濃縮型餐具洗滌劑的調(diào)制

（1. 北京日用化學(xué)研究所，北京 100061；

2. 北京星火晟表面活性劑研究所，北京 101105）

濃縮型餐具洗滌劑的調(diào)制

（1. 北京日用化學(xué)研究所，北京 100061；

2. 北京星火晟表面活性劑研究所，北京 101105）

在使用效果相同的情況下，濃縮型餐洗的使用成本要低于普通餐洗。本文推薦的濃縮型餐洗以可再生原料生產(chǎn)的表面活性劑配制，具有生物降解性好、無毒、無刺激等特點(diǎn)，是利國利民的洗滌用品，將會有一定的發(fā)展空間。

濃縮型；餐具洗滌劑

我國餐具用洗滌劑（餐洗）已有40年的生產(chǎn)歷史，目前是液體洗滌劑中產(chǎn)量最大的品類，已成為千家萬戶必不可少的洗滌用品。

多年來，餐洗的配方組成基本上無明顯變化。盡管全國餐洗生產(chǎn)廠家不少、品牌繁多，但都以烷基苯磺酸鈉（LAS）為主，約占總表面活性劑（SAA）的70～80%；以醇醚硫酸鈉（AES）和增黏劑為輔。品牌之間的差異主要表現(xiàn)在主、輔表面活性劑之間的配比以及香型風(fēng)格等方面。在主輔表面活性劑的配比方面，由于AES調(diào)黏效果好于LAS，因此多用AES調(diào)黏，但AES的 價(jià)格高于LAS，多用則成本較高。AES含量達(dá)到5%時(shí)，只用氯化鈉就可調(diào)成滿意的黏度（2000 mpa.s左右），若少用AES則需輔以增黏劑。

由于品牌和使用方法、用途各不相同，液體洗滌劑的濃縮化也應(yīng)區(qū)別對待。如噴霧式廚房油煙清洗劑，由于濃縮會引起黏度增大，反而不便使用，所以不宜濃縮。凡是可溶于水中使用的液洗如洗衣液、餐洗等都可以推廣濃縮化產(chǎn)品，這不僅在我國、在國際上也是發(fā)展的趨勢。在使用效果相同的情況下，濃縮洗滌劑一般可節(jié)省包裝材料，而且可以省工和減少貯運(yùn)費(fèi)用等，從而大大降低成本，是值得在洗滌用品行業(yè)大力推廣的利國利民的好措施。

在我國，目前的洗滌用品標(biāo)準(zhǔn)化體系中，只有洗衣液在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QB/T 1224-2007）中明確列有濃縮洗衣液的各項(xiàng)要求，餐洗尚無濃縮型產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。習(xí)慣上，一般將目前餐具洗滌劑國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的表面活性劑含量15%、檢測去污力濃度為0.2%的產(chǎn)品列為普通餐洗；表面活性劑含量30%、檢測去污力濃度為0.1%的為濃縮餐洗；表面活性劑含量45%、檢測去污力濃度為0.09%的為超濃縮餐洗。

1. 濃縮餐洗的調(diào)制

調(diào)制濃縮餐洗并不是簡單地提高表面活性劑的含量。若將普通餐洗中的表面活性劑從10%提高到20%、AES從5%提高到10%，這種餐洗不是透明均質(zhì)的液體，而是不全溶的乳濁體，存放一定時(shí)間后會分層沉淀，與國標(biāo)要求不符。因此，濃縮餐洗對表面活性劑另有要求。

1.1 表面活性劑的選擇

選擇濃縮餐洗使用的表面活性劑時(shí)，除必須考慮其基本性能外，還要遵循資源合理利用、與環(huán)境和諧等有關(guān)國策，同時(shí)滿足人身健康等要求。經(jīng)探討，不選用LAS，而采用磺基琥珀酸類表面活性劑調(diào)制濃縮餐洗。

表面活性劑的生物降解性主要與其親油基團(tuán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。20世紀(jì)60年代，四聚丙烯型烷基苯（AB）就因其親油基團(tuán)具有支鏈、不易生物降解（只能達(dá)到20%左右）而在國際范圍內(nèi)遭到禁用。我國目前已禁止使用壬基酚聚氧乙二烯醚（NPE），這是一種先由丙烯聚合生成的壬烯與苯酚縮合生成壬基酚、然后再加成環(huán)氧乙烷（EO）得到的非離子表面活性劑，其去污、耐硬水等性能很好，被禁用的主要原因就是生物降解性不好。LAS的生物降解性雖然比ABS、NPE都好，但不如油脂衍生的表面活性劑。

