新型洗衣液配方的设计及性能测试

第４６卷第１１期２０１７年１１月

应　用　化　工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ

Ｖｏｌ．４６Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２０１７

收稿日期：２０１７ ０２ １５ 修改稿日期：２０１７ ０３ １７基金项目：２０１６年山西省软科学项目（２０１６０４２００８ １）

作者简介：董金龙（１９７８－），男，山西山阴人，太原师范学院副教授，硕士，主要从事新材料的研发。电话：０３５１－２２７５２４６，

Ｅ－ｍａｉｌ：櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷

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ｄｏｎｇｊｉｎｌｏｎｇ２０１２３＠１６３．ｃｏｍ

应用技术

新型洗衣液配方的设计及性能测试

董金龙，王松，李婷婷

（太原师范学院化学系，山西太原　０３００３１）

摘　要：以表面活性剂、络合剂、碱性蛋白酶、缓冲溶液、护色剂等为主要原料，配制了具有不同洗涤功效的洗衣液，并进行了宏观性能检测，进行了抗稀释能力、稳定性和去污力等性能的研究。结果表明，洗衣液具有较强的抗稀释能力，较好的稳定性和较强的去污力。关键词：洗衣液；碱性蛋白酶；去污力；性能测试

中图分类号：ＴＱ６４９．６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１７）１１－２２８１－０３

Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｏｆｎｅｗｌａｕｎｄｒｙｄｅｔｅｒｇｅｎｔｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ

ＤＯＮＧＪｉｎ ｌｏｎｇ，ＷＡＮＧＳｏｎｇ，ＬＩＴｉｎｇ ｔｉｎｇ

（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＴａｉｙｕａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００３１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｓｈｉｎｇｌａｕｎｄｒｙｄｅｔｅｒｇｅｎｔｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｕｒｆａｃｔａｎｔ，ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇａｇｅｎｔ，ｔｈｅａｌｋａｌｉｎｅｐｒｏｔｅａｓｅ，ｔｈｅｂｕｆｆｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｃｏｌｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ，ｔｈｉｃｋｅｎｅｒ，ｅｔｃ．ａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｔｈｅｍａｃｒｏｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ａｂｉｌｉｔｙｔｏｒｅｓｉｓｔｄｉｌｕｔｉｏｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｆｆｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｄｅｔｅｒｇｅｎｃｙｏｆｌａｕｎｄｒｙｄｅｔｅｒｇｅｎｔｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｌａｕｎｄｒｙｄｅｔｅｒｇｅｎｔｈａｓｓｔｒｏｎｇａｂｉｌｉｔｙｔｏｒｅｓｉｓｔｄｉ ｌｕｔｉｏｎ，ｂｅｔｔｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｄｅｔｅｒｇｅｎｃｙ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｌｋａｌｉｎｅｐｒｏｔｅａｓｅ；ｌａｕｎｄｒｙｄｅｔｅｒｇｅｎｔ；ｄｅｔｅｒｇｅｎｃｙ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔ 改革开放近４０年来，随着社会生产力的迅猛发展、人们生活水平的大幅提高和对生活质量重视度的增加

［１］

，再加上，制作衣服的材料由单一的纯棉

和真丝发展到了以棉布、麻布、丝绸、呢绒、皮革、化纤、混纺等等，因此，衣物的洗涤用品已从传统的肥皂为市场主流发展到以洗衣粉，再到近年来突起的洗衣液

［２］

。市场上的各种洗衣液与洗衣粉相比，更

易溶解、使用方便、生产设备简单、产品利润较高，对皮肤温和，并且排入自然界后，在环境中的降解程度比洗衣粉要快且彻底，所以洗衣液成为了新一代的洗涤剂，逐渐替代了洗衣粉。

