洗涤剂的配方及洗涤作用机理

洗涤剂的配方及洗涤作用机理
去污过程是一个复杂的过程，是一个理论上还不能完善说明的现象。

洗涤作用原理：
(1)降低水的表面张力，改善水对洗涤物品表面的湿润性洗涤剂对洗涤物品的湿润是洗涤剂可否发生作用的先决条件，洗涤剂对洗涤物品必须具有较好的湿润性，否则洗涤剂的洗涤作用不易发挥。

对人造纤维 (如聚丙烯、聚酯、聚丙烯腈 )和未经脱脂的天然纤维等，因其具有的临界表面张力低于水的表面张力，因而水在其上的湿润性都不能达到令人满意的程度。

加入洗涤剂后一般都能使水的表面张力降至30mN/m以下。

因此除聚四氟乙烯外，
洗涤剂的水溶液在物品的表面都会有很好的湿润性，促使污垢脱离其表面，而产生洗涤效果。

⑵洗涤剂能增强污垢的分散和悬浮能力洗涤剂具有乳化能力，能将物品表面上脱落
下来的液体油污乳化成小油滴而分散悬浮于水中，若是阴离子型洗涤剂还能使油-水界面带
电而阻止油滴的并聚，增加其在水中的稳定性。

对于已进入水相中的固体污垢也可使固体污垢表面带电，因污垢表面存在同种电荷，当其靠近时产生静电斥力而提高了固体污垢在水中的分散稳定性。

对于非离子型洗涤剂可以通过较长的水化聚氧乙烯链产生空间位阻使油污和固体污垢分散并稳定于水中。

因此洗涤剂可以起到阻止污垢再沉积于物品表面的作用。

配制高密度洗涤剂的技术特点是将作为洗涤剂主要成分的表面活性剂、助剂(碱剂、硬
水软化剂)按洗涤一次所需的量进行等量配制，去除影响去污力的粉末剂芒硝。

同时利用
表面活性剂的黏附性，在高密度化的同时使粒子表面覆盖沸石助剂，形成松散的洗涤剂粒子。

同时配入各种酶以提高去污力。

酶是生物催化剂的一种，少量使用便可使污垢分解、易溶，很容易从纤维中脱落下来。

衬衫等吸汗性优良的棉纤维，使污垢很难侵入到纤维内部。

对此类污垢起作用的碱性纤维素酶，在世界上首次应用到高密度洗涤剂中。

(一)配方原则
配方对洗涤剂成品的质量和成本有着重要的影响，洗涤剂配方应具备以下几个标准。

(1)洗净力强。

洗后织物具有柔软的手感和鲜艳的色泽；
(2)洗衣粉的外观要求颜色洁白、颗粒均匀、不飞扬、易溶解、自由流动性好，此外，无不良气味，特别要求洗后织物上不留不良的气味；
(3)对皮肤无刺激作用，不损害织物也不褪色，对洗涤用具及设备无腐蚀作用；
(4)要求最终产品成本低，价格便宜；
⑸下列一些条件也会影响配方。

活性物的种类不同，它们的性能以及最终产物中含的无机盐种类和数量也不同，即使是同一种活性物，由于制造原料、生产方法以及工艺条件和设备的不同，它们的性能和无机盐含量差别也很大，因此，必须以不同的配方来补偿。

