高黏度潔廁劑的復(fù)配

那仁格日勒，唐 楷，鄒 偉

高黏度潔廁劑的復(fù)配

那仁格日勒，唐 楷，鄒 偉

（四川理工學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，四川 自貢 643000）

以草酸、磷酸、乳酸等為原材料進(jìn)行復(fù)配實(shí)驗(yàn)，制備了一種高效潔廁劑。合成的潔廁劑在具有優(yōu)異去污能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了高黏度、低酸性。

潔廁劑；黏度；酸性

清洗技術(shù)作為一門多學(xué)科技術(shù)，廣泛應(yīng)用于化工、紡織、食品、建筑、石油等行業(yè)［1］，與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)。為了配合國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略和正在制定的“十三五”發(fā)展規(guī)劃，清洗行業(yè)將向安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的方向優(yōu)化升級(jí)，為各個(gè)行業(yè)提供高效的服務(wù)。為此，環(huán)保型化學(xué)清洗技術(shù)、生物清洗技術(shù)、激光清洗技術(shù)等得以廣泛應(yīng)用［2-3］。

潔廁劑作為一種民用洗液是現(xiàn)代家庭必不可少的清洗劑，用于清洗潔具上的水垢、鐵銹以及尿堿等污垢［4］。目前，市售的潔廁劑產(chǎn)品可分為液體和固體兩類，有酸性、中性和堿性之分。從使用效果、使用方便程度和安全性等方面來看，酸性液體產(chǎn)品最受人們的歡迎［5］。這類清洗劑具有祛污力強(qiáng)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些不足。其強(qiáng)性的無機(jī)酸含量較高，導(dǎo)致潔廁劑的酸味較重，對(duì)常見金屬（如鐵、鋁等）和衛(wèi)生設(shè)施中瓷磚的表面和塑料下水管道的腐蝕性很強(qiáng)，而且對(duì)皮膚的傷害較大，使用時(shí)需佩戴塑膠手套。因此，復(fù)配出高黏度弱酸性且價(jià)格低廉的潔廁劑既符合環(huán)保型清洗劑的要求，也符合人們對(duì)生活質(zhì)量的要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器

檸檬酸、十二烷基苯磺酸鈉、羧甲基纖維素鈉、三聚磷酸鈉、氯化鈉、乙酸鈉、鹽酸、AES鈉鹽、磷酸、乳酸、草酸、尿素、羧甲基纖維素、聚氧乙烯月桂醚。

電子勻速攪拌器、電子天平、超純水機(jī)、電熱恒

溫水浴鍋、旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)、實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)、接觸角儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

通過查找文獻(xiàn)，參考各項(xiàng)專利與論文［6-10］，經(jīng)過篩選和比對(duì)，提出以下實(shí)驗(yàn)方案（表1中的A、B、C分別為正交實(shí)驗(yàn)中討論的3個(gè)變量）。

表1 潔廁劑配方

首先將氯化鈉溶解于少量蒸餾水中配制成氯化鈉溶液。再取適量蒸餾水于單口燒瓶中，先后依次加入三聚磷酸鈉、磷酸、草酸、檸檬酸、AES鈉鹽，每加一種物質(zhì)的時(shí)候，都攪拌至完全溶解后再加入后一種物質(zhì)。最后向混合溶液中加入最先配制好的氯化鈉溶液，使之均勻混合。

1.3 正交實(shí)驗(yàn)

使用正交實(shí)驗(yàn)研究潔廁劑的最佳酸度、黏度與潔廁劑的基本性質(zhì)。比較文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，磷酸、草酸、氯化鈉的含量是影響這些性質(zhì)的關(guān)鍵因素，而三聚磷酸鈉、乳酸和AES鈉鹽的量基本維持不變。因此本實(shí)驗(yàn)將三聚磷酸鈉2g、乳酸2g和AES鈉鹽20g作為固定值，磷酸、草酸、氯化鈉為變量，作為正交實(shí)驗(yàn)的因數(shù)。采用L9（33）表，具體設(shè)計(jì)方案見表2。

表2 因素水平表

2 結(jié)果與討論

2.1 正交實(shí)驗(yàn)分析

正交實(shí)驗(yàn)得出的最佳配方以潔廁劑基本性質(zhì)為指標(biāo)，這些指標(biāo)包括外觀、黏度、pH值、去污能力。對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分（滿分為10分），并對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行加和，結(jié)果見表3，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

表3 各組實(shí)驗(yàn)的指標(biāo)評(píng)分

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，對(duì)水平1而言，K2最大，對(duì)水平2而言K2最大，對(duì)水平3而言K2最大。所以最佳配比是A2B2C2。即潔廁劑配方中磷酸的含量為0.5g、草酸含量為1.0g、氯化鈉含量為1.5g為最佳。

