王澤云,任九慶,朱慧敏,蘆 紅(南風集團股份有限公司,山西運城,044000)
MES在洗衣粉中應用技術的研究
王澤云,任九慶,朱慧敏,蘆 紅
(南風集團股份有限公司,山西運城,044000)

研究了粉狀MES以后配方式加入洗衣粉中的溶解性。結果表明,粉狀MES以后配方式加入洗衣粉中,在30℃下溶解性較好,在低溫15℃條件下溶解性迅速下降。對膏狀MES以前配方式加入到洗衣粉料漿的穩定性以及對洗衣粉產品去污力的影響進行了研究,結果顯示:磺酸、元明粉對MES的穩定性影響很小,純堿的影響較大,泡花堿的影響最大,MES的分解率達到9.83%,但對洗衣粉去污力影響較小,MES等量替代磺酸的去污效果優于全磺酸體系。
MES;洗衣粉;溶解性;穩定性;去污力
MES(脂肪酸甲酯磺酸鹽)是以天然油脂為原料生產的一種陰離子型綠色表面活性劑,具有優良的表面活性、抗硬水洗滌能力、快速生物降解性能,相比LAS,具有成本低的突出優勢,是目前洗滌劑領域關注的熱點。國內外許多公司積極開發MES產品,主要包括美國休斯、日本獅子、浙江贊宇和廣州奇寧等公司。
大量文獻的研究結果表明,MES的綜合洗滌性能優于LAS。目前,制約MES在洗衣粉中應用的主要技術瓶頸有兩方面:第一,MES在洗衣粉前配料加入時,MES在堿性料漿中易分解形成表面活性低、去污力差的二鈉鹽,降低產品的去污性能;第二,在洗衣粉高塔噴粉后,再以后配方式加入粉狀MES,由于EMS為實心顆粒,其溶解性較差,直接影響洗衣粉的去污性能,而且在實際洗滌過程中,未溶解的MES顆粒有可能粘附在衣物上,影響實際洗滌效果。針對上述兩方面的技術問題,本課題對MES在洗衣粉中應用的不同工藝對MES的溶解性、穩定性和去污力等性能的影響進行了研究。
1.1 試劑及儀器
脂肪酸甲酯磺酸鈉(MES)(膏體,活性物含量70%,浙江贊宇;粉狀,活性物含量為85%),十二烷基苯磺酸(96%,工業品),純堿(工業品),4A沸石(工業品),泡花堿(35%、工業品),國標碳黑污布,國標皮脂污布,國標蛋白污布。

表1 粉狀MES的技術指標

表2 標準溫度(30℃)條件下MES溶解性數據

表3 低溫(15℃)條件下MES的溶解性
全自動滾筒洗衣機,磁力攪拌器,國標去污機,酸度計,自動電位滴定儀。
1.2 測試方法
MES活性物含量和二鈉鹽含量的檢測根據QB/T 4081-2010,其中二鈉鹽含量的檢測采用電位滴定法進行。去污力測試根據GB/T 13174-2008進行。pH測試根據GB/T 6368-2008進行。
2.1 粉狀MES后配工藝對產品性能的影響
2.1.1 粉狀MES理化指標
國內市場主要供應商提供的粉狀MES主要技術指標如表1所示。從二鈉鹽、白度等關鍵指標看,目前,國內市場的MES產品質量已達到國外同類產品的較好水平,可滿足在日化洗滌類產品中應用的要求。
2.1.2 粉狀MES的溶解性
除了創新高中政治教學理念,探索高中政治教學模式外,建立健全科學完善的教學評價體系對于提高教學質量,優化教學效果也具有重要的價值和意義。針對高中政治教學過程與結果進行評價,應充分考慮實際情況,制定多個評價指標,同時向不同指標因素賦予不同的權重,以增加教學評價結果的科學性與合理性,以此來為高中政治教學方法與策略的改進提供有價值的參考。除此之外,科學合理教學評價體系的構建,從長遠角度上講,有助于學校政治教學文化底蘊的形成與沉淀,為學校整體范圍內政治教學水平的穩健提升起到更加深遠的作用。完善且有針對性的高中政治教學評價體系將對教學成果的鞏固和提升以及學生核心素養的培育和塑造起到不容忽視的作用。
將粉狀MES溶于250mg/kg硬水中,試樣濃度為0.2%,攪拌10min使其充分溶解,采用真空泵和古氏坩堝抽濾,測定不溶的MES含量。不同溫度下,粉狀MES的溶解性數據如表2、表3所示。
由表2、表3數據可知,當水溫在標準溫度30℃時,粉狀MES溶解較好,幾乎可以完全溶解。但當水溫在低溫條件15℃時,粉狀MES的溶解性很差。
2.1.3 粉狀MES以后配方式加入洗衣粉的溶解性
表4、表5列出了不同溫度條件下,粉狀MES以后配方式加入洗衣粉基粉后對產品溶解性的影響。測試方法為:將粉狀MES按5%的量后配加入到洗衣粉高塔噴霧干燥生產的基粉中,混合均勻,樣品按1%的濃度分別溶于15℃、30℃的250mg/kg標準硬水中,攪拌10min,測試樣品的不溶物含量。
表4、表5數據表明,粉狀MES后配方式加入到洗衣粉基粉中,在30℃條件下溶解,與不加MES的對照樣相比,不溶物增加約12%,說明MES有少量未完全溶解;在15℃的低溫條件下,不溶物明顯增加,未溶解MES達90%以上,說明在低溫條件下,粉狀MES加入到洗衣粉中后,產品的溶解性較差。
2.1.4 后配粉狀MES洗衣粉的實際洗滌溶解性
將粉狀MES以10%含量后配方式加入到基粉中,采用深色純棉織物,進行實際洗滌實驗,洗后觀察對照組和實驗組織物有無顆粒狀固體殘留。圖1、圖2、圖3顯示了在30℃水溫洗滌條件下不同樣品的洗滌效果,圖4、圖5、圖6顯示了在15℃水溫洗滌條件下不同樣品的洗滌效果。
實驗結果表明,后配粉狀MES的洗衣粉和對照樣在30℃的洗滌條件下,深色衣物上均無殘留。而在15℃的低溫洗滌條件下,后配粉狀MES的洗衣粉有個別的白色殘留物,對照樣無殘留。說明在快速實際洗滌條件下,后配粉狀MES的洗衣粉在標準測試溫度30℃條件下,溶解性良好,但在15℃的低溫環境下溶解速度較慢。
膏狀MES活性物含量通常在70%左右,也有個別企業生產活性物35%的產品。表6為目前國內市場膏狀MES產品主要技術指標,從二鈉鹽和色澤等指標看,產品質量較好。
實驗采用活性物為70%的膏狀MES產品,以前配方式加入到洗衣粉中,研究磺酸、泡花堿、元明粉、純堿對MES穩定性的影響,以及對洗衣粉產品去污性能的影響。
2.2.1 磺酸、泡花堿、元明粉和純堿對生成二鈉鹽的影響
將MES以前配的方式應用于洗衣粉中,分別考察磺酸、泡花堿、元明粉的加入對MES穩定性的影響,實驗結果見表7。

