洗滌劑去污力評價中碳黑污布制備工藝的改進

郭海燕

(中國日用化學研究院有限公司，山西 太原 030001)

引 言

洗滌劑去污力是評價洗滌劑質量的重要指標之一，GB/T13174-2008中規定了洗滌劑性能去污力評價常用的三種污布碳黑污布(JB-01)、蛋白污布(JB-02)和皮脂污布(JB-03)[1]。其中，碳黑污布是最早并且應用最廣泛的一種標準污布。

1 實驗部分

1.1 實驗材料與儀器設備

碳黑(甲級中色素，粒度20 μm左右)，天津天陽秋實化工科技有限公司；阿拉伯樹膠(工業級)、氯化鈣(分析純)、氯化鎂(分析純)、蓖麻油、液體石蠟；羊毛脂，天津市科密歐化學試劑有限公司；95%乙醇，國藥集團化學試劑有限公司；磷脂；分散勻染劑(FS-02);棉白布(HG/T2609-1994),中國日用化學研究院。

MU-505T型立式軋車，北京紡織機械器材有限公司；RHLQ型立式去污機，中國日用化學工業研究院；WSD-3C型全自動白度儀，北京康光儀器有限公司；立式膠體磨，瑞森(上海)不銹鋼有限公司；DZQ真空包裝機，北京鼎盛日高包裝機械有限公司；滾筒洗衣機、燙布機,上海鴻爾機械有限公司；磁力攪拌器，邦西儀器科技(上海)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 棉白布處理[2]

將棉白布裁成27 cm×44 cm的長方形布塊，將一定量的布放入滾筒洗衣機中，洗滌溫度設定為60 ℃左右，用自來水按洗衣機的標準洗滌模式洗滌30 min，連洗兩次后再用去離子水加熱洗滌30 min后甩干，用燙布機燙平待用。

1.2.2 改進JB-01污布的制備

1) 稱取碳黑5 g用40 mL 50%的乙醇溶液浸泡，稱取阿拉伯樹膠8 g用40 mL蒸餾水攪拌呈均勻液體。

2) 稱取FS-02分散劑20 g,加入100 mL 50%的乙醇溶液，攪拌均勻后備用。

3) 稱取24 g磷脂和12 g混合油(液體石蠟、羊毛脂、蓖麻油按1∶1∶1的比例配成),再加入50 mL 50%的乙醇，攪拌均勻放入水浴鍋中加熱至沸騰取出再攪拌均勻備用。

4) 用膠體磨磨炭黑。打開膠體磨往膠體磨加200 mL蒸餾水，邊加邊轉加入1)中的碳黑和阿拉伯樹膠水溶液磨20 min后，接入2 000 mL的燒杯中，放入磁力攪拌器中攪拌。10 min鐘后加入已經攪拌好的分散劑和95%乙醇100 mL，再過10 min后慢慢加入磷脂和混合油的混合物，繼續攪拌乳化1 h。將乳化好的污液按照GB/T 13174-2008中JB-01制備方法染制污布，染制的污布自然晾干后用真空包裝機密封保存于冰箱中，保存溫度3 ℃～5 ℃。

1.2.3 污布白度值的測定

采用白度儀測試污布的白度值，白度儀使用前用黑盒校零，用標準白瓷板校正白度值為79.50，測試時將染好的污布裁成直徑為6 cm的圓片，正反兩面各選兩個點在457 nm下讀取白度值，取平均值為此塊污布的白度值。

1.2.4 去污實驗

去污實驗按GB/T13174-2008進行(實驗條件：立式去污機轉速120 r/min,洗滌時間20 min,洗滌溫度30 ℃，水硬度250 mg/kg)。洗衣粉溶液濃度0.2%,加入裁好的污布，取1 L硬水用于洗滌測試。比較洗滌前后污布的白度值，得出洗滌劑的去污效果[2-3]。

2 結果與討論

2.1 改進JB-01污布污液配方的確定

碳黑是一種非極性吸附劑，表面活性劑在其表面吸附時一般以親油基靠近固體表面，極性基朝向水中，隨著吸附的進行，原來非極性表面逐漸變成親水極性表面，碳黑就容易分散于水中[4]。在制備碳黑污液時，碳黑顆粒度及分布對染制污布的均勻性有一定影響。所以，首先用膠體磨研磨炭黑并在研磨過程中加入阿拉伯樹膠使炭黑研磨更均勻。

2.2 碳黑污液對污布均勻性影響

GB/T13174中是先把污液乳化好再用膠體磨磨碳黑污液，此種方法磨出的碳黑污液有一定的粘度，染出的污布也不均勻，污布上面有一層懸浮物。而新改進的碳黑污液是先磨碳黑后乳化，此種方法磨出的碳黑污液碳黑與磷脂能更好，更均勻地穩定乳化，染出的污布均勻表面沒有懸浮物[5-6]，如表1和表2所示。

表1 同塊污布染制均勻性比較

表2 同批次污布染制均勻性

2.3 磷脂混合油的制備對污布質量的影響

磷脂是一種具有乳化，分散功能的一種表面活性劑，磷脂在碳黑污液中其溶解非常重要。所以，加熱磷脂混合油是必須將其攪拌均勻，并且加熱至沸騰使磷脂混合油變色后方可從水浴中取出，再次攪拌均勻。往碳黑污液加磷脂混合油時，速度由快到慢，使混合油與碳黑污液能均勻穩定的乳化,分散于碳黑污液中。

2.4 污液乳化溫度的影響

通過實驗確定污液乳化最適合的溫度是60 ℃，各個不同的溫度對每塊污布的染制均勻性和穩定性有一定的影響。

3 結論

改變GB/T13174-2008污液的配置順序，在此過程中嚴格控制磷脂混合油的加熱程度，實驗結果最終發現乳化加熱溫度等因素對污布的質量有一定的影響。