当前位置首页 > 行业资讯 > 技术应用 > 正文

无磷洗涤助剂

发布日期:2015-11-03 来源: 中国干洗加盟网 查看次数: 76 作者:[db:作者]
核心提示:  无磷洗涤助剂马政生张晓燕(西北大学化工系,西安710069)层状结晶二硅酸钠等助剂的性能作了评述;指出在改性聚丙烯酸钠分子链中引入乙烯醇能改善其生物降解性。  合成洗涤剂中重要的助洗剂,加入量在4

  无磷洗涤助剂马政生张晓燕(西北大学化工系,西安710069)层状结晶二硅酸钠等助剂的性能作了评述;指出在改性聚丙烯酸钠分子链中引入乙烯醇能改善其生物降解性。

  合成洗涤剂中重要的助洗剂,加入量在40%~50%,有的甚至高达60%.其显著特点在于能与水中的Ca2+、Mgl生成可溶性螯合物,从而起到软化硬水的作用,并具有分散、乳化、溶污垢的能力;与十二烷基苯磺酸钠(LAS)有显著的协同效应,且价格低廉。但到了20世纪60年代中后期,在一些发达国家发现排放的洗涤废液中磷的存在造成了江河湖泊的富营养化,使水质恶化,严重破坏了水域的生态环境。从70年代开始,特别是80年代以来,一些发达国家相继颁布法律在洗涤剂中禁磷、限磷。尽管如此,推广低磷、无磷洗涤剂对环境保护总是具有促进意义的。因而寻找价廉、无毒、性能良好、对环境无污染而又能替代STPP的无磷助剂,是国内外在合成洗涤剂开发中一个热点领域。

  1早期使用的几种无磷洗涤助剂1.1碳酸钠和硅酸钠在STPP的生产和应用尚未开发以前,合成洗涤剂所用的助洗剂是碳酸钠、硅酸钠。它们的助洗作用一方面是与水中Ca2+、Mg2+等重金属离子结合生成沉淀,起到软化水的目的;另一方面是保持洗涤液处于碱性条件下,使表面活性剂的去污作用得以发挥。缺点在于生成的沉淀会沉积在织物上,特别是棉织物,使织物纤维变硬。同时使水溶液pH值变*陕西省教委专项基金(99JK104),西北大学科研基金项目(8NW11G)第一作者:马政生,男(回族)1966年生,工学硕士,讲师,主要从事精细化工科研与教学工作马政生等:无磷洗涤助剂高,对织物纤维有损伤,在手洗条件下对皮肤有害,因而被STPP所取代。

  1.2低分子有机羧酸盐。

  在发现STPP对环境有害后,人们开发使用了一些有机羧酸盐类的鳌合型助洗剂。1973年日本选用了柠檬酸钠(NaCA)柠檬酸钠能广泛地用作食品添加剂,因而作为洗涤助剂对人体无害也不会污染环境。其分子中的3个一COOH和一个一OH对于Ca2+、Mg2+及重金属离子的螯合能力是较强的。

  但是使用中发现NaCA与IAS的配位性不如STPP,且价格昂贵,不能被消费者接受,很快就被放弃了。

  近年来有专利指出,在重垢加酶洗涤剂中,柠檬酸钠可作为酶稳定剂,能抑制贮存过程中酶的降解,很好地保留酶的活性。

  70年代,美国一公司开发了氮川三醋酸钠(NTA)作为STPP的代用品。NTA有3个羧酸根具有很高的螯合能力,且生成的螯合物相当稳定,价格上也有一定优势。但它对污垢的分散性能不如STPP,更重要的是,人们怀疑NTA会致癌,甚至引起胎儿畸变,最后只有极少数国家使用*27H2,分子骨架中的第一个氧原子都为相邻的两个四面体所共有,这种结构形成了可为阳离子和水分子占据的大晶穴,为Ca、2+及其他金属离子与Na+交换提供了基体。4A沸石对Ca2的交换能力大于STPP对Ca2+的螯合能力,同时还能与不溶性污垢发生共沉淀作用,有助于去污。其组成与泥土相似,对环境无污染。FDA经过严格测试,得出“无急性或慢性中毒、无致畸变、无致癌性,对人体健康无危害”的结)公司和德国汉高(Henkel)公司开始销售用4A沸石作助洗剂的洗衣粉;1980年日本也将这类洗衣粉推向市场。我国1992年在山东铝厂建成了2万t/a的4A沸石生产QB1767一93(含4A沸石洗衣粉)和QB1763涤剂用4A沸石)。

