便攜式免洗織物去污噴劑的研制

蘭宏兵 余述燕 李嘉琪 許靜茹

摘要：選擇非離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）與3種常用的陰離子表面活性劑（十二烷基醚硫酸鈉（AES）、直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）和十二烷基硫酸鈉（K12））進(jìn)行復(fù)配，制備以表面活性劑和過(guò)氧化氫為主要去污成分的去漬液，研究表面活性劑種類(lèi)、用量和雙氧水用量對(duì)去漬液去污效果的影響，考察其穩(wěn)定性，并從去污力和是否引起有色織物褪色兩個(gè)方面與市場(chǎng)同類(lèi)熱銷(xiāo)產(chǎn)品貝克曼去污筆進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：去漬液的最佳配方為30%（若無(wú)特指，百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）雙氧水（6.0%），K12（0.468 3%），AEO9（0.041 7%），95%乙醇（9.0%），EDTA二鈉（1.5%），香精（適量），檸檬酸（適量）和去離子水（加至100%）;

按照該配方制備的去漬液放置1周后，其去污效果無(wú)明顯變化，且始終為無(wú)色透明溶液，無(wú)分層現(xiàn)象，穩(wěn)定性良好;所制的去污噴劑去除橙汁和咖啡汁液的能力比貝克曼去污筆稍強(qiáng)，而去除番茄汁和菜汁的能力稍弱，用于有色織物去污時(shí)不會(huì)導(dǎo)致織物明顯褪色，而貝克曼去污筆則會(huì)導(dǎo)致織物明顯褪色.

關(guān)鍵詞：織物清潔;便攜式免洗去污噴劑;去污性能

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ649;TS973文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.3969/j.issn.2096-1553.2019.01.008

文章編號(hào)：2096-1553（2019）01-0057-07

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)穿著的要求也越來(lái)越高.衣物的干凈和美觀程度可以體現(xiàn)人們的精神面貌和生活品質(zhì)，對(duì)衣物清洗護(hù)理產(chǎn)品需求的持續(xù)增加促進(jìn)了其不斷發(fā)展和創(chuàng)新.通常的洗衣方式（包括水洗和干洗）過(guò)程復(fù)雜、時(shí)間漫長(zhǎng)，無(wú)法滿(mǎn)足特殊場(chǎng)合下人們對(duì)衣物即時(shí)清潔去漬、免去漂洗過(guò)程的需求.因此便攜式織物免洗去污劑的研究與開(kāi)發(fā)引起了人們的廣泛關(guān)注[1].

便攜式織物免洗去污劑由去漬液和便攜式分裝器兩部分組成[2-4].去漬液起漂白去漬的作用，可以有效地去除果汁、咖啡、湯汁和油漬等常見(jiàn)有色污漬.使用時(shí)，只需將去漬液噴灑或涂抹在污漬處，之后用衛(wèi)生紙或濕巾擦去殘留物，不需要漂洗就可以輕松地將污漬去除.便攜式分裝器的作用是將去漬液密封包裝起來(lái)，攜帶方便，可確保去漬液在攜帶和使用過(guò)程中不發(fā)生泄露.常用分裝器有棒狀分裝器、毛刷頭分裝器、滴管頭分裝器、噴霧頭分裝器、筆狀分裝器等，其中使用比較方便的是噴霧頭分裝器和筆狀分裝器.

筆狀去污劑（或稱(chēng)去污筆）在使用過(guò)程中易折損，且加工包裝成本較高，相比之下噴霧頭分裝器則具有攜帶使用方便和包裝成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此本文擬采用塑料噴霧瓶為去漬液分裝器，開(kāi)發(fā)一款便攜式織物免洗去污噴劑.

