CN109609292A - 一种超高泡沫稳定型洗衣液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高泡沫稳定型的洗衣液性能体系，属于洗衣液与表面活性剂科学与应用技术领域。本发明的稳定型泡沫洗衣液的配方包括非离子表面活性剂、碳氟化合物，其中非离子表面活性剂与碳氟化合物的质量比为(4‑8)：3。本发明通过非离子表面活性剂与碳氟化合物复配得到了高效洗衣液，该两亲化合物分子结构上有利于泡沫的形成，在较低的用量下即可发泡。本发明复配得到的洗衣液初始泡沫量高达90ml，半衰期高达7天，可广泛应用于环境领域、纺织领域、化学领域、制备药物领域、工业清洗、日用化学品中。
Description
技术领域
本发明涉及一种超高泡沫稳定型洗衣液，属于洗衣液与表面活性剂科学与应用技术领域。
背景技术
液体洗涤剂可以给消费者的日常生活带来很多便利，与粉体产品相比，液体产品更加容易溶解，特别是在低温情况下，在生产过程中的粉尘更少，计量容易并准确。从20世纪50 年代，轻垢型液体洗涤剂开始流行并逐渐取得了可观的市场份额。重垢液体洗涤剂，特别是洗衣液的发展也不甘其后。全球第一个重垢洗衣液于1958年在美国上市。到20世纪70年代，因为法规问题实行禁磷，含磷粉体洗涤剂受到限制，使得洗衣液得到发展契机，大大缩短了洗衣液的市场培训过程。到20世纪80年代，新技术和新原料的发展和在洗衣液中的应用，大大提升了洗衣液的功能。在20世纪80年代，美国洗衣液的市场份额每年增长3％左右并逐渐取代了洗衣粉。1988年，洗衣液的市场份额第一次超过了洗衣粉。2001年美国市场的洗衣液已经获得72％的市场份额，而洗衣粉的份额下降到28％。2008年，洗衣液的市场份额已经超过80％。从洗衣粉到洗衣液的转变，经历了技术上的变革和相应原料和配方技术的发展。
表面活性剂是一种加入极少量就能显著地降低溶液的表面张力并在体相中形成有序的分子聚集体的一类物质，由疏水基团与亲水基团组成。表面活性剂因其两亲特性，既能吸附在界面上，又可以在一定浓度的溶液中形成有泡沫乳液，因此具有泡沫浮选、离子浮选、泡沫驱油、泡沫灭火等性能。表面活性剂在溶液中可自组织形成各种分子有序聚集体，如球形泡沫、棒状泡沫、泡沫、囊泡和液晶等等。表面活性剂泡沫，形成条件及相关机理，一直是表面活性剂科学领域关注和研究的重点。其中泡沫在近年的研究中占有重要地位。气泡力是指泡沫形成的难易程度和生成泡量的多少，而稳定性是指生成泡沫的持久力，消泡的难易。也就是说，泡沫的稳定性就是指泡沫存在寿命的长短。当然，究其本质而言，泡沫是一种热力学不稳定体系，不可能稳定。正是因为其这种独特的性质，使得其在泡沫建筑材料、泡沫塑料、面包药物控释、生物工程、化妆品、等领域得到了广泛的应用。
然而当下的各种品牌的洗衣液泡沫稳定性差，使得衣物在清洗过程中驱油效率低时间长等问题日益突出。如何有效改善洗衣液泡沫稳定、提高驱油效率是目前急需解决的技术难题。
发明内容
为了解决上述问题，我们通过将非离子表面活性剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10或者是椰子油脂肪酸二乙醇酰胺与碳氟化合物复配，促进洗衣液体系中氢键的形成，构建了超级稳定型泡沫，成功制备了超高泡沫稳定型洗衣液，使得衣物在浸入水中更易驱赶油污，极大地级高了洗衣效率，节约了人力成本。本发明首次将碳氟化合物引入到“拟”低聚表面活性剂中。并通过具塞量筒法研究了复配体系的半衰期以及在油污存在情况下的半衰期；目前已有的洗衣液半衰期均不足半小时，本发明通首次过与碳氟化合物复配发现了超级稳定型洗衣液。
本发明的第一个目的是提供一种稳定型泡沫洗衣液，所述洗衣液的配方包括非离子表面活性剂、碳氟化合物，所述非离子表面活性剂与碳氟化合物的质量比为(4-8)：3。
在本发明的一种实施方式中，所述配方还包括防腐剂、香精、色素、水。
在本发明的一种实施方式中，所述配方中非离子表面活性剂与碳氟化合物复配的质量比为7：3。
在本发明的一种实施方式中，所述配方中非离子表面活性剂和碳氟化合物占洗衣液的质量分数为10％-20％。