商品形式不同或是成型方法不同，也要求配方不同。

洗涤对象不同，需要有不同的配方，以适应特定目的。

洗涤条件(如水的硬度、洗涤温度、洗涤方式等)不同，配方要求也不相同。

1.表面活性剂的选用
表面活性剂是洗涤剂产生去污作用的主要成分。

在洗涤剂的生产中又常把表面活性剂称之为洗涤剂的活性物。

洗涤剂选用的主要活性物种类，一般是在建造洗涤剂厂时就决定了的，
当然仅仅配制洗涤剂的工厂例外。

在合成洗涤剂中，配用两种或两种以上的活性物可使活性物组分不显著的特点相得益彰，以适应复杂污垢的需要。

实践证明，用两种或两种以上活性物配制的洗涤剂，在活性物总含量相同的条件下，它的有关性能，特别是去污能力要比单一活性物为好。

这种作用可从表1中看出(实验时，活性物浓度为 2. 5g/L,用硬水
洗涤，以烷基苯磺酸钠的去污力作为100%)。

表i 不同活性物配方的去污力
到了 20世纪80年代以后，国外洗涤剂配方中，几乎都采用两种或两种以上的洗涤剂活性物。

所用活性物的种类一般都以烷基苯磺酸钠作为合成洗衣粉的主活性物，再配用其它种类的活性物(如脂肪醇类活性物)作为辅助活性物。

当时，我国生产活性物的种类还不多，除烷基苯磺酸钠外，其它活性物的产量还不大。

仅“上海牌”和“天津牌”洗衣粉是以烷基苯磺酸钠和烷基磺酸钠两种活性物配制而成的。

洗涤剂中活性物的含量一般都在 10% ~30%，很少超过30%。

我国生产的合成洗衣粉分三种型号即30型、25型、20型，
其活性物的含量分别为 30%、25%和20%。

在拟订配方时，可根据洗涤对象和洗涤条件而选用不同的活性物含量。

2.助剂的选用
⑴根据助剂作用的大小选用。

各种助剂的作用不同，其中以聚合磷酸盐和硅酸钠的作用比较全面。

硅酸钠因其水溶液的pH较大，它的用量一般不超过10%。

三聚磷酸钠主要受到
环境污染的限制，用量一般都比较大。

一般地说。

活性物，特别是烷基苯磺酸钠的抗污垢再沉淀能力比较差，因此，抗污垢再沉淀剂一cMc①等常常是不可缺少的配料。

特殊助剂
是否加入以及加入量的多少主要取决于对洗涤剂的要求和成本。

(2)根据对洗涤剂p(—)值的要求而选用。

不同的洗涤对象要求有不同的pH值的洗涤剂来洗涤。

国外家用合成洗涤剂可分为轻垢型(柔效型)和重垢型(强效型)两大类。

轻垢型洗涤剂的水溶液呈中性(pH----6 . 0〜8. 0),它和我国的洗涤丝毛类型织物的洗衣粉(pH=6 . 5〜8. 5) 的pH值相当，适于洗涤丝、c毛和铜氨、醋酸酯纤维之类的纤维制品；重垢型洗涤剂的水溶液呈弱碱性(pH=9 . 0〜10. 6)，它与我国通用类洗衣粉的pH值(pit<10 . 2〜10. 5)相当，适于洗涤棉、麻、强力黏胶、醋酯以及一般尼龙、丙烯腈等纤维的纤维制品。

在各种无机
助剂中，碳酸钠的碱性最强，其次是硅酸钠和复合磷酸盐，硫酸钠为中性。

因此可以根据洗涤剂的pH值来选配无机盐的种类和用量。

例如，国内生产的丝毛类洗衣粉中就不宜配用碳酸钠，而在 20型洗衣粉中，碳酸钠的含量可达10%~12%。

(3)根据助剂的相互切、调来选用。

一个好的配方要善于利用助剂之间的相互增进作用，以较少的配量获得较好的效果。

与此同时，还必须注意助剂之间的抑制作用，防止某些助剂
因其它助剂的加入而失去应有的作用。

选择助剂还必须考虑各种助剂对环境的污染(如磷酸盐的富营养问题)以及对皮肤的刺激作用。

参考文献：1.陈金芳•精细化学品配方设计原理Mj
2.李勇•含磷洗衣粉及磷对环境产生的影响[J].化学教学.2001,(6):47-48
3 •章永年，洪珍玉.工业及公共设施洗涤剂[M ]. 北京：中国轻工业出版社，2000, 3- 7.。