去漬液主要由表面活性劑和具有分解消除污垢能力的含氧漂白劑構(gòu)成[5-10]，兩種活性成分之間有效共存并同時(shí)發(fā)揮去污功效才能獲得理想的去污效果.路貴乾等[11]研究了常用表面活性劑的去污性能，發(fā)現(xiàn)不同種類(lèi)表面活性劑對(duì)于不同來(lái)源污垢的去除能力具有明顯的差異，且陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的復(fù)配體系具有更強(qiáng)的去污效果，但并未指明該體系在含氧漂白劑存在下的去污效果.羅林波等[12]系統(tǒng)研究了含氧漂白劑在多種表面活性劑體系中的穩(wěn)定性問(wèn)題，但并未探究其在復(fù)配表面活性劑體系中的去污效果及其穩(wěn)定性問(wèn)題.因此系統(tǒng)研究去漬液中各組分對(duì)去污效果的影響及多種去污活性成分共存時(shí)的去污穩(wěn)定性問(wèn)題，對(duì)于獲得一款理想的去漬液配方具有重要的指導(dǎo)意義.

洗滌去污產(chǎn)品中常用的陰離子表面活性劑有十二烷基醚硫酸鈉（AES）、直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）和十二烷基硫酸鈉（K12）等，而常用的非離子表面活性劑有脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）和烷基糖苷（APG）[13-18].盡管烷基糖苷具有性能溫和、水溶性和生物降解性好等優(yōu)點(diǎn)，但較高的成本限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用.因此，本文擬選擇脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9與常用的陰離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，制備以表面活性劑和過(guò)氧化氫為主要去污成分的去漬液，對(duì)其去污效果和穩(wěn)定性進(jìn)行考察，并從去污力和是否引起有色織物褪色兩個(gè)方面與市場(chǎng)同類(lèi)熱銷(xiāo)產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比，以期獲得一款去污效果好并具有市場(chǎng)化前景的便攜式免洗織物去污噴劑.

1 材料與方法

1.1 主要試劑與儀器

主要試劑：AES，K12，檸檬酸，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn);AEO9，鄭州派尼化學(xué)試劑廠產(chǎn);乙二胺四乙酸二鈉，上海華彭實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn);30%（若無(wú)特指，百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）雙氧水，天津市開(kāi)通化學(xué)試劑有限公司產(chǎn).以上試劑均為分析純.

自制污漬：咖啡汁，將5 g 雀巢咖啡溶于 30 mL 水中制得;菜湯，將10 g重慶火鍋底料溶于50 mL水中制得;番茄汁，將番茄榨汁后過(guò)濾而得;橙汁，鮮橙榨汁后過(guò)濾而得.

基布：將純棉白布裁剪成大小為 6 cm×6 cm 的布?jí)K;污布：常溫下將基布浸泡在上述自制污漬中攪拌5 min上色后，取出晾干，待用.

主要儀器：WSD-3C 全自動(dòng)白度計(jì)， 北京康光儀器有限公司產(chǎn);AR64CN電子天平（精度0.1 mg），奧豪斯儀器（常州）有限公司產(chǎn);HH-ZK6恒溫水浴鍋， R-30電動(dòng)攪拌器，常州予華儀器有限公司產(chǎn).

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 基礎(chǔ)配方的確定 根據(jù)性質(zhì)和狀態(tài)的不同，生活中經(jīng)常接觸的污垢可分為顆粒性污垢、油溶性污垢和水溶性污垢3類(lèi).分析不同污垢的組成和性能發(fā)現(xiàn)，污垢去除機(jī)制按其原理可分為4種，分別為乳化作用機(jī)制、溶解作用機(jī)制、分解作用機(jī)制和化學(xué)作用機(jī)制.乳化作用是利用表面活性劑的潤(rùn)濕、滲透、分散和乳化等特性，使原本憎水性污漬轉(zhuǎn)變成水溶性污漬從而去除污漬;溶解作用是利用污漬在某些溶劑中能夠溶解的特性來(lái)去除污漬;分解作用是利用某類(lèi)物質(zhì)對(duì)另一類(lèi)物質(zhì)的特殊分解作用（如脂肪酶可將蛋白質(zhì)大分子分解為水溶性氨基酸或多肽），使之轉(zhuǎn)變成易于去除的物質(zhì);除此之外，還可以利用某些污漬可以進(jìn)行氧化分解反應(yīng)的性質(zhì)，使其由有色水不溶性污垢分解為無(wú)色物質(zhì)或可溶性物質(zhì)從而使衣物清潔，此即化學(xué)作用.根據(jù)上述分析，可初步確定去漬液應(yīng)由含氧漂白劑、表面活性劑、有機(jī)溶劑和水等組分構(gòu)成.此外，為了減少含氧漂白劑在金屬離子存在時(shí)和堿性條件下的分解效應(yīng)，配方中通常還需加入金屬離子螯合劑.為了實(shí)現(xiàn)去漬液溫和及不傷衣物的特性，最終需要將去漬液調(diào)節(jié)為弱酸性.基于以上分析，確定去漬液的基礎(chǔ)配方為雙氧水10.0%，EDTA二鈉1.5%，無(wú)水乙醇 10.0%，表面活性劑（復(fù)配）5.0%，pH調(diào)節(jié)劑適量，香精適量，去離子水余量.

