绿源浓萃型洗衣液的制备及应用

相较于国外浓缩洗衣液高度普及的情况，我国的浓缩洗衣液使用率还是明显偏低，浓缩型的洗衣液在国内还处于起步状态。本研究旨在通过降低临胶束浓度，提高表面活性剂的活性，从而增强其降低溶液表面张力的能力，达到用较少洗涤剂达到更好的清洁效果，也即是实现浓缩型洗衣液的推广和应用。为此，我们将研制一种浓缩型洗衣液，以提高清洁效率并降低环境影响。

1.临胶束浓度对表面活性剂活性的影响：

   （1）.测定不同临胶束浓度下的表面活性剂活性；

   （2）.不同组分表面活性剂的互溶性和稳定性的问题。

2.表面活性剂活性对溶液表面张力的影响：

   （1）.测定不同活性表面活性剂溶液的表面张力；

   （2）.探讨表面活性剂活性与溶液表面张力之间的关系。

3.浓缩型洗衣液的配方优化：

   （1）.选择合适的表面活性剂和其他助剂；

   （2）.降低表面活性剂在衣物上的残留量。

4.浓缩型洗衣液的清洁效果程度：

   （1）.设计对比实验，比较浓缩型洗衣液与普通洗衣液的清洁效果；

   （2）.评估浓缩型洗衣液在实际应用中的性能。

国内外高浓度洗衣液，普遍价格昂贵，且大多数的高浓度洗衣液的起泡率较高，虽然可以使用少量洗衣液清洗更多的衣服，但是同时增加了水的用量。我们团队在提高洗衣液浓度的同时减少成本，减少起泡率，更加节约环保。

我国浓缩洗衣液通过复配技术解决了高浓度表面活性剂下易出现凝胶、水溶分散性差和体系稳定性不好的问题，初步研究了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、醇醚羧酸盐（AEC9）、改性油脂、烷基糖苷（APG）及异构醇聚氧乙烯醚等5种表面活性剂在浓缩洗衣液中的应用，通过对去污力、泡沫性能、水溶分散性和酶活稳定性等的测试，将此几种表面活性剂与其他助剂复配，得到一种低1. 泡、高效浓缩洗衣液。测试结果表明，自制浓缩洗衣液稳定，去污力强、可达到4倍浓缩的效果^[1]。

2. 实验通过对以下三种天然植物来源的表面活性剂进行研究发现：MEE是由天然油脂衍生物脂肪酸甲酯经乙氧基化而得。FMEE为非离子表面活性剂，与传统AEO9相比，去污力相当，但泡沫更低，易于漂洗，生物降解性好；SOE改性油脂乙氧基化物具有优良的表面活性，性能温和，对皮肤和眼睛无刺激性，在0℃以下仍具有良好的流动性及均一性，可与水任何比例混合无凝胶，适用于配制低温、超浓缩液体洗涤剂。SNS改性油脂乙氧基化物磺酸钠系列产品是以天然油脂为原料经过改性，再进行磺化而制得的一类阴离子表面活性剂，产品温和无刺激、冻点低、无凝胶相区，适用于开发低温、低泡、超浓缩液体洗涤剂，对皮肤温和、无刺激、无毒，可明显改善配方的温和性。APG是由天然椰子油或棕榈仁油的脂肪醇与葡萄糖反应制得，全部原料来源为可再生植物，具有优异的起泡、乳化、分散、去污能力，无毒、耐硬水、温和无刺激^[2]。

3. 对淀粉基表面活性剂的表面活性研究发现：溶液表面张力随着酸酐添加量的增加、酸酐碳链长度的增加、溶液浓度的递增而不断降低，最后趋近于一个值；同时溶液表面张力明显低于传统表面活性剂LAS、MES等,临界胶束浓度相对较低,表面活性较高；淀粉基表面活性剂的HLB值均在12-16之间,具有较好的乳化作用,其中由十二烯基琥珀酸酐合成的淀粉基表面活性剂（SSDS)更适合用于洗涤剂中。SSDS应用于手洗餐具用洗涤剂配方中，对其相关性能研究表明：SSDS能与LAS、AES、APG等表面活性剂以一定比例复配发挥较好的协同性能，能部分取代LAS、APG降低体系的表面张力,提高复配体系的表面活性；SSDS的起泡性、渗透性较低 与洗涤性能较好的表面活性剂复配之后,对洗涤剂相关洗涤性能影响较小,而且在一定程度上体系的起泡性能、去污性能有所增强^[3]。

4.当前欧美地区的洗衣液一般分为普通型和2X/3X浓缩型。前者的活性物含量一般是20%-30%，后者则一般在50%左右，有的甚至高达75%。因此后者用量更省，一般只是前者的1/3-1/2，但是去污效果却是与普通型洗衣液大致接近甚至部分超过^[4]。

