染料轉移抑制劑在洗衣凝珠中的性能研究

梁水嬌 宋晶晶 盧宇毅

（廣州市盛邦化工科技有限公司，廣東廣州，510623）

從搓衣板到洗衣機，人們的洗衣工具隨科技的發展迭代更新，相應的織物洗滌劑也從肥皂發展到洗衣粉、洗衣液、洗衣凝珠。洗衣凝珠順應目前洗滌產品節能高效、綠色安全、使用方便的主流發展方向[1]。

洗衣凝珠形式新穎、使用方便、濃度高，在提供清潔力的同時，還可增加柔順、殺菌、除異味等多種功效，這無疑會給消費者帶來更好的使用體驗。而在日常洗滌過程中，有色織物脫落的染料易沉積到其他織物上。為了防止脫落的染料轉移到其他織物，添加護色劑顯得十分必要。本文從防串色角度對比測試幾款洗衣凝珠的染料轉移抑制劑性能，論證3種不同染料轉移抑制劑的性能差異。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑與儀器

市售洗衣凝珠I，市售洗衣凝珠II，自配標準洗衣液，表1中涉及的序號為1～12的洗衣凝珠基體原料，染料轉移抑制劑4種：FLOSOFT CCP（SNF），TEXCARE DFC 6 PRE(CLARIANT)，PVP（聚乙烯吡咯烷酮），市售護色劑A。

市售直接染料：黑色、黃色、紅色、藍色。

儀器：RHLQ-III立式去污機，WSD-3C白度計。

1.2 實驗布料

SWISSATEST的EMPA130/132/133染色布，James Heal的DW多纖維布，其成分如圖1，JB00標準白布。

去污力測試采用JB01，JB02和JB03標準污布。

1.3 確定測試樣

洗衣凝珠配方見表1。

洗衣凝珠為了保持膜的穩定性，在配方上通常把水的含量降到10%以下[2]，這使得功能性聚合物在配方體系中的兼容性問題更易出現。大多數染料轉移抑制劑屬于聚合物，在洗衣凝珠中體現染料轉移抑制效果首先要在基體中具有良好的兼容性。

實驗在洗衣凝珠基體配方中添加不同的染料轉移抑制劑，結果表明，在洗衣凝珠基體中添加0.2%～1.5%的FLOSOFT CCP和護色劑A時體系呈透明；添加0.2%的PVP時體系變得不透明；添加0.5%TEXCARE DFC 6 PRE有絮狀物沉淀。為了比較CCP、護色劑A與TEXCARE DFC 6 PRE的染料抑制轉移特性，剔除ACUSOL 845，用丙二醇補足添加量的洗衣凝珠基體*作為測試樣。測試樣列表見表2。

圖1 DW多纖維布

表1 配方表

表2 6種洗衣凝珠測試樣列表

1.4 實驗方法

1.4.1 直接染料向JB00標準白布轉移的測試方法

稱取濃度為0.01%的藍色染料溶液200g，在溶液中添加1g洗衣凝珠攪拌溶解后放入4cm×5cm的JB00，浸泡30min后用自來水漂洗1次，室內自然晾干后用白度儀讀取色差△E。黑色、黃色、紅色染料以同樣的方法測試。

k-means算法的時間復雜度為：O（nkt）。其中，k指聚類簇數，t指迭代次數，n指對象數，所以對于處理大數據集時，具有高效性，而且實現方式簡單、快速。通過實驗表明，k-means對于處理簇接近高斯分布時，效果更好。因為k-means需要事先指定k作為初始質心，對k的選取會導致不同的分析結果，所以對于一些事先需要分類的數據分析效果不好，影響最終分析結果。對“噪聲”和孤立點數據較為敏感，容易對均值產生較大影響，且分析只能保證局部最優，不能保證全局最優。

1.4.2 染料從EMPA有色布向JB00及DW多纖維布轉移的測試方法

將J B 0 0標準白布、D W多纖維布、染布EMPA130各剪成4cm×10cm的布塊，按外層為一塊JB00標準白布和一塊DW多纖維布，中間層為一塊EMPA130染布的規則，對齊后使用訂書機裝訂成一個測試布樣，計為EMPA130測試布料。因需要測試6種洗衣凝珠，準備6組。EMPA132、EMPA133步驟與上述步驟一致，各準備6組。

3種色布混合測試：將E M PA編號為1 3 0（紅）、132（黑）、EMPA133（藍）的3種色布各裁剪出大小為4cm×3.3cm的布塊。將4cm×10cm的一塊JB00標準白布、4cm×10cm的一塊DW多纖維布、4cm×3.3cm EMPA 130（紅）、132（黑）、133（藍）的色布各一塊組合為一個測試布樣，計為3種色布混合組，準備6組。

將6組EMPA130測試布料分別加入到立式去污機的6個洗滌缸中，1#洗滌缸使用市售洗衣凝珠I進行洗滌。2#、3#、4#、5#、6#缸分別使用市售II、基體+CCP、基體+A、基體、基體+DFC6。立式去污機的洗滌參數設置為水溫（60±1）℃，轉速120 r/min，洗滌時間30 min[3-5]。6個測試洗衣凝珠的試驗濃度均為0.5g/L 。

洗滌晾干后統計JB00標準白布和DW多纖維布的被染色情況。

因DW多纖維布上各類型布料面積太小，不適宜采用色差△E來判斷，故采用肉眼觀察。JB00標準白布以洗滌前后的色差值來判定被染色的程度，JB00標準白布的△E值越小，防串色性能越好。