1.2.2 去漬液的配制

依據(jù)基礎(chǔ)配方，稱(chēng)取一定量的表面活性劑（復(fù)配）和穩(wěn)定劑置于150 mL燒杯中，加入適量去離子水，升溫至 40～50 ℃，在此條件下攪拌至完全溶解;將混合液冷至30 ℃以下，加入一定量的雙氧水、乙醇和香精，繼續(xù)攪拌15 min，用檸檬酸調(diào)節(jié)pH值為5～6，補(bǔ)水至100%，得去漬液.

1.2.3 表面活性劑配伍情況對(duì)去污效果的影響實(shí)驗(yàn)

在控制去漬液中其他組分用量不變的情況下，研究表面活性劑總用量為5.0%時(shí)， AEO9與不同陰離子表面活性劑（AES，K12和LAS）之間的配伍情況（m（AEO9）GA6FAm（AES）， m（AEO9）GA6FAm（K12），m（AEO9）GA6FAm（LAS）分別為9GA6FA1， 8GA6FA2，7GA6FA3， 6GA6FA4， 5GA6FA5， 4GA6FA6，2GA6FA8， 1GA6FA9， 1GA6FA10， 1GA6FA11，1GA6FA12， 1GA6FA13， 1GA6FA14，1GA6FA15）對(duì)多種污漬去除能力的影響.

1.2.4 表面活性劑總用量對(duì)去污效果的影響實(shí)驗(yàn)

確定了陰離子表面活性劑的種類(lèi)及其與AEO9之間的配伍情況后，進(jìn)一步考察表面活性劑總用量（9.0%，7.0%，5.0%，3.0%，2.0%，1.0%，0.5%和0.1%）對(duì)多種污漬去除能力的影響.

1.2.5 雙氧水用量對(duì)去污效果的影響實(shí)驗(yàn)

雙氧水性能溫和、漂白能力較強(qiáng)，分解后的產(chǎn)物為水和氧氣，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，且不會(huì)殘留在衣物上，是去污產(chǎn)品中常用的含氧漂白劑.但雙氧水具有一定的腐蝕性，濃度過(guò)高時(shí)會(huì)造成有色衣物褪色，因此去漬液中雙氧水用量是一個(gè)需要考察的重要因素.在確定表面活性劑種類(lèi)、配比和總用量的基礎(chǔ)上，考察不同雙氧水用量（2.0%， 4.0%， 6.0%， 8.0%， 10.0%）對(duì)多種污漬去除能力的影響.

1.2.6 去污能力的測(cè)定

在污布上標(biāo)記出3 cm×3 cm區(qū)域，將去漬液裝入塑料噴壺中，對(duì)準(zhǔn)污漬區(qū)域均勻噴灑數(shù)次，以去漬液恰好完全浸潤(rùn)該區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)，停留3～5 s后，用紙巾或毛巾將去漬液擦除即可.

以污布去污前后白度值差值大小評(píng)價(jià)各配方樣品的去污能力，去污力用R表示，每片污布的白度正反兩面各測(cè)5次，取其平均值.

