含氧餐具洗涤剂的研制及性能研究

2019-09-05石荣莹

中国洗涤用品工业 2019年8期

高娟石荣莹

（上海和黄白猫有限公司，上海，200231）

日常生活中，人们一般通过漂白的方式去除餐具、茶杯的有色污渍，常见的漂白剂主要可以分为三大类：吸附型、还原型和氧化型三类。氧化型漂白剂利用其氧化性将有色污渍内部的“生色基团”破坏，从而使之失去原有的颜色，这种漂白过程是不可逆的，氧化型漂白剂因其漂白效果好，相对环境友好而广泛应用于日常生活[4-5]。氧化型漂白剂主要分为含氧型和含氯型漂白剂两类，目前发达国家已将漂白剂开发方向由含氯漂白剂转向含氧漂白剂，含氧型漂白剂已广泛地应用于织物洗涤中[6]。

本实验通过在餐具洗涤剂中加入食用级过氧化氢，将表面活性剂、食用级过氧化氢、防腐剂、香精等原料按一定比例进行配制，所得洗涤剂可直接用于餐具洗涤，无刺激气味，既具有一般餐具洗涤剂的清洁去污功能，又能直接去除餐具上的有色污渍，如果汁、茶渍、咖啡渍等。

1 实验

1.1 实验原料及仪器

十二烷基苯磺酸钠（LAS）、聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）、椰油酰胺基丙基甜菜碱等原料自配洗洁精基料、35%食用级过氧化氢。

1.2 实验仪器

电子天平（ME3002E，梅特勒-托利多）、搅拌器（RW20，IKA）、滴定有效氧的基本分析仪器、Ross-Miles泡沫仪、RHLQ-III型立式去污机等。

1.3 实验方法

1.3.1 pH及螯合剂对餐具洗涤剂中的过氧化氢影响

考察不同pH、螯合剂对餐具洗涤剂中的过氧化氢影响。根据消毒技术规范（2002年版）中2.2.3消毒产品稳定性测定中的加速实验法：54℃存放2周有效期可定为1年，37℃存放3个月有效期可定为2年。实验跟踪了样品在37℃ 3个月、54℃ 4周过氧化氢含量的变化。

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1.3.2 实验室自制去渍杯

实验室自制红茶渍杯：1L自来水烧开后加20g红茶叶，浸泡24h，1个杯子加入20g溶液，25℃完全烘干后备用。

实验室自制咖啡渍杯：1L自来水烧开后加20g咖啡粉，煮沸并保持5min，1个杯子加入20g溶液，25℃完全烘干后备用。

1.3.3 含氧餐具洗涤剂的性能测试

餐具洗涤剂的基本功能是去油性能，按照GB/T 9985-2000中的B1方法1去油率法测定去污力，采用GB/T13173.6-91洗涤剂发泡力的测定（Ross-Miles法）测试餐具洗涤剂的泡沫性能，并测试配方的高、低温稳定性。

2 结果与讨论

2.1 pH及螯合剂对餐具洗涤剂中过氧化氢的影响

2.1.1 pH对餐具洗涤剂中过氧化氢的影响

目前市场上的餐具洗涤剂体系有两种：一种是弱酸体系，另一种是中性至弱碱性体系。实验配制3个不同pH的餐具洗涤剂样品，配方的初始过氧化氢含量都在2%左右，考察3个样品在37℃ 3个月、54℃ 4周过氧化氢的含量变化，结果如表1。

表1 pH对配方中过氧化氢的影响

表1中可以看出，同样的加速实验条件下，中性、弱碱性体系洗涤剂中的过氧化氢极不稳定，当洗涤剂原液的pH为8.21时，37℃ 2个月洗涤剂中的过氧化物含量已为0；pH为4.8的弱酸体系洗涤剂中过氧化氢的稳定性最好，54℃ 4周，餐具洗涤剂中过氧化氢含量下降至1.91%，下降率只有4.97%，所以含氧餐具洗涤剂的基础配方选择弱酸体系。

2.1.2 螯合剂对餐具洗涤剂中过氧化氢的影响

日常生活中餐具实际洗涤时用水一般都不是去离子水，由于南方、北方所在地水的硬度不同（主要为钙、镁离子），为了在清洗餐具时控制水的硬度，使得清洗效果更好，餐具洗涤剂中都会加入一定量的螯合剂[7]。

