岳 霄
酸劑是商業(yè)洗滌中特殊的一個洗衣產(chǎn)品,主要作用是中和織物殘留的堿性。賓館、酒店、飯店布草的洗滌,使用了堿性很強的洗衣粉,即使經(jīng)過2~3次的過水,布草的pH仍然在7以上,達不到人體pH 5.5~6.5的范圍。布草殘留的堿性一方面不利于隨后的整理操作(上漿或柔順處理),另一方面也會使烘干后的布草泛黃、脆損。因此,商業(yè)洗滌的最后一個過水階段往往有一個中和操作,中和操作使用的就是I&I清潔劑中的酸劑。
酸劑又名中和酸,產(chǎn)品名稱有neutral whitening sour、klearacid、中和增白劑、洗滌用酸粉等,名稱不統(tǒng)一,實則產(chǎn)品組成也有很大的差別。國內(nèi)的洗染行業(yè)很早就有使用醋酸中和織物殘堿的做法[1],但商業(yè)洗滌中較少見到液體酸劑,僅在I&I的洗衣房液體洗滌劑系列中大量使用,產(chǎn)品組成也比較復雜。
20世紀90年代,國內(nèi)I&I清潔劑企業(yè)興起之時,酸劑幾乎全部是粉狀產(chǎn)品,產(chǎn)品配方很神秘。有些國內(nèi)的I&I企業(yè)采用草酸作為酸劑成分,基本上滿足了當時的洗衣需求,但草酸屬于酸性較強的有機酸,長時間使用會造成布草脆損,還有使布草發(fā)青的傾向。經(jīng)過科研人員的不斷努力,一些國內(nèi)的I&I企業(yè)自主成功開發(fā)了性能與外資企業(yè)相媲美的酸劑產(chǎn)品。由此,國內(nèi)I&I企業(yè)的清潔劑產(chǎn)品成為一個沒有短板的系列產(chǎn)品。
21世紀初,國內(nèi)涌現(xiàn)出很多I&I清潔劑公司,為了更好地搶占市場,實現(xiàn)與同類企業(yè)的差別化,各I&I清潔劑公司的產(chǎn)品形式也變得多樣化。酸劑也不再是簡單的中和功能,很多I&I清潔劑公司的酸劑還具備除銹、脫氯作用,產(chǎn)品名稱是中和去銹酸。以下將對酸劑的組成、配制、用途作簡單介紹。
酸劑主要由能夠緩慢釋放酸性的無機成分組成,有些酸劑產(chǎn)品采用了有機酸作為有效成分,選擇什么樣的配方要視洗滌條件而定。酸劑配方最好能同時滿足中和與去銹的要求,還要有適當?shù)拿撀茸饔谩?/p>
1.1.1 氟硅酸鈉
氟硅酸鈉(Na2SiF6)是生產(chǎn)過磷酸鈣或鋁廠生產(chǎn)氟化鹽的副產(chǎn)品,一般呈白色結晶粉末。在水中溶解度較小,25℃時Na2SiF6在水中的溶解度0.78%。Na2SiF6的水溶液呈酸性(pH 3),pH超過7時水解顯著。Na2SiF6水解后呈酸性,反應按下式進行:
HF能絡合水中的Fe3+,生成溶解性很好的氟鐵酸。
因而Na2SiF6既有中和堿的作用,又能控制水中的Fe3+,是酸劑配制的優(yōu)良原料。
1.1.2 草酸
草酸(H2C2O4·2H2O)是一種酸性很強的有機酸,能與堿反應生成相應的鹽。
H2C2O4具有還原性,與ClO-反應[2],生成Cl-。
H2C2O4與高價的Fe3+反應,能生成穩(wěn)定的絡合物。
因此,草酸具有中和堿的作用,還能去除布草上的鐵銹,脫去織物上殘留的氯,是一種非常理想的酸劑原料。但由于CaC2O4、MgC2O4不溶于水,H2C2O4在硬水中使用有缺陷。另外,H2C2O4的酸性比較強,用量不當很容易造成布草脆損。
1.1.3 檸檬酸
檸檬酸(C6H8O7·H2O)屬于酸性較弱的有機酸,易溶于水,能與堿反應生成鹽[3]。
由此可見,檸檬酸可用于中和堿性。檸檬酸在水中的溶解度很高,適宜生產(chǎn)水溶性好的酸劑。但檸檬酸在酸性條件下去除Fe3+效果不好,去除織物上沉積的鈣鎂鹽的效果也不好,這是檸檬酸作為酸劑原料的缺點。
酸劑在最后一道過水時加入,可以考慮加入具有增白作用的熒光增白劑(FWA)成分,以增加織物的增白效果。有I&I清潔劑公司的酸劑外觀是純粹的黃色,就是FWA與酸劑復配的結果,但酸劑成分是否會影響FWA的增白效果,還需要做進一步的研究。
酸劑作用比較特殊,很少加入酸性物質(zhì)以外的成分,有時候為了降低酸劑的成本,也有加入填充劑的例子,這種產(chǎn)品的中和效果還是很好的,說明酸劑配方并非一成不變。
