CN111592946A - 一种抗菌洗衣液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及洗衣液技术领域，具体涉及一种抗菌洗衣液及其制备方法。本发明提供的抗菌洗衣液，以质量百分比计，包括有机硅季铵盐5～15％，表面活性剂15～50％，助洗剂0.5～3％，功能添加剂0.1～5％，余量为水；所述有机硅季铵盐如式I所示。在本发明中，所述有机硅季铵盐中的硅基与衣物表面的氧原子结合固定于衣物表面，相较于传统的季铵盐或者其他类型杀菌剂，具有更加长久的抗菌效果；而且本发明使用的有机硅季铵盐为乙氧基体的季铵盐，在生产、使用过程中使用的是酒精，避免了甲醇的参与，能够大幅度提高安全性；本发明通过对各组分用量的控制，能够保证有机硅季铵盐对衣物的抗菌作用，协同配合提高洗衣液抗菌效果的时效。

Description

一种抗菌洗衣液及其制备方法
技术领域
本发明涉及洗衣液技术领域，具体涉及一种抗菌洗衣液及其制备方法。
背景技术
随着人们对生活环境卫生要求的提高，纤维制品的抗菌能力不断受到关注。人们期望日常衣物、毛巾或者其他纤维制品能够实现抗菌化、抗病毒化，从而减少被感染或二次感染的风险。
传统的抗菌剂如过氧化物、次氯酸盐、PCMX和银离子等虽然具有短时间内杀灭细菌或病毒的能力，但是在经过一段时间以后其杀菌能力显著降低或消失，无法满足人们长效抗菌的需求。
而另外一种当下被使用的甲氧基体季铵盐，比如十八烷基二甲基(3-三甲氧基硅基丙基)氯化铵虽然拥有长效的抗菌效果，但是其生产、运输和使用过程中无法避免毒性较高的甲醇参与，使得其本身的安全性无法得到保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌洗衣液及其制备方法，本发明提供的抗菌洗衣液具有优异的长效抗菌消毒能力，而且在整个生产、运输和使用过程中能够避免使用甲醇，安全性得到显著提高。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种抗菌洗衣液，以质量百分比计，包括有机硅季铵盐5～15％，表面活性剂15～50％，助洗剂0.5～3％，功能添加剂0.1～5％，余量为水；所述有机硅季铵盐如式I所示；
Figure BDA0002526306390000011
式I中，R1为碳原子数12～24的烷基，R2和R3独立为碳原子数1～6的烷基，X为卤素离子或者有机羧酸离子。
优选地，以质量百分比计，所述抗菌洗衣液包括有机硅季铵盐6～12％，表面活性剂16～30％，助洗剂1～2％，功能添加剂0.2～0.5％，余量为水。
优选地，所述机硅季铵盐为C12-C24烷基二甲基三乙氧基硅基丙基氯化铵。
优选地，所述机硅季铵盐为十八烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、十六烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、十四烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、十二烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、二十二烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵或二十四烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵。
优选地，所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、蓖麻油聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、改性油脂乙氧基化物、椰油基葡萄糖苷和异构醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选地，所述助洗剂包括柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸钠和谷氨酸二乙酸四钠中的至少一种。
优选地，所述功能添加剂包括柔软剂、抗静电剂、香精、色素和酶制剂中的至少一种。
本发明提供了上述技术方案所述抗菌洗衣液的制备方法，包括以下步骤：
将部分水和表面活性剂进行第一混合，得到第一溶液；
将所述第一溶液和助洗剂、有机硅季铵盐、功能添加剂进行第二混合，得到第二溶液；所述有机硅季铵盐如式I所示；
将所述第二溶液和剩余水进行第三混合，得到抗菌洗衣液。
优选地，所述部分水的质量占总用水量的60～80％。
优选地，所述第一混合的温度为40～60℃；所述第二混合的温度为室温。
本发明提供了一种抗菌洗衣液，以质量百分比计，包括有机硅季铵盐5～15％，表面活性剂15～50％，助洗剂0.5～3％，功能添加剂0.1～5％，余量为水；所述有机硅季铵盐如式I所示。在本发明中，所述有机硅季铵盐中的硅基与衣物表面的氧原子结合固定，相较于传统的季铵盐或者其他类型杀菌剂，具有更加长久的抗菌效果；而且本发明使用的有机硅季铵盐为乙氧基体的季铵盐，在生产、使用过程中使用的是酒精，避免了甲醇的参与，能够大幅度提高安全性；本发明通过对各组分用量的控制，能够保证有机硅季铵盐对衣物的抗菌作用，协同配合提高洗衣液抗菌效果的时效。
具体实施方式
本发明提供了一种抗菌洗衣液，以质量百分比计，包括有机硅季铵盐5～15％，表面活性剂15～50％，助洗剂0.5～3％，功能添加剂0.1～5％，余量为水；所述有机硅季铵盐如式I所示；
Figure BDA0002526306390000031
式I中，R1为碳原子数12～24的烷基，R2和R3独立为碳原子数1～6的烷基，X为卤素离子或者有机羧酸离子。