   这些年来，浓缩型洗衣液的比重是越来越大了。在美国，浓缩洗衣液是随处可见的,浓缩洗衣液在衣物洗涤剂中的市场占有率达到了80%。2012年，在美国，该比例达到了98.8%，日本也达到了98.9%，此比例在瑞士、英国、德国分别是93.5%、90.5%和90.2%，在韩国，此比例也占到了66%^[5]。

5.而在国内，洗衣液的用量在逐年增加，市场占有率也在持续增长。2006年洗衣液的市场份额仅为2%，2008 年增加到3%，2010年达到8%，2012年为20%，2014年约为25%^[6]。而且，我国的洗衣液主要还是普通型洗衣液，直到2012年末，浓缩型洗衣液仅占约6%，2014年浓缩洗衣液的占有率仍然不够10%^[7]。

[1]张景利.一种高效浓缩洗衣液的研制[J].日用化学品科学,2017,40(07):19-23.

[2]张少雄,朱斌兰,陈耀祖,等.不同植物基绿色表面活性剂在浓缩洗涤剂和洗衣凝珠配方中应用探讨[J].中国洗涤用品工业,2022,(01):71-76.DOI:10.16054/j.cnki.cci.2022.01.014.

[3]田芸芸.淀粉基表面活性剂的性能及在洗涤剂中的应用研究[D].华南理工大学,2011.

[4]郑翔龙，林尚鹏.国内外洗衣液市场及技术发展综述［J］.日用化学品科学，2010（5）：42－44.

[5]白热化竞争细分“液洗”市场[J].日用化学品科学,2015,(03):53

[6] 查青青,于文.我国织物洗涤剂行业现状及发展[J].日用化学品科学,2010,(05):4-8

[7]王燕.继续大力推进中国洗涤剂浓缩化之进程[J].中国洗涤用品工业,2013,(10):19-27

创新点：在有效的成本内，通过提高洗衣液中表面活性剂的含量，做到可以用少量的洗衣液洗更多的衣服。同时减少泡沫的产生，使其减少水的用量，深入贯彻节水理念。让洗衣液更加环保节约。

项目特色：增加洗衣液浓度，并且控制低成本。减少洗衣液的起泡率，让其更加环保。

技术路线：根据烷基糖苷APG0810泡沫性能^[1]，APGO810是烷基糖苷系列中，泡沫在烷基糖苷系列表面活性剂中最高，黏度比较小，随着温度升高，APG系列表面活性剂的起泡性都下降，但疏水链长不同，下降程度有所不同，APG0810下降程度较大，在常用表面活性剂的基础上添加此活性剂有助于实现洗衣液的低泡效力。然而长碳链APG存在着水溶性不理想及耐硬水性差等缺陷，用脂肪醇醚代替脂肪醇进行糖苷化制备的醇醚糖苷(AEG)产品，可在保持APG优良性能的同时改良其水溶性^[2]。因此我们团队提出以下路线：

月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐(MES-30)、脂肪醇聚氧乙烯醚7（AEO7）、脂肪醇聚氧乙烯醚9（AEO9）、α-烯基磺酸钠、烷基糖苷（APG0810）、醇醚糖苷(AEG050)作为配方中的表面活性剂组分。基糖苷无毒、无刺激，在自然界被生物降解后的最终产生是二氧化碳和水，具有良好的生态安全性和相容性。而醇醚糖苷AEG是我国具有自主知识产权的一类新型、绿多功能性色表面活性剂，属于烷基糖苷APG和脂肪醇醚AEO的性能改良产品。因此我们团队在常用的AEO7、AEO9等表面活性剂的基础上，添加这两种表面活性剂作为去污有效成分，以期达到节能环保的要求。 通过改变不同的表面活性剂的配比，从而达到生产出高浓缩度且环保的洗衣液。

拟解决的问题：在提高表面活性剂的同时解决（1）不同表面活性剂的互溶性和稳定性问题；（2）降低表面活性剂在衣物上的残留量。做到用少量洗衣液就可以清洗干净更多的衣物，同时保证洗衣液不混浊，有一定的透明度。

预期成果：生产出具有高浓缩度且环保的洗衣液并且推广到学生这一群体当中。

[1]程迪，新型支链烷基糖苷的合成及性能，2022

[2]张远军，杨秀全，杨庆利，等．醉醚糖苷的制备及其复配性能研究•化学研究与应用，2009

第一阶段：准备阶段（2024年5月-2024年6月）

组建团队、确立研究课题

第二阶段：设计阶段（2024年6月-2024年7月）

查找文献、完成项目方案的设计、提交项目申请书

第三阶段：实验阶段（2024年7月-2024年9月）

实验研究与精制成分，对产品进行检验分析

第四阶段：调研阶段（2024年9月-2025年1月）

对项目进行深入的调研、完成项目调研报告

第五阶段：结题阶段（2025年1月-2025年4月）

项目总结、资料整理、撰写论文、完成项目答辩