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清洗剂主要成分及其性能特点

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清洗剂主要成分及其性能特点

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

一、表面活性剂

    1.表面活性剂主要品种

    表面活性剂是水剂清洗剂中的主要成分,通常使用的主要有以下品种。

金属清洗剂厂家

    (1)阴离子表面活性剂目前洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂,而非离子表面活性剂的用量正在日益增加,同时随着不同客户群体的需求阳离子和两性离子表面活性剂也在逐年增加。

    直链烷基苯磺酸钠盐(LAS)由于有良好的水溶性,较好的去污和泡沫性,比四聚丙烯烷基苯磺酸盐(ABS)的生物降解性好,而且价格较低,所以是目前洗涤剂配方中使用最多的阴离子表面活性剂。其他一些常用的阴离子表面活性剂有 (SAS)、(AOS)、(FAS)、(MES)、(AES)等。

    脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂,有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感,因此使用的配方中必须加螯合剂。

    d—磺基脂肪酸酯盐(MES)是以油脂等天然原料制成的,生物降解性好,对人体安全,是近年来开发的新品种,随着人们对保护环境的重视,它日益受到人们的重视二MES是一种对硬水敏感性低、钙皂分散力好,洗涤性能优良的新品种,缺点是会水解,使用时要加入适当稳定剂。

    脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES),兼有阴离子非离子表面活性剂的特点,在硬水中仍有较好的去污力,形成的泡沫稳定,在液体状态下有较高稳定性,因此广泛用于配制各种液体洗涤剂。

    (2)非离子表面活性剂洗涤剂中使用最多的非离子表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)。它在较低浓度下就有良好的去污能力和对污垢的分散力,而且抗硬水性能好,具有独特的抗污垢再沉积作用。

    烷醇酰胺配制的洗涤剂有丰富而稳定的泡沫,而且与其他表面活性剂有良好协同作、用,有利改进洗涤剂在低浓度和低温下的去污力,因此常做洗涤剂的配伍成分。

   无泡表面活性剂31729由特殊类型醇醚合成的新型绿色多功能无泡表面活性剂。与各种表面活性剂、助剂、添加剂、溶剂配伍性好。耐强酸、强碱、脱脂力强,适用于配制各种工业及民用无泡清洗剂。

    二、助洗剂

    在洗涤剂配方中加入洗涤助剂有无机物,如三聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠等,有机物有氮川三乙酸盐、柠檬酸钠、聚丙烯酸等,因此可以把助洗剂分为无机物和有机物两类。它们与表面活性剂分子之间发生复杂的相互作用,结果使洗涤效果比单独使用表面活性剂时好,把这种作用也称为协同作用。但应注意如果洗涤助剂选择、处理不当,反而会对洗涤效果产生不良影响,把这时的作用称为对抗效应配制时应注意避免。

    1.洗涤助剂的作用

    (1)整合金属离子的作用洗涤剂中含有各种金属离子,其中以镁、钙等硬水离子对表面活性剂的洗涤作用危害最大,它使肥皂成为钙皂而失去去污力,并形成难以去除的钙垢使烷基苯磺酸钠的溶解性降低,使多种表面活性剂在硬水中的去污力都明显下降。为了软化硬水,抑制钙、镁离子对表面活性剂洗涤作用的不良影响,在洗涤剂配方中要加入有螯合作用的助洗剂,如EDTA、TMA-52、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠都是螯合剂。

    (2)防止污垢再沉积的作用曾述及硅酸钠、三聚磷酸钠和羧甲基纤维素在水中形成活.性胶体可以吸附污垢并防止污垢再沉积,另外由于这些活性胶体带有负电荷,当它们分别吸附在物体表面和污垢上时,加大了物体表面和污垢之间的静电斥力,这些作用都起到防止污垢再沉积到洗净物体表面的作用。

