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      脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES)在洗滌劑中的應用研究

      放大字體  縮小字體 發布日期:2009-09-27  瀏覽次數:2297
      核心提示:脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES)在洗滌劑中的應用研究

      隨著石油資源的快速消耗、價格攀升和人們對環境保護意識的日益提高,利用可再生資源生產與環境相容的表面活性劑已成為洗滌劑行業發展的特征之一。脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES)是以天然椰子油、棕櫚油等油脂為原料,經磺化、中和后得到的產品。MES以其優良的去污性、抗硬水性、鈣皂分散性、生物降解性、起泡性、低刺激性和毒性而受到廣泛的關注。本研究將MES應用在洗衣粉和洗潔精中.考察了其對洗滌劑去污力、泡沫高度及粘度的影響.為新型環保表面活性劑的開發提供依據。

      1實驗部分

      11實驗原料

      脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES)、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、α-烯基磺酸鈉(AOS)、氯化鈉、元明粉、水玻璃、純堿、4A沸石、碳黑污布(JB-01)、蛋白污布(JB-02)、皮脂污布(JB-03)、人造油脂、標準粉。

      1.2實驗方法

          (1)洗衣粉配制:將MES、LAS、AESAOS中的一種或多種物質混合元明粉、水玻璃、純堿、4A沸石等原料.制備得到漿料,進行噴粉,最終得到含MES的洗衣粉。

      (2)洗潔精配制:將MES、LASAESAOS中的一種或多種溶解,配成活性物總含量一定的溶液,并用氯化鈉調節粘度。

      2測試辦法

      21原料去污力測試

          將各種原料用250ppm硬水配制得到原料濃度為l5%的溶液,根據GBT l3174—2003的“去污洗滌試驗方法”進行洗滌.測量洗滌前后各種污布的白度,根據以下公式計算去污值(R)

          R()=F2-Fl

          式中.Fl為污布的洗前白度值(),F2為污布洗后白度值()

      22洗衣粉去污力測試

      GBT l3174—2003執行。

      23洗潔精去污力測試(去油率法)

      GB 9985—2000附錄8執行,以無MES配方作標準配方,根據以下公式計算去油率(c)

          C=試樣去油質量/標準配方去油質量

      24洗潔精泡沫高度測試

      GB/F l31736執行。

      25洗潔精粘度測試

          采用NDJ-79型旋轉粘度計測定25℃樣品的粘度。

      3結果與討論

      31原料對去污力的影響

      使用單一原料模擬洗衣粉去污試驗,觀察洗衣粉中常用各種原料的去污力,并與MES的去污力進行對比,結果如表l所示。由表l可見.MES對皮脂和蛋白的去污力優于其他常用的表面活性劑,MES對碳黑的去污力雖不如AES,但均優于其他常用表面活性劑。

      32 MES含量對洗衣粉去污力的影響

      由表l可見,MES具有優異的去污力,但由于其物理化學方面的性能指標以及生產工藝方面的原因,把MES作為洗衣粉的唯一活性劑目前還不可行,將MESLAS的復配,制備得到一系列含MES的洗衣粉,討論其比例對去污力的影響,結果如圖l所示。從圖l可知,當MESLAS比例大于l1(MES含量大于50)時.去污力相差不大;當MESLAS比例小于l1時,去污力較明顯下降。

      33水的硬度對去污力的影響

      據國內外多份研究報告所述,MES在靠近其磺基處有一甲酯基,其存在可以防止MES鈣鹽的沉淀,使MESCa2+、Mg2+形成一個亞穩膠束,Ca2+、Mg2+聚集在膠束的周圍.使MES具有良好的抗硬水能力;且MES具有不對稱結構,為親水基位于分子末端的酯,具有較好的鈣皂分散性。將含有MES的洗衣粉和不含MES的洗衣粉在硬度不同的水中進行去污力測試.觀察水的硬度對去污力的影響.如圖2所示。

       

          由圖2可見,在硬度低的情況下,MESLAS=11的洗衣粉對碳黑和對皮脂污布的去污能力稍大于只含LAS的洗衣粉,而在蛋白污布方面,則低于只含LAS的洗衣粉。但在硬度高的情況下.MESLAS=11的洗衣粉表現出比在低硬度環境下更強的去污力.對各種污布的去污力遠高于只含LAS的洗衣粉.而且其對碳黑和對皮脂污布的去污能力遠高于低硬度下只含LAS的洗衣粉,對蛋白污布的去污力已接近低硬度下只含LAS的洗衣粉。因此,含有MES的洗衣粉尤其適用于像我國這樣水質硬度高的環境中。

