椰油基羟乙基磺酸钠在皂中的性能实验

2014-05-10张红琴张德昌

中国洗涤用品工业 2014年6期

张红琴，张德昌

（南风化工集团股份有限公司，山西运城 044000）

椰油基羟乙基磺酸钠（SCI）是一种阴离子表面活性剂。其外观为白色粉末或白色固体状，活性物含量为65%～85%不等。SCI具有极低的刺激性、很好的生物降解性以及洗涤后皮肤感觉柔软、滑爽等优良性质，在皂类产品中添加后可明显改善产品的使用性能，使皂类产品在水中水解而释放苛性碱以及在硬水或者高盐水中产生不溶及非活性的盐的缺点得到极大改善[1]。因此，有必要对SCI在脂肪酸钠盐体系中的有关性能及变化趋势进行深入探讨，为其投入皂类生产应用做好基础铺垫。

1.原料与仪器

1.1 原料

Y8020#皂粒:总脂肪物含量80.3%，游离脂肪酸1.07%，水分12.1%，氯化物0.44%，甘油0.44%；SCI:活性物含量74.32%，游离脂肪酸含量19.68%；H501；EDTA；BHT；香精；去离子水等。

1.2 仪器

罗氏泡沫仪；立式去污机；酸度计；水浴锅等。

2.样品配制

皂粒Y8020#与SCI按不同配比（如“性能测试”一节中对应的表格所示），而小料H-501、EDTA、BHT和香精的加量分别为0.2%、0.1%、0.01%和0.5%，在各自配比方案中不变。将上述原料按对应方案称量好后混合均匀，然后对混合物进行研磨，最后将研磨好的物料压制成块状进行各项性能测试。

3.性能测试

3.1 泡沫测试

泡沫的测试方法参照国标GB/T7462《表面活性剂发泡力的测定》之规定[2]。在一定温度下，样品溶液自一定垂直位置向下滴落，在刻度管中央发生泡沫，测量其高度表示其泡沫活动数值。实验仪器为罗氏泡沫仪，实验使用150ppm硬水，样品配制成1%的溶液。实验中测试了SCI加入量分别为0～50%的9组配比，结果见表1和图1。

表1 SCI配比与泡沫值之间的关系

如图1所示，随着SCI加入量的上升，泡沫量随之升高。但当SCI加量超过30%后，30s和5min时产生的泡沫高度的增加值均不再明显。因此，30%的SCI含量对泡沫指标而言是重要的拐点。

图1 SCI含量与泡沫之间的关系

3.2 pH值的测试

将SCI加入量不同的样品分别配制成1%溶液，并在25℃下测定其各自的pH值[3]。实验中共测定了12组不同的配比，结果见表2和图2。

表2 SCI配比与pH值之间的关系

如图2所示，SCI的含量大小与pH值之间存在明显的变化趋势。由于SCI中含有一定量的游离脂肪酸，呈现微弱的酸性，故而随着SCI加入量的增加，样品的pH值从最高pH9.97逐渐降低到pH6.13。同时，随着样品中皂粒含量的减少，pH值的降低幅度具有加速下降的趋势，SCI含量超过40%后这种下降趋势更为明显。

图2 SCI含量与pH值之间的关系

3.3 糊烂度的测定

在恒定的温度、水硬度和浸泡时间下，以样品表面积每50cm2发生糊烂的克数来表示糊烂程度。

测定糊烂度的方法如下:在0.6MPa压力下，把配制好的样品压制成底面直径为3.2cm、高度为3.0cm的圆柱体，称重（w0）；将皂样品放在20℃的蒸馏水中，液面浸到1.5cm处，浸泡2hr后，把样品放在干毛巾上1min，使表面无水分流动后，再次称重（w1）；最后，用钝刀刮去皂表面的糊烂层，放置5min，第三次称重（w2）。计算公式为:

糊烂（g/50cm2）＝50(w1－w2)÷S；

失重（g/50cm2）＝50(w0－w2)÷S；

皂块吸收水分（g/50cm2）＝50(w1－w0)÷S

其中，S为皂块浸水面积cm2。

实验中，测定并计算了SCI加入量为10～60%的7组配比不同的样品的糊烂度数据，结果见表3和图3。

表3 SCI含量与糊烂、失重、吸水值之间的关系

图3 SCI含量与糊烂、失重、吸水值之间的关系

实验结果表明，随着SCI含量的增加，样品的糊烂值、失重值、吸收水分值等随之逐渐增加。当SCI含量为20%～30%时，样品的糊烂值、失重值、吸水值均达到最大值；当其含量超过30%后，对应的糊烂值、失重值、吸水值等又出现了更加明显的下降趋势。了解上述规律，有利于配方设计师把握糊烂值、失重值、吸收水分值等外观指标，更好地控制产品质量。