CN114196483A - 一种具有去污防沾色功能的洗衣液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有去污防沾色功能的洗衣液及其制备方法。其中，所述洗衣液包括脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚、防沾色剂和水；按重量百分比计，其中，脂肪醇醚羧酸盐的含量为3～10％；十三异构醇醚的含量为8～15％；防沾色剂的含量为2～8％。本发明的洗衣液去污能力强，净洗效果好，能有效防止织物的沾色、窜色；不含有难降解的组分，性能温和、绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于洗涤剂技术领域，具体涉及一种具有去污防沾色功能的洗衣液及其制备方法。
背景技术
洗衣液的有效成分主要是非离子型表面活性剂，其结构包括亲水端和亲油端，其中亲油端与污渍结合，然后通过物理运动(如手搓，机器运动)使污渍和织物分离。同时表面活性剂降低水的张力，使水能够达到织物表面，使有效成分发挥作用，且能够深入衣物纤维内部发挥洗涤作用，去污更彻底。
一般来说，洗衣粉碱性强(pH值超过12)，在使用过程中需要戴手套，以减少对皮肤的刺激；产生的废液在自然界降解困难(特别是带支链的烷基苯磺酸钠)，造成水质污染，对生态造成很大的破坏。而洗衣液pH值偏中性，配方温和不伤手；相对降解比较完全，对环境影响较小。此外，洗衣液的技术含量更高，便于添加各种有效成分，具有使衣物蓬松、柔软、光滑亮泽、持久留香的功效。
随着人们对洗衣液认知的不断加深，人们对洗衣液的需求也越来越高，除了要求好的去污力外，还要求其他功能，例如温和不伤手、易漂洗、柔顺、抗静电、增艳、绿色环保。改善清洁性是洗衣液制造商恒久不变的目标。然而，染色或印花织物常因未固着染料或水解染料的存在而产生浮色和白地沾色等问题，严重影响织物的水洗色牢度。传统洗衣液虽然具有良好的净洗性能，但其防沾色性能较差，洗除的浮色会再次回沾到织物上，使织物品质下降。因此，研究者开始寻求具有优异去污性能和防沾色性能的洗衣液。
马来酸酐-丙烯酸二元共聚物(MA-AA)类皂洗剂是目前最为常用的染料防沾色剂。MA-AA类皂洗剂具有一定的分散性，但其防沾色性能差，耐盐性差。研究者曾开发了马来酸酐-丙烯酸-N-乙烯基吡咯烷酮三元共聚物(MA-AA-NVP)类皂洗剂，其对水解染料及浮色染料有极强的吸附作用，分散性和防沾色性有较大提高，能有效去除水解染料和浮色染料。但是，聚乙烯基吡咯烷酮及其衍生物相对于一般的表面活性剂，其价格偏高，导致所配制的洗涤用品成本高昂，严重限制了其工业化和商业化发展。
烯丙醇聚氧烷基醚是我国自主研发的具有良好的亲水性和增溶作用的不饱和聚醚，其分子中含有大量的醚键，不仅可以与水形成氢键提高聚合物的水溶性，而且还具有良好的分散性，可以对染料提供良好增溶、分散作用，提高水解染料和浮色染料在洗涤浴中的稳定性，常被用于染整助剂分散剂和匀染剂的配制，提高染整过程中染料的稳定性。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有去污防沾色功能的洗衣液及其制备方法。本发明的洗衣液中含有阴离子表面活性剂脂肪醇醚羧酸盐和非离子表面活性剂十三异构醇醚作为去污、净洗组分，在较低浓度条件下就具有良好的润湿、渗透、乳化、分散等作用，去污能力强，净洗效果好。该洗衣液中还含有以马来酸酐-丙烯酸-N-烯丙醇聚氧烷基醚为主要成分的防沾色剂，能够有效防止染料再次回沾到织物上。此外，该洗衣液不含有难降解的组分，性能温和、绿色环保。
本发明的洗衣液具有良好的去污、防沾色、润湿、渗透、乳化、分散等性能；在洗涤染色或印花织物的过程中，去污能力强，不会出现沾色、窜色现象；不含有难降解的组分，性能温和、绿色环保。
一种具有去污防沾色功能的洗衣液，所述洗衣液包括脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚、防沾色剂和水；
按重量百分比计，其中，脂肪醇醚羧酸盐的含量为3～10％；十三异构醇醚的含量为8～15％；防沾色剂的含量为2～8％。
本发明的洗衣液具有以下理化性质：
①外观：透明粘稠液体；
②气味：无异味、符合规定香型；
③PH值：6.0～8.0；
④稳定性：耐热、耐寒；
⑤溶解性：易溶于水。
作为优选，所述脂肪醇醚羧酸盐的含量为4～8％。进一步优选为5～8％；
作为优选，所述十三异构醇醚的含量为8～12％。进一步优选为8～10％；
作为优选，所述防沾色剂的含量为2～5％。进一步优选为4～5％。
作为优选，所述脂肪醇醚羧酸盐中的碳链为C12～16，环氧乙烷链段为6～8个，环氧丙烷链段为1～3个。其中，所述碳链为脂肪链。脂肪醇醚羧酸盐为阴离子表面活性剂，具有优良的润湿、乳化、去污性能；结构中环氧丙烷链段的增加，增强了脂肪醇醚羧酸盐的疏水性和表面活性，进一步增强了脂肪醇醚羧酸盐的去污能力。
作为进一步优选，所述脂肪醇醚羧酸盐中的碳链为C14，环氧乙烷链段为7个，环氧丙烷链段为2个。
作为优选，所述脂肪醇醚羧酸盐的结构式为：
其中，R表示C12～16烷基链，m＝6～8，n＝1～3，X表示金属钠离子。
作为优选，所述十三异构醇醚含有6～8个环氧乙烷链段，1～3个环氧丙烷链段。十三异构醇醚为非离子表面活性剂，耐硬水，具有优良的润湿、渗透、分散和净洗性能。