1.4.3 洗衣凝珠的去污力測試

參考《GB/T13174-2008 衣料用洗滌劑去污力及循環洗滌性能的測試》、《QB/T 1224-2012衣料用液體洗滌劑》進行洗衣凝珠的去污力測試，測試條件為：水溫30℃，250mg/kg硬水，轉速120r/min，洗滌時間20min，洗衣凝珠測試濃度0.5g/L，標準洗衣液測試濃度2g/L。

2 結果與討論

2.1 直接染料向JB00標準白布轉移

使用1.4.1的測試方法測試表2中的6種洗衣凝珠測試樣。JB00標準白布的△E值結果見圖2，部分實物效果圖見圖3。

圖2 不同防串色劑對標準白布的影響

圖3 部分染料轉移抑制效果圖

圖2數據結果表明，市售I、市售II、基體的洗衣凝珠△E值較添加染料轉移抑制劑的洗衣凝珠高出很多，JB00標準白布被染程度高。添加DFC6的基體，對黑色、黃色、紅色的直接染料的抑制效果比添加CCP、A的基體好。

2.2 染料從EMPA色布向DW多纖維布及JB00標準白布轉移

2.2.1 DW多纖維布被染色的結果

洗滌過程中，EMPA有色布的染料會從色布上脫落，脫落的染料會向DW多纖維布上沉積。測試結果分別見圖4-圖7。

從圖4中可看出，EMPA 130（直接紅）脫落的染料在DW多纖維布材質為棉布的織物上染色最為嚴重，其中市售I與基體的測試樣紅色最深，含DFC的凝珠次之。DW多纖維布其他材質被染不明顯，被染情況排序：市售I ≈ 基體＞基體+DFC6＞市售II≈基體+A ≈ 基體+CCP。

從圖5中可看出，EMPA132(直接黑) 脫落的染料在DW多纖維布材質為尼龍的織物上染色最為嚴重，其他材質不明顯，被染情況排序：市售I ≈ 基體＞基體+DFC6＞市售II ≈ 基體+A ≈ 基體+CCP。

從圖6中可看出，EMPA133（直接藍）脫落的染料在DW多纖維布材質為棉和尼龍的織物上染色明顯，尼龍更為突出，其他面料不明顯。棉布材質被染情況排序：市售I＞基體＞基體+DFC6≈市售II≈基體+A ≈ 基體+CCP；尼龍材質被染情況排序：基體＞市售I＞基體+A≈基體+CCP＞市售II ≈ 基體+DFC6。

從圖7中可看出，當EMPA130/132/133三種色布混合在一起洗滌的時候，DW纖維布上的棉和尼龍材質被染嚴重，市售I和基體被染嚴重，添加染料抑制劑的洗衣凝珠被染程度明顯降低。

圖4 EMPA 130（直接紅）測試結果

圖5 EMPA 132（直接黑）測試結果

圖6 EMPA 133（直接藍）測試結果

圖7 3種色布（EMPA130/132/133）混合測試結果

綜合圖4、圖5、圖6、圖7，通過1.4.2的方法測試證明添加染料轉移抑制劑的自配洗衣凝珠均有良好的染料轉移抑制效果，市售II染料轉移抑制表現良好，市售I無明顯染料轉移抑制效果。

2.2.2 JB00標準白布被染色的結果

洗滌過程中，EMPA有色布的染料會從色布上脫落，脫落的染料會向JB00標準白布上沉積，6款測試樣3種色布分別測試的結果見圖8，混合測試的結果見圖9。

從圖8、圖9中看出，自配洗衣凝珠中添加染料轉移抑制劑均起到明顯的染料轉移抑制效果。市售II的染料轉移抑制效果良好，市售I染料轉移抑制效果不明顯，與基體等同。

圖8 不同染料轉移抑制劑對標準白布的影響（3種色布分別測試）

圖9 不同染料轉移抑制劑對標準白布的影響（3種色布混合測試）

2.3 測試樣的去污力結果

測試樣去污力結果見表3。

由表3可以得出，洗衣凝珠的測試濃度為標準洗衣液1/4，基體+CCP的洗衣凝珠去污值優于標準洗衣液。

表3 測試樣去污力

3 總結

利用直接染料和EMPA標準色布，建立測試方法，模擬家庭彩色衣物與白色棉布，及淺色不同材質布料一同洗滌的情況，對比6款洗衣凝珠的防串色性能。得出如下結論：

（1）直接染料實驗，添加DFC6的洗衣凝珠對JB00標準白棉布染料轉移抑制效果最佳。市售洗衣凝珠I和市售洗衣凝珠II無明顯效果。

（2）EMPA多種色布單獨及混合測試結果表明，添加0.2%（固含量）染料轉移抑制劑的洗衣凝珠對DW多纖維布的不同面料及JB00標準白布均具有明顯的染料轉移抑制效果，對整體而言，添加CCP的洗衣凝珠具最高性價比。市售洗衣凝珠II對DW多纖維布的不同面料及JB00標準白布的染料轉移有明顯的抑制性。

（3）標準洗衣液的表面活性劑添加量較低，去污力測試，洗衣凝珠采用標準洗衣液1/4的測試濃度。添加 FLOSOFT CCP的洗衣凝珠去污值優于標準洗衣液。

（4）后續可以驗證不同染料抑制劑的添加量對洗滌結果的影響。