王成信

上海喜赫精细化工有限公司，上海，201620

随着自媒体蓬勃发展和流行，消费者开始在意、曝光自己所住宾馆、酒店布草的清洁程度。越来越多的酒店、宾馆开始重视毛巾、浴巾、被罩等布草的清洁度，布草清洗质量的好坏，不仅影响着布草的使用寿命,而且极大地影响着酒店的形象。

在酒店布草的清洗工艺中，要求清洗剂要有很好的金属离子螯合作用，特别是针对钙、镁、铁等金属离子有较强的束缚力，同时要具有优异的防止污垢再沉积的作用。PO嵌段脂肪酸甲酯乙氧基化物（FMEE）的乳化与分散作用强，具有优异的控泡性能，可以增强布草与布草之间的摩擦力，提高对顽固污垢的去污性能[1]。喜赫FMES分散力优异具有显著的防止二次沉积效果，长期使用可防止白色织物黄变发灰、彩色织物灰暗，特别是对于化纤类织物，防止沉积效果更加明显[2]。通过将喜赫FMEE和FMES作为布草清洗剂的乳化剂成分，复配阴离子型渗透剂伯烷基磺酸钠（PAS），金属离子去除剂无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠，AES，并通过正交实验确定五种原料的最佳配比。

1 实验

1.1 主要试剂与仪器

试剂与材料：PO嵌段FMEE、FMES、无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na、伯烷基磺酸钠（PAS），均为工业级，上海喜赫精细化工有限公司；醇醚硫酸钠AES，工业级，上海清奈实业有限公司；五水硼砂、柠檬酸钠、PVP-15、明胶、粒碱，分析级，国药集团化学试剂有限公司；漂白后纯棉布、涤棉混纺布，嘉兴台华染整织造有限公司；纳米氧化铁粉、碳酸钙粉工业级，上海允复纳米科技有限公司。

仪器：XPR精密电子天平，梅特勒-托利多；DP-RHLQ立式去污试验机，北京亚欧德鹏科技有限公司；SD400型印染试样小轧车，鹤山精湛染整设备有限公司。

1.2 油污试片的制备与测试方法

1.2.1 混合污垢污布的制备[3]

称取全脂牛奶2 g、羊毛脂2 g、水泥粉2 g、1200目轻质碳酸钙1 g、氧化铁黑染料1 g与明胶50 g在70 ℃水浴保温并搅拌均匀，将纯棉白布浸入液体污垢1 min，取出后实验室轧车轧余残液，重复2次，两浸两轧，带液率80%，烘箱180 ℃烘烤1 h。

1.2.2 白度测试

按照标准GB/T 17644－1998在白度仪测量洗涤前后污布的白度。

1.2.3 净洗效果污布洗涤前后白度的差值表征净洗效果，差值越大，净洗效果越好。

1.2.4 防沉积效果

白布洗涤前后白度的差值表征防沉积效果，差值越小，防沉积效果越好。

1.3 洗涤实验工艺

自制污布按照浴比1∶3，常温水预洗3 min，然后加布草洗涤剂70 ℃洗涤15 min后脱水，加水清洗3遍后脱水并烘干。

1.4 防沉积实验工艺

收集1.3工艺预洗后的残液，将布草洗涤剂和涤棉混纺白布按照浴比1∶3加入预洗残液，70 ℃洗涤15 min后脱水，加水清洗3遍后脱水并烘干。

2 结果与讨论

2.1 PO嵌段FMEE、喜赫FMES、伯烷基磺酸钠（PAS）、无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠、AES正交试验因素水平的确定

喜赫PO嵌段FMEE分子链结构中同时具有亲水性的环氧乙烷和亲油性的环氧丙烷结构，不仅对动植物油乳化力强，在纤维表面的吸附力较弱，易于漂洗并减少在纤维表面的残留。喜赫FMES具有优异的分散性，对纯棉和化纤织物都有良好的防止污垢二次沉积效果[4]。伯烷基磺酸钠（PAS）渗透性优异，能帮助工作液渗透入纤维和污垢的结合处，将织物表面的硬质污垢层浸润和膨胀，加速了物理吸附污垢的剥离与释放，有助于对蛋白污垢特别是牢固的变性蛋白质的去除[5]。无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠对钙镁铁离子螯合能力强、速度快，可以快速地螯合工作液中的金属离子，也能提高过氧化氢的漂白效率，提高彩漂的效果[6]。AES具有良好的污垢容忍性能，可明显提高清洗工作液的持久性和耐用性[7]。以PO嵌段FMEE、喜赫FMES、无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠、伯烷基磺酸钠（PAS）、AES为因素确定了正交试验因素水平见表1，测试方法按照1.3、1.4，以粒碱作为碱剂，用量1 g/L，试验测试结果与极差分析见表2、表3。

2.2 各因素对清洁率的影响

由表3可知，对清洁率的影响因素排序为PO嵌段FMEE＞喜赫FMES＞无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠＞伯烷基磺酸钠（PAS）＞AES。喜赫PO嵌段FMEE为十八碳长碳链结构，与各种动植物油污有相似的碳烃结构，根据相似相溶原理，FMEE对油污有优异的增溶作用，在中温条件下更容易清洗有机污垢，因此具有优异的除油乳化性能的FMEE对污垢清洗影响最大。喜赫FMES是性能优异的阴离子型净洗剂，可以使污垢和纤维带相同负电荷并产生相互排斥力，对污垢有剥离作用[8]。无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na的螯合与分散性能优异，分子结构中含有2个配位体，可以与钙、镁、铁等金属离子形成稳定的六元环状结构络合物，将非水溶性的金属皂分解的同时，有助于将紧贴在纤维表面的污垢层分散开，并被松散进一步去除。伯烷基磺酸钠（PAS）渗透力出众，能协助清洗工作液沿污垢边缘进入污垢与硬表面的结合处，降低污垢在硬表面的附着力，对各种污垢有卷离作用。AES主要起到提高清洗工作液的持久性和耐用性，对清洗效果影响最小。

