论文导读:同时与汰渍洗衣粉、立白洗衣粉、雕牌洗衣粉按1.3进行对比测试实验。2)烷基糖苷是一种性能优良、温和,对人体刺激小,无毒、生物降解迅速完全的由天然再生资源加工而来的绿色表面活性剂,具有良好的配伍性及较强的广谱抗菌活性、可与任何类型表面活性剂复配,协同效应明显性能特点。适应了绿色和环保的要求,应用日益广泛。利用烷基糖苷研制成一种无磷洗衣粉的主要配料,成为三磷酸钠的一种理想替代品。
关键词:绿色,环保,无磷,洗衣粉
0引言
随着人们生活水平的提高,对洗衣粉的需求量也在逐年的增加。然而,当生活中大量的含磷污水被排放到水中,很容易造成水体“富营养化”,破坏水体中生态系统原有平衡[1-3]。与此同时,人们对环境越来越关注,环保意识的增强,人们对绿色环保产品的需求也越来越大,绿色产品也越来越受到人们的重视。随着全国禁磷、限磷区域的扩大,无磷洗衣粉的产量也在不断地增长。免费论文参考网。但是目前市场上的无磷洗衣粉绝大部分是基于4A沸石体系的,与三聚磷酸钠(STPP)相比,许多代磷助剂在软化硬水、分散、乳化、胶溶和缓冲能力方面都有明显的不足,并不能真正起到代替STPP生产高质量的无磷粉的目的。 因此,研制和开发一种无磷洗衣粉是相当有环保意义和经济价值。
目前已有报道[4-5],以烷基糖苷(alkylpolyglycoside,简称APG)作为表面活性剂合成洗衣粉。在洗衣粉中,使用APG代替AEO或部分LAS具有极高的表面活性、良好的去污效果和生物降解性,同时具有柔软、抗静电及防缩功能。烷基糖苷兼具阴离子和非离子表面活性剂的特性,表面张力低,在硬水中使用仍具有优良的去污力,而且对皮肤粘膜极低的刺激性、无毒性、与其他表面活性剂的良好配伍性及较强的广谱抗菌活性、可与任何类型表面活性剂复配,协同效应明显等性能特点[6-8],可广泛应用于化工生产的各个领域,被称作是新一代绿色表面活性剂。
1 实验部分
1.1 实验材料与仪器
1.1.1 实验材料
烷基糖苷(APG)、14-烷基二甲基甜菜碱、月桂醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠(AES)、RL-碱性蛋白酶、香料、荧光增白剂(RBS)等均为工业品;硫酸钠、碳酸钠、过碳酸钠、硅酸钠、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)等均为分析纯;精制玉米淀粉为市售。
1.1.2 实验仪器
1.2 实验方案
1.2.1 实验方案一
采用正交实验法选择出与APG表面活性剂复配效果最佳的表面活性剂。
1.2.2 实验方案二
经过实验方案一可以选出与APG复配效果最佳一种表面活性剂。进一步对配方比例进行优化:分别以APG和该表面活性剂的比例为:1:1、2:1、2:3、3:2,做五次实验:(其它配料的百分比仍不变)。
1.3 实验步骤
按照每一组实验方案中表面活性剂的比例,用电子天平分别称量出APG和甜菜碱,再称量出相应的羧甲基纤维素钠,将三种配料放入约500毫升的烧杯里混合并搅拌均匀。分别按比例称量出其他固体配料(除香料、荧光增白剂、RL—碱性蛋白酶),同样放入一个500毫升的烧杯里混合并搅拌均匀。免费论文参考网。等以上两烧杯里中配料都搅拌均匀后,将固体后者加入前一烧杯里混合并搅拌均匀。搅拌均匀后,在不超过30度左右的室温下将其适当干燥。等干燥后再加入适量的RL-碱性蛋白酶、香料、荧光增白剂,然后再混合并搅拌均匀。
2 结果与讨论
2.1 正交试验
2.1.1 正交试验安排
按1.2.1实验方案Ⅰ安排设计L9(33)正交试验,因素水平表见表1。免费论文参考网。
表1 因素水平表
水平 |
因 素 |
A(APG含量/%) |
B(表面活性剂) |
C(配料比) |
1 |
4 |
14-烷基二甲基甜菜碱 |
1:1 |
2 |
6 |
AEO-9 |
1:2 |
3 |
8 |
AES |
1:3 |
每次实验以100g为总量,对洗衣粉性能影响较大的配料进行预计并固定其比例不变,按照表1中的表面活性剂的配料比(质量比)进行试验。配料的百分含量(以质量分数计),其中RL-碱性蛋白酶、香料、荧光增白剂(RBS)适量,具体配方见表2:
表2 正交试验其它配料比
Na2SO4 |
Na2CO3 |
Na2SiO3 |
CMC-Na |
Na2CO3·2H2O2 |
淀粉 |
30% |
30% |
5% |
2% |
10% |
1% |
2.1.2 正交试验结果及极差分析
把同样一块的标准污渍布料剪成5×5cm大小的若干小块,取等量的布块,分别放入9个200毫升烧杯中;然后加入100毫升40℃的自来水,放在磁力搅拌器上搅拌20分钟左右;将洗涤液静置,过滤,并取少量滤液在波长为400nm处,用进行分光光度计测试透过率。实验结果及极差分析如表3所示。
表3 正交试验结果及极差分析
序号 |
APG |
表面活性剂 |
配料比 |
空白 |
透光度 |
颗粒状况 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
50.1 |
粉末 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
45.3 |
小硬颗粒 |
3 |
1 |
3 |
3 |
3 |
49.2 |
块状 |
4 |
2 |
1 |
2 |
3 |
50.0 |
小硬颗粒 |
5 |
2 |
2 |
3 |
1 |
43.0 |
小颗粒 |
6 |
2 |
3 |
1 |
2 |
65.0 |
大硬颗粒 |
7 |
3 |
1 |
3 |
2 |
46.2 |
小颗粒 |
8 |
3 |
2 |
1 |
3 |
43.5 |
粉末 |
9 |
3 |
3 |
2 |
1 |
54.8 |
大颗粒 |
R1 |
48.200 |
48.767 |
52.867 |
49.300 |
|
|
R2 |
56.667 |
43.933 |
50.033 |
52.167 |
|
|
R3 |
48.167 |
56.333 |
46.133 |
47.567 |
|
|
极差 |
4.500 |
12.400 |
6.734 |
4.600 |
|
|
(注:透光度数值最小的组分,说明该组分去污指数高,即为洗涤效果相对最佳。)
表3极差分析结果表明,最佳实验方案为A2B3C1,即APG含量:6%,表面活性剂:AES,配料比:1:2。对14-烷基二甲基甜菜碱、月桂醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠(AES)三种表面活性剂综合考虑,(AEO-9)和(AES)性价比高,冷水中的溶解性差,洗涤温度要求高,洗涤污水对环境的影响大等缺点。
2.1.2 正交试验的方差分析
对表3实验结果进行方差,结果见表4所示。
表4 正交试验的方差分析
因素 |
偏差平方和 |
自由度 |
F比 |
F临界值 |
显著性 |
APG |
40.202 |
2 |
1.241 |
19.000 |
|
表面活性剂 |
234.376 |
2 |
7.238 |
19.000 |
|
配料比 |
68.576 |
2 |
2.118 |
19.000 |
|
误差 |
32.38 |
2 |
|
|
|
表4方差分析结果表明,各因素均为非显著性因素。
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