染料轉(zhuǎn)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(jī)，人們的洗衣工具隨科技的發(fā)展迭代更新，相應(yīng)的織物洗滌劑也從肥皂發(fā)展到洗衣粉、洗衣液、洗衣凝珠。洗衣凝珠順應(yīng)目前洗滌產(chǎn)品節(jié)能高效、綠色安全、使用方便的主流發(fā)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(fèi)者帶來更好的使用體驗(yàn)。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(zhuǎn)移到其他織物，添加護(hù)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(zhuǎn)移抑制劑性能，論證3種不同染料轉(zhuǎn)移抑制劑的性能差異。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器

市售洗衣凝珠I，市售洗衣凝珠II，自配標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)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(hù)色劑A。

市售直接染料：黑色、黃色、紅色、藍(lán)色。

儀器：RHLQ-III立式去污機(jī)，WSD-3C白度計。

1.2 實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)白布。

去污力測試采用JB01，JB02和JB03標(biāo)準(zhǔn)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(wěn)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(xiàn)。大多數(shù)染料轉(zhuǎn)移抑制劑屬于聚合物，在洗衣凝珠中體現(xiàn)染料轉(zhuǎn)移抑制效果首先要在基體中具有良好的兼容性。

實(shí)驗(yàn)在洗衣凝珠基體配方中添加不同的染料轉(zhuǎn)移抑制劑，結(jié)果表明，在洗衣凝珠基體中添加0.2%～1.5%的FLOSOFT CCP和護(hù)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(hù)色劑A與TEXCARE DFC 6 PRE的染料抑制轉(zhuǎn)移特性，剔除ACUSOL 845，用丙二醇補(bǔ)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(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 直接染料向JB00標(biāo)準(zhǔn)白布轉(zhuǎn)移的測試方法

稱取濃度為0.01%的藍(lán)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(nèi)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(fù)雜度為：O（nkt）。其中，k指聚類簇數(shù)，t指迭代次數(shù)，n指對象數(shù)，所以對于處理大數(shù)據(jù)集時，具有高效性，而且實(shí)現(xiàn)方式簡單、快速。通過實(shí)驗(yàn)表明，k-means對于處理簇接近高斯分布時，效果更好。因?yàn)閗-means需要事先指定k作為初始質(zhì)心，對k的選取會導(dǎo)致不同的分析結(jié)果，所以對于一些事先需要分類的數(shù)據(jù)分析效果不好，影響最終分析結(jié)果。對“噪聲”和孤立點(diǎn)數(shù)據(jù)較為敏感，容易對均值產(chǎn)生較大影響，且分析只能保證局部最優(yōu)，不能保證全局最優(yōu)。

1.4.2 染料從EMPA有色布向JB00及DW多纖維布轉(zhuǎn)移的測試方法

將J B 0 0標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)白布和一塊DW多纖維布，中間層為一塊EMPA130染布的規(guī)則，對齊后使用訂書機(jī)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(zhǔn)備6組。EMPA132、EMPA133步驟與上述步驟一致，各準(zhǔn)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(lán)）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(biāo)準(zhǔn)白布、4cm×10cm的一塊DW多纖維布、4cm×3.3cm EMPA 130（紅）、132（黑）、133（藍(lán)）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(zhǔn)備6組。

將6組EMPA130測試布料分別加入到立式去污機(jī)的6個洗滌缸中，1#洗滌缸使用市售洗衣凝珠I進(jìn)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(jī)的洗滌參數(shù)設(shè)置為水溫（60±1）℃，轉(zhuǎn)速120 r/min，洗滌時間30 min[3-5]。6個測試洗衣凝珠的試驗(yàn)濃度均為0.5g/L 。

洗滌晾干后統(tǒng)計JB00標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)白布以洗滌前后的色差值來判定被染色的程度，JB00標(biāo)準(zhǔn)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(huán)洗滌性能的測試》、《QB/T 1224-2012衣料用液體洗滌劑》進(jìn)行洗衣凝珠的去污力測試，測試條件為：水溫30℃，250mg/kg硬水，轉(zhuǎn)速120r/min，洗滌時間20min，洗衣凝珠測試濃度0.5g/L，標(biāo)準(zhǔn)洗衣液測試濃度2g/L。

2 結(jié)果與討論

2.1 直接染料向JB00標(biāo)準(zhǔn)白布轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)白布的△E值結(jié)果見圖2，部分實(shí)物效果圖見圖3。

圖2 不同防串色劑對標(biāo)準(zhǔn)白布的影響

圖3 部分染料轉(zhuǎn)移抑制效果圖

圖2數(shù)據(jù)結(jié)果表明，市售I、市售II、基體的洗衣凝珠△E值較添加染料轉(zhuǎn)移抑制劑的洗衣凝珠高出很多，JB00標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)白布轉(zhuǎn)移

2.2.1 DW多纖維布被染色的結(jié)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(jié)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(zhì)為棉布的織物上染色最為嚴(yán)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(zhì)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(zhì)為尼龍的織物上染色最為嚴(yán)重，其他材質(zhì)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(lán)）脫落的染料在DW多纖維布材質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(dāng)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(zhì)被染嚴(yán)重，市售I和基體被染嚴(yán)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(jié)果

圖5 EMPA 132（直接黑）測試結(jié)果

圖6 EMPA 133（直接藍(lán)）測試結(jié)果

圖7 3種色布（EMPA130/132/133）混合測試結(jié)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(zhuǎn)移抑制劑的自配洗衣凝珠均有良好的染料轉(zhuǎn)移抑制效果，市售II染料轉(zhuǎn)移抑制表現(xiàn)良好，市售I無明顯染料轉(zhuǎn)移抑制效果。

2.2.2 JB00標(biāo)準(zhǔn)白布被染色的結(jié)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(biāo)準(zhǔn)白布上沉積，6款測試樣3種色布分別測試的結(jié)果見圖8，混合測試的結(jié)果見圖9。

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

圖8 不同染料轉(zhuǎn)移抑制劑對標(biāo)準(zhǔn)白布的影響（3種色布分別測試）

圖9 不同染料轉(zhuǎn)移抑制劑對標(biāo)準(zhǔn)白布的影響（3種色布混合測試）

2.3 測試樣的去污力結(jié)果

測試樣去污力結(jié)果見表3。

由表3可以得出，洗衣凝珠的測試濃度為標(biāo)準(zhǔn)洗衣液1/4，基體+CCP的洗衣凝珠去污值優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)洗衣液。

表3 測試樣去污力

3 總結(jié)

利用直接染料和EMPA標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)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(jié)論：

（1）直接染料實(shí)驗(yàn)，添加DFC6的洗衣凝珠對JB00標(biāo)準(zhǔn)白棉布染料轉(zhuǎn)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(dú)及混合測試結(jié)果表明，添加0.2%（固含量）染料轉(zhuǎn)移抑制劑的洗衣凝珠對DW多纖維布的不同面料及JB00標(biāo)準(zhǔn)白布均具有明顯的染料轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)白布的染料轉(zhuǎn)移有明顯的抑制性。

（3）標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)洗衣液1/4的測試濃度。添加 FLOSOFT CCP的洗衣凝珠去污值優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)洗衣液。

（4）后續(xù)可以驗(yàn)證不同染料抑制劑的添加量對洗滌結(jié)果的影響。