作为进一步优选，所述十三异构醇醚中含有7个环氧乙烷链段，2个环氧丙烷链段。
作为优选，所述防沾色剂为马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物。
马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚分子中的烯丙醇聚氧烷基醚与染料形成较强的氢键，对水解染料和浮色具有较强的吸附性，有效防止染料再次回沾到毛织物上，从而提高共聚物防沾色性能。
其中，马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物的结构式为：
作为进一步优选，所述马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物由质量比为2:6:0.4的马来酸酐、丙烯酸、烯丙醇聚氧烷基醚于80℃下聚合反应2h得到；其中，引发剂占三种单体总质量的5％。
作为优选，所述洗衣液还包括含有7～12个环氧乙烷链段的腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物和/或香精。
作为进一步优选，所述腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物中环氧乙烷链段的个数为10。
作为进一步优选，所述洗衣液中，所述腰果酚环氧乙烯醚磺酸物的重量百分比为3～6％；
所述香精的重量百分比为0.1～0.3％。
本发明的具有去污防沾色功能的洗衣液为通用型洗衣液，适用于天然纤维织物，化纤织物和混纺织物。
作为优选，所述洗衣液应用于棉织物、丝织物、毛织物、涤纶织物及涤棉织物的清洗。
作为具体优选，一种具有去污防沾色功能的洗衣液，包括以下重量百分比的组分：
一种上述任一项所述的具有去污防沾色功能的洗衣液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚依次溶于水中，同时可选择地溶入腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物，得到混合溶液；
(2)将马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物溶于水中，得到防沾色剂溶液；
(3)将防沾色剂溶液加入至混合溶液中，并可选择地加入香精，搅拌均匀即得所述洗衣液。
作为优选，所述防沾色剂溶液中，所述马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物(有效成分)的质量百分比浓度为35％。
作为具体优选，一种具有去污防沾色功能的洗衣液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物依次加入50～60℃水中，搅拌溶解，边搅拌边冷却至室温，得到脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液(混合溶液)；
(2)将马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物于25～35℃溶解于水中，搅拌20～30分钟，得到质量百分比浓度为35％的防沾色剂溶液；
(3)将上述防沾色剂溶液加入脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液中，室温搅拌均匀，加入香精和剩余水，搅拌均匀即得所述洗衣液。
本制备方法中，步骤(1)、(2)、(3)中所加水的总重量为洗衣液中所含水的重量。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的洗衣液中添加含有环氧丙烷链段的阴离子表面活性剂脂肪醇醚羧酸盐和非离子表面活性剂十三异构醇醚，具有良好的润湿、渗透、乳化、分散等作用，去污能力强，净洗效果好。
(2)本发明的洗衣液利用马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物优异的分散、螯合、增溶性能，不仅能分散染料，防止染料再次回沾到织物表面，可有效防止印染织物的沾色、窜色。
(3)本发明的洗衣液不含有难降解的组分，性能温和、绿色环保。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的技术方案。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
下述实施例中部分原料来源如下：
脂肪醇醚羧酸盐(KEC-99H，杭州科成化工有限公司)；
十三异构醇醚(TF-90，杭州科成化工有限公司)；
腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物(AEM-100B，杭州科成化工有限公司)；
防沾色剂马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物的制备过程为：
将马来酸酐、丙烯酸和烯丙醇聚氧烷基醚按照2:6:0.4的质量比投料，引发剂添加量占三种单体总质量的5％，于80℃进行聚合反应2小时即得上述马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物。