现在的人们对洗衣液的期待和要求也越来越

高［３］，例如用量少、便宜、易漂洗、去污能力强、不伤

手、气味清香、环境污染小等等。本文就是根据以上需要设计了漂白型、去油渍型、护色型、真丝型等多种洗衣液并且初探了其性能，旨在为洗涤剂生产商提供一定的理论指导。

１　实验部分

１．１　材料与仪器

聚乙烯吡咯烷酮、碱性蛋白酶（活力２０００００ｕ／ｇ）、表面活性剂ＡＥＯ、表面活性剂ＡＥＳ钠盐、表面活性剂ＴＸ １０均为工业品；硝酸铅、浓盐酸、氯化钠、乙二胺四乙酸、乙醇、柠檬酸钠、磷酸、聚乙烯吡咯烷酮、双氧水均为分析纯。

ＣＬ ２型恒温加热磁力搅拌器；ＨＨ ４数字恒温水浴锅；

ＴＤ４ １台式自动平衡离心机。１．２　洗衣液的配制

洗衣液是由表面活性剂、络合剂、碱性蛋白酶、

缓冲物质、醇类、盐类、增稠剂配制而成［４ ５］

。

根据各成分的作用，配制了不同功能的洗衣

液［

６］

，见表１。１００ｍＬ蒸馏水加入带塞锥形瓶中，在搅拌下，依次加入ＥＤＴＡ、柠檬酸钠、ＡＥＳ钠盐、ＡＥＯ、聚乙烯吡咯烷酮等固体，用滴管滴加乙醇和双氧水，再补加

应用化工第４６卷

ＮａＣｌ，最后根据各自需要加入增稠剂，继续搅拌直到均匀，待检测。

表１　洗衣液的配方

Ｔａｂｌｅ１　Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｌａｕｎｄｒｙｄｅｔｅｒｇｅｎｔ

洗衣液样品ＡＥＯ／ｇ

ＡＥＳ

钠盐／ｇ

ＴＸ １０

／ｇ

酶／ｇ乙醇／滴

柠檬酸钠

／ｇ

聚乙烯

吡咯烷酮／ｇ

ＮａＣｌ／ｇ

ＥＤＴＡ

／ｇ

双氧水

／ｍＬ

增稠剂

／ｇ

去离子水

／ｍＬ

１０．５０．８９－０．０３５２０．１２少量０．１－需要量１００２１．０７１．０８－０．０１５２０．１２少量０．１－需要量１００３１．０１１．０２－０．０１５２０．１２少量０．１少量需要量１００４－１．０３１．０２０．０１５２－少量０．１－需要量１００５－０．９９１．０１－５２－少量０．１－需要量１００６１．０２１．０５－－５２－少量０．１－需要量１００注：１．普通洗衣液；２、４．强去蛋白质类和油脂类污渍洗衣液；３．普通漂白型洗衣液；５、６．适合真丝和含羊绒等天然蛋白质的衣物的洗衣液。

１．３　洗衣液性能的检测

根据国家轻工业《衣料用液体洗涤剂》ＱＢ／Ｔ１２２４—２０１２标准进行。

１ ３ １　抗稀释能力　各取１０ｍＬ洗衣液于锥形瓶，用蒸馏水稀释１０倍、１００倍、１０００倍液，用ｐＨ试纸检测其ｐＨ值。

１ ３ ２　稳定性测试　

１ ３ ２ １　外观测试　目测是否澄清透明。

１ ３ ２ ２　离心测试　取２．０ｇ洗衣液于离心管中，以３００ｒ／ｍｉｎ保持３０ｍｉｎ，取出观察是否分层。

１ ３ ２ ３　２５３Ｋ和２７３Ｋ回复常温测试　把１０ｇ洗衣液放入６０ｍＬ干净的塑料瓶中，分别置于２５３Ｋ和２７３Ｋ的冰箱恒温１ｄ。取出恢复常温，观察是否澄清透明。

