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水质及助剂对洗涤性能影响的研