表1 正交试验因素水平表

表2 正交实验结果

表3 正交试验极差分析

2.3 各因素对反沾污的影响

由表3可知，对防沉积效果的影响因素排序为喜赫FMES＞AES＞无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠＞PO嵌段FMEE ＞伯烷基磺酸钠（PAS）。喜赫FMES润湿织物后能降低棉和化纤纤维表面张力，可以在纤维表面形成一层低表面张力液膜，对污垢产生隔离效果，可以防止工作液中各种污垢再次沉积于纤维表面。AES兼具有阴-非离子的特性，耐硬水，对钙、镁离子分散力强，表现出很好的防沉积效果。PO嵌段FMEE为十八碳油酸结构，环氧乙烷作为亲水基与亲油基环氧丙烷交替存在形成梳状结构，与被分散的污垢形成稳定的立体网状悬浮体。无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠可以大量螯合钙、镁离子，减少污垢以钙、镁离子为中心相互吸附的倾向，间接起到分散悬浮污垢作用，伯烷基磺酸钠的分子量较小，分散力差，对防沉积效果不明显。

参考表2中清洁效果最好的15号和防沉积效果最好的16号实验，以及各因素的影响排序，得到最优化的用量为PO嵌段FMEE用量0.8 g/L，喜赫FMES用量0.7 g/L，无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠用量0.3 g/L，伯烷基磺酸钠用量0.7 g/L，AES用量0.3 g/L。根据上述用量，将PO嵌段FMEE、喜赫FMES、无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠、伯烷基磺酸钠（PAS）、AES五种原料按照8∶7∶3∶7∶3复配制得布草清洗剂的表面活性剂组分A。

2.4 粒碱、柠檬酸钠、PVP-15、硼砂正交试验因素水平的确定

在酒店布草清洗中，助洗剂的作用非常明显，既能协助表面活性剂起到助洗作用，也能维持工作液较高的碱性条件有利于去污。为了实现无磷化，以及避免碳酸钠和硅酸钠导致的钙镁垢和硅垢沉积，选择粒碱、柠檬酸钠、PVP-15、硼砂作为助洗剂原料，通过正交实验确定了助洗剂最佳的原料配比，正交试验因素水平如表4，测试方法按照1.3、1.4，以表面活性剂A作为主洗剂，用量2 g/L，试验测试结果与极差分析见表5、表6。

2.5 各因素对净洗率和防沉积的影响

粒碱可以提供足够的碱性，有助于清洗油脂类污垢，并对固化的污渍有膨胀松动作用。柠檬酸钠具有三个羧基基团，可以大量吸附带阳离子电荷的污垢，通过表6可知，粒碱对净洗效果影响最大，其次是柠檬酸钠，PVP-15和硼砂的影响较小。在防止污垢沉积方面，PVP-15和柠檬酸钠的分散力大，对防沉积影响较大，粒碱和硼砂影响较小。综合考虑，粒碱和柠檬酸钠助洗作用明显，PVP-15有一定的防沉积作用，硼砂也可少量添加，硼砂对织物表面氧化铁去除效果明显，对粒碱也有一定的pH缓冲能力。参考表5中清洁效果最好的9号和防沉积效果最好的5号实验以及各因素的影响排序，根据用量将氢氧化钠、柠檬酸钠、PVP-15、硼砂按照5∶5∶5∶2组成助洗剂B组分。

表4 助洗剂正交试验因素水平表

表5 助洗剂正交实验结果

表6 助洗剂正交试验极差分析

2.6 应用案例

按照实验结果配制布草清洗剂的AB组分，A组分配方为：PO嵌段FMEE 8%、喜赫FMES 7%、无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠3%、伯烷基磺酸钠（PAS）7%、AES 3%、纯净水72%；B组分配为：粒碱25%、柠檬酸钠25%、PVP-15 25%、硼砂10%、填充剂元明粉15%。将A、B组分在工厂上机试验，洗涤设备为快洁龙XGQ全自动洗脱机，将分拣后的布草共计80 kg放入洗衣机，高水位冷水预洗5 min，蒸汽发生器供热升温至70 ℃，依次加入300 g表面活性剂A组分和300 g助洗剂B组分，低水位主洗20 min，过水，45 ℃漂洗10 min，之后加入中和剂与彩漂粉高水位过清约5 min。洗涤过程中，主洗液无可见泡沫漂洗更加彻底，烘干熨烫后的布草，清洁干净，无污渍残留，外观平整无损无变色。

3 结论

（1）表面活性剂PO嵌段FMEE和FMES对清洗效果影响因素较大，FMES和无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠对防沉积效果影响较大。粒碱和柠檬酸钠对表面活性剂有很好的协同作用，有助于提高表面活性剂的清洗效果，PVP-15对防沉积效果影响明显。

（2）通过正交实验确定表面活性剂A组分配方为：PO嵌段FMEE 8%、喜赫FMES 7%、无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠3%、伯烷基磺酸钠（PAS）7%、AES 3%、纯净水72%；助洗剂B组分配方为：粒碱25%、柠檬酸钠25%、PVP-15 25%、硼砂10%、填充剂元明粉15%。