实施例1：脂肪醇醚羧酸盐添加量的选择
一种具有去污防沾色功能的洗衣液的组分及各组分的重量百分比为：
上述添加不同量脂肪醇醚羧酸盐的洗衣液按照以下制备过程进行制备。
一种具有去污防沾色功能的洗衣液的制备包括以下步骤：
(1)将脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物依次加入55℃水中，搅拌溶解，边搅拌边冷却至室温，得到脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液(混合溶液)；
(2)将马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物于30℃溶解于水中，搅拌25分钟，得到防沾色剂溶液(有效成分的质量百分比浓度为35％)；
(3)将上述防沾色剂溶液加入脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液中，室温搅拌均匀；
(4)最后，加入香精，补足水，室温搅拌均匀。
参照国标GB/T 13174-2008测试洗衣液的去污值，评价其去污能力。
取0.3g洗衣液溶解在99.7g水中，加入2g活性艳蓝KN-R染色棉织物，室温洗涤10分钟，水洗，烘干。参考标准GB/T6151-1997，用Datacolor测试沾色布的K/S。沾色布的K/S越小，则证明该洗衣液的防沾色能力越强，反之，则越差。
分别测试不同脂肪醇醚羧酸盐添加量的洗衣液清洗棉织物的去污值和洗涤活性艳蓝KN-R染色棉织物的沾色布K/S值。测试结果见表1。
表1不同脂肪醇醚羧酸盐添加量的洗衣液的去污能力和防沾色性能
由表1可知，洗衣液中不含脂肪醇醚羧酸盐(添加量为0)时，有一定的去污能力，但性能欠佳。随着洗衣液中净洗剂(脂肪醇醚羧酸盐)含量的增加，其去污能力不断提升；当净洗剂含量为7％时，洗衣液的去污能力基本达到最佳；继续增加净洗剂含量，洗衣液的去污能力趋于稳定。此外，净洗剂含量的改变，不会对洗衣液的防沾色性能产生太大影响。
实施例2：十三异构醇醚添加量的选择
一种具有去污防沾色功能的洗衣液的组分及各组分的重量百分比为：
上述添加不同量十三异构醇醚的洗衣液按以下制备过程进行制备。
一种具有去污防沾色功能的洗衣液的制备包括以下步骤：
(1)将脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物依次加入55℃水中，搅拌溶解，边搅拌边冷却至室温，得到脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液；
(2)将马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物于30℃溶解于水中，搅拌25分钟，得到防沾色剂溶液(有效成分的质量百分比浓度为35％)；
(3)将上述防沾色剂溶液加入脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液中，室温搅拌均匀；
(4)最后，加入香精，补足水，室温搅拌均匀。
参照国标GB/T 13174-2008测试毛织物专用洗衣液的去污值，评价其去污能力。
取0.3g洗衣液溶解在99.7g水中，加入2g活性艳蓝KN-R染色棉织物，室温洗涤10分钟，水洗，烘干。参考标准GB/T6151-1997，用Datacolor测试沾色布的K/S。沾色布的K/S越小，则证明该洗衣液的防沾色能力越强，反之，则越差。
分别测试不同十三异构醇醚添加量的洗衣液清清洗棉织物的去污值和洗涤活性艳蓝KN-R染色棉织物的沾色布K/S值。测试结果见表2。
表2不同十三异构醇醚添加量的洗衣液的去污能力和防沾色性能
由表2可知，洗衣液中不含十三异构醇醚(添加量为0)时，有一定的去污能力，但性能欠佳。随着洗衣液中十三异构醇醚含量的增加，其去污能力不断提升；当十三异构醇醚含量为8％时，洗衣液的去污能力达到最佳；继续增加十三异构醇醚含量，洗衣液的去污能力趋于稳定。同样，十三异构醇醚含量的改变，不会对洗衣液的防沾色性能产生太大影响。
实施例3：防沾色剂添加量的选择
一种具有去污防沾色功能的洗衣液的组分及各组分的重量百分比为：
上述添加不同量防沾色剂的洗衣液按以下制备过程进行制备。
一种具有去污防沾色功能的洗衣液的制备包括以下步骤：
(1)将脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物依次加入55℃水中，搅拌溶解，边搅拌边冷却至室温，得到脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液；
(2)将马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物于30℃溶解于水中，搅拌25分钟，得到防沾色剂溶液(有效成分的质量百分比浓度为35％)；
(3)将上述防沾色剂溶液加入脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液中，室温搅拌均匀；
(4)最后，加入香精，补足水，室温搅拌均匀。
参照国标GB/T 13174-2008测试洗衣液的去污值，评价其去污能力。