    3.其他洗涤助剂

    (1)4A沸石这是一种不溶于水的正立方晶型的铝硅酸盐白色晶体,组成为[Na4(Al4Si4032)·7.5H2O]。沸石有天然沸石和合成沸石两种。用作洗涤助剂的是合成沸石,它具有吸附量大、吸附速度快及细孔均匀规则等优点。由于它含有对阳离子有选择性吸附交换作用的,在4A拂石分子筛结晶铝硅酸盐孔穴中,可相对自由移动的钠离子,可与Ca2+、Mg2+及其他金属离子进行交换,所以能起到软化硬水的作用,并使水显碱性。沸石还有吸附污垢粒子,促进污垢聚集起到增强洗涤剂去污效果的作用。

    4A沸石在洗涤剂中具有较好的助洗性能与配伍性,对人体无毒,使用安全不会危害环境,不溶于水因此易于漂洗去除,是磷酸盐的合适代用晶,也是国外无磷洗涤剂中较多使用的助洗剂。缺点是不溶于水,价格较高。

    (2)氮川三醋酸盐是一种对Ca2+、Mg2+离子有很强螯合能力的螯合剂,也是三聚磷酣酗钠的一种很好的代用品。由于结构中含有氮元素,也会对水质产生“富营养化”问题。研究表明,它与汞、镉等重金属生成的螯合物可通过胎盘障壁造成鼠粪生育缺陷从而怀疑它对入醚体有害,因此许多西方国家已限制它的使用,目前只有加拿大等国仍用它代替三聚磷酸钠。

    (3)柠檬酸钠是无磷洗涤剂中使用的洗涤助剂。它也有螯合作用,在低温和碱性条下,对Ca2+、Mg2+离子及其他金属离子有较好的整合能力,结构中不含氮磷等元素不存在使水质营养化的问题,而且生物降解性好。缺点是温度稍高于60℃,螯合能力变得很差、价拇熙偏高。

    (4)聚羧酸盐是一类对生物无害易于生物降解的高聚物整合剂。存在多种结构如聚丙酪烯酸,丙烯酸—烯丙醇共聚物,聚d—羟基丙烯酸及丙烯酸—马来酸共聚物等。在无磷洗涤剂中,聚羧酸盐常与4A沸石配合使用使洗涤助剂效果达到三聚磷酸钠水平。

    在金属清洗剂厂家中用作锅炉用水的锅垢抑制剂,有抑制碳酸钙结晶增长的效果。

    与重金属离子起赘合作用的有机整合剂还有多种,如氨基羧酸类,羟氨基羧酸类和羟基、羧酸类。详细情况将在化学清洗剂中介绍。

    (5)硅酸钠(Na2Si03)它有极佳的碱性缓冲作用。由于硅酸钠在水中形成活性胶体有吸附作用,因此可使污垢悬浮于溶液中,它还能吸附于衣物及固体表面形成一层保护膜,防阻止物体被腐蚀或防止污垢在衣物上再沉积。

    硅酸钠有良好的润湿和乳化性能,对玻璃和瓷釉表面的润湿作用尤佳,所以特别适宜做硬表面清洗剂的助洗剂,也是金属清洗剂中的腐蚀抑制剂。

    (6)碳酸钠(Na2C03)也是起碱性缓冲作用的助洗剂,但缺乏螯合力和分散力。由于酸碱性较强,用量过多会对皮肤眼睛产生刺激。

    (7)硼砂(Na4B207·10H20)有pH缓冲作用,软化硬水,与洗涤剂起协同作用等功能。

    (8)硫酸钠(Na2SO4·10H2O)俗称芒硝,有提高表面活性剂活性的作用。由于价格便宜,也是常用的洗衣粉中的填料、防结块剂。

    (9)氯化钠(NaCl)俗称食盐,有与硫酸钠相同的提高表面活性剂活性的作用。[page]

    三、添加剂

    把在表面活性剂中为改进其他性能而加入的少量物质称为添加剂(又称性能改进剂)。通隘常只在衣物洗涤剂中才加人这些物质,主要有以下几种。

    1.再污染防止剂(抗再沉积剂)

    这些物质与污垢结合力强,能把污垢包围并分散在水中,防止污垢与纤维接触而造成再污染。这类物质主要是一些水溶性高分子如羧甲基纤维素(CMC)、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、N—烷基丙烯酰胺与乙烯醇的低相对分子质量共聚物等。