  目前,4A沸石的生产普遍采用的路线是以氢氧化铝粉、氢氧化钠、硅酸钠溶液为原料的水热法。还有高岭土转化法、酸化膨润土法及其他一些改进工者7.8. 4A沸石作为洗涤剂也有一定的缺陷。体现为:①对Ca2+交换能力强,但交换速度慢,对Mg2+交换能力差,这会导致洗涤中活性物质迅速与金属离子结合,生成沉淀而造成去污力下降;②无分散能力,无法解决污垢的再沉积性及本身的沉淀性;③水溶性差,在新型浓缩液体洗涤剂中应用受到限制。解决前两个问题的方法是:①配方中保留一部分STPP;②引入非离子表面活性剂如脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)与LAS配伍;③引入其他阴离子表面活性剂如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、《-烯基磺酸钠(AOS)、脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)与LAS配伍;④加入聚丙烯酸钠改善其分散性。

  2.2偏硅酸钠用于洗涤助剂的偏硅酸钠主要是五水偏硅酸钠(Na2 *Si2*5H2)其作为洗涤助剂的作用与硅酸钠类似。该助剂对油脂有较强的润湿、乳化、皂化作用,能提高洗涤效力,因而特别适用于餐具、工业及家用洗涤。五水偏硅酸钠的生产方法主要有3种:转盘造粒法、结晶法和结晶粉碎法。偏硅酸钠的不足在于无分散力,也不能防止污垢的再沉积,只能部分取代STPP生产低磷洗涤剂。在无磷洗涤剂中需和分散力好的高分子聚丙烯酸钠配合使用。湖北省化工研究院利用改进工艺,开发了速溶偏硅酸钠,其性能要好于普通硅酸钠,可代替50%的STPP来生产低磷洗衣粉,也可和脂肪酶、碳酸氢钠、碳酸钠及羧甲基淀粉配伍生产无磷浓缩洗衣粉。控制分子量分布的方法有:使用链转移催化剂如异丙醇2、十二烷基硫醇;在氧化-还原体系下聚合;另外,引发剂用量、反应温度、单体浓度、中和度也是影响分子量分布的因素。聚丙烯酸钠虽然对于Ca'Mg的螯合能力弱,但作为洗涤助剂的原因在于其良好的分散污垢和防止污垢在织物上的再沉积能力以及优于STPP的抗酸性能力。国内线年7月1日颁布实施了行业标准市场已有该类助剂销售常见的有粉状固体和固含现代化工量30%~40%液体。技术指标有色泽、分散力、钙络合力、粘度、固含量、pH值等。国家目前尚无统一标准。聚丙烯酸钠在不同配方中取代STPP的比率层状结晶二硅酸钠的生产工艺是将水玻璃溶液经喷雾干燥获得无定型二硅酸盐,再在600~800°C下结晶使其转变成Na2Si25,然后将产物粉碎或压实成颗粒状。北京化工大学于1997年4月研制成功了该类洗涤助剂,1998年10月又开发成功年产500t的扩大实验装置。目前国内市场有一种相对密度为0.15 ~0.30的超轻质二硅酸钠也属于该类产品,只是未注明各种晶形的含量。

  层状结晶二硅酸钠是目前唯一有望能在洗衣粉中代替STPP的无机非磷洗涤助剂,生产成本是影响其应用的关键。

  4结束语人们对无磷洗涤助剂的研究己做了30多年的努力,但目前还未有一种助剂能完全满足以下3项要求:①保证洗涤剂的去污能力;②对人体和环境无危害和潜在危害;③生产成本低于三聚磷酸钠。尽管层状结晶二硅酸钠和改性聚丙烯酸钠良好的综合性能己显示出巨大的开发潜力。但前者的水溶性还需要进一步提高;后者分子中含有大量支链,其生物降解性尚未有定论。当在分子中引入乙烯醇形成三元改性聚合物后,能改善其生物降解性。这项富有挑战性的工作仍然任重而道远。

网页评论共有0条评论