表4 5%粉狀MES后配加入洗衣粉的溶解性(30℃)

表5 5%粉狀MES后配加入洗衣粉的溶解性(15℃)

圖1 基粉+10%MES-A,30℃

圖2 基粉+10% MES-B,30℃

圖3 基粉+8.5%元明粉+1.5%4A沸石,30℃

圖4 基粉+10%MES-A,15℃

圖5 基粉+10% MES-B,15℃

圖6 基粉+8.5%元明粉+1.5%4A沸石,15℃

膏狀類型 活性物含量 / % MES含量 / % 二鈉鹽含量 / % 色澤(5%溶液)/ Klett 未磺化油 / % pH MES-35 36.50 32.50 4.00 40 2.01 4.5~7.0 MES-70 70.09 64.77 5.32 42 1.60 4.5~7.0

表7 加入磺酸鈉、泡花堿、元明粉和純堿對MES穩定性的影響
表7實驗結果表明,膏狀MES以前配方式加入到洗衣粉料漿中,磺酸、元明粉加入后體系的二鈉鹽含量沒有增加,說明其對MES的穩定性沒有影響;泡花堿加入后,產品的二鈉鹽明顯上升,說明泡花堿會導致MES的分解。純堿對MES的分解也有較大影響,分解率隨著純堿含量的提升而增加,但影響力小于泡花堿。
2.2.2 膏體MES以前配的方式加入到洗衣粉中對產品去污性能的影響
資料數據表明,MES在堿性條件下易水解生成二鈉鹽,影響產品的表面活性和應用性能。表8考察了膏體MES等量代替磺酸鈉,以前配的方式加入到洗衣粉中對產品去污性能的影響。
表8數據表明,采用前配方式,在洗衣粉配方中加入5%的MES等量替代LAS,對JB-01的去污性能提升達5%以上,對JB-03的去污性能提升達10%。說明MES前配方式加入到洗衣粉中,雖然有10%左右分解為二鈉鹽,但由于多種表面活性劑的和助劑的協同作用,MES的綜合去污效果仍優于LAS。

表8 不同含量MES洗衣粉的去污性能
3.1 在30℃水溫條件下,粉狀MES原料及其后配的洗衣粉溶解性良好,在織物上無殘留。在15℃低溫條件下,溶解性快速下降,且有個別不溶的白色顆粒物粘附于織物上。這表明,粉狀MES在低溫環境下溶解性較差,不適用于冷水洗滌。
3.2 膏狀MES前配方式加入到洗衣粉中時,磺酸、元明粉對MES的穩定性沒有影響。純堿對MES的穩定性隨純堿加入量的增加而提升。泡花堿的加入對MES的穩定性有明顯影響。
3.3 膏狀MES等量替代磺酸以前配方式加入到洗衣粉中,產品的去污性能優于全磺酸體系。
[1] 朱明華. 綠色表面活性劑MES的應用研究進展[J]. 日用化學品科學,2015,38(2): 7-10.
[2] Norman Foster. MES的大規模生產與應用[A]. 2006(第九屆)國際表面活性劑/洗滌劑會議論文集[C].上海:中國日用化學工業研究院. 2006:99-100.
[3] 杜志平,王萬緒,臺秀梅. 脂肪酸甲酯磺酸鹽的制備、性能及應用研究進展[J]. 日用化學品科學,2012,35(4): 4-5.
Study on application technology of MES in laundry powder
Wang Zeyun,Ren Jiuqing,Zhu huimin,Lu Hong
(Nafine Chemical Industry Group Co.,Ltd.,Yuncheng 044000,Shanxi,China)
The solubility of MES powder was studied. When it mixed with laundry powder in the post-addition stage,the solubility of the mixture was comparatively well at 30℃,but decreased rapidly at low temperature condition.The effectof LAS and sodium sulfate on stability of MES paste added in the slurry preparation stage is a little,and that of Na2CO3is great. The effect of sodium silicate is sharply,and the decomposing rate of MES reaches to 9.83% while it has not great,influence on soil-releasing of laundry powder. By replacing LAS with MES equally,the detergency of laundry powder would be improved.
MES;laundry powder;solubility;stability;detergency
TQ649.6
A
1672-2701(2016)04-30-05
王澤云先生,博士,教授級高工,研究方向:精細化工;E-mail:wangzeyun00@126.com。