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稳定性二氧化氯在液体洗涤剂中的应用
摘要:研究二氧化氯对液体洗涤剂发泡力、去污力、粘性,表面张力及杀菌性的影响,并通过复配和筛选找到了最理想ClO2配比。二氧化氯对液体洗涤剂有一定的增粘性,同时对液体洗涤剂具有增强去污力,减少表面张力, 增大发泡力,增加消毒杀菌功能的特性。二氧化氯的浓度为4mg/mL时液体洗涤剂的性能达理想,去污力较一般配比 高1/4--1/3,pH值7.0--8.0,粘度600--640mPa.s,发泡力150--160mm,去污力板组数22组,具有很好的杀菌消毒能力。
  关键词:稳定性二氧化氯;杀菌消毒;液体洗涤剂;粘度;消毒剂
  二氧化氯(clo2)是汉费莱.戴维(Humphry Davy)于1811年发现的,它在常温下是一种黄色活黄绿色的气体。具有与氯和臭氧相类似的刺激性气体。11℃以下可凝结成深红色的液体。由于分子中含有奇数个电子,上有很高的化学活性,其氧化能力是氧气的2.6倍,消毒效果是氯气的5倍[1]。20世纪40年代以来,clo2在纸浆漂白,消毒杀菌,保险除臭,水质净化,废物处理等方面得到广泛的应用。成功风靡欧、美、日本等发达国家的新一代消毒 杀菌剂,具有高效、广谱、快速,对人体和环境无害等优点。日本一家公司把二氧化氯与表面活性剂复配制成液体洗消剂,具有良好的洗涤消毒功能,在国内,二氧化氯主要应用于水处理和造纸工业,洗消剂是一种尚待进一步开发的洗涤剂新品种,很有发展前景。本文主要介绍了二氧化氯的性质,制备方法及其应用,并与液体洗涤剂进行复配,制出了一种性能优良的液体消毒剂,并考察了二氧化氯在液体洗涤剂中特性。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
LAS十二烷基苯磺酸(金陵石化公司南京烷基苯厂):6501(1:1)(常州市太华化工有限公司);AES(西安日用化学工业公司);AEO-3(100%)(河南省伟达化工有限公司);TX-10(99.6%)(上海杏西化工有限);平平加- 20(西安石油化工厂);稳定性二氧化氯溶液(2.03%)(西安机电信息研究所);对二甲苯、乙醇、羟甲基纤维素 钠、氯化钠,无水氯化钙,MgCl2.7H2O,氢氧化钠等均为试剂级。
PHS-3C精密pH计(上海雷磁仪器厂生产);旋转式粘度计NDJ-79(同济大学机电厂生产);JZHY-180界面张力仪(承德实验机有限公司生产);Ross-泡沫仪。
1.2 实验步骤
在500mL的三口烧瓶中加入一定量的水,于一定温度下加入AES,保持温度不变一直搅拌至AES完全溶解;再加入其它表面活性剂,如6501、AEO、TX-10、OP-10、十二烷基苯磺酸钠、平平加-20等,搅拌使表面活性剂混合均匀后,冷却降温。待温度降温后,再与一定量的二氧化氯溶液进行复配,然后加入羟甲基纤维素钠活氯化钠对洗涤 剂调粘至规定的粘度。
2 结果与讨论
2.1 产品的配方设计
2.2 固含量
从表2数据可以看出,配制的样品洗涤剂的固含量达到了市场上洗涤剂的水平,介于雕牌洗涤剂与奇强洗涤剂之间,这说明样品中表面活性剂及相应助剂用量和雕牌洗涤剂、奇强洗涤剂中的含量相当。
2.3 洗涤剂发泡力
根据发泡力的检测方法,在室温(约为24℃)下进行检测,水的硬度与试液浓度严格按照国标进行配制,其结果如表3所示。
表2 固含量与水及挥发物含量
表3 各样品的发泡力
表3结果显示,市场上畅销的产品(奇强、雕牌清洁剂)具有很好的发泡力,洗涤时具有很丰富的泡沫。从所测得的数据来看,只含非离子表面活性剂和少量助剂的洗涤剂,其发泡力比较小,泡沫不丰富且泡沫不细密、很疏松、不稳定,而含有阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的洗涤剂具有较高的发泡力,且泡沫很稳定,也很细密。
另外,加了二氧化氯的洗涤剂的发泡力并不是随着二氧化氯浓度的增加而增大。当二氧化氯的浓度降低时,其发泡力有所增大;当二氧化氯的含量较高时,发泡力有所下降。所以,要获得泡沫丰富的网洗涤剂,需将二氧化氯的浓度配制低一些;反之,则可以配制二氧化氯含量高一些的洗涤剂。
2.4 表面张力