    羧甲基纤维素在洗涤液中可吸附到污垢和织物纤维上。在水中它的分子聚集成体积较大、带有负电荷的胶体。吸附后利用它的空间位阻作用和静电排斥作用阻止污垢在织物表面再沉积,从而显著地提高洗涤剂的去污力。特别是在抗污垢再沉积能力差的烷基苯磺酸钠洗涤剂[中加入它后有明显效果。有的书把羧甲基纤维素归为洗涤助剂中。

    羧甲基纤维素在棉纤维上有良好的抗污垢再沉积性,但对尼龙或聚酯纤维,由于它不易吸附到这些织物上,因而抗沉积效果差。而聚乙烯毗咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇、N—烷基丙烯酰胺与聚乙烯醇低相对分子质量的共聚物以及.C14~C18训旨肪醇的5EO骤氧乙烯醚等表面活性剂是化纤织物的很好抗再沉积剂。

    2.泡沫抑制剂或泡沫稳定剂

    目前家庭洗衣已普遍使用洗衣机,人们习惯上认为冲洗到没有泡沫出现才算洗干净,所以洗衣机用的洗衣粉普遍采用低泡型的或者在洗衣粉中加入泡沫抑制剂以减少泡沫的产生。常用的泡沫抑制剂是硬脂酸肥皂,而在洗发香波则希望洗涤剂有持久的稳定泡沫;泡沫表面有吸附污垢的能力,人们往往认为泡沫丰富的洗涤剂去污能力好。把与表面活性剂配合能提高洗涤性能稳定泡沫的物质称为泡沫稳定剂。主要是烷醇酰胺和脂肪族氧化叔胺等物质。

    烷醇酰胺除具有泡沫稳定作用外,还有良好的渗透性和去除重油垢的作用,添加量为表面活性剂的10%左右即可显著提高洗涤剂的去污性能i脂肪族氧化叔胺有极好的起泡性能也有使皮肤柔润的保护功能和抗静电性能。

    3.漂白剂

    使用二般的表面活性剂洗涤剂不能去除织物上的色素污垢。为去除色素污垢要在配方中加入漂白剂,其作用是利用化学作用破坏色素的发色体系使之失去颜色,或将染料分解成较小分子,易溶于水或易从织物上被清除。

    通常使用的漂白剂有过氧化物漂白剂和次氯酸盐漂白剂。详细情况在化学清洗剂介绍。

    4.荧光增白剂

    荧光增白剂也是一种染料,洗涂过程中吸附并保留在织物上。荧光增白剂分子能吸收不可见的紫外光而发射出蓝色可见光与原来织物发射黄光混合发生互补作用,结果使反射光呈白色,亮度也增加,使白色物质有增白、增亮效果,使有色织物颜色也更鲜艳。

    根据织物纤维性质,荧光增白剂分为棉织物,耐氯漂的,尼龙、羊毛织物和聚酯纤维织物用的四类。

    根据荧光增白剂的化学结构分为:1,2—苯乙烯,联苯基1,2—苯乙烯,青豆素(氧杂萘邻酣)或喹诺酮(2—羟基喹啉),二苯基吡唑啉和具有共轭体系的苯并嗯唑或苯并咪唑的结合体五类。感兴趣的读者可进一步阅读有关专业资料。

    5.钙皂分散剂

    肥皂与硬水中Ca2+、Mg2+离子作用生成不溶于水的钙皂。这种皂渣沉积在衣物或物体表面难以去除。为此在肥皂中加入一种特殊的表面活性剂,它有防止钙皂生成沉积的作用,这种表面活性剂称为钙皂分散剂。

    目前使用的钙皂分散剂主要是阴离子、非离子和两性离子型的表面活性剂,它们有良好的钙皂分散力并能有效地提高肥皂的去污力。如α—磺基牛油脂肪酸甲酯盐i,椰子油脂肪酸的单乙醇酰胺、二乙醇酰胺及其他乙氧基化衍生物,N—氢化牛油酸酰基—N—甲基牛磺酸盐(胰加漂T),含酰胺基的磺基甜菜碱等。

