一種環(huán)保洗潔精的制備

郭文英，龐國冰，張倩彤，涂嘉怡

（珠?？萍紝W(xué)院，廣東 珠海 519040）

引言

洗潔精具有迅速分解油膩、快速去污以及殺菌消毒等功能?，F(xiàn)代生活中洗潔精已經(jīng)成為許多家庭、餐廳和賓館不可或缺的日常清潔用品。隨著表面化學(xué)的飛快進(jìn)步，各種不同功能的洗滌劑用品也是在飛速地發(fā)展。但是社會上仍存在著一些不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的洗滌劑，這樣的洗滌劑不僅無法將餐具清洗干凈，還可能會造成土壤和地下水的污染，對環(huán)境造成不好的影響。同時(shí)如果洗潔精沖洗過程中未沖洗干凈或降解不完全，還會造成餐具上有殘留，這些殘留或多或少都會對人體產(chǎn)生一定的傷害[1]。

由于大家健康意識的不斷提升，一些崇尚健康、綠色生活的消費(fèi)者除了追求洗潔精的去污效果外，同時(shí)也開始關(guān)注洗潔精的安全和環(huán)保特性。本實(shí)驗(yàn)秉承著環(huán)保的理念，通過改進(jìn)配方，采用環(huán)保無毒的原料APG0810，嘗試各種不同比例的配方制備洗潔精，然后通過正交實(shí)驗(yàn)篩選出最佳配方比。最后對洗潔精的功效和環(huán)保性能進(jìn)行了測試。

APG0810 是由可再生資源天然脂肪醇和葡萄糖合成，是一種新型非離子表面活性劑。其兼顧了陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)，具有高表面活性、良好的生態(tài)安全性和相容性，是國際公認(rèn)的首選“綠色”功能性表面活性劑[2]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑（見表1）

表1 原料與試劑的主要來源及規(guī)格

1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器（見表2）

表2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備來源及型號

其他材料：燒杯；量筒；玻璃棒；載玻片；洗瓶；膠頭滴管；pH 試紙；秒表。

1.3 實(shí)驗(yàn)原理

洗潔精主要是以表面活性劑為主要活性物質(zhì)配制而成，其活性物質(zhì)的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）大約為10%～15%。在配方設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮表面活性劑的配伍效應(yīng)，以及各種助劑的協(xié)同作用[3]。一般洗潔精是高堿性，主要是為了提高去污力和節(jié)省活性物質(zhì)，降低成本。

表面活性劑是分子結(jié)構(gòu)中含有親水基和親油基兩部分的有機(jī)化合物。當(dāng)親油基團(tuán)插入油狀物中后，會在油狀物表面形成親水基團(tuán)，而親水基團(tuán)可以溶解于水，然后便攜帶著油狀物一起被溶解，從而剝離出來。表面活性劑還具有乳化能力，可以將油污乳化成小油滴而分散懸浮于水中，阻止油珠重新聚集。表面活性劑也可使固體污垢表面帶電，利用同種電荷之間的斥力而使固體污垢分散在水中，阻止污垢再沉積。

1.4 實(shí)驗(yàn)過程

1.4.1 洗潔精的制備

往100 mL 燒杯中加入40 mL 去離子水，水浴加熱至60 ℃左右。在此溫度下，將各表面活性劑依次加入水中并攪拌使其充分溶解，后取出冷卻至40 ℃以下，依次加入螯合劑、增溶劑、增稠劑等助劑，攪拌均勻。

1.4.2 污片的制備

1）以m（牛油）∶m（豬油）∶m（植物油）=0.5∶0.5∶1 的比例進(jìn)行配制，并加入其總質(zhì)量5%的單硬脂酸甘油酯，然后置于水浴鍋內(nèi)加熱至100 ℃，攪拌保持此溫度10 min，將燒杯移出自然冷卻至所需溫度備用，此即為人工污垢（置冰箱冷藏室中保質(zhì)期6 個(gè)月）。當(dāng)備用人工污垢從冰箱中取出時(shí)，先加熱使其溶解并攪拌均勻，后冷卻至所需溫度。

2）將潔凈的載玻片烘干后用電子天平稱重為m0，待人工污垢的溫度保持在室溫后，將油污涂抹于載玻片上（涂抹范圍為載玻片的1/3），室溫下自然放置24 h 后，用電子天平稱重為m1。

1.4.3 測定方法

去污力的測定：參考GB 9985—2000 進(jìn)行測定。在35 ℃下，機(jī)械力清洗載玻片30 s，然后自然晾干稱重為m2，以去掉污垢的百分?jǐn)?shù)作為衡量去污力大小的標(biāo)準(zhǔn)[4]。

酸堿度的測定方法：按照pH 試紙的使用方法進(jìn)行測定。

穩(wěn)定性測定：對產(chǎn)品分別進(jìn)行高、低溫穩(wěn)定試驗(yàn)[4]。分別取兩份洗潔精于燒杯中，對燒杯進(jìn)行密封后，放在溫度為-22 ℃的冰箱中和溫度為60 ℃的恒溫箱中24 h，觀察產(chǎn)品外觀。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 確定表面活性劑百分含量

選用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法來安排實(shí)驗(yàn)，同時(shí)以去污力作為實(shí)驗(yàn)的指標(biāo)，考察APG0810、SDBS、OP-10 這3種表面活性劑的添加量對洗潔精去污力的影響，每個(gè)因素取3 個(gè)水平，其結(jié)果如表3、表4 所示。洗滌助劑的用量保持不變，按各實(shí)驗(yàn)配方配制產(chǎn)品后，測定其去污力。

表3 因素水平表

由表4 可知，表面活性劑的洗滌效果為A＞B＞C。而經(jīng)過去污力判斷洗滌效果的最佳條件為A1B1C1，即APG0810 的用量為5%，SDBS 的用量為3%，OP-10 的用量為2%，此結(jié)果的表面活性劑復(fù)配效果最好，去污力最強(qiáng)。按此比例，配制得洗潔精，其外觀為均勻、透明、無色液體，去污力為98.1%。

表4 正交實(shí)驗(yàn)表

2.2 洗潔精酸堿度的測定

洗潔精經(jīng)pH 試紙測定后所得的產(chǎn)品pH 值：7～8，符合國家對洗潔精酸堿度的要求。

2.3 洗潔精穩(wěn)定性的測定

穩(wěn)定性測定結(jié)果：洗潔精在溫度為-22 ℃和溫度為60 ℃下均無分層、無結(jié)晶、無沉淀，說明該產(chǎn)品在低溫和高溫下均能保持穩(wěn)定，且常溫長時(shí)間放置下也不分層。符合國家標(biāo)準(zhǔn)中對產(chǎn)品外觀、穩(wěn)定性的要求。

3 結(jié)論

利用正交實(shí)驗(yàn)確定表面活性劑最佳配比，并對其去油污能力、酸堿度和穩(wěn)定性進(jìn)行測定。而洗潔精中表面活性劑的最佳配比為：m（APG0810）∶m（SDBS）∶m（OP-10）=5∶3∶2。所制備的產(chǎn)品具有去污力強(qiáng)、刺激性小、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，同于所有的配制原料都是無毒無突破口的，所以制備出的洗潔精符合預(yù)期效果。