在本发明的一种实施方式中，所述配方中非离子表面活性剂和碳氟化合物占洗衣液的质量分数为15％。
在本发明的一种实施方式中，所述非离子表面活性剂包括聚氧乙烯辛基苯酚醚-10 (OP-10)、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺
在本发明的一种实施方式中，所述碳氟化合物包括C2-C18的碳氟化合物。
在本发明的一种实施方式中，所述碳氟化合物为S(F)。
在本发明的一种实施方式中，所述稳定型泡沫洗衣液的制备方法包括：按照质量比，将非离子表面活性剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)与碳氟化合物进行复配，制备质量分数为10％-20％的复配溶液，然后加入防腐剂、香精、色素，混合均匀后即可得到泡沫洗衣液。
在本发明的一种实施方式中，通过具塞量筒上下摇晃15-30次，后将具塞量筒静置，并观察泡沫变化情况。
在本发明的一种实施方式中，泡沫测量方式为采用100ml的具塞量筒，放入10ml的质量分数为15％的溶液。
本发明的第二个目的是提供一种驱油方法，所述方法是利用上述的稳定型泡沫洗衣液进行驱油。
本发明的第三个目的是提供一种清洗方法，所述方法是利用上述的稳定型泡沫洗衣液进行清洗。
本发明的第四个目的是扩充了洗衣液的应用范畴。
在本发明的一种实施方式中，所述应用是应用于环境领域、纺织领域、化学领域、制备药物领域、工业清洗、日用化学品。
在本发明的一种实施方式中，所述应用包括：应用于环境保护、油田开采、纺织印染、工业清洗、日用化学品。
本发明的有益效果：
(1)本发明的超级泡沫稳定型洗衣液，原料来源广，生物可再生，绿色环保，生物降解性高，丰富了可再生资源为原料的高性能洗衣液的种类，可广泛应用在日化油污洁净以及工业驱油体系的研究中。
(2)本发明以非离子表面活性剂与碳氟化合物为起始原料复配了超级泡沫稳定型洗衣液配方，在现有泡沫稳定体系中，这一配方泡沫稳定效率是最高的方法，相比于传统的洗衣液配方，这一配方复配过程简单，驱油效率高，能够极大地节约人力成本。
(3)本发明通过非离子表面活性剂与碳氟化合物复配得到了高效洗衣液，该两亲化合物分子结构上有利于泡沫的形成，在较低的用量下即可发泡。因此，通过非共价键作用构筑高校体系自组装行为的研究兼具有理论研究和实用价值。
(4)本发明构筑的具有高稳定性泡沫通过具塞量筒测出的泡沫体积验证的泡沫稳定性。初始泡沫量高达90ml，半衰期高达7天。本发明利用非离子表面活性剂与碳氟化合物之间的氢键作用，形成低聚的结构，疏水体积进一步增大，更易形成长稳定的泡沫性能体系。
(5)本发明的高泡沫型洗衣液可以广泛应用于化妆品、矿物浮选剂、纺织纤维柔软剂及抗静电剂，以及颜料分散剂等诸多领域。本发明中对表面活性剂复配体系基础研究起到积极促进作用。
附图说明
图1为复配体系泡沫稳定曲线(包括有无油污两种情况)；
图2为本发明复配的洗衣液体系在不同温度条件下泡沫衰减曲线；
图3为本发明复配的洗衣液体系与某品牌洗衣液在相同质量条件下的半衰期比较。
具体实施方式
实施例1：超级稳定型泡沫洗衣液的制备方法
方法如下：非离子表面活性剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)与碳氟化合物质量比例等于7:3复配，制备质量分数为15％的复配溶液，再加入极美防腐剂质量分数的千分之一、香精质量分数的千分之一、色素质量分数的千分之二1，搅拌均匀即可制备自动清洗性高泡沫洗衣液。
实施例2：泡沫稳定性能测定
通过泡沫测量方式为采用100ml的具塞量筒，放入10ml的质量分数为15％的溶液。具塞量筒上下摇晃15-30次，后将具塞量筒静置，并观察泡沫变化情况。
通过取相同质量本发明复配洗衣液两份，一份加入0.5g大豆油，另一份不加入石油，置于相同的实验装置中，在相同的条件下，比较本发明洗衣液在不同油污状况发泡量与半衰期比较，结果如图1所示。本发明通过非离子表面活性剂与碳氟化合物之间的氢键作用，形成低聚的结构，疏水体积进一步增大，更易形成长稳定的泡沫性能体系，复配得到了高效洗衣液，该两亲化合物分子结构上有利于泡沫的形成，在较低的用量(1mmol/L)下即可发泡。本发明复配得到的洗衣液初始泡沫量高达90ml，半衰期高达7天。