2.2 實(shí)驗(yàn)潔廁劑與市售潔廁劑的性能比較

B1、B2是市售的2種潔廁劑，其與上述實(shí)驗(yàn)組所得潔廁劑的性能比較見表5。

表5 3種潔廁劑各項(xiàng)性能

由表5可以看出，實(shí)驗(yàn)室做出的潔廁劑去污能力較好，且黏度相對(duì)較高，pH值為4.2，相比于B1組酸性較弱。由于B2組的去污能力不如B1組，以下僅對(duì)實(shí)驗(yàn)組和B1組進(jìn)行比較。

2.2.1 鈣鎂清洗能力比較

表6為無外力作用下，2種潔廁劑對(duì)鈣鎂吸附物質(zhì)清洗能力的對(duì)比。

表6 2種潔廁劑對(duì)鈣鎂吸附固體的清洗能力

由表6得出，實(shí)驗(yàn)室制出的潔廁劑祛污時(shí)間更快。這可能是由于實(shí)驗(yàn)室制作的潔廁劑很好地運(yùn)用了復(fù)配作用，達(dá)到了優(yōu)異的祛污效果，且祛污時(shí)間較短。

2.2.2 油漬清洗能力比較

表7為震蕩作用下，潔廁劑分解油漬的情況。

表7 2種潔廁劑對(duì)油漬的清洗能力

從表7看出，實(shí)驗(yàn)得出的潔廁劑具有較好的分解油漬能力。這是由于配方中的AES鈉鹽有很好的水溶性和生物降解能力［11］。

2.2.3 接觸角的比較

用接觸角儀測定2種潔廁劑的接觸角結(jié)果見表8。

表8 2種潔廁劑的接觸角

由表8可看出，實(shí)驗(yàn)組潔廁劑的接觸角與市售產(chǎn)品基本相當(dāng)，兩組的潔廁劑接觸角都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于90°，說明其具有良好的潤濕效果。實(shí)驗(yàn)組潔廁劑的接觸角略大一些的原因可能是實(shí)驗(yàn)組潔廁劑的黏度較大造成的。

3 結(jié)論

1）本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)表面活性劑、助劑、酸和增稠劑等的選擇，來確定潔廁劑配方，通過正交實(shí)驗(yàn)確定了潔廁劑的最終藥品用量即最佳配方。最佳配方為：三聚磷酸鈉2g、乳酸2g、AES鈉鹽20g、磷酸0.5g、草酸1.0g、氯化鈉1.5g、水余量。

2）本實(shí)驗(yàn)測定了實(shí)驗(yàn)制得產(chǎn)品的性質(zhì)，并與市售的潔廁劑做了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)組潔廁劑的pH值為4.2，與市售酸度為1的潔廁劑相比酸性弱了許多；實(shí)驗(yàn)組潔廁劑的黏度為855mPa·s，約為市售潔廁劑黏度的4倍左右，使?jié)崕鷦┰谇逑磿r(shí)對(duì)便池的吸附作用更好，達(dá)到了本實(shí)驗(yàn)的目的。

3）在對(duì)鈣鎂和油漬的清洗能力上，實(shí)驗(yàn)室制備的潔廁劑與市售潔廁劑的效果差不多，兩者都具有良好的去漬能力。其潔廁劑的接觸角遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于90°，與市售潔廁劑的接觸角幾乎相當(dāng)，有較好的潤濕能力，且去污能力也較強(qiáng)。

4）該生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低，具有潛在的市場推廣價(jià)值。

［1]陳勇，凌琰.工業(yè)清洗行業(yè)發(fā)展機(jī)遇及企業(yè)發(fā)展［J］.清洗世界，2014（9）：1-8.

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［5]姜帥，王富花，郭偉，曲秀秀，徐愛.廁盆清潔劑的研制與應(yīng)用［J］.廣東化工，2015（14）：149-150.

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［7]李東光.工業(yè)清洗劑配方與制備［M］.北京：中國紡織出版社，2009.

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［10]沈堯烈.水基金屬清洗劑及清洗工藝［M］.天津：科學(xué)技術(shù)出版社，1988.

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Preparation of High Viscosity Toilet Cleaner

NAREN Ge-ri-le，TANG Kai， ZOU Wei
（Department of Materials and Chemical Engineering， Sichuan University of Science and Engineering， Zigong 643000， China）

An efficient toilet cleaner was prepared by formulation experiment with oxalic acid， orthophosphoric acid， lactic acid， etc. It had the high viscosity and low acidity property， which showed fine decontamination capability. Compared with the commercial cleaner， the synthetic one exhibited better property and potential application value.

toilet cleaner； high viscosity； low acid

TQ 649.6

A

1671-9905（2016）03-0026-03

2016-01-25