      34原料對洗潔精泡沫高度的影響

      洗潔精的泡沫高度及泡沫穩定性是評價洗潔精質量的指標之~,直接影響顧客對洗潔精的選擇。本文采用一系列洗潔精常用表面活性劑,按GBT l31736測量原料的泡沫高度,并與MES的泡沫高度相對比,結果如表2所不。

       

          從表2可見,MES的發泡能力大大低于LAS、AOSAES,比K12略高.而且泡沫穩定性不高,5min內泡沫高度下降3lmm。

      35 MES含量對洗潔精泡沫的影響

      從表2分析,MES的發泡能力不強,泡沫穩定性較差,為了提高含MES洗潔精的發泡能力及泡沫穩定性,本研究將MES與洗潔精中常用的活性劑LAS復配使用,MES含量對洗潔精泡沫的影響如圖3所示。

       

          從圖3曲線可知,當MESLAS復配后,洗潔精的泡沫高度和泡沫穩定性明顯增強,泡沫高度隨著LAS含量的增加而增加,當LAS到達一定比例時繼續增加,泡沫高度反而減小。在MESLAS比例恰當時,洗潔精的泡沫能力高于某~單獨組分。

      36 MES對洗潔精去污力的影響

      洗潔精的去污力是洗潔精質量的最關鍵指標,其評價方法主要有兩種,去油率法和泡沫位法。如前文所述,因為MES的泡沫能力不強,采用泡沫位法評價洗潔精的去污力不太適當,本研究采用去油率法對洗潔精的去污力進行評定,結果如圖4所示。

       

          從圖4可見,隨著MES比例的增加,洗潔精的去油率提高,MES有較強的油污去除能力。綜合考慮到洗潔精的泡沫性能以及去污力,MES的含量也不適宜過高,與LAS的比例以l1為宜。

      37氯化鈉對粘度的影響

      粘稠度是洗潔精商品外觀質量的重要標志在適宜的活性物含量下,調整混料配方,提高產品粘稠度.以用量最小的原料成本取得盡可能好的商品外觀與效益,通常使用氯化鈉調節產品粘度。371氯化鈉對原料粘度的影響氯化鈉作為增稠劑時,除了可以調節粘度外.還作為一種電解質影響表面活性劑的溶解度。將原料配制成l5%的溶液,加入一定量的氯化鈉,在25℃測其粘度,結果如表4所示。

      從表4可得知,在使用單一原料的情況下,LAS隨著NaC1用量的增加,粘度下降.粘度下降,溶解度也下降;AOS隨著NaC1用量的增加,粘度下降;而AES隨著NaC1用量的增加,溶解度明顯下降。但MES則隨著NaC1用量的增加,粘度增加.溶解度也沒有受到明顯的影響。

      372氯化鈉對二元復配體系粘度的影響

          在不同的體系下,NaC1的增稠作用也不同,圖5NaC1對不同二元體系粘度的影響。

      從圖5可見,當MESLAS復配時,NaC1有明顯的增稠效果,NaC1用量較小即達到較大粘度;MESAES復配時.NaC1有一定的增稠效果,但在相同NaC1l濃度下,[[SAES—LAS復配體系粘度低MESAOS復配時,NaC1的增稠效果不明顯。

       

      373氯化鈉對三元復配體系粘度的影響

          體系中存在的各種活性劑間存在相互作用.NaC1對其增稠效果也表現出不同.結果如表5所示。

      由表5可見,MES—AES—LA5體系和MESLAS—AOS體系在NaC1作用下,粘度明顯增加,想比常用的AESLAS—AOS體系NaC1的增粘作用更明顯。

       

          綜合NaC1對粘度的影響,召純MES體系下以及含MES、L~體系下,NaC1有明顯的增粘作用4結論

          (1)MES應用于洗衣粉中洗衣粉的去污力明顯增加.尤妻對于碳黑和皮脂污布;鈣皂分黃能力強,抗硬水能力好,去污力要水硬度影響不大。

          (2)MES應用于洗潔精中洗潔精的去油率和粘度明顯提高但泡沫能力下降。

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