CN114806753B - 一种布草洗涤剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种布草洗涤剂，该布草洗涤剂包括以下组分：非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、助剂、水；非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、异构脂肪醇聚氧烷基醚、直链脂肪醇聚氧烷基醚中的至少一种；阴离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸皂、脂肪醇醚磷酸盐中的至少一种。本申请公开的布草洗涤剂绿色环保，节能节水，具有低温去污力强及低泡易漂洗等特点，可对目前含有毒有害的APEO类布草洗涤剂进行替代。该布草洗涤剂制备方法简单，可进行大批量生产，该布草洗涤剂可广泛应用于织物洗涤中。

Description

一种布草洗涤剂
技术领域
本发明属于表面活性剂领域，具体涉及一种布草洗涤剂。
背景技术
现有的布草洗涤剂中有大量使用APEO这一有害的组分，且存在清洗温度高、洗涤泡沫多、漂洗困难等问题。APEO是非离子表面活性剂，最为常见的是壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚，结构式为：其中R＝C8H17～C9H19，n＝6～10。APEO在纺织印染、日化行业、洗涤行业应用非常广泛，具有价格低，使用效果较好等优点。但同时APEO也具有一定的毒性，生物降解性差，是一种环境激素，会对环境造成污染，最终会通过食物链的富集进入人体，影响人的生殖健康甚至致癌，危害人体健康。由于石油资源日益紧缺，烷基酚这种通过石油化工得到的产品是不可再生的，而脂肪醇是天然的可再生原料，具有廉价易得的优点，在植物体中即可大量提取。因此有必要开发一种含脂肪醇的布草洗涤剂替代掉目前使用的含APEO的布草洗涤剂。
发明内容
为了克服现有布草洗涤剂中存在的大量使用APEO、洗涤泡沫多、漂洗困难等技术问题，本发明的目的之一在于提供一种布草洗涤剂；本发明的目的之二在于提供这种布草洗涤剂的制备方法；本发明的目的之三在于提供这种布草洗涤剂的应用。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
本发明第一方面提供一种布草洗涤剂，包括以下组分：非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、助剂、水；
所述非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、异构脂肪醇聚氧烷基醚、直链脂肪醇聚氧烷基醚中的至少一种；所述阴离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸皂、脂肪醇醚磷酸盐、α-烯基磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚磺酸盐中的至少一种。其中，异构脂肪醇聚氧烷基醚的渗透性较好，能够有效渗透进织物里层，使得洗涤效果得到提升，同时消泡性能较好，能够有效降低洗涤时的泡沫；直链脂肪醇聚氧烷基醚是一种洗涤效果优良的脂肪醇醚，成本相对较低；脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物为脂肪醇和环氧乙烷及环氧丙烷的嵌段共聚产物，是一种绿色环保的表面活性剂，其亲水基是环氧乙烷和环氧丙烷嵌段聚合结构，具有优良的表面活性效果，其低温洗涤效果好、消泡能力强、去污力强、对皮肤刺激性低、与其他类型表面活性剂配伍效果好、生物降解性高，采用脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物替代APEO是效果好、可行性高的解决方案。
优选的，所述助剂包括抗再沉积剂、螯合剂、pH调节剂、无机盐、防腐剂、消泡剂中的至少一种。
优选的，当所述阴离子表面活性剂包括脂肪酸皂、以及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪醇醚磷酸盐中的至少一种时，所述助剂不包括消泡剂。脂肪酸皂与其它阴离子表面活性剂复配具有优异的消泡效果，无需额外添加消泡剂，可降低布草洗涤剂的成本。
优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的结构如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，R选自C8～C16的烷基，m为1～25的正整数，n为1～10的正整数；进一步优选的，式(Ⅰ)中，R选自C10～C14的烷基，m为1～20的正整数，n为1～7的正整数。脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的结构为两亲结构，R代表的是非极性烷基链的长度，具有疏水的作用，m及n代表的是极性的乙氧基和丙氧基的加合数，也称为EO/PO数，具有亲水的作用。
优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的Weibull分布系数为0.2～1.2。