    6.柔软剂

    柔软剂是为降低纤维间静摩擦系数,赋予织物柔软手感的物质,工业用柔软剂分为表面活性柔软剂,无机柔软剂和非表面活性剂有机柔软剂三大类。

    表面活性剂柔软剂根据离子性分为阴离子,阳离子,两性离子和非离子四类。阴离子柔软剂如牛油醇硫酸盐、磺化琥珀酸酯。非离子型如硬脂酸聚氧乙烯酯(加成良个环氧乙烷)。而以阳离子表面活性剂柔软效果最好,阳离子柔软剂有胺盐型,如酯基季铵盐31441-1;双子季铵盐都是常用的织物柔软剂。

    无机柔软剂是超细颗粒的高岭土,蒙脱石等膨润土,它们与阴离子表面活性剂有很好相溶性,对织物有很好柔软效果。除表面活…陛剂外还有一些有机物有使织物平滑柔软的作用,如天然油脂和聚乙烯、聚丙烯、有机硅树月旨的乳液也可做柔软剂使用。

    7.增溶剂

    增溶剂又称助溶剂、水溶助长剂,它可以提高洗涤剂中各种组分在水中溶解度,特别瘩捌配制液体洗涤剂时需加入增溶剂。常用的增溶剂有工业酒精,尿素,吐温—60,甲苯磺酸钠甲苯磺酸钠,异丙苯磺酸钠,聚乙二醇,异丙醇,三乙醇胺等。它们有增加洗涤剂在水中淹捌解度,降低溶液相对密度,降低溶液粘度等作用。

    8.酶制剂

    洗涤剂中加入酶制剂对去污有促进作用,特另rj是对织物、家庭用具、地板、墙壁上的污垢去除更为有效。酶是生物催化剂。洗涤剂中使用的酶有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维酶等。它们都是水解酶能分别催化蛋白质、脂肪、淀粉和纤维素的水解。使污垢大分子分瞅成小分子而被去除。有关情况将在、酶制剂一章详细介绍。目前加酶洗衣粉已在洗涤剂市场占有重要地位。

    9.增稠剂

    在膏状及液体洗涤剂中需加入增稠剂以使其保持适当的粘度。通常使用的增稠剂是水溶性高分子化合物和无机盐。

    作为增稠剂的水溶性高分子化合物有羧甲基纤维素、羟乙基纤雏素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、聚乙二醇等。

    作为增稠剂的无机盐有氯化钠、氯化钾、氯化镁、硫酸钠等。加入量要适当,如在一定,浓度范围内液体洗涤剂的粘度随氯化钠的加人量增加而增高,如超过此范围,粘度反而降低还要考虑到氯化物对金属有较大腐蚀性以及对洗涤剂其他组分性质的影响问题。

    另外,烷醇酰胺,氧化铵也是液体洗涤剂很好的增稠剂。

    10.结块防止剂

    如果洗涤剂结块或呈坚韧的糊状,不仅难以定量切分,而且水溶性变差,因此需要防止其结块。

    苯基磺酸钠、甲苯磺酸钠等物质有防止洗衣粉结块的作用。硫酸钠是一种来源广、价格低的无机化工原料,它也有很好的防结块作用+通常洗衣粉中含有20%一50%的硫酸钠,既可以作为填料降低成本,同时又有防结块和降低表面活性剂在水中的临界胶束浓度、提高表面活性剂在织物纤维表面吸附量、有利去污的作用。

    11.杀菌消毒剂

    包括杀菌剂、抑菌剂及防腐剂等。杀菌剂指短时间内能杀灭微生物的物质。抑菌剂指在低浓度长时间作用下能阻止微生物增长的物质。防腐剂指加入洗涤剂中使其免受微生物污染而不致变质的物质。有关情况将在化学清洗剂中详细介绍。

    12.其他添加剂

    为了提高洗涤剂的嗅觉效果常在洗涤中加入香精,使产品具有使人愉快的气息,同时可以遮盖臭味使洗后衣物有清新感觉的作用。洗涤剂用的香精有茉莉、玫瑰、铃兰、紫丁香、果香等多种香型。一般用量很少,在洗涤剂中占o.1%~o.5%左右。

    为了提高洗涤剂外观视觉效果、克服其无色或白色单调的外观,有时加入一些染料。这时使用的染料要求与洗涤剂组分相容性好,对光稳定,不会吸附在织物上影响洗涤效果。


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