实验选择了3种螯合剂作对比实验，螯合剂EDTA二钠（乙二胺四乙酸二钠）、DTPA五钠（二乙烯三胺五乙酸五钠）及绿色环保螯合剂[8]GLDA四钠（谷氨酸二乙酸四钠），餐具洗涤剂配方中的初始过氧化氢含量都在2%左右，考察各配方在37℃ 3个月、54℃ 4周过氧化氢的稳定性影响，结果如表2。

表2 螯合剂对配方中过氧化氢的影响

从表2中可以看出，添加螯合剂A的含氧洗涤剂配方中过氧化氢的稳定性最好，添加螯合剂B、C配方的略差；在54℃ 4周的强化试验条件下，含有螯合剂A的含氧餐具洗涤剂中的过氧化氢含量下降至1.92%，比初始含量只损失了4.95%，因此含氧餐具洗涤剂中选择了螯合剂A。

2.2 含氧餐具洗涤剂的去渍性能测试

2.2.1 含氧餐具洗涤剂去茶渍性能测试

实验室自配样品过氧化氢含量在0～3%的含氧餐具洗涤剂和不含氧的普通洗洁精。餐具洗涤剂用自来水稀释至20%溶液，红茶渍杯中加入50g稀释溶液浸泡，确保红茶渍能全部浸入，实验温度为25℃，浸泡10min后立即倒去杯子中的溶液，去渍效果如图1所示。

从图1c中可明显看出，添加了过氧化氢的含氧洗涤剂的去渍效果明显好于普通洗洁精；实验时发现，随着含氧洗涤剂中的过氧化氢含量升高，其稀释溶液浸泡去渍的速度更快，去渍效果更好。

当含氧餐具洗涤剂中过氧化氢含量较高时，考虑到消费者直接使用可能有一定的刺激性，实验用稍低过氧化氢含量的含氧洗涤剂进行测试。实验含氧餐具洗涤剂中过氧化氢的浓度为0.5%～2%，测试温度为25℃和40℃，测试洗涤剂稀释浓度和浸泡时间与上面相同，去渍效果如图2所示。

图1 浸泡前、浸泡中和浸泡后的去茶渍效果图

从图2c中可以看出，含氧餐具洗涤剂的去除红茶渍的效果明显好于普通洗洁精。实验过程中发现，相同过氧化氢含量的餐具洗涤剂溶液，40℃的去渍速度比25℃的快；1%过氧化氢含量的洗涤剂稀释溶液（40℃）的去渍效果与洗涤剂中过氧化氢含量为2%（25℃）的去渍效果相当。

2.2.2 含氧餐具洗涤剂去咖啡渍性能测试

实验室测试洗涤剂中过氧化氢含量在0～1%的含氧餐具洗涤剂，测试样品还包括不含氧的普通洗洁精及市售宣称活氧洗洁精，实验温度为25℃和40℃，所有样品的稀释浓度都为20%，浸泡时间都为5min，洗涤同一批次自制的咖啡渍杯子。

实验时，洗洁精稀释溶液50g加入咖啡渍杯中，确保咖啡渍全部浸入，5min后立即倒去杯子中的溶液，去咖啡渍效果如图3所示。

从图3c中可以看出，含氧餐具洗涤剂去除咖啡渍的效果明显好于普通洗洁精和市售样品。实验过程中发现，含1%过氧化氢的洗涤剂样品，去咖啡渍的速度最快，2min基本去除；相同过氧化氢含量的洗涤剂稀释溶液浸泡，40℃的去渍速度好于25℃的；实验还发现，去除咖啡污渍所需时间比去除红茶渍的稍短，说明咖啡污渍更容易去除。

含氧餐具洗涤剂配方中过氧化氢含量在1%，去除咖啡渍和茶渍的效果都较好。在洗涤有色渍的餐具时，建议用热水稀释，可以增强去渍速度和去渍效果。

图2 浸泡前、浸泡中和浸泡后的去茶渍效果图

2.3 含氧餐具洗涤剂的性能测试

含氧餐具洗涤剂必须还得具有餐具洗涤剂的基本性能，采用GB/T9985-2000附录B中去污力的测定，按照B1方法1去油率法，用0.2%的餐具洗涤剂溶液。以机械力清洗玻璃片去掉油污的百分数作为去污力的评价，洗涤剂的去油率不得小于标准餐具洗涤剂的去油率，则该洗涤剂的去污力判为合格；Ross-Miles法测试餐具洗涤剂的泡沫性能，还测试了其餐具洗涤剂原液在高温40℃、低温-5℃的稳定性（24 h），测试结果如表3。