非離子表面活性劑在洗碗機(jī)用粉狀洗滌劑的應(yīng)用研究

周文杰，梁智坤

（廣州立白企業(yè)集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510170）

家用洗碗機(jī)對餐具具有清洗、漂洗、消毒和烘干等功能，能有效減少消費(fèi)者體力勞動(dòng)，迎合了國內(nèi)消費(fèi)者的需要，但近5年洗碗機(jī)在國內(nèi)增長較為平緩，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的普及率[1]。原因主要有：國產(chǎn)洗碗機(jī)并沒有按照中式餐盤形狀進(jìn)行改造，導(dǎo)致清洗效果不理想；國內(nèi)洗碗機(jī)專用洗滌劑市場份額小，發(fā)展緩慢，且洗碗機(jī)洗滌水溫高（40 ℃～60 ℃），洗滌時(shí)間長（30 min～60 min），傳統(tǒng)手洗餐具洗滌劑不適用于機(jī)洗[2]。筆者選取洗碗機(jī)洗滌劑中常見的劑型-粉劑（簡稱“洗碗粉”）為研究對象，以洗凈率為評價(jià)指標(biāo)，探索適合于制備洗碗粉的表面活性劑，促進(jìn)洗碗機(jī)在國內(nèi)的應(yīng)用推廣。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS, 99%，廣州立白企業(yè)集團(tuán)有限公司，工業(yè)級(jí)）、直鏈醇聚氧乙烯醚（9）（AEO9，95%，BASF，工業(yè)級(jí)）、支鏈醇聚氧乙烯醚（8）（XP80，95%，BASF，工業(yè)級(jí)）、支鏈醇聚氧乙烯醚（9）（EH9，95%，DOW，工業(yè)級(jí)）、普朗尼克型嵌段非離子聚合物（PE6800，95%，BASF，工業(yè)級(jí)）和聚羧酸鹽型聚合物（Acusol 445N，99%，DOW，工業(yè)級(jí)）。

WQP8-3801-CN型家用全自動(dòng)洗碗機(jī)，美的集團(tuán)股份有限公司；WXJ-6型立式去污機(jī)，武漢科恒工控工程有限責(zé)任公司；HC-2151型羅氏泡沫儀，鄭州華創(chuàng)電子分析儀器制造有限公司。

1.2 人工油污制備

參照GB/T 9985-2000制備。將15份小麥粉和7.5份全脂奶粉混合均勻，將15份混合油置燒杯中加熱至50 ℃～60 ℃熔化，將混合均勻的小麥粉和全脂奶粉轉(zhuǎn)入熔化的混合油中攪拌，再將30份雞蛋液分?jǐn)?shù)次加入燒杯中攪拌均勻，最后向燒杯中加入32.5份水?dāng)嚢杈鶆蚣吹萌斯び臀邸?/p>

1.3 洗凈率評價(jià)

參照GB/T 9985-2000方法。將已完成涂污的污盤或污片置于洗滌架上（4枚污片為一組）并放入立式去污機(jī)洗滌30 min，洗滌溫度設(shè)置為50 ℃，取4枚污片洗凈率平均值作為該洗碗粉樣品的平均洗凈率。洗凈率計(jì)算公式為：

式中，m0為涂污前的載玻片/餐盤質(zhì)量，g；m1為涂污后的載玻片/餐盤質(zhì)量，g；m2為洗滌后的載玻片/餐盤質(zhì)量，g。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了使用上述人工油污，筆者同時(shí)收集了廚房抽油煙機(jī)盛油器油污和餐館所用餐具實(shí)物污垢進(jìn)行洗凈率測試。測試方法參照GB/T 9985-2000，分別將人工油污、廚房抽油煙機(jī)盛油器油污和餐館餐具實(shí)物污垢涂于餐盤表面，涂污量為每個(gè)盤4 g，放置過夜備用。將已完成涂污的污盤置于洗碗機(jī)中，每個(gè)洗碗機(jī)放置8個(gè)盤，選定程序?yàn)?小時(shí)模式，洗滌過程中不添加漂洗劑，取8個(gè)餐盤的洗凈率平均值作為該洗碗粉樣品的平均洗凈率。