磺基琥珀酸酯類表面活性劑的品種不少，如醇醚磺基琥珀酸酯二鈉（AESS），隨著EO加成量不同又有很多細(xì)分品種，如椰子油衍生的CMSS，油酸和亞油酸含量較多的豆油、葵花籽油衍生的OMSS等。飽和脂肪酸含量較多的油脂（如牛、羊、豬油或棕櫚油、棉籽油等）衍生的品種，由于脂肪酸的凝固點(diǎn)較高，衍生的磺基琥珀酸酯二鈉在室溫下不溶于水，不能用于餐具洗滌劑。

CMSS雖含較多的飽和脂肪酸（月桂酸），但碳鏈較短。月桂酸的凝固點(diǎn)較棕櫚酸（62.4℃）低18.6℃，較硬脂酸（69.4℃）低25.6℃。CMSS在室溫下也會混濁，這可通過用低濁點(diǎn)的AESS或OMSS復(fù)配的方法解決。

在CMSS中加入AESS或OMSS后，在2℃下放置24h也不混濁；在冰箱凍成冰，恢復(fù)至室溫后不分層或沉淀，AESS或OMSS的加入量對CMSS的濁點(diǎn)影響不明顯。

AESS、CMSS、OMSS都是來自可再生的油脂資源，其親油基團(tuán)無一支鏈，生物降解性比LAS好。尤其是CMSS、OMSS的生產(chǎn)流程比LAS簡短，而且耗能少、無三廢。

餐具洗滌劑目前主要是手洗時(shí)使用，而廚房清潔工作較多由女性承擔(dān)，她們特別關(guān)注皮膚的保養(yǎng)。因此，表面活性劑對皮膚的刺激性是篩選確定餐洗配方的重要項(xiàng)目。現(xiàn)將表面活性劑對皮膚的刺激性列入表1。

從表1可知，LAS的刺激度大于AES，AES大于AESS。一般認(rèn)為，Zein值<200mg N/100mL是無刺激的。用對蔗糖酶的抑制率來評價(jià)刺激性，AES為98%，AESS為3%。AESS與AES復(fù)配能降低AES的刺激性，AES∶AESS為9∶1時(shí)，AES的抑制率從98%降至15%；再提高AESS含量，將AES∶AESS調(diào)整為7∶3時(shí)，AES的抑制率又降至7%。除對AES外，AESS對脂肪醇硫酸鈉（AS）、仲烷基磺酸鈉（SAS）也具有降低刺激性的效果。按Draize法測定表面活性劑對皮膚和眼的刺激性，結(jié)果如表2所示[2]。

從表2可知，AESS不僅本身無刺激性，與AES復(fù)配還能明顯降低后者的刺激性。

我們委托中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所對從油脂衍生的OMESS樣品進(jìn)行小白鼠口服毒性和刺激性檢測，結(jié)果是LD0＞8g/kg，即按8g/kg體重給藥時(shí)實(shí)驗(yàn)對象一個(gè)也未死。這表明OMSS為無毒級，且無刺激性。

關(guān)于毒性，普通餐洗無毒，但并不表明所有的表面活性劑都屬于無毒。例如，LAS為低毒（LD50為650mg/kg），AES也是低毒的（LD50為1820）[3]。我們將從醇醚和椰油衍生的AESS和CMSS送中國疾控中心安全所檢測，結(jié)果LD50均大于5000mg/kg，為實(shí)際無毒級，均優(yōu)于LAS和AES。