R=去污后白度-去污前白度

白布白度-去污前白度×100%

1.2.7 去污噴劑穩(wěn)定性測(cè)試

將配制好的去污噴劑在50 ℃恒溫箱和 4 ℃冰箱中交替放置1周，測(cè)其R值，并與新配制去污噴劑的R值進(jìn)行比較.

2 結(jié)果與討論

2.1 表面活性劑配伍情況對(duì)去污效果的影響

在基礎(chǔ)配方條件下，考察AEO9與不同陰離子表面活性劑（AES，K12和LAS）之間的配伍情況對(duì)去污性能的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1—圖3.由圖1可以看出，在相同的配比下，AEO9/K12復(fù)配體系對(duì)橙汁的去除效果最好，其次為AEO9/LAS， AEO9/AES效果最差，且由于AES在低溫下存在不易分散的問(wèn)題，在番茄汁和菜湯的去漬實(shí)驗(yàn)中，筆者只對(duì)AEO9/K12和AEO9/LAS兩種復(fù)配體系進(jìn)行對(duì)比.綜合圖2和圖3可以看出，在復(fù)配體系中，隨著陰離子表面活性劑的占比上升，去污噴劑的去污能力均呈現(xiàn)先明顯增強(qiáng)后緩慢減弱的趨勢(shì)，其中， AEO9 /K12復(fù)配體系對(duì)3種常見(jiàn)污垢都表現(xiàn)出了令人滿(mǎn)意的去除效果，且當(dāng)m（AEO9）GA6FAm（K12）=1GA6FA11時(shí)，去污效果最好.

2.3 表面活性劑總用量對(duì)去污效果的影響

在確立了AEO9與K12的適宜配比后，筆者又考察了表面活性劑的總用量對(duì)4種污垢去污效果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4.由圖4可以看出，表面活性劑的總用量對(duì)去污效果沒(méi)有顯著的影響，其總用量為0.5%即可獲得比較理想的去污效果，且該去污劑對(duì)菜湯和咖啡汁表現(xiàn)出更強(qiáng)的去除能力.

2.4 雙氧水用量對(duì)去污效果的影響

雙氧水用量對(duì)4種污垢的去除效果見(jiàn)圖5.由圖5可以看出，雙氧水用量對(duì)去除番茄汁和菜湯的去除效果影響較大，而對(duì)橙汁和咖啡的影響較小.綜合考慮，選擇雙氧水用量為6.0%.

在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，確立了去漬液最佳配方為：30%雙氧水（6.0%），K12 （0.468 3%），AEO9（0.041 7%），無(wú)水乙醇（9.0%），EDTA二鈉（1.5%），香精（適量），檸檬酸（適量），去離子水（余量），所得產(chǎn)品外觀為無(wú)色透明溶液.

2.5 去污噴劑穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果分析

圖6為放置1周后之去漬液的去污能力測(cè)試結(jié)果.由圖6可以看出，去漬液在放置1周后去污效果并沒(méi)有明顯的下降現(xiàn)象，且始終為無(wú)色透明溶液，無(wú)分層現(xiàn)象.這是由于配方中加入了金屬絡(luò)合劑，并且通過(guò)檸檬酸將去漬液調(diào)整為弱酸性，有效地降低了過(guò)氧化氫的分解速率，保證了去漬液去污性能的穩(wěn)定.

2.6 與市售同類(lèi)去污產(chǎn)品性能對(duì)比分析

采用標(biāo)準(zhǔn)的使用方法，將自制去污噴劑與貝克曼去污筆（目前市場(chǎng)上暢銷(xiāo)產(chǎn)品）從對(duì)不同污漬的去污效果及是否引起對(duì)有色織物褪色兩方面進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)圖7.由圖7可以看出，自制的去污噴劑去除橙汁和咖啡汁的能力比貝克曼去污筆稍強(qiáng)，而去除番茄汁和菜汁的能力稍弱.但用于有色織物的去污時(shí)，貝克曼去污筆會(huì)導(dǎo)致織物明顯褪色，而本文所制產(chǎn)品則不會(huì).

