泡沫清洗劑性能研究（一）

潘仲健 陳炳耀 寧智勇 艾書(shū)毅

摘 要：本文旨在通過(guò)探索泡沫清洗劑的性能從而確定最佳去污效果的配比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～5%的脂肪醇聚氧乙烯醚，0.1%～5%的十二烷基苯磺酸，0.1%～0.3%的氫氧化鈉，0.2%～0.6%的6501椰子油二醇酰胺，9%～12%的有機(jī)溶劑，87%～90%的去離子水配制出的料液，再以料液與拋射劑比為9/1的比例裝填在封閉罐體內(nèi)制作的成品去污性效果較優(yōu)。

關(guān)鍵詞：泡沫;清洗劑;去污效果

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ649 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

在日常生活中，我們都會(huì)因?yàn)楦鞣N原因弄臟身邊的沙發(fā)、桌面、碗具等器具，從而我們需要清洗劑來(lái)清潔被污染的器具。清洗劑又分為非泡沫型清洗劑與泡沫清洗劑。泡沫清洗劑主要是用于提高非泡沫型清洗劑的清洗效率而創(chuàng)造出來(lái)的，它相對(duì)于非泡沫型清洗劑優(yōu)點(diǎn)在于可以增加與污漬或油污接觸的相對(duì)表面積，滲透力強(qiáng)，加速溶解污漬，減少清洗過(guò)程中水源過(guò)多的消耗與時(shí)間。本文主要研究泡沫清洗劑的性能從而選出最佳去污效果的泡沫清洗劑。

影響泡沫清洗劑的清洗效果的主要性能因素有：泡沫的消泡速率、泡沫細(xì)膩程度、消泡過(guò)程是否有大面積泡沫層坍塌。我們主要通過(guò)這三個(gè)性能因素進(jìn)行研究泡沫清洗劑。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要儀器與試劑

主要實(shí)驗(yàn)儀器：燒杯，奧特斯電子天平（型號(hào)：HC-003/002/001，深場(chǎng)市奧特斯衡器有限公司）、強(qiáng)力電動(dòng)攪拌機(jī)（強(qiáng)力型）（型號(hào)：JB200-D，上海標(biāo)本模型廠）、填充機(jī)（廣州利華包裝設(shè)備），壓力表（型號(hào)：ATE3000-SY，金湖中泰儀表有限公司）。

主要試劑：脂肪醇聚氧乙烯醚（工業(yè)級(jí)，鄭州煜祥化工產(chǎn)品有限公司），十二烷基苯磺酸（工業(yè)級(jí)，山東鑫如利化工科技有限公司），氫氧化鈉（工業(yè)級(jí)，滄州柒拾玖化工有限公司），6501椰子油二醇酰胺（工業(yè)級(jí)，江蘇省海安石油化工廠），異丙醇（工業(yè)級(jí)，濟(jì)南聯(lián)順化工有限公司），乙二醇丁醚（工業(yè)級(jí)，濟(jì)南世紀(jì)通達(dá)化工有限公司），二乙二醇丁醚（工業(yè)級(jí)，南通潤(rùn)豐石油化工有限公司），液化石油氣（別名LPG，工業(yè)級(jí)，中山東鳳鳳燃），去離子水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 基礎(chǔ)配方

1.2.2 料液及成品的制備

用22.88%的去離子水溶解全部氫氧化鈉，同時(shí)通過(guò)電動(dòng)攪拌機(jī)以500 r/min的速度加速?zèng)_充分溶解分散形成A溶液。

用55%的去離子水?dāng)嚢枞芙馊康腁EO-9，十二烷基苯磺酸，椰子油二乙醇酰胺6501和溶劑（乙二醇丁醚），同時(shí)通過(guò)電動(dòng)攪拌機(jī)以700 r/min的速度加速充分溶解分散形成B溶液。

將A液緩慢倒進(jìn)B液體系并且同時(shí)通過(guò)電動(dòng)攪拌機(jī)以700 r/min的速度分散攪拌均勻形成料液。最后，再將料液與拋射劑（LPG）以質(zhì)量比為10：1的配比通過(guò)填充機(jī)灌裝進(jìn)封閉的罐體里制得成品。