表4数据显示,本实验所配制样品的表面张力与市场上的清洁剂差不多,特别是配方3的表面张力略低于奇强、雕牌清洁剂。从这一点可以知道,配方3制成的洗涤剂在与污垢、油污的结合上比奇强、雕牌清洁剂都好。
表4 几种样品的表面张力
2.5 粘度
2.5.1 几种样品的粘度
6501、NaCl及CMC对液体洗涤剂有增粘性,且它们各自的特性不一样。在此,讨论了6501、NaCl及CMC对液体洗涤剂的粘度的影响,结果如表5。
表5 各样品的粘度
从表5可知,所配制的样品的粘度可以比市场上销售的清洁剂的高,也可以比它们低,所以可以根据环境、实际需要制成不同粘度的洗涤剂。同时,二氧化氯有一定的增粘性,但并不随着二氧化氯的浓度递增而递增,而是有一个最高点。
2.5.2 6501对产品粘度的影响
由图1可以看出,6501的浓度较小时,液体洗涤剂的粘度变化不大;但当其用量增大到4%后,粘度随着6501用量的增大而迅速增大,且此时配成的液体洗涤剂的透明性最好,溶液不分层、不浑浊,且具有很好的洗涤能力。所以,配制时6501的用量宜高于5%。
图1 6501的用量对粘度的影响曲线
2.5.3 NaCl对产品粘度影响
从图2中可知,NaCl的浓度大于3%时,液体洗涤剂的粘度随着其用量的增加变化比较大;当用量达到6%后,液体洗涤剂的粘度转而下降。这表面NaCl调节粘度时,不应该加入得太多,因为NaCl的增粘性是靠改变液体洗涤剂的电性,与表面活性剂之间有一个电性平衡;达到电性平衡之前NaCl对洗涤剂有增粘性;达到电性平衡之后,加入NaCl强例子无机盐破坏力表面活性剂由于电性平衡产生的电粘性,粘度反而下降.
2.5.4 CMC对样品粘度的影响
从图3中可以看出,当CMC的浓度达到2%以上时,液体洗涤剂的粘度有一个突变,但加入过多的CMC(0.4g/100 mL),所配置的液体洗涤剂变得不透明、浑浊、分层、有絮状,影响了液体洗涤剂的外观,所以用CMC来调节液体洗涤 剂粘度并不是理想的选择。
图2 NaCl的用量对粘度的影响曲线图3 CMC的用量对粘度的影响曲线
2.6 去污性能
受实验条件所限,同时为了方便,我们采用了人工洗玻片丰富,比较了所配样品与市场上畅销产品(雕牌洗涤剂 、奇强洗涤剂)的去污能力,结果如表6。
表6 不同样品的去污力
表6数据表明,添加二氧化氯后洗涤剂的去污力比一般配方的洗涤剂要强许多,与资料介绍的相符合。而含有阴离子表明活性剂的洗涤剂的去污力强于只含非离子表明活性剂的洗涤剂。可见,二氧化氯与表明活性剂确有“协同作用”,能够增强洗涤效果。同等条件下,含有二氧化氯的洗涤剂可以减少其用量,也比市场上的洗涤剂去污能力 强。
2.7 洗涤剂的杀菌性
消毒剂对军中进行杀菌的能力由抑菌圈的大小来决定,即把培养好的菌种配制于玻璃片上,然后滴一滴溶液于菌种上,在显微镜下干茶细菌被灭的范围,并记下次圈的直径即所谓的抑菌圈的大小。对不同样品的杀菌性能进行了检测,其结果如表7。
表7 不同样品的杀菌的效果(抑菌圈的大小)
从表7可以看出,所配制的洗涤消毒剂具有良好的杀菌消毒功能,其杀菌消毒能力于所配制的稀释液的浓度成正比,浓度越大则其杀菌消毒能力就越好[3];在pH为2--8之间,相同浓度下,洗涤消毒剂的杀菌能力的变化很小, 这表明pH对ClO2杀菌消毒能力的影响并不大。
 
3 结论
2.1 产品的配方设计
实验中合成了不同组成的液体消毒洗涤剂,非别具有不同的特性:配方1具有低泡的特性,适合于餐具、水果、蔬菜的洗涤;配方2具有中泡、高粘性、去污力强的特性,适合于餐具及衣物的机洗;配方3具有高发泡力、高粘性、高去污力、强力杀菌消毒的特性,适合于餐具的消毒洗涤、传染病人衣物和宾馆、饭店的消毒洗涤以及需要消毒洗涤的其它行业。配方4、5、6都具有高泡、中粘度、去污力强的特性,适合于手洗衣物、水果、餐具的洗涤。
总之,二氧化氯与表面活性剂复配制成液体洗消剂,具有良好的去污力、洗涤消毒功能,具有很好的市场前景。
参考文献
[1]东玉武,曹安堂,王春利,二氧化氯消毒剂的生产及应用[J].天津化工,2005,19(5):38-39,44。
[2]张晓冬,中国餐具洗涤剂配方技术与市场发展趋势[J].洗净技术,2003(5):41-43。
[3]诸爱士,蒋加新,苏晓霞亚氯酸钠制备二氧化氯及其杀菌效果的研究[J].食品工业科技,2006(1):174-176。

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