3 結(jié)論

本文選擇脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9與常用的陰離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，制備以表面活性劑和過(guò)氧化氫為主要去污成分的去漬液，研究表面活性劑種類(lèi)、用量和雙氧水用量對(duì)去漬液去污效果的影響，確立了最佳的去漬液配方：30%雙氧水（6.0%），K12 （0.468 3%），AEO9（0.041 7%），95%乙醇（9.0%），EDTA二鈉（1.5%），香精（適量），檸檬酸（適量）和去離子水（加至100%）;對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行考察后發(fā)現(xiàn)，放置1周后，去漬液去污效果沒(méi)有明顯變化，始終為無(wú)色透明溶液，無(wú)分層現(xiàn)象;將其與市售去污產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，所研制的去污噴劑具有與市售去污筆性能相當(dāng)?shù)娜ノ勰芰?，基本不?huì)引起有色織物的褪色問(wèn)題，并且由于采用便宜易得的噴霧瓶式分裝裝置，包裝制作簡(jiǎn)便，極大地節(jié)約了生產(chǎn)成本，因而具有潛在的工業(yè)化前景和市場(chǎng)前景.

參考文獻(xiàn)：

[1]賀春良，于文.便攜織物免洗去漬液的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[J].中國(guó)洗滌用品工業(yè)， 2013（2）： 49.

[2]KOGANTI S， ALHMIDI H， TOMAS M E，et al.Evaluation of an ethanol＼|based spray disinfectant for decontamination of cover gowns prior to removal[J].Infection Control and Hospital Epidemiology， 2017， 38（3）：364.

[3]邱智銘.一種筆式去污器：200218445.1[P].2001-05-03.

[4]馬志方.去污控液筆： 20058340.X[P].2009-02-04.

[5]BOENZI D， BRANCA G. Further experimental results in the field of decontamination of work clothes[J].Minerva Fisiconucleare， 1966， 10（2）：145.

[6]李健玲，何東培.彩漂液的配方研究及性能測(cè)定[J].日用化學(xué)工業(yè)，2000，30（5）：14.

[7]曹文，趙劍宇，楊科.新型專(zhuān)用彩漂液的研制[J].云南民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2008，17（1）：64.

[8]PONNUSAMY T， SUSHILKUMAR A D， SHAMIN A M. Studies in detergency： influence of different factors for removing motor oil stain from the cotton fabric[J].Journal of Dispersion Science and Technology， 2008， 29（13）：1123.

[10]王傳好.洗衣用漂白劑和漂白活性劑的研究進(jìn)展[J].日用化學(xué)品科學(xué)， 1999（Z1）：177.

[11]路桂乾，張麗萍.常用表面活性劑的去污性能對(duì)比 [C]∥第28屆[2008]中國(guó)洗滌用品行業(yè)年會(huì)論文集，北京（出版者不詳）：97-104.

[12]羅林波，麥旭峰.常用表面活性劑在彩漂液中的穩(wěn)定性研究[J].廣州化工，2010，38（6）：111.

[13]王開(kāi)泉.一種新型陰離子表面活性劑的去污性能研究[J].印染科技，2018，35（11）：57.

[14]孫會(huì)寧，張建，石建屏.表面活性劑去污原理分析及研究[J].山西化工，2018（5）： 96.

[15]XU C H，SHAMEY R，HINKS D，et al.Cotton bleaching optimization using a butyrolactam＼|based cationic bleach activator[J].Aatcc Review，2012，12（1）：66.

[16]李秋小，張高勇.中國(guó)表面活性劑/洗滌劑領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)展[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2004，27（2）：4.

[17]李秋芳，周傳檢，唐紅艷，等.衣領(lǐng)凈去污性能能力的評(píng)價(jià)及配方開(kāi)發(fā)[J].中國(guó)洗滌用品工業(yè)，2012（2）：72.

[18]丁振軍. 表面活性劑的復(fù)配及應(yīng)用性能研究[D].無(wú)錫：江南大學(xué)，2007.

[19]賀春良，于文.衣物預(yù)洗劑的配方技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)洗滌用品工業(yè)，2015（9）：40.