图2为复配的洗衣液体系在不同温度条件下泡沫衰减曲线，由图2可知，本发明洗衣液体系在较高温度(45℃)的泡沫稳定性也较好，初始泡沫量可达40ml，半衰期可达4.5天。
实施例3：与某品牌洗衣液泡沫稳定性比较
通过取相同质量15克的某品牌洗衣液与本发明的复配体系洗衣液置于相同的实验装置中，在相同的条件下，室温25℃，与本发明洗衣液发泡量与半衰期比较。
对照例1：无碳氟化合物的洗衣液体系的泡沫稳定性能
参考实施例1，省略碳氟化合物，其他条件不变，制备得到非离子表面活性剂的洗衣液体系，通过具塞量筒测定泡沫量，所得洗衣液的初始泡沫量为42ml，半衰为0.2天。
对照例2：不同复配比例的洗衣液体系的泡沫稳定性能
参考实施例1，将聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)与碳氟化合物的质量比替换为20：3，其他条件不变，制备得到非离子表面活性剂的洗衣液体系，通过具塞量筒测定泡沫量，所得洗衣液的初始泡沫量为96ml，半衰为3天。
以上数据说明，在不同的油污状况以及不同温度条件下，该复配体系均有非常好的泡沫发泡量与稳定性质。该表面活性剂与传统的表面活性剂类似，分子易形成圆柱状结构，有利于表面活性剂在水溶液中自组装形成泡沫响应性能体系。
以聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)与碳氟化合物为起始原料复配了超级泡沫稳定型洗衣液配方，在现有泡沫稳定体系中，这一配方泡沫稳定效率是最高的方法，相比于传统的洗衣液配方，这一配方复配过程简单，驱油效率高，能够极大地节约人力成本。非离子表面活性剂与碳氟化合物在水溶液中通过氢键作用，构建成低聚表面活性剂结构。该结构的表面活性剂多条疏水长链并排而成。导致由于S(F)里面氢键的相互作用，本发明的洗衣液比常见的洗衣液提改了三百多倍，这一性质在洗衣液性质中非常少见。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种稳定型泡沫洗衣液，其特征在于，所述洗衣液的配方包括非离子表面活性剂、碳氟化合物，所述非离子表面活性剂与碳氟化合物的质量比为(4-8)：3。
2.根据权利要求1所述的稳定型泡沫洗衣液，其特征在于，所述配方中非离子表面活性剂和碳氟化合物占洗衣液的质量分数为10％-20％。
3.根据权利要求1或2所述的稳定型泡沫洗衣液，其特征在于，所述配方中非离子表面活性剂与碳氟化合物复配的质量比为7：3。
4.根据权利要求1所述的稳定型泡沫洗衣液，其特征在于，所述配方中非离子表面活性剂和碳氟化合物占洗衣液的质量分数为15％。
5.根据权利要求1所述的稳定型泡沫洗衣液，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的稳定型泡沫洗衣液，其特征在于，所述碳氟化合物包括C2-C18的碳氟化合物。
7.根据权利要求1-6任一所述的稳定型泡沫洗衣液，其特征在于，所述稳定型泡沫洗衣液的制备方法包括：按照质量比，将非离子表面活性剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)与碳氟化合物进行复配，制备质量分数为10％-20％的复配溶液，然后加入防腐剂、香精、色素，混合均匀后即可得到泡沫洗衣液。
8.一种驱油方法，其特征在于，所述方法是利用上述的稳定型泡沫洗衣液进行驱油。
9.一种清洗方法，其特征在于，所述方法是利用上述的稳定型泡沫洗衣液进行清洗。
10.权利要求1-7任一所述的稳定型泡沫洗衣液在环境领域、纺织领域、化学领域、制备药物领域、工业清洗领域、日用化学品领域中的应用。
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