酸劑的組成是不會發(fā)生反應的幾種材料,因而經(jīng)過簡單的干混拌料就可完成酸劑的制作。需要注意的是,盡管這些材料不會發(fā)生化學反應,但可能存在結晶水再分配的問題,引起酸劑的結塊。因此,如果酸劑材料含水分(包括結晶水)或者易吸濕,就需要采取防結塊措施。
酸劑的基本功能是中和洗滌后布草上殘留的堿度,賓館、酒店、飯店的洗衣房洗滌的布草白度保持時間長,與能按照洗滌程序正確添加酸劑有很大的關系。有的社會洗衣廠為了降低洗滌成本,往往忽略中和工序,使洗滌后布草的pH超出人皮膚pH5.5~6.5的范圍,這一點在央視媒體有過多次報道,需要引起洗衣業(yè)內(nèi)人士的高度注意。
酸劑在布草經(jīng)過2~3次過水后的中和工序中使用,可以與柔順劑或漿粉共同使用。賓館、酒店、飯店布草洗滌所用的洗衣粉,含有相當量的強堿性成分(NaOH、偏硅酸鈉),即使經(jīng)過兩次高水位的過水和中脫,也不足以全部去除布草殘留的堿性,這是經(jīng)過實驗證實的,必須在最后一次的過水中添加酸劑,防止布草在短時間內(nèi)因堿殘留變灰。
中和去銹酸既有中和堿性的作用,又具有去銹效果,是性能更為齊全的酸劑。中和特性主要來自于釋放弱酸性的物質(zhì),去銹性能則來自于去銹效果突出的酸性物質(zhì)。現(xiàn)在的中和去銹酸還具有增白功效,除了FWA的作用外,去銹酸性物質(zhì)對維護布草白度的作用功不可沒。
中和去銹酸在洗衣房液體洗滌劑系列中發(fā)展得很好,可以將幾種有機酸很好地融合在一起,中和去銹性能得到了很好地發(fā)揮。
中和去銹酸的組成比酸劑簡單,原因在于它突出了中和和去銹的機能。
2.1.1 酸性物質(zhì)
通常選用水溶性好的有機酸作為酸性物質(zhì),除了能更好地發(fā)揮中和布草殘余堿性的作用外,還能加強去銹作用成分的有效性。檸檬酸是非常理想的酸性物質(zhì)。
2.1.2 除銹物質(zhì)
草酸是常用的除銹物質(zhì),但草酸的酸性有點強,過量容易對布草造成傷害。因此,中和去銹酸中應選擇其他具有除銹機能的物質(zhì)。
中和去銹酸中需要加入能使布草白度提高的成分,以突出中和去銹酸的效能。例如,通過添加FWA,增加布草白度。
表1是對賓館、酒店、飯店水質(zhì)檢測的結果,可以看出,添加中和去銹酸的重要性。中和去銹酸要去除的不僅僅是布草殘留的堿性,還要控制洗滌水中由可溶性的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2引起的堿性[4],這樣才能使賓館、酒店、飯店布草減少發(fā)灰的程度。
去銹酸是專門去除布草上銹漬的酸劑產(chǎn)品,雖然用量不及上述兩種酸劑產(chǎn)品多,但現(xiàn)在的社會洗衣廠采用去銹酸處理布草的例子并不少見。去銹酸通常是由有機酸、螯合劑、緩蝕劑復配而成,其中有機酸是具有除銹作用的酸性物質(zhì)。
本文選擇了有代表性的I&I清潔劑生產(chǎn)廠家的酸劑產(chǎn)品做了比較,由于名稱不統(tǒng)一,文章未對酸劑、中和去銹酸、去銹酸做進一步地區(qū)分,實驗結果見表2。
酸劑是I&I清潔劑中洗衣粉的配套產(chǎn)品,主要作用是中和布草上殘留的堿度。使用軟水洗滌的地區(qū),對布草白度的要求比較高,因而更加重視除銹機能,使用中和除銹酸比較適宜。在使用硬水洗滌的地區(qū),布草的白度保持性較差,使用中和性優(yōu)良的酸劑更好一些。酸劑配方不是一成不變的,一個I&I清潔劑公司往往有多種酸劑產(chǎn)品,不同時期的酸劑配方也有很大的差異,這是I&I清潔劑的特色。如果一個I&I清潔劑公司一直沿用固定配方的產(chǎn)品,遲早會在行業(yè)的不斷洗牌中被淘汰。
現(xiàn)在,國內(nèi)的I&I清潔劑產(chǎn)品的發(fā)展已趨于成熟,想要有更大的突破不太現(xiàn)實。真正能夠改變I&I清潔劑發(fā)展方向的只有洗衣房液體洗滌劑系列,由于洗衣房液體洗滌劑系列的使用環(huán)境是具有軟水裝置的賓館、酒店、飯店的洗衣房及社會洗衣廠,不僅是洗衣粉變成主洗液和助洗堿液,酸劑也變成水溶性優(yōu)良的液體酸劑,這無論對環(huán)保還是對布草白度的保持都是有利的。期待國內(nèi)的I&I企業(yè)能隨著這個變化健康地發(fā)展。
表1 水質(zhì)檢測結果
表2 酸劑組成與性能