烷基多苷复配体系.doc

烷基多苷复配体系在餐具洗涤剂中的应用 摘要：随着科学技术的发展和人类生活质量的提高，人们环保意识不断与人们生活息息相关无论是生产还是使用过程中都涉及到环境友好问题。餐具洗涤剂是表面活性剂具有良好的表面活性、发泡力、去污力强、配伍性能佳、有良好的协同效应、在水中有很强的溶解能力，即使在浓度很高的酸、碱、盐溶液中，其溶解度仍很高，无浊点和胶凝现象，生物降解迅速彻底，无毒、无刺激性等独特性能的发展趋向。简要介绍了餐具洗涤剂的发展方向和烷基多苷的优良性能，概述了国内外烷基多苷的研究开发情况，总结了国内外烷基多苷的复配研究现状，陈述了餐具洗涤剂配方设计原则及测试方法。 关键词：餐具洗涤剂、烷基多苷、研究开发、复配、配方设计 前言餐具洗涤剂是以表面活性剂为主要活性物，再加入泡沫促进剂、增溶剂、溶剂、香料和防腐剂等，一般为浅黄色或无色略带黏性的透明液体。我国餐具洗涤剂是70年代进入市场的，由于其去污力强、清洁光亮的效果和省时省力等优良的实用性，所以在我国的销售量迅速增长。传统的餐具洗涤剂主要以化学合成表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)为原料，这种表面活性剂对许多污物都具有优良的清洁效果，还具有良好的稳定性，但高浓度使用会使手变得粗糙，且它们大多不易降解或无法降解，对环境造成污染。随着人们环保意识和健康意识的增强，表面活性剂工业的发展，对餐具洗涤剂这一与“一日三餐”密切相关的产品有了更高的要求和期望，给餐具洗涤剂配方调整确定了发展方向，其配方的研究日渐向产品的功能性、经济性、及对人体安全性和环境安全性等方面发展。因此，对餐具洗涤剂的表面活性剂进行合理的选择是当务之急。 烷基多苷是国际上自二十世纪八十年代以来致力开发的新型表面活性剂，它是以碳水化合物及其水解产物与天然脂肪醇为原料，在酸的催化下失去一分子水而得到的产物。因为该产物并非一个单纯的化合物，而是糖聚合度不同的烷基糖苷，如烷基单苷、烷基二苷、烷基三苷和烷基多苷的混合物，一般称之为烷基多苷(AlkylPolyglyeosides,APG) [1]。烷基多苷典型的分子结构见图1。 图1 APG 的典型分子结构 从结构上讲，APG应属于非离子型表面活性剂，但科研工作者对其基本性质和应用性能进行了详细研究后发现，它却兼有非离子和阴离子两种表面活性剂的特点[2]。烷基多苷与其他表面活性剂相比，具有以下优点[3-7]：(l)能显著降低水的表面张力和界面张力，可以降至2.25×10-4N/m，据认为这是烃类表面活性剂表面张力的理论极限值(2)去污力强，尤其在硬水中更突出(3)在限定的PH值范围内化学性能保持稳定，特别是碱性环境中稳定(4)复配性能极佳，对绝大多数表面活性剂具有增效作用(5)泡沫丰富、细腻而稳定，极适合于配制优质餐洗剂(6)在浓的电解质中仍有较大的溶解度，耐碱性也较其他表面活性剂强得多(7)与皮肤相容性极好，对皮肤和眼膜刺激性小(8)生态毒性低，生物降解性好，对环境污染程度低(9)可由再生资源制备。因此，APG被誉为新一代世界级表面活性剂。以APG为主表面活性剂配制餐具洗涤剂，能够避免对环境的破坏及对皮肤的刺激性,完全符合餐具洗涤剂的发展趋向。 1 国内外烷基多苷研究概况 1.1 国内外烷基多苷的研究开发情况 烷基多苷作为众所周知的工业化产品，在很长一段时间，它是学术界研究的热点。早在1893年，德国的E.Fischer首次报道了甲基糖苷的制备技术[8]。直到1934年人们才认识到长链烷基多苷具有表面活性，递交了烷基多昔在洗涤剂中应用的第一份专利申请[910]。由于烷基多昔的合成及在经济上可行的工业性开发需要漫长的历程，因此，大约又过了四五十年之后，之前的研究小组才开始将目光投向了烷基糖苷的技术开发和生产流程[11]。此后，对APG的大量研究工作开始活跃，每月发表的专利文献达20~30份之多。 国外对烷基多苷发表专利较多的公司主要有Henkel、PG、Kao、Huls和Seppie。烷基多苷合成技术的研究重点已由两步法转为直接法,并且直接法的技术也已基本成熟。目前Henkel公司是全世界最大的烷基多苷生产商，现有两个工厂生产烷基多昔。1992年该公司在美国俄亥俄州的辛辛那提城建成了第一个大规模生产烷基多苷的工厂，规模为2.5万t/a，并于当年的第三季度开始运转生产，标志着烷基多苷工业化生产的开始。1993年11月在Henkel公司总部所在地—杜塞尔多夫兴建了第二套烷基多苷工厂，规模同样为2.5万t/a，于1995年初建成产。法国Seppic公司是世界上第一个工业化生产C8-10ApG的公司，于1978年建成了1500t/a的生产装置。随着APG市场的扩大，Seppic的生产装置扩建到5000t/a左右，技术路线也由两步法改为直接法，同时也开始生产较长碳链的烷基多苷及烷基多苷与其他表面活