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洗涤剂的组成及配方

较大,且二者碳原子数接近时,较高表面活性。
1.1 降低表面张力
阳离子表活剂 (C8N)与阴离子表面活性剂 (C8S)等摩尔复配体 系的γcmc比两纯组分各自的γcmc低得多, 事实上,在单组分的碳氢链表面活性剂中尚未见报道能达到如此 低的表面张力和界面张力。
1.2 降低表面张力的效率
达到指定的表面张力γ时,复配体系所需表面活性剂总浓度比单一表面活性剂 溶液所需浓度低。
复配物的溶解度大得多,溶液因此不易出现混浊,这样就可采用价格 较低的阴离子表面活性剂为主,配以少量的阳离子表面活性剂得到 表面活性极高的复合表面活性剂。国外有关报道提出以阴离子表面 活性剂为主时,阴/阳离子表面活性剂的摩尔比一般为4∶1~50∶1。
3.2
含有聚氧乙烯链的离子型表面活性剂
分子中引入聚氧乙烯基EO,降低分子电荷密度,减弱离子头基间强 静电相互作用。增长了疏水基的长度。聚氧乙烯链的亲水性和位 阻效应减弱了阴-阳离子表面活性剂之间的相互作用,从而对沉淀 或凝聚作用有明显的抑制作用。
2.2 增溶性能 混合胶团对非极性或微极性有机物显示出正的增效作用。 复配体系中,混合胶团的聚合数会急剧增加,同时胶团过渡到棒状 结构, 棒状胶团对胶团内核被增溶物具有较大增溶能力。
2.3
泡沫性能
复配溶液具有很低的表面和界面张力,这样势必引起起泡力增加。 阴/阳离子表活剂间存在电性吸引,减弱吸附层和胶团中离子间电性 斥力,使表面吸附增加。 吸附层中分子排列紧密,分子间较强相互作用还使得表面黏度增大、 表面膜机械强度增加,使之受外力作用时不易破裂、泡沫内液体流 失速度变慢、气体透过性降低,延长了泡沫的寿命。
C14 H29 OH C7H15 CH OH
+
n H2C O
CH2 n H2C O CH2
C14 H29
(OCH2CH2) C7H15 CH
n
OH C6H13
C6H13
+
(OCH2CH2)n OH
(2) 烷基酚聚氧乙烯醚
仅次于AEO,占第二位。
最重要壬基酚聚氧乙烯醚,商品牌号OP系列产品。
洗涤性能优良,价格低;
2) 有机助剂 (1)羧甲基纤维素钠(CMC)
携污作用。
洗涤,CMC被吸附在被洗物/污垢粒子表面,带负电荷。
同性电相互排斥,污垢难以重新沉积到被洗物表面。
增稠、分散、乳化、悬浮和稳定泡沫的作用,使污垢
稳定地悬浮于洗涤液中,更不容易再发生沉积。
(2)泡沫稳定剂与泡沫调节剂 脂肪醇酰胺,在洗涤剂配方中,主要作用增稠和稳 泡,悬浮污垢防止其再沉积。 月桂醇二乙醇胺以及椰子油二乙醇胺。
1.4
表面吸附
吸附量增加, 强烈相互作用, 包括异性离子间静电吸引作用,烃 基间憎水相互作用。 在吸咐层呈等比组成时达到最大电性吸引,表面吸附层分子排列 更加紧密而使表面吸附增加。 如C8N/C8S等摩尔复配,饱和吸附量达到5.6×10-10mol/c m2,相应的每个吸附分子平均所占面积约为0.3nm2,比单一表面 活性剂溶液表面吸附层的最小分子面积(均大于0.4nm2)小得多。
例子
理想体系,复配后活性提高,各组分之间相互作用强烈。
(2) 阴离子/阳离子表活剂复配
避免沉淀析出,阴/阳离子表活剂复配的协同效应最大
“在阴离子表活剂中加入少量阳离子表活剂,新络合
物,可显著提高表面活性,反之亦然。
反映在cmc上,非等摩尔混合与等摩尔相同
并非所有的阴/阳离子表活剂均可混合,只有当疏水基
非离子-离子表面活性剂复配
阴离子-阳离子表面活性剂复配
两性离子-阴离子表面活性剂的复配
1.3.4.1 同类同系表活剂复配
阴离子-阴离子表面活性剂的复配 阴离子表活剂复配,性能往往以其中一种为主。
1.3.4.2 不同类表活剂复配
(1)非离子-阴离子表活剂复配
⒈表面活性剂的复配技术 • 量少时起钙皂分散作用,量多时形成低泡洗涤剂。 ⒉协同效应: 获得给定表面张力时,混合表活剂浓度低于组分表活 剂所需浓度,产生协同效应。 • 离子/非离子型混合液cmc和表面张力下降,表面活性 提高。 • 阴离子/非离子型二元混合液的去污性明显增加。 • 相同疏水基时,烷基酚系间协同作用远大于醇系。
(2)软化硬水,防表活剂水解,防污垢再沉积。
(3)提高洗涤液碱性,碱性缓冲作用。
(4)改善泡沫性能,提高产品粘度 (5)降低刺激性,柔软、抑菌、杀菌、抗静电等作用。 (6)改善产品外观,色彩和优雅香气,商业价值
1) 无机助剂 (1)磷酸盐 常用磷酸三钠、三聚磷酸钠、焦磷酸四钾。 合成洗涤剂中最常用,性能最好螯合剂: Sodium tripolyphosphate, (STPP), Na5P3O10
采用无机助剂包裹 采用水溶性有机高聚物包裹 采用非离子表面活性剂包裹
采用无机助剂包裹阳离子表面活性剂
如科莱恩公司生产的特殊去污增效剂(一种阳离子表面活性剂) 被用于洗衣粉。在生产过程中要求先将其与沸石/硫酸钠或其 他无机助剂混匀并在烘箱中烘干,然后磨碎方可复配入洗衣粉。