优选的，所述异构脂肪醇聚氧烷基醚包括异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、异构十一醇聚氧乙烯醚中的至少一种；进一步优选的，所述异构脂肪醇聚氧烷基醚包括异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选的，所述直链脂肪醇聚氧烷基醚包括月桂醇聚氧乙烯醚、肉豆蔻醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选的，所述阴离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸皂中的至少一种；进一步优选的，所述阴离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基苯磺酸钠中的至少一种；再进一步优选的，所述阴离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)的乙氧基(EO)平均加合数为1-4；进一步优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的乙氧基平均加合数为2-3。
优选的，所述烷基苯磺酸钠(LAS)为十二烷基苯磺酸钠。
优选的，所述脂肪酸皂包括月桂酸皂、油酸皂、椰子油脂肪酸皂中的至少一种；进一步优选的，所述脂肪酸皂包括月桂酸皂、油酸皂中的至少一种；再进一步优选的，所述脂肪酸皂为月桂酸皂；更再一步优选的，所述脂肪酸皂为月桂酸钾皂。
优选的，所述抗再沉积剂包括丙烯酸均聚物钠盐、丙烯酸马来酸共聚物钠盐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠中的至少一种；进一步优选的，所述抗再沉积剂包括丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸马来酸共聚物钠盐中的至少一种；再进一步优选的，所述抗再沉积剂为丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物。
优选的，所述螯合剂包括乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、聚天冬氨酸钠、柠檬酸钠、谷氨酸N,N-二乙酸、甲基甘氨酸二乙酸三钠中的至少一种；进一步优选的，所述螯合剂包括聚天冬氨酸钠、柠檬酸钠、谷氨酸N,N-二乙酸、甲基甘氨酸二乙酸三钠中的至少一种；再进一步优选的，述螯合剂为聚天冬氨酸钠。
优选的，所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的至少一种；进一步优选的，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
优选的，所述无机盐包括氯化钠、硫酸钠中的至少一种。
优选的，所述pH调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
优选的，所述防腐剂包括甲基氯异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮、苯甲酸钠、对羟基甲酸酯中的至少一种；进一步优选的，所述防腐剂为甲基氯异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮。
所述布草洗涤剂的pH值为7.5-8.5。
优选的，所述布草洗涤剂包括以下质量百分比的组分：
进一步优选的，所述布草洗涤剂包括以下质量百分比的组分：
再进一步优选的，所述布草洗涤剂包括以下质量百分比的组分：
更进一步优选的，所述布草洗涤剂包括以下质量百分比的组分：
优选的，所述布草洗涤剂包括以下质量百分比的组分：
所述阴离子表面活性剂包括1％～5％的脂肪酸皂。
优选的，所述布草洗涤剂包括以下质量百分比的组分：
所述阴离子表面活性剂不包括脂肪酸皂。
优选的，所述脂肪酸皂的质量百分比为1％～5％；进一步优选的，所述脂肪酸皂的质量百分比为1.5％～3％。
本发明第二方面提供根据本发明第一方面所述布草洗涤剂的制备方法，包括以下步骤：
将各组分进行混合，得到所述的布草洗涤剂。
优选的，所述混合的温度为20℃-30℃。
本发明第三方面提供根据本发明第一方面所述布草洗涤剂在织物洗涤中的应用。
本发明的有益效果是：
本申请公开的布草洗涤剂绿色环保，节能节水，具有低温去污力强及低泡易漂洗等特点，可对目前含有毒有害的APEO类布草洗涤剂进行替代。该布草洗涤剂制备方法简单，可进行大批量生产，该布草洗涤剂可广泛应用于织物洗涤中。
具体来说，本发明具有如下优点：
1.本申请公开的布草洗涤剂具有去污力效果优异、弱碱性、低温去污力强及低泡易漂洗的优点。通过使用环保的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物作为非离子表面活性剂，可对目前含有毒有害的APEO类布草洗涤剂进行替代，是一种环保布草洗涤剂组合物。脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物具有低温去污力强及消泡快的特点，与阴离子表面活性剂及其他成分进行复配的体系能够很好地替代如今工业上使用的布草洗涤剂，解决了APEO类表面活性剂对环境的污染问题。
2.该布草洗涤剂可以同时选用脂肪酸皂与其它类型的阴离子表面活性剂进行复配，无需额外增加消泡剂，使得在保证去污效果的同时，增强了体系的消泡效果，达到了易漂洗的效果。
3.该布草洗涤剂的制备方法简单，常温混合即可完成制备过程，适合进行大批量生产，该布草洗涤剂可广泛应用于织物洗涤中。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器末注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
