α-烯烃磺酸盐在液体洗涤剂中的应用

第35卷第9期日用化学品科学Vol.35 No.9_2012年9 月DETERGENT & COSMETICSSep. 2012a-烯烃磺酸盐在液体洗涤剂中的应用邵瑾，郭春伟，王爱英，朱国平，沈宏(中轻化工股份有限公司，浙江杭州311215)摘要:介绍了采用气相三氧化硫法生产的a -烯烃磺酸钠在液体洗涤剂配方中的应用。通过正交设计说明，影响黏度的最重要因素是氯化钠的质量分数。考察了不同碳数AOS对液体洗涤剂黏度的影响以及AOS与AES复配后液体洗涤剂去污力、调黏度和泡沫性能的区别，综合应用实验结果表明，AOS 适合用于液体洗涤剂中。关键词: a-烯烃磺酸钠;液体洗涤剂;性能;应用中图分类号: TQ423.11 TQ649文献标识码: A文章编号: 1006-7264 (2012)09 0002- 03a-烯基磺酸盐(以下称AOS)主要成分是链烯基磺影响，为AOS在液体洗涤剂中的应用提供实验依酸盐(Alkene Sulfonates)、羟烷基磺酸盐(Hydroxylalkyl据。Sulfonates) 和少量二磺酸盐(Di- -sulfonates)1.2。.这种1实验部分特定的结构决定AOS具有良好的溶解能力，优良的去污性力和丰富泡沫，且易与其他表面活性剂复配1.1实验样品产生协同效应，易生物降解1.6，非常适合用作洗衣粉中轻化工股份有限公司生产的Cia,Ck和C14-18原料。AOS是国内发展较迅速的一-类阴离子表面活3种规格AOS,活性物质量分数均为35%左右。十二性剂。烷基苯磺酸质量分数为96%，月桂醇-2-聚氧乙烯20世纪70年代，中国日用化学工业研究院率先醚硫酸钠(AES) 质量分数为70%，月桂醇-3-聚在国内展开AOS研究,先后经历2届国家科技攻关氧乙烯醚硫酸钠(AES) (中轻化工股份有限公司)，(“七五”和“八五”，于1998年在中轻化工股份有6501质量分数为99%，CAB 质量分数为30%，氯化限公司(原浙江省吉利达化工有限公司)成功实现产钠，均为工业品。业化。随后，中轻化工又申请了AOS生产及干燥的1.2实验仪器及 条件专有技术，专利号: ZL 00131365.7。目前，国内NDJ-1型旋转式黏度计(上海舜宇恒平科学仪AOS总产量超过6万1/年，主要生产厂家有:中轻器有限公司)、罗氏泡沫仪(中国日用化学工业研究化工、浙江赞宇、南风化工和山东俱进等，其中，中院)、RHLQ-II型立式去污机(中国日用化学工业研轻化工的市场占有率约40%。主要应用于粉状或固究院)。黏度均是在25 C条件下测定。体洗涤剂中17间，鲜有报道用于液体洗涤剂。本研究采用正交设计从无机盐加入量、6501含2结果 与讨论量和CAB含量3个因素3个水平对含AOS液体洗涤2.1 正交实验剂体系的黏度进行分析，找出了对液体洗涤剂黏度影所用AOS为气体三氧化硫在降膜式磺化器中磺响最重要的因素。在此基础上，还对比了不同碳数分化阿尔法烯烃制得8.0。液体洗涤剂常用无机盐(尤布的AOS对液体洗涤剂黏度的影响，以及AOS与其是氯化钠)、6501 及CAB等来调整体系黏度。相AES复配后对液体洗涤剂黏度、去污力及发泡能力的对于AES而言，AOS产品在液体洗涤剂配方中较难收稿日期: 2012-07-19作者简介:邵瑾(1973-)，女，浙江人,工程师。第9期邵瑾，郭春伟，王爱英，朱国平，沈宏: a-烯烃磺酸盐在液体洗涤剂中的应用科技广场增稠。为了明确上述3因素对含AOS液体洗涤剂黏明，无机盐是影响含AOS液体洗涤剂配方黏度的最度的影响，采用L, (3)正交设计在3个水平上进行主要因素，其次是6501和CAB,这一趋势与不含实验。因素水平设计见表1,实验结果见表2。AOS液体洗涤剂的黏度变化规律- -致。表1正交设计的因素水平表2.2应用实验Tab.1 Conditions of orthogonal design以十二烷基苯磺酸和AES, AOS为主要表面活性剂，6501 或CAB为辅助表面活性剂，总活性因素1因素2因素3物质量分数18%配制液体洗涤剂，用氯化钠调节水平w(6501)1% w(CAB)1% w(盐)1%黏度。不同碳数分布AOS对液体洗涤剂体系黏度的影响见表3。321.表3不同碳数分布AOS在液体洗涤剂中的黏度变化Tab.3 Changes between liquid products viscosity and1.5diferent hydrophobic chain length of alphaolefin sulfonate表2 L (3)测试结果表单位: mPa'sTab.2 Result of L, (3) orthogonal experimentw (NaCl) 1%.序号w(6501)/% w(CAB)/% w(盐)1/% 黏度/mPa'sC1416-0.5.52...2150806 4950 6720 2 020-135395 2580 5 6003 92(-57532221605050350025695 2825 4 1003 1005348817503250290018从表3可以看出，提高高碳烯烃的比例可以增加250含AOS的液体洗涤剂配方的黏度，w(Cu) :w (C1,)=451 : 4时调黏效果最好，但使得析出温度变高。综合考虑调黏和析出温度后选w (Cu) :w (C:6)=4 :6较50好。126148120还考察了AES、AES及与质量分数为20%的T355683 .878AOS混合后对液体洗涤剂黏度、去污性能和泡沫力的区别，实验结果依次见图1~图3。泡沫力测定方3 760425 .243法按照GB/T 13173.6- 91。