无磷洗衣粉配方的研制

无磷洗衣粉配方的研制 GONGCHENG技术 无磷洗衣粉配方的研制 ◎朱传勇郭鑫龙董文琦邹纯 (黑龙江工程学院材料与化学工程系黑龙江哈尔滨150050) 摘要:试验研究,种性能和成本相对理 想的无磷洗衣粉配方.通过正交实验优化组 合,得到,个以过碳酸钠和活性蛋白酶为代磷 助剂的无磷洗衣粉配方.研究表明,该配方具 有较好地性价比,可达到市售无磷洗衣粉的标 准. 关键词:过碳酸钠;活性酶;去污力:性 价比 含磷洗衣粉以STPP(三聚磷酸钠)为主要 助剂.磷酸盐是一种高效助洗剂,但也是藻类 助长剂.l克磷入水,可使水内生长蓝藻lo0克. 富营养化使各种藻类植物疯狂繁殖,水草狂 长,使有机物的生产速度远远超过有机物消耗 速度,破坏水体中生态系统原有平衡,会促进 细菌类微生物繁殖,使水体耗氧量增加;生长 在光照较差的水层深处的藻类因呼吸作用也大 量耗氧,沉于水底的死亡藻类在厌氧分解过程 中促使大量厌氧菌繁殖;富氨氮的水体使硝化 细菌繁殖,然而,在缺氧状态下又会转向反硝 化过程;摄后,将导致水底处于腐化污染状态. 严重时可使部分水域完全变成腐化区. 目前,我国无磷洗衣粉产量只占洗衣粉总 量的20%左右.随着全国禁磷,限磷区域的扩 大,无磷洗衣粉的产量也将成倍增加.因此研 究开发高质量无磷洗衣粉具有较高地经济价 值现在,市场上的无磷洗衣粉绝大部分是基 于4A沸石体系的.与i聚磷酸钠(STPP)相比. 4A沸石在软化硬水,分散,乳化,胶溶和缓 冲能力方面都存在不足,代替STPP生产高质量 的无磷洗衣粉较为困难.为了解决这一问题, 通常采取添加其它助刺办法,来提高洗衣粉配 方体系的分散,乳化及缓冲能力.目前已有报 道用玉米淀粉水解氧化物和层状结晶二硅酸钠 替代STPP,具有良好地效果,但加TT艺复杂 价格偏高. 洗涤荆功能的多样化,即在去污的同时, 兼有漂白,杀菌,消毒等作用,已成为洗涤荆 的发展趋势.传统粉状洗涤剂多用过硼酸钠作 漂白剂和洗涤助刺,但过硼酸钠存在溶解速度 慢,对洗涤温度要求较高,价格较贵以及硼元 素对农作物有影响等缺点.而过碳酸钠无味, 无毒.在冷水中溶解好,去污力强.性质温和, 溶于水后放氧可起到漂白杀菌等多种功效 且过碳酸钠比过硼酸钠成本低,适宜在寒冷地 区使用,又不会对农作物产生危害,因此,它 广泛适用于家用和T业用洗涤.漂白.杀菌剂. 本文介绍的无磷洗衣粉配方是用过碳酸钠来替 代STPP,性价比较高. 一 ,实验部分 (一)实验材料主要有:元明粉.AEO一 9,纯碱,烷基苯磺酸,过碳酸钠,CMC,水 玻璃,碱性蛋白酶等. (二)仪器与设备主要有:搅拌机,天 平,去污机,白度仪,实验室常用仪器等. (三)实验方法利用现有的实验设备模 拟洗衣粉附聚生产的T艺条件,将磷化物替代 品一一过碳酸钠和几种类型的表面活性剂(烷 基苯磺酸,AEO一9等)复配到一起,通过正交 实验的方法选择出性能价格比较高的配方.各 组配方的去污力测试按GB,Tl3l72oo3中去 污力测试方法进行. (四)实验配方.为了选择适宜的配方(以 质量分数计),将无磷洗衣粉中几个对性能影 响较大的组分进行充分考虑,以元明粉作为填 充剂,固定水玻璃,CMC的用量不变,选用正 交表对磺酸,AEO一9,纯碱,过碳酸钠和活性 酶进行复配.各因素水平见表1. 表1:各因素水平表 二,结果与讨论 (一)正交去污实验一按GB,Tl3174— 2003,测定对标准污布在正交情况下的去污力, 找优化组合,正交配方与去污指数(对标粉)结 果汁算见表2. 表2:正交实验结果 #nlt' 的4A沸石代替过碳酸钠.得到19#配方(磺酸, 16,AEO一9/2,纯碱/16,4A沸石/18,活性酶,3) 与4#.16#配方一起测定国标污布上的去污力指 数,结果见表3. 表3:优化配方的去污指数 从去污指数来看,调整后的配方I8#要高 于原配方4#,同样可达到用4A沸石制成的无 磷粉(19#配方)的水平.综合成本与加T性能,选 择l8#配方. (三)优化配方的性价比分析目前,4A 沸石价格3.2元/kz;过碳酸钠价格7元/kz;三 聚磷酸钠7.5元/kg;AEO一9的价格l6元,kg;纯 碱价格22元,kg;磺酸价格为9.0元,kg.这样算 来,】8#配方的成本较】9#配方的总成本高一些, 而l8#配方的综合性能要比l9#配方好. (四)最佳配方,参见表4. 肝精号^BcDE击圬摇赣 嘉4.最件肯W% 加一7 —??????一 ?m e5 ?? 锥?们 胆m ?? 胪""