本申请实施例所用的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物为C10～C14的烷基，聚氧乙烯的聚合度为6-7，聚氧丙烯的聚合度为2-3，Weibull分布系数为0.2～1.2；本申请实施例所用的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠为C12-C14的烷基醇聚氧乙烯醚，聚氧乙烯的聚合度为2-3；本申请实施例所用的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物的数均聚合度为5000；本申请实施例所用的脂肪酸钾皂为月桂酸钾皂；本申请实施例所用的防腐剂K15为甲基氯异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮；本申请实施例所用的异构脂肪十三醇聚氧乙烯醚、异构脂肪十醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、肉豆蔻醇聚氧乙烯醚的聚氧乙烯聚合度为9。
实施例1
本例布草洗涤剂的组分如表1所示。
表1：实施例1布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例2
本例布草洗涤剂的组分如表2所示。
表2：实施例2布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例3
本例布草洗涤剂的组分如表3所示。
表3：实施例3布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例4
本例布草洗涤剂的组分如表4所示。
表4：实施例4布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例5
本例布草洗涤剂的组分如表5所示。
表5：实施例5布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例6
本例布草洗涤剂的组分如表6所示。
表6：实施例6布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例7
本例布草洗涤剂的组分如表7所示。
表7：实施例7布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例8
本例布草洗涤剂的组分如表8所示。
表8：实施例8布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例9
本例布草洗涤剂的组分如表9所示。
表9：实施例9布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例10
本例布草洗涤剂的组分如表10所示。
表10：实施例10布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
实施例11
本例布草洗涤剂的组分如表11所示。
表11：实施例11布草洗涤剂的组分
本例布草洗涤剂的制备步骤如下：在盛有去离子水的反应容器中常温下分别搅拌加入非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂，待完全溶解后分别加入抗再沉积剂、螯合剂及其他助剂，用NaOH调节pH至7.5～8.5。
对比例1
选用GB/T13174-2021的标准洗衣液，其有效的洗涤组分为烷基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
对比例2
本例布草洗涤剂与实施例1的区别点在于将实施例1中的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物替换为等质量百分比的APEO NP-8，其余组分和步骤与实施例1完全相同。
对比例3
本例布草洗涤剂与实施例1的区别点在于将实施例1中的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物替换为等质量百分比的APEO NP-9，其余组分和步骤与实施例1完全相同。
对比例4
本例布草洗涤剂与实施例1的区别点在于将实施例1中的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物替换为等质量百分比的APEO NP-10，其余组分和步骤与实施例1完全相同。
对比例5
本例布草洗涤剂选用A公司市售布草洗涤剂(含APEO，市场占比很大，成本昂贵)。
对比例6
本例布草洗涤剂选用B公司市售布草洗涤剂(含APEO，市场占比很大，成本昂贵)。
性能测试
1.泡沫力性能测试
本实验参考GB/T 13173-2021，取2.5g实施例1-11及对比例1-6的洗涤剂样品，用150ppm硬水配置成1L的试验溶液，使用罗氏泡沫仪在40±0.5℃水浴中进行测试，读取初始及5min时的泡沫高度。表12为实施例1-11及对比例1-6测试的泡沫力测试结果。
表12泡沫力测试结果
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由表12可知，本申请实施例1-11中制备的布草洗涤剂组合物，其起泡能力远低于标准洗衣液(对比例1)、NP系列(对比例2-4)及另外两公司市售含APEO的布草洗涤剂(对比例5-6)，5min稳泡率也低于对比例1-6，说明其消泡能力较强，其中实施例1的消泡力较强，而其余实施例的消泡能力均比较好，不同的抗再沉积剂及螯合剂对整体泡沫影响不大，主表面活性剂的消泡能力得以体现出来，可以解决目前市面上布草洗涤剂泡沫高及难漂洗的问题。