1.3 性能測(cè)試

1.3.1 內(nèi)壓

按GB/T 14449的規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。

1.3.2 消泡速率

將成品搖勻，噴在100 mL的透明燒杯里，直至泡沫剛好100 mL。之后用秒表計(jì)算消泡時(shí)間，直至燒杯里泡沫已經(jīng)只剩一層泡沫或者已經(jīng)可以在部分位置見(jiàn)到料液無(wú)泡沫，計(jì)時(shí)停止，讀出時(shí)間即為消泡時(shí)間t（min）。消泡速率v=100 mL/t（min）=100/t（mL/min）。

1.3.3 噴出率

按GB/T 14449的規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 消泡速率

如果清洗劑的消泡速率快或者泡沫層局部消泡過(guò)快會(huì)導(dǎo)致泡沫層坍塌，就會(huì)使得清洗劑沒(méi)有完全滲透被油污污染的物件，與之充分接觸，溶解，從而使得清洗不完全，需要多次清洗導(dǎo)致清洗效率降低;如果清洗劑的消泡速率過(guò)慢，會(huì)使得清洗劑溶解油污后泡沫剩余過(guò)多，需要用水再漂洗一遍。但泡沫清洗劑的意義在于免水洗，這就違反了泡沫清洗劑產(chǎn)生的意義。再者，細(xì)膩程度會(huì)導(dǎo)致與泡沫接觸的相對(duì)表面積不同，面積越大，則清洗越快;面積越小，則清洗速度越慢。所以要求選擇一個(gè)合適的消泡速率來(lái)組成泡沫清洗劑[1]。而在基礎(chǔ)配方中，溶劑與拋射劑的種類(lèi)是主要改變消泡速率的變量。

2.1.1 溶劑變量對(duì)消泡速率的影響

通過(guò)改變基礎(chǔ)料液配方的溶劑的種類(lèi)，我們可以得到各種溶劑對(duì)應(yīng)的消泡速率、有無(wú)大面積坍塌與細(xì)膩程度（注：1為細(xì)膩度最高，5為細(xì)膩度最低），如下表2。

由實(shí)驗(yàn)可知，不同溶劑的消泡速率：乙二醇丁醚（小防白水）>二乙二醇丁醚（大防白水）>二丙二醇甲醚>丙二醇>>丙二醇甲醚>異丁醇>乙醇>乙二醇>甲醇>丙三醇。細(xì)膩度：丙三醇>乙二醇=丙二醇甲醚=二丙二醇甲醚=乙二醇丁醚（小防白水）=二乙二醇丁醚（大防白水）>乙醇>丙二醇>甲醇=異丁醇。沒(méi)有大面積坍塌對(duì)應(yīng)的溶劑有：乙二醇、丙二醇、二丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚（大防白水）。

所以綜合數(shù)據(jù)后，可以選擇的溶劑種類(lèi)有：二乙二醇丁醚（大防白水）、二丙二醇甲醚、丙二醇，可以通過(guò)復(fù)配達(dá)到更好的效果。

2.1.2 拋射劑變量對(duì)消泡速率的影響

通過(guò)改變基礎(chǔ)配方的拋射劑的種類(lèi)（由于CO2壓力過(guò)大，配制過(guò)程中只需要充填CO2將罐體內(nèi)壓達(dá)到0.48～0.68兆帕即可），我們可以得到各種拋射劑對(duì)應(yīng)的消泡速率，如下表3。

由于DME（二甲醚）與CO2的消泡速率過(guò)快，并且CO2難以起泡（即起泡性能較差）。最終，拋射劑不選DME（二甲醚）與CO2，選擇LPG（液化石油氣）。

3 結(jié)論

泡沫清洗劑的清洗能力主要來(lái)自于表面活性劑與環(huán)保溶劑，表活的篩選可以滿(mǎn)足泡沫的效果，同時(shí)具有比較良好的油污清洗效果。環(huán)保溶劑的加入可以增強(qiáng)產(chǎn)品的清洗力，但對(duì)泡沫會(huì)影響，因此需要對(duì)溶劑配方進(jìn)行復(fù)配。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～5%的脂肪醇聚氧乙烯醚，0.1%～5%的十二烷基苯磺酸，0.1%～0.3%的氫氧化鈉，0.2%～0.6%的6501椰子油二醇酰胺，10%的復(fù)配溶劑，87%～90%的去離子水配制出的料液，再以料液與拋射劑LPG（液化石油氣）比例為9/1的比例裝填在封閉罐體內(nèi)制作的成品效果較優(yōu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王玉雷，陳炳耀，李樂(lè)，等.環(huán)保氣霧型水基泡沫清洗劑的研究[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2010，33（11）：19-23.