取0.3g洗衣液溶解在99.7g水中，加入2g活性艳蓝KN-R染色棉织物，室温洗涤10分钟，水洗，烘干。参考标准GB/T6151-1997，用Datacolor测试沾色布的K/S。沾色布的K/S越小，则证明该洗衣液的防沾色能力越强，反之，则越差。
分别测试不同防沾色剂添加量的洗衣液清洗棉织物的去污值和洗涤活性艳蓝KN-R染色棉织物的沾色布K/S值。测试结果见表3。
表3不同防沾色剂添加量的洗衣液的去污能力和防沾色性能
由表3可知，洗衣液中不含防沾色剂(含量为0)时，染色棉织物的沾色现象很严重。相比不添加防沾色剂，洗衣液中的防沾色剂含量较少时，其去污能力略有提升，但防沾色性能仍不够好；只有防沾色皂洗剂含量达到5％，洗衣液的去污能力和防沾色性能达到最佳；再继续增加其含量，洗衣液的去污能力和防沾色性能并没有太大改善(趋于稳定)。
实施例4：应用于不同面料衣物的清洗
一种具有去污防沾色功能的洗衣液的组分及各组分的重量百分比为：
上述具有去污防沾色功能的洗衣液的制备包括以下步骤：
(1)将脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物依次加入55℃水中，搅拌溶解，边搅拌边冷却至室温，得到脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液；
(2)将马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物于30℃溶解于水中，搅拌25分钟，得到防沾色剂溶液(有效成分的质量百分比浓度为35％)；
(3)将上述防沾色剂溶液加入脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚和腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物溶液中，室温搅拌均匀；
(4)最后，加入香精，补足水，室温搅拌均匀。
参照国标GB/T 13174-2008测试洗衣液的去污值，评价其去污能力。
取0.3g洗衣液溶解在99.7g水中，加入2g活性艳蓝KN-R染色织物，室温洗涤10分钟，水洗，烘干。参考标准GB/T6151-1997，用Datacolor测试沾色布的K/S。沾色布的K/S越小，则证明该洗衣液的防沾色能力越强，反之，则越差。
分别测试本实施例的洗衣液分别清洗棉织物、丝织物、毛织物、涤纶织物、涤棉织物的去污值和洗涤活性艳蓝KN-R染色织物的沾色布K/S值。测试结果见表4。
表4洗衣液洗涤不同织物的去污能力和防沾色性能
由表4可知，洗衣液适用于洗涤各种类型的织物，都可以达到良好的去污和防沾色效果。
Claims (10)
1.一种具有去污防沾色功能的洗衣液，其特征在于，所述洗衣液包括脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚、防沾色剂和水；
按重量百分比计，其中，脂肪醇醚羧酸盐的含量为3～10％；十三异构醇醚的含量为8～15％；防沾色剂的含量为2～8％。
2.根据权利要求1所述的具有去污防沾色功能的洗衣液，其特征在于，所述脂肪醇醚羧酸盐中的碳链为C12～16，环氧乙烷链段为6～8个，环氧丙烷链段为1～3个。
3.根据权利要求1所述的具有去污防沾色功能的洗衣液，其特征在于，所述脂肪醇醚羧酸盐的结构式为：
其中，R表示C12～16烷基链，m＝6～8，n＝1～3，X表示金属钠离子。
4.根据权利要求1所述的具有去污防沾色功能的洗衣液，其特征在于，所述十三异构醇醚含有6～8个环氧乙烷链段，1～3个环氧丙烷链段。
5.根据权利要求1所述的具有去污防沾色功能的洗衣液，其特征在于，所述防沾色剂为马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物。
6.根据权利要求1所述的具有去污防沾色功能的洗衣液，其特征在于，所述洗衣液还包括含有7～12个环氧乙烷链段的腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物和/或香精。
7.根据权利要求5所述的具有去污防沾色功能的洗衣液，其特征在于，所述洗衣液中，所述腰果酚环氧乙烯醚磺酸物的重量百分比为3～6％；
所述香精的重量百分比为0.1～0.3％。
8.根据权利要求1所述的具有去污防沾色功能的洗衣液，其特征在于，应用于天然纤维织物，化纤织物或混纺织物的清洗。
9.一种如权利要求1～8中任一项所述的具有去污防沾色功能的洗衣液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将脂肪醇醚羧酸盐、十三异构醇醚依次溶于水中，同时可选择地溶入腰果酚聚氧乙烯醚磺酸物，得到混合溶液；
(2)将马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物溶于水中，得到防沾色剂溶液；
(3)将防沾色剂溶液加入至混合溶液中，并可选择地加入香精，搅拌均匀即得所述洗衣液。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述防沾色剂溶液中，马来酸酐-丙烯酸-烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚物的质量百分比浓度为35％。
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