程

2.4.1 制備洗衣皂片實(shí)驗(yàn)工藝流程

洗衣皂片制備工藝流程如圖1所示。

2.4.2 實(shí)驗(yàn)樣品制備操作工藝

(1) 先用適量的助溶劑將定量比例的皂粉原料潤濕攪拌，使之全部溶解均勻備用。

表1 速溶天然洗衣皂片試驗(yàn)配方及主要原料用量參數(shù)

表2 新型螯合劑和普通螯合劑的性能及其區(qū)別

表3 國標(biāo)洗衣粉與速溶濃縮洗衣皂片去污力測(cè)試數(shù)據(jù)

圖1 制備洗衣皂片試驗(yàn)工藝流程圖

(2) 將上述溶解均勻的皂粉原料加入到高速均質(zhì)攪拌釜中，再加入配方中其他所需原料助劑高速均質(zhì)乳化60min，再加入崩解分散劑、消毒滅菌防腐劑、微膠囊香精等慢速攪拌20min。

(3) 將上述膏體移入高速離心機(jī)中脫水形成固狀物備用。

(4) 將上述制備好的原料移入壓片機(jī)進(jìn)行快速熱壓成型，再進(jìn)行整形壓片處理，并用提前加熱溶解好的聚乙二醇對(duì)洗衣皂片進(jìn)行噴霧包膜處理。

(5) 冷卻至室溫時(shí)進(jìn)行成品性狀切片，控制片劑厚度約為2～3mm、切片約為5mm×5mm左右的正方形片劑或長方形、重5g左右的片劑，經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)后包裝入庫。

由于含有皂粉原料，它的活性物質(zhì)主要是脂肪酸，原料90%以上來自可再生的植物油脂，不易溶于水，雖然進(jìn)行了技術(shù)合成配制，在洗滌過程中仍然受到溫度及洗滌條件的限制，影響洗滌效果。為此，本實(shí)驗(yàn)針對(duì)洗衣皂粉中脂肪酸鈉溶解性差的問題，進(jìn)行了多項(xiàng)分析研究與實(shí)驗(yàn)。一是先用助溶劑將皂粉原料潤濕溶解后再和其他原料復(fù)配，二是添加了適量的崩解擴(kuò)散劑經(jīng)高速均質(zhì)攪拌熱壓成型，使洗滌片劑中產(chǎn)生微孔成蜂窩狀，微孔有利于水溶液的侵入，在分散活性物質(zhì)的作用下快速分散溶解，不會(huì)產(chǎn)生類似于皂粉中含有不溶顆粒等物質(zhì)，可以全面提升洗滌質(zhì)量。

2.5 去污力與泡沫凈洗測(cè)試

2.5.1 多功能速溶洗衣皂片樣品去污力測(cè)試

樣品委托山東日化檢測(cè)中心依照G B/ T13174-2008《衣料用洗滌劑去污力及循環(huán)洗滌性能的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測(cè)定數(shù)據(jù)見表3。

通過數(shù)據(jù)顯示表明2號(hào)樣品比1號(hào)樣品綜合去污力提高了2.66倍，綜合去污力優(yōu)良。

2.5.2 凈洗泡沫的測(cè)試

分別稱取國標(biāo)洗衣粉與速溶濃縮洗衣皂片實(shí)驗(yàn)樣品2.0g，置于洗滌質(zhì)量完全相同的小型洗衣機(jī)中，加入質(zhì)量相同的實(shí)驗(yàn)織物及溫度相同的自來水1.5kg，同時(shí)開機(jī)洗滌10min；連續(xù)凈洗4次，直至洗衣機(jī)內(nèi)的水溶液基本無泡沫為止。

在凈洗過程中，分別觀察兩臺(tái)洗衣機(jī)內(nèi)的泡沫情況，由于實(shí)驗(yàn)樣品所采用的原料性質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，其結(jié)果差別較大，通過觀察，速溶濃縮洗衣皂片經(jīng)兩次凈洗泡沫消失很快，到第3次凈洗時(shí)已不再有泡沫出現(xiàn)。國標(biāo)普通洗衣粉經(jīng)過第3次凈洗時(shí)仍有部分泡沫，到第4次凈洗時(shí)還有微量泡沫，說明漂洗凈洗效果不如2號(hào)配方，其結(jié)果見表4、表5。

表4 采用LAS、AEO9為主體原料的國標(biāo)洗衣粉樣品測(cè)試結(jié)果

表5 以天然皂粉為主體添加多元表活復(fù)配制成的速溶洗衣皂片樣品測(cè)試結(jié)果

2.6 綜合性能比對(duì)分析

根據(jù)配方原料加工技術(shù)的不同在樣品使用方面進(jìn)行綜合性能對(duì)比分析（見表6）。由表6所述綜合性能比對(duì)結(jié)果可以得出結(jié)論：速溶洗衣皂片的綜合性能〉洗衣皂粉〉洗衣粉。