其中实施例1、实施例10和实施例11没有添加消泡剂，而是采用脂肪酸钾皂与其它阴离子表面活性剂复配的方式达到消泡的目的，其测试的消泡效果优异，表明脂肪酸钾皂与其它阴离子表面活性剂复配能取得优异的消泡效果。
2.去污力性能测试
本实验参考GB/T 13174-2021，将实施例1-11及对比例1-6的洗涤剂样品溶于250ppm的硬水，配成活性含量为0.2％的溶液，取300mL于1L的圆底烧瓶中，预热至40℃±0.5℃；将碳黑、蛋白及皮脂污布裁剪成8cm×8cm的方形，每次投入1片污布，在恒温水浴中以190r/min的搅拌速度下洗涤20分钟；洗涤结束后，用自来水对污布进行冲洗并自然风干。使用白度仪对个污布洗涤前后的白度进行测定，每个样品均需测试碳黑、蛋白及皮脂污布，每种污布平行实验3次。某种污布的去污值按公式1计算：
Ri＝∑(Fwi-Fsi)/3 公式1。
公式1中：i——第i种污布试片；Fwi——第i种污布试片洗后光谱反射率，％；Fsi——第i种污布试片洗前光谱反射率，％。结果保留小数点两位。
标准洗涤剂在第i种污布的去污比值(Pi)按公式2计算：
公式2中：——第i种污布试片标准洗衣液的去污值，％；结果保留小数点两位。
表13为实施例1-11及对比例1-6测试的去污力测试结果。
表13 去污力测试结果
样品 碳黑污布P 蛋白污布P 皮脂污布P
对比例1 1.00 1.00 1.00
对比例2 1.01 1.53 1.12
对比例3 1.00 1.60 1.09
对比例4 1.03 1.59 1.10
对比例5 1.06 1.56 1.17
对比例6 1.03 1.71 1.13
实施例1 1.19 2.31 1.40
实施例2 1.10 1.59 1.01
实施例3 1.12 1.79 1.19
实施例4 1.11 1.80 1.25
实施例5 1.14 1.77 1.21
实施例6 1.10 1.83 1.22
实施例7 1.15 1.79 1.27
实施例8 1.12 1.80 1.25
实施例9 1.13 1.72 1.22
实施例10 1.12 1.75 1.24
实施例11 1.15 1.77 1.26
由表13可知，本发明实施例1-11中制备的布草洗涤剂组合物，其去污能力均高于标准洗衣液(对比例1)及NP系列(对比例2-4)，也高于两家公司市售含APEO的布草洗涤剂(对比例5-6)，其对蛋白的去污效果更佳，其中实施例1的效果对比于其他实施例而言最为突出，可以替代市售的含APEO的布草洗涤。
综上所述，本申请实施例1-11与对比例市售含APEO的布草洗涤剂在性能上具有突出的优势，如节能节水、绿色环保，并且低泡易漂洗、去污力优异等特点，将该布草洗涤剂替代含APEO的布草洗涤剂具有广阔的应用前景。
上述实例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种布草洗涤剂，其特征在于：由以下组分组成：非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、助剂、水；
所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、异构脂肪醇聚氧烷基醚、直链脂肪醇聚氧烷基醚中的至少一种；所述阴离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪酸皂；
所述助剂为抗再沉积剂、螯合剂、pH调节剂、无机盐、防腐剂；
所述布草洗涤剂的组分含量为：
采用所述pH调节剂调节布草洗涤剂的pH至7.5-8.5；
所述脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的结构如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，R选自C8～C16的烷基，m为1～25的正整数，n为1～10的正整数。
2.根据权利要求1所述的布草洗涤剂，其特征在于：所述异构脂肪醇聚氧烷基醚包括异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、异构十一醇聚氧乙烯醚中的至少一种；所述直链脂肪醇聚氧烷基醚包括月桂醇聚氧乙烯醚、肉豆蔻醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的布草洗涤剂，其特征在于：所述脂肪酸皂包括月桂酸皂、油酸皂、椰子油脂肪酸皂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的布草洗涤剂，其特征在于：所述抗再沉积剂包括丙烯酸均聚物钠盐、丙烯酸马来酸共聚物钠盐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠中的至少一种；所述螯合剂包括乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、聚天冬氨酸钠、柠檬酸钠、谷氨酸N,N-二乙酸、甲基甘氨酸二乙酸三钠中的至少一种。
5.权利要求1-4任一项所述布草洗涤剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将各组分进行混合，得到所述的布草洗涤剂。
6.权利要求1-4任一项所述布草洗涤剂在织物洗涤中的应用。
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