2 結(jié)果與討論

2.1 表面活性劑復(fù)配體系基本性能

對于手洗餐具洗滌劑，一般會(huì)復(fù)配多種陰離子表面活性劑，主要應(yīng)用表面活性劑的去油污功效，而機(jī)洗專用洗滌劑主要應(yīng)用表面活性劑滲透、濕潤和分散污垢的功效，同時(shí)表面活性劑還需具有低泡性[3]。筆者以陰離子表面活性劑LAS為基礎(chǔ)，復(fù)配非離子表面活性劑為AEO9、XP80、EH9和PE6800，考察了不同復(fù)配體系表面張力和泡沫性能（見表1），表中表面活性劑復(fù)配比為質(zhì)量比（下同），表面張力及泡沫測試條件：溫度為25 ℃，表面活性劑水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%。由表1可知，加入非離子表面活性劑能有效降低LAS的泡沫性能，這是由于非離子表面活性劑本身具有低泡性；此外XP80和EH9具有適當(dāng)?shù)闹ф溄Y(jié)構(gòu)和聚氧丙烯聚合結(jié)構(gòu)，支鏈結(jié)構(gòu)和聚氧丙烯聚合結(jié)構(gòu)可有效降低表面活性劑分子在氣/液界面的吸附密度，使泡沫液膜難以持久，其降低泡沫性能強(qiáng)于AEO9；與PE6800的復(fù)配體系泡沫高度最低，推測是因?yàn)槠浞肿渔溎芘cLAS分子形成疏水結(jié)合，促進(jìn)其分子分散于水中或與PE6800分子形成復(fù)合物，降低LAS分子在泡沫氣/液界面的吸附，從而抑制泡沫生成；與EH9復(fù)配體系表面張力最低，添加EH9能有效提高洗碗粉潤濕和滲透污垢的能力。

表1 復(fù)配體系泡沫高度及表面張力Tab.1 Foam height and surface tension of different surfactant systems

續(xù)表

2.2 非離子表面活性劑種類對洗凈率的影響

洗碗粉組成（w）：檸檬酸鈉（20%），碳酸鈉（30%），硅酸鈉（30%），EDTA（5%），Acusol 445N（4%），淀粉酶（0.5%），蛋白酶（0.5%），表面活性劑（10%），下同，測試含不同復(fù)配體系的洗碗粉對人工油污洗凈率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 非離子表面活性劑種類對洗凈率的影響Tab.2 Effects of different nonionic surfactants on detergency

由表2可知，洗凈率由高到低順序依次為LAS 與EH9復(fù)配體系、LAS 與 PE6800復(fù)配體系、LAS 與XP80復(fù)配體系、LAS 與AEO9復(fù)配體系，與降低表面張力能力結(jié)果一致。EH9因其支鏈結(jié)構(gòu)，能有效增強(qiáng)洗碗粉對載玻片上污垢的滲透能力。

2.3 非離子表面活性劑用量對洗凈率的影響

根據(jù)表2結(jié)果，選取洗凈率較好的含EH9/PE6800的復(fù)配體系，考察不同復(fù)配比對人工油污洗凈率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 非離子表面活性劑用量對洗凈率的影響Tab.3 Effects of the dosage of nonionic surfactants on detergency

由表3可知，洗凈率與非離子表面活性劑的用量成正比關(guān)系，洗凈率突變區(qū)域?yàn)?∶2～1∶3，超過1∶3后，洗凈率上升減緩?？紤]成本因素，選擇復(fù)配比為1∶3進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用研究。

2.4 實(shí)際應(yīng)用

為了進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)對比EH9和PE6800的性能差異，收集2種實(shí)際污垢（廚房油污和餐館油污）用于測試，測試采用實(shí)際餐盤代替載玻片，市售家用洗碗機(jī)代替立式去污機(jī)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4，表中配方A為LAS與 EH9復(fù)配體系，配方B為LAS與PE6800復(fù)配體系，洗凈率指1次測試中所有污盤洗凈率平均值，餐盤沉積物指污垢被瓦解后在餐盤再沉積形成的沉積物。由表4可知，配方A和配方B洗凈率均強(qiáng)于國外市售產(chǎn)品，且配方B洗凈率強(qiáng)于配方A，與立式去污機(jī)測試結(jié)果不一致，推測原因?yàn)榱⑹饺ノ蹤C(jī)測試法，配方泡沫不會(huì)干擾攪拌桿，洗碗機(jī)清洗測試，配方泡沫會(huì)減弱水流的沖刷作用，具有抑泡能力的PE6800比EH9更適合用于洗碗粉配方；餐盤沉積物反映了表面活性劑對污垢的分散性能，由于國外市售洗碗粉產(chǎn)品均不含離子表面活性劑，缺少對污垢的分散能力，故添加LAS的配方更有優(yōu)勢。

表4 產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用測試Tab.4 Results of application test

3 結(jié)論

以LAS為基礎(chǔ)，以降低表面張力能力、泡沫性能、洗凈率和實(shí)際清洗效果為評價(jià)指標(biāo)，研究4種不同種類的非離子表面活性劑在洗碗粉中的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)PE6800抑沫性較好，能有效增強(qiáng)洗碗機(jī)水流沖刷效果，獲得適合于中式餐飲習(xí)慣的洗碗機(jī)專用粉狀洗滌劑，洗滌效果優(yōu)于國外產(chǎn)品。