(2)磷酸盐的污染及其代用品
传统合成洗衣剂都含有三聚磷酸盐(STTP)的成分,含量15%~30%间
STPP的有效替代品:
有机螯合助剂
二乙胺四醋酸(EDTA)、氮川三醋酸(NTA)、酒石酸钠等
高分子电解质助剂
人造沸石是比较有发展前途的洗涤助剂
Zeolites: 2Na2O.2Al2O3.4SiO2.9H2O
2.1
去污性能
固体/织物表面无机细颗粒,有一些面带负电;而阳离子表活剂带正 电头,静电作用与带负电的面相互吸引,形成疏水性颗粒。
大量的阴离子表活剂, 以疏水基与阳离子表活剂吸附层疏水基相互
作用, 吸附双层包围颗粒,从而将残留或附着于固体表面或织物表 面的无机细颗粒(污物、污点)“吊起来”,最终在洗涤过程中形成 “可溶性颗粒”而除去。 用脂肪醇硫酸钠AES洗涤羊毛时加入少量十二烷基吡啶氯化物,阴离 子表活剂与单分子膜上的阳离子表活剂相互渗透,降低头基间斥力, 形成更紧密的聚合膜,提高了表面活性和去污力。
C8N与阳离子表面活性剂C8S 以1/1(mol)复配,当达到相同的表面张力35m N/m时,体系的总浓度为10-2.2mol/L,远比单一组分C8N (10-0.8mol/L 及C8S(1×10-1.2mol/L)的浓度低得多。
1.3
降低cmc
复配体系cmc小于单纯组分cmc,甚至降低几个数量级。 等摩尔C12H25N(C2H4OH)3CL与C12H25SO4Na复配, cmc分别为单一1/208和1/240。 等摩尔C12H25N(C2H4OH)3Cl与C8H17SO4Na复配, cmc分别为单一表面活性剂的1/13和1/189。 胶团形成能力,增效作用。
pH值的影响。
次氯酸钠易溶于水,生成氢氧化钠和新生态氧,氧
化力很强,具有刺激性。
过酸盐,主要是过硼酸钠和过碳酸钠,
常在粉状洗涤剂生产后配料工序加入,
用量一般占粉质量的10%~30%。
漂白剂
含氧漂白剂,过氧化物漂白剂比传统含氯漂白剂更 有发展前途。 无毒和氯味,适用于所有纤维和有色织物, 与各种表面活性剂和酶都具有良好的相容性。 使用最多的是过硼酸钠(spb),占总数75%。 过硼酸钠稳定性高,只在温度超过70,有效。 需要开发研制低温漂白效力。
Proctor & Gamble investigated catalysts over a
decade and rejected, causing unacceptable damage
to clothes.
Unilever chemists (patented in 1991)
The chemistry was revealed in Nature (23/6/94).
配伍性对策 强电性作用易于形成沉淀或絮状悬浮,混合体系的水溶液不太稳定。 一旦浓度超过cmc以后溶液就容易发生分层析出或凝聚等现象, 甚至出现沉淀(特别是等摩尔混合体系), 失活 。
(1) 非等摩尔比复配
不等比例(其中一种只占总量少部分)配合依然会产生很高的表面活 性与增效作用。一种表面活性剂组分过量很多的复配物较等摩尔的
Class 10-2 洗涤剂的主要成分
洗涤剂的组成及配方
洗涤剂是多种原料复配成的混合物: 主要原料--表面活性剂; 辅助原料—助洗剂
(一)洗涤剂组成
1. 洗涤剂中表面活性剂
1) anionic surfactants
2) Nonionic surfactants
(1) 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)
heterocyclic nitrogens ligands MnIII Unilever
Persil Power disaster cost them £57 million. Tons of the original-formula powder were destroyed and it was relaunched in the summer with only 20% of the original manganese content. This loss was on top of the £200 million it cost to develop the new product.
利用浊点,温度高时, 织物上油脂性污垢被溶解;温度低时,非离子 表面活性剂与水重新结合,将油污携带到洗涤液中被清洗除去。 以阴离子表面活性剂为主,加入少量的阳离子表面活性剂,有时再加 以适量的非离子表面活性剂铺助,性能较好、价格合理、高效复配 型配方产品。
配方技术 阳离子表活剂一般不与阴离子表面活性剂直接混合使用,先将 阳离子表活剂适当处理,再与阴离子表面活性剂复配使用。
泡沫调节剂,二十二烷酸皂或硅氧烷,消泡或低泡。
(3)荧光增白剂 Fluorescent Brighteners, 无色荧光染料。 适量添加,能改善粉状洗涤剂外观, 提高洗衣粉粉体白度,
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