１ ３ ２ ４　３１３Ｋ回复常温测试　把１０ｇ洗衣液放入６０ｍＬ干净的塑料瓶中，置于３１３Ｋ的恒温水浴锅中３ｈ。取出恢复常温，观察是否澄清透明。

１ ３ ３　碱性蛋白酶效果的检测　取１０ｇ鸡蛋清并用蒸馏水稀释。用蒸馏水配制０．１ｍｏｌ／Ｌ硝酸铅溶液和２ｍｏｌ／Ｌ盐酸溶液。

Ａ．各取１０ｇ洗衣液４份，分别稀释１００倍，用盐酸分别将其ｐＨ调节到８、６～７、５～６、４～５。

Ｂ．用胶头滴管吸取５滴试样于比色板上，并滴加２滴硝酸铅溶液，观察溶液白色沉淀的多少。

Ｃ．将上述试样分别加２ｇ稀释后的鸡蛋清，并在磁力搅拌器上反应３０ｍｉｎ，用胶头滴管吸取５滴试样于比色板上，并滴加２滴硝酸铅溶液，观察溶液白色沉淀的多少。

Ｄ．３０ｍｉｎ后，用胶头滴管吸取５滴试样于比色板上，并滴加２滴硝酸铅溶液，观察溶液白色沉淀的多少。

１ ３ ４　去污能力的测试［７］　由于现在制作衣服的材质不同，选取了９种不同的布料进行洗衣液去除污渍能力的检测。一般的油污总类可以分为：油脂性污渍、蛋白质类污渍和单宁类色素污渍。本实验采用植物油、牛奶、红墨水。

Ａ．取１号布向上滴加一定量的植物油、牛奶、红墨水后室温下放置１０ｍｉｎ后。取１．０ｇ洗衣液加水稀释到３００ｍＬ，放入一号布在搅拌器中搅拌１０ｍｉｎ后观察清洗程度。

Ｂ．剩余８块布按Ａ方法进行操作。

２　结果与讨论

根据表１设计洗衣液的配方，经过精密称、量，然后混合搅拌后过滤得到６个成品。洗衣液样品均清澈透明，符合洗衣液的外观鉴定。

２．１　ｐＨ 稀释性能测试

由表２可知，在一定的范围内，随着稀释倍数的增加，其ｐＨ值刚开始变化不明显，之后呈减小趋势。磷酸和磷酸钠缓冲液的抗稀释能力高于柠檬酸和柠檬酸钠缓冲液的抗稀释能力。一般以１０ｍｇ／Ｌ的稀释比例，稀释几百倍并且遵循对环境污染小的原则（含磷物质会对水体造成污染），优先选择柠檬酸和柠檬酸钠的缓冲溶液。

表２　在不同缓冲液中稀释后ｐＨ的变化

Ｔａｂｌｅ２　ＴｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｐＨａｆｔｅｒｄｉｌｕｔｉｏｎ

ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｆｆｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎ

稀释倍数柠檬酸和柠檬酸钠磷酸和磷酸钠１倍８８

１０倍基本不变基本不变

１００倍５～６６～７

１０００倍４～５５～６

２．２　稳定性

由表３可知，单从外观稳定性测试结果来看，所配制的洗衣液经过离心和温度变化后都是澄清透明的，说明各洗液的稳定性较好。

表３　稳定性检测结果

Ｔａｂｌｅ３　Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｔａｂｉｌｉｔｙ

３０ｍｉｎ１８０ｍｉｎ１ｄ

外观澄清透明澄清透明澄清透明

离心３０ｍｉｎ澄清透明澄清透明澄清透明

２７３Ｋ恢复常温澄清透明澄清透明澄清透明

２５３Ｋ恢复常温澄清透明澄清透明澄清透明

３１３Ｋ恢复常温澄清透明澄清透明澄清透明２．３　碱性蛋白酶效果的检测

由图１可知，在底物中由于碱性蛋白酶本身就是蛋白质，故其遇到重金属离子就会变性，产生白色絮状沉淀物。再加入鸡蛋清后，白色沉淀显著增多。

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