以质量百分比计，本发明提供的抗菌洗衣液包括有机硅季铵盐5～15％，优选为6～12％。在本发明中，所述机硅季铵盐优选为C12-C24烷基二甲基三乙氧基硅基丙基氯化铵中的至少一种，更优选为十八烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、十六烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、十四烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、十二烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、二十二烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵或二十四烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵。在本发明中，所述有机硅季铵盐中的硅基与衣物表面的氧原子结合固定于衣物表面，相较于传统的季铵盐或者其他类型杀菌剂，具有更加长久的抗菌效果；而且本发明使用的有机硅季铵盐为乙氧基体的季铵盐，在生产、使用过程中使用的是酒精，避免了甲醇的参与，能够大幅度提高安全性。
以质量百分比计，本发明提供的抗菌洗衣液包括表面活性剂15～50％，优选为16～30％。在本发明中，所述表面活性剂优选包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、蓖麻油聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、改性油脂乙氧基化物、椰油基葡萄糖苷和异构醇聚氧乙烯醚中的至少一种，所述脂肪醇聚氧乙烯醚优选为生物基脂肪醇聚氧乙烯醚。在本发明的具体实施例中，当所述表面活性剂为椰油基葡萄糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚时，所述椰油基葡萄糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚的质量比为6：7：4；当所述表面活性剂为改性油脂乙氧基化物和脂肪醇聚氧乙烯醚时，所述改性油脂乙氧基化物和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为5：4；当所述表面活性剂为氢化蓖麻油聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚时，所述氢化蓖麻油聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为5：12；当所述表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物和脂肪醇聚氧乙烯醚时，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为1：1。在本发明中，所述表面活性剂能够清洁衣物的污垢。
以质量百分比计，本发明提供的抗菌洗衣液包括助洗剂0.5～3％，优选为1～2％。在本发明中，所述助洗剂优选包括柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸钠和谷氨酸二乙酸四钠中的至少一种。在本发明中，所述助洗剂的作用是螯合水中的钙镁离子。
以质量百分比计，本发明提供的抗菌洗衣液包括功能添加剂0.1～5％，优选为0.2～0.5％。在本发明中，所述功能添加剂优选包括柔软剂、抗静电剂、香精、色素和酶制剂中的至少一种。在本发明中，所述柔软剂优选包括十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵和咪唑啉乙基硫酸盐中的一种或几种；所述抗静电剂优选包括聚乙烯基吡咯烷酮盐酸盐、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和五乙氧基甲基硫酸铵中的一种或几种；所述酶制剂优选包括蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶中的一种或几种。在本发明中，所述酶制剂的作用是提高洗衣液清洁能力。本发明对所述香精和色素的具体组分没有特殊要求，根据产品需求选择本领域熟知的市售产品即可。
本发明提供的抗菌洗衣液包括余量的水，所述水优选为去离子水。
本发明还提供了上述技术方案所述抗菌洗衣液的制备方法，包括以下步骤：
将部分水和表面活性剂进行第一混合，得到第一溶液；
将所述第一溶液和助洗剂、有机硅季铵盐、功能添加剂进行第二混合，得到第二溶液；所述有机硅季铵盐如式I所示；
将所述第二溶液和剩余水进行第三混合，得到抗菌洗衣液。
本发明将部分水和表面活性剂进行第一混合，得到第一溶液。在本发明中，所述部分水的质量优选占总用水量的60～80％。在本发明中，所述第一混合优选在搅拌条件下进行，所述第一混合的温度优选为40～60℃，更优选为50℃；所述搅拌的速率优选为400～500rpm，所述搅拌的时间优选为0.5～3h。本发明采用加热的方式将表面活性剂和水混合能够加快溶解速度。
得到第一溶液后，本发明将所述第一溶液和助洗剂、有机硅季铵盐、功能添加剂进行第二混合，得到第二溶液；所述有机硅季铵盐如式I所示。在本发明中，所述第二混合优选在室温条件下进行，降低能耗。在本发明中，所述第二混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速率优选为400～500rpm。本发明对所述搅拌的时间没有特殊要求，以所有组分混合均匀为宜。在本发明中，所述第二混合时原料的添加顺序优选为：在所述第一溶液中，依次加入助洗剂、有机硅季铵盐和功能添加剂。本发明采用上述原料添加顺序有利于缩短体系溶解时间。
得到第二溶液后，本发明将所述第二溶液和剩余水进行第三混合，得到抗菌洗衣液。本发明对所述第三混合的具体参数没有特殊要求，采用本领域常规的混合工艺即可。
本发明在所述抗菌洗衣液的制备过程中，按照上述原料混合顺序的作用是缩短溶解时间，更有利于生产。本发明提供的制备方法简便易操作，适宜工业化生产。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