2.7 使用天然竹醋粉

天然竹醋粉與其他化學(xué)防腐劑性能對(duì)比見表7。

配方中的竹醋粉為消毒滅菌防腐劑，是利用天然竹材熱解得到的液體，濃縮后采用微膠囊技術(shù)包裹而成，穩(wěn)定性能良好，它對(duì)植物和動(dòng)物的組織具有很好的滲透性和吸收性。在日化行業(yè)中用于抗霉、抗菌、抗氧化性，對(duì)致病菌抑殺活性顯著，防腐保鮮效果良好。在醫(yī)療保健中竹醋液可以起到防菌殺菌作用，具有清潔皮膚和殺菌、消毒、消炎等作用，可使皮膚角質(zhì)軟化，緊縮肌膚，促進(jìn)血液循環(huán)，對(duì)皮膚粗糙、過敏性皮炎有良好的效果，并具有很好的清潔作用，它可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、日化、保健等各領(lǐng)域。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)天然竹醋液的特性制成微膠囊竹醋消毒粉在片狀洗滌劑中使用，經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)效果良好。

表6 3種實(shí)驗(yàn)樣品使用性能綜合對(duì)比情況

表7 含有不同防腐滅菌劑實(shí)驗(yàn)樣品的性能比對(duì)

2.8 含有竹醋成分的速溶洗衣皂片抑菌實(shí)驗(yàn)及方法

實(shí)驗(yàn)依據(jù)衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)》制定抑菌檢測(cè)方法。

(1) 實(shí)驗(yàn)材料：菌落培養(yǎng)計(jì)數(shù)等所需器材及實(shí)驗(yàn)試劑由省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督院測(cè)試中心協(xié)助提供。

(2) 操作程序：傾注瓊脂培養(yǎng)基平板法。

(3) 將菌懸液稀釋成105～106cfu/mL作為實(shí)驗(yàn)用菌懸液。

(4) 將被測(cè)含有竹醋成分的速溶洗衣皂片樣品，制成50mm×50mm樣片，用75%乙醇消毒后，逐片平放于無菌平皿內(nèi)，取0.1mL實(shí)驗(yàn)用菌懸液滴于樣片中央，涂勻，使菌液與樣片邊沿留有5mm的距離。置于（36±1）℃恒溫箱內(nèi)干燥30～60min，作為染菌的抑菌樣片備用。

(5) 將染菌的抑菌樣片有菌面朝上平貼于無菌瓊脂平板表面。

(6) 用半固體瓊脂3.0～5.0mL，均勻覆蓋于染菌樣片表面，置于（36±1）℃恒溫箱培養(yǎng)18～24h，觀察結(jié)果。

(7) 另將實(shí)驗(yàn)用菌懸液作適當(dāng)稀釋，使其濃度為1×103～2 ×103cfu/mL，取其0.1mL滴染于不含抑菌劑的同質(zhì)樣片上涂勻，與實(shí)驗(yàn)組樣片做同樣處理后，同放一平板內(nèi)，用半固體瓊脂覆蓋培養(yǎng)，作為陽性對(duì)照。

(8) 實(shí)驗(yàn)同時(shí)，實(shí)驗(yàn)菌懸液作活菌計(jì)數(shù)，并觀察不含抑菌劑的對(duì)照樣片受試菌的培養(yǎng)計(jì)數(shù)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

(9) 抑菌率的計(jì)算

抑菌率=[（對(duì)照平均菌落數(shù)－實(shí)驗(yàn)平均菌落數(shù)）/ 對(duì)照平均菌落數(shù)]×100%。

(10) 測(cè)試結(jié)果依據(jù)衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定要求，參照GB 14930.1食品工具設(shè)備用洗滌劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，由于竹醋液具有良好的抗菌作用，對(duì)致病菌抑殺活性顯著，防腐保鮮效果較好，檢測(cè)結(jié)果如下：

細(xì)菌總數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)要求≤1000個(gè)/g；實(shí)測(cè)＜10個(gè)/g；

大腸菌群：標(biāo)準(zhǔn)要求≤3個(gè)/100g；實(shí)測(cè)＜3個(gè)/g。

其他各項(xiàng)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，由此可見經(jīng)過微膠囊技術(shù)包裹的竹醋消毒滅菌防腐劑使用效果良好。

3 結(jié)語

多功能速溶天然洗衣皂片是將洗護(hù)功能結(jié)合起來的綠色洗滌產(chǎn)品，具有天然、強(qiáng)去污、超低泡、易漂洗、凈洗方便等特點(diǎn)，配方中采用微膠囊包裹技術(shù)制備的竹醋粉消毒防腐滅菌劑，使產(chǎn)品的穩(wěn)定性及效果得到了進(jìn)一步提高，同時(shí)采用天然植物提取的茶皂素和無患子皂苷活性物質(zhì)進(jìn)行多元復(fù)配，配合綠色環(huán)保的螯合劑及復(fù)合生物洗滌酶增效使用，去污強(qiáng)勁，具有遇水即溶泡沫少，不含熒光增白劑、洗滌不傷肌膚，能夠更加深層地清潔護(hù)理衣物，使衣物更加柔順，消毒滅菌防腐多效合一。

[1] 鄔國勝，李敏，等. 竹醋液抑菌活性及其穩(wěn)定性研究[J]. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) ，2011，39(1)：44-46．

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[6] 衛(wèi)生部.消毒技術(shù)規(guī)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

郭俊華先生，高級(jí)工程師，現(xiàn)任山東潔能集團(tuán)有限公司總工，主要負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)及質(zhì)量管理工作；研究方向：日化及洗滌產(chǎn)品的研發(fā)；E-mail：13639488066@163.com。