綜合上述結(jié)果，AESS、CMSS、OMSS適宜作為配制濃縮型和超濃縮型餐具洗滌劑的活性成分。

1.2 濃縮和超濃縮餐洗的調(diào)制

LAS在水中溶解度較低，濃度大于22%就不能溶成透明液體，而是呈乳濁狀。這是由于，LAS的親水親油平衡值（HLB）較低，僅為2（HLB值按有機(jī)概念圖HLB＝無機(jī)值/有機(jī)值計(jì)算）。AES的濃度小于28%才能溶成透明狀（高于LAS的22%），因其HLB值為2.7（大于LAS）所致。由此可知，用LAS加AES不能配成表面活性劑含量30%的濃縮餐洗，不管如何調(diào)整兩者的比例均無效。只有選用高HLB值的表面活性劑與其進(jìn)行復(fù)配方可達(dá)到要求。現(xiàn)將表面活性劑復(fù)配餐洗的外觀列入表3。

表1 LAS、AES、AESS的刺激度比較[1]

表2 各種表面活性劑對皮膚和眼的刺激性

表3 表面活性劑復(fù)配餐洗的外觀

表4 AESS和CMSS復(fù)配對流動(dòng)性的影響

表5 普通餐洗與濃縮、超濃縮餐洗成本比較

從表3可看出，由于LAS和AES的HLB值都較低，二者以任何比例配成含30%表面活性劑的餐洗，其外觀均為不透明的。只有將其中一種換成其他HLB值高的表面活性劑，配成的才有可能是餐洗透明的。AES的HLB值比LAS高，AES可多加；相應(yīng)地，AESS-3則可少加，這樣也能配成透明的餐洗。

在超濃縮餐洗中，10%的LAS與35%的CMSS復(fù)配是不透明的。將LAS換成AES，產(chǎn)品就會變得透明。AESS和CMSS的復(fù)配比例有些變化對產(chǎn)品外觀影響不大，但對流動(dòng)性卻有一定的影響，如表4。

表面活性劑含量較低的餐洗因?yàn)轲ざ刃。钩隽坎灰卓刂疲褂貌环奖悖虼诵杓尤朐鲳槐砻婊钚詣┖枯^高的餐洗則會黏度過大，失去流動(dòng)性，倒出慢、掛壁多、損耗大。從表4可知，同樣的配方，雖均透明，AESS-9比AESS-3好；AESS-3與CMSS復(fù)配時(shí)，多用CMSS比少用好。

2. 去污力的測定

去污力是餐洗的主要指標(biāo)。餐具上的污垢主要是具有極性基——酯鍵的油脂吸附在硬表面上，比無極性基的礦物油吸附在纖維上更易清洗。關(guān)于去污力測定，按國標(biāo)GB9985-2000的泡沫位法，對超濃縮餐洗以0.07%的濃度進(jìn)行測定，其結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3. 普通餐洗與濃縮、超濃縮餐洗的經(jīng)濟(jì)效果比較

濃縮型餐具洗滌劑能否發(fā)展起來，除取決于其自身的性價(jià)比和是否符合有關(guān)國策外，經(jīng)濟(jì)效果也是重要因素。茲將生產(chǎn)普通餐洗與濃縮、超濃縮餐洗的各項(xiàng)成本進(jìn)行比較，并列入表5。

1噸濃縮餐洗的功效是普通餐洗的2倍，而2噸普通餐洗得原材料成本為7300元，比1噸濃縮餐洗高850元；1噸超濃縮餐洗的功效是普通餐洗的3倍，而3噸普通餐洗材料價(jià)為10950元，比1噸超濃縮餐洗的原材料成本8850元高2100元。另外，從工資、水費(fèi)、貯運(yùn)等費(fèi)用方面考慮，在滿足同樣的洗滌要求的情況下，濃縮餐洗只是普通餐洗的1/2，超濃縮餐洗則是普通餐洗的1/3。由此可知，與普通餐洗相比，濃縮餐洗和超濃縮餐洗具有明顯的節(jié)約效應(yīng)。

4. 結(jié)束語

濃縮餐洗不同于普通餐洗，首先是表面活性劑含量高，并處于透明溶解狀態(tài)。表面活性劑在水中的溶解度與其化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，HLB值高、親油基為C12-18的表面活性劑才有較好的去污力和溶解度，但親油基的凝固點(diǎn)也不容忽視。因此，選用磺基琥珀酸酯類表面活性劑調(diào)制濃縮餐洗，產(chǎn)品的去污力、外觀均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

[1] E. J. Fragrance Journal, No.68 (1984).

[2] 倉田直次等. 油化學(xué). 42.377(1993).

[3] 界面活性劑手冊. 日本油脂株式會社(1989).