以质量百分比计，将46％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入椰油基葡萄糖苷6.0％、脂肪醇聚氧乙烯醚(Bio AEO-7)7.0％、蓖麻油聚氧乙烯醚4.0％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入柠檬酸钠1％，十八烷基二甲基(3-乙氧基硅基丙基)氯化铵6％，香精0.2％，色素0.1％，搅拌至体系均匀；再加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
实施例2
以质量百分比计，将49％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入椰油基葡萄糖苷6.0％、Bio AEO-7 7.0％、蓖麻油聚氧乙烯醚4.0％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入柠檬酸钠1％，十八烷基二甲基(3-乙氧基硅基丙基)氯化铵10％，十六烷基三甲基氯化铵0.2％，香精0.1％，搅拌至体系均匀；再加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
实施例3
以质量百分比计，将49％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入改性油脂乙氧基化物(SOE)10.0％，Bio AEO-7 8％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入谷氨酸二乙酸四钠1％，十八烷基二甲基(3-乙氧基硅基丙基)氯化铵10％，十六烷基三甲基氯化铵0.2％，香精0.1％，搅拌至体系均匀；再加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
实施例4
以质量百分比计，将56％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入氢化蓖麻油聚氧乙烯醚5％，Bio AEO-7 12％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入谷氨酸二乙酸四钠1％，十八烷基二甲基(3-乙氧基硅基丙基)氯化铵12％，蛋白酶0.2％，香精0.2％，搅拌至体系均匀；再加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
实施例5
以质量百分比计，将52％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入脂肪酸甲酯乙氧基化物10％，Bio AEO-7 10％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入甲基甘氨酸二乙酸钠2％，十八烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵12％，香精0.2％，搅拌至体系均匀；再加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
实施例6
以质量百分比计，将52％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入脂肪酸甲酯乙氧基化物10％，Bio AEO-7 10％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入甲基甘氨酸二乙酸钠2％，十六烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵12％，香精0.2％，搅拌至体系均匀；再加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
实施例7
以质量百分比计，将56％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入氢化蓖麻油聚氧乙烯醚5％，Bio AEO-7 12％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入谷氨酸二乙酸四钠1％，十四烷基二甲基(3-乙氧基硅基丙基)氯化铵12％，蛋白酶0.2％，香精0.2％，搅拌至体系均匀；再加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
实施例8
以质量百分比计，将56％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入氢化蓖麻油聚氧乙烯醚5％，Bio AEO-7 12％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入谷氨酸二乙酸四钠1％，十二烷基二甲基(3-乙氧基硅基丙基)氯化铵12％，蛋白酶0.2％，香精0.2％，搅拌至体系均匀；加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
实施例9
以质量百分比计，将46％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入椰油基葡萄糖苷6.0％，Bio AEO-7 7.0％，蓖麻油聚氧乙烯醚4.0％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入柠檬酸钠1％，二十二烷基二甲基(3-乙氧基硅基丙基)氯化铵6％，香精0.2％，色素0.1％，搅拌至体系均匀；再加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
实施例10