R634 .535 ;7583结论经3因素3水平正交测试分析结果显示:氯化钠在含有AOS的液体洗涤剂中氯化钠质量分数是质量分数在1%~1.5%范围内波动时液体洗涤剂黏影响液体洗涤剂黏度的最重要因索，其次为6501和度随氯化钠加入量增加而迅速增加;液体洗涤剂黏度CAB质量分数。此外，AOS疏水基中的碳数分布对随6501加入量(6501 加入量1%~ 3%)增加而单调液体洗涤剂黏度也有影响。碳数越高同比盐含量下的增加，随CAB加入量(w (CAB)为1%~3%)增加液体洗涤剂黏度越大。AOS 可以按一定比例与AES几乎呈线性增加。极差R值(758>634>535) 表混合后应用于液体洗涤剂中，混合后液体洗涤剂的黏.23.科技广场日用化学品科学第35卷4 00024020721020535002003 000160骨2500盛2000赵120据1500楚8(1 0004(500■00.1.12.2.5 3.0AESAE,SwAEShaiAOSj=82 (AESE/A05S=82u(盐量)图3不 同配方泡沫高度对比.■AE,S ▲AE,S ●w(AE2S):w(AOS)=8:2Fig. 3 Foam height of liquid detergents in◆u0(AE,S)w(AOS)=8:2different formula图1 AE2S, AES与加质量分数20%的AOS配方液体洗涤剂黏度对比参考文献:Fig. 1 Viscosity contrast of 20% AOS liquid detergents[1]夏纪鼎，倪永全表面活性剂和洗涤剂化学与工艺学[M].中国轻工业出版社, 2003: 269 -280.in different formula[2] 孟海林，孙明和. a-烯基磺酸盐的生产和应用开发[J].日用化学工业，1994 (2): 13-19.[3]墨卡多迪茨，史蒂夫利万达斯金，里吉史密斯. a-烯烃磺酸盐(AOS) 一种广为应用的主表面活性剂[0].日用L.08 101.061.10化学品科学，1998， 21(5): 1-4.[4]朱文庆，陈立成，杨敏鸽，等.a-烯烃磺酸盐、NaCI.NH,Cl对液体洗涤剂黏度影响的研究[].应用化工，2004,33(1): 32-33, 36.[5] 郑成，刘晓国，黄峥.新型餐具杀菌洗洁精的研究[n].日用化学工业，2000， 30(5): 60-63.[6]姜聚慧，宋世理，席国喜新型餐具洗涤剂的研究[J]应用炭黑蛋白皮脂化工，2003(2): 58 -59.0 AE.S日AE,$日w(AE,S): w(A0S)=8:2[7] Kirk H Raney, Paul G Shakoff, Deborah K Passwater. Use of口a0(AE,S) : w0(A0S)=8:2high- active alpha olefin sulfonates in laundry powders [小Joumalof Surfactants and Detergents, 1998, 1(3): 361-369.图2不同配方 去污力对比[8]邹文华，曹光群，俞霞，等. a-烯烃磺酸盐的性能及其应Fig. 2 Cleaning ability of liquid detergents in different用研究[J].香料香精化妆品，2002(6): 18-22.formula[9]郭春伟，沈金明，童年，等.降膜式磺化器磺化高级脂肪醇[J].日用化学品科学，2010, 33(9): 33-35.度、泡沫和去污力均良好，说明AOS适合应用于液[10] Norman C, Foster. Sulfonation and sulfation processes [EB/OL]体洗涤剂中，该结果可供参考。[1997-12-01]. htp: 11 www. chemithon. com.Application of AOS in liquid detergentsSHAO Jin, GUO Chun-wei, WANG Ai-ying, ZHU Guo-ping, SHEN Hong(Sino Light Chemical Co, Ltd, Hangzhou, Zhejiang 311215, China)Abstract: Application of sodium alpha olefin sulfonate (AOS) manufactured by SO, sulfonation process in liquid detergents was studied. Theresults of orthogonal experiments showed that the concentration of NaCl in the formula was the major influence factor on viscosity. Therelationship between viscosity and hydrophobic chain length of AOS was build up. Foaming power, viscosity and cleaning ability were measuredbased on formulas with diferent AOS and AES. The results indicated that AOS was suitable to be used in liquid detergents.Key words: alpha olefin sulfonate sodium; liquid detergents; performance; application.24.