以质量百分比计，将46％去离子水加入到搅拌釜中，边搅拌边加入椰油基葡萄糖苷6.0％，Bio AEO-7 7.0％，蓖麻油聚氧乙烯醚4.0％，加热至50℃保温搅拌至体系均匀；待所得体系冷却至室温，依次加入柠檬酸钠1％，二十四烷基二甲基(3-乙氧基硅基丙基)氯化铵6％，香精0.2％，色素0.1％，搅拌至体系均匀；再加入去离子水至原料总和为100％，得到抗菌洗衣液。
杀菌消毒试验：
本发明的杀菌效果测试方法采用QB/T2738-2012《日化产品抗菌抑菌效果的评价方法》中7.2的方法进行；
试验标准菌株(病毒)：金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)，大肠杆菌(8099)，H1N1病毒；
中和剂：含3.0％吐温-80、0.5％硫代硫酸钠、0.5％L-组氨酸、0.5％蛋白胨、0.85％氯化钠、1.43％卵磷脂和0.1％半胱氨酸的PBS溶液；
(1)杀菌率试验：
将实施例1～10以及某市售抗菌洗衣液(有效成分为苯扎氯铵)分别按1:100稀释作用10分钟后的杀菌率，如表1所示；其中空白样指的是不使用任何抗菌洗衣液进行杀菌的细菌载体；
表1实施例1～10以及某市售抗菌洗衣液的杀菌率
Figure BDA0002526306390000081
由表1可以看出，本发明提供的抗菌洗衣液杀菌率均达到99％以上，优于市售的产品。
(2)长效抗菌(病毒)试验：
分别用实施例1～10以及某市售抗菌洗衣液(有效成分为苯扎氯铵)按1:100用水稀释后，对毛巾进行浸泡10min处理，然后用自来水漂洗40次；在所述处理后的毛巾表面分别接种金黄色葡萄球菌和大肠杆菌各10000个，18个小时后再测定菌的数量，所得试验结果见表2；
表2长效抗菌试验结果
Figure BDA0002526306390000091
由表2可以看出，经过40次漂洗后，本发明提供的抗菌洗衣液依然对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有良好的抗菌效果。
对于H1N1病毒，将上述漂洗40次的毛巾浸泡于病毒液中，所述病毒液中的病毒总数TCID50为6.6×105/mL，溶剂为含3.0％吐温-80、0.5％硫代硫酸钠、0.5％L-组氨酸、0.5％蛋白胨、0.85％氯化钠、1.43％卵磷脂和0.1％半胱氨酸的PBS溶液，浸泡10min，测定H1N1的感染值(设定空白样为100％感染)，所得结果见表3；
表3长效抗病毒试验结果
Figure BDA0002526306390000092
Figure BDA0002526306390000101
由表3可以看出，经过40次漂洗后，本发明提供的抗菌洗衣液病毒感染值依然较低。
由以上实施例可以看出，本发明提供的抗菌洗衣液具有优异的长效抗菌消毒能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗菌洗衣液，其特征在于，以质量百分比计，包括有机硅季铵盐5～15％，表面活性剂15～50％，助洗剂0.5～3％，功能添加剂0.1～5％，余量为水；所述有机硅季铵盐如式I所示；
Figure FDA0002526306380000011
式I中，R1为碳原子数12～24的烷基，R2和R3独立为碳原子数1～6的烷基，X为卤素离子或者有机羧酸离子。
2.根据权利要求1所述的抗菌洗衣液，其特征在于，以质量百分比计，包括有机硅季铵盐6～12％，表面活性剂16～30％，助洗剂1～2％，功能添加剂0.2～0.5％，余量为水。
3.根据权利要求1或2所述的抗菌洗衣液，其特征在于，所述机硅季铵盐为C12-C24烷基二甲基三乙氧基硅基丙基氯化铵。
4.根据权利要求3所述的抗菌洗衣液，其特征在于，所述机硅季铵盐为十八烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、十六烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、十四烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、十二烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵、二十二烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵或二十四烷基二甲基(3-三乙氧基硅基丙基)氯化铵。
5.根据权利要求1或2所述的抗菌洗衣液，其特征在于，所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、蓖麻油聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、改性油脂乙氧基化物、椰油基葡萄糖苷和异构醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的抗菌洗衣液，其特征在于，所述助洗剂包括柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸钠和谷氨酸二乙酸四钠中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的抗菌洗衣液，其特征在于，所述功能添加剂包括柔软剂、抗静电剂、香精、色素和酶制剂中的至少一种。
8.权利要求1～7任一项所述抗菌洗衣液的制备方法，包括以下步骤：
将部分水和表面活性剂进行第一混合，得到第一溶液；
将所述第一溶液和助洗剂、有机硅季铵盐、功能添加剂进行第二混合，得到第二溶液；所述有机硅季铵盐如式I所示；
将所述第二溶液和剩余水进行第三混合，得到抗菌洗衣液。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述部分水的质量占总用水量的60～80％。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合的温度为40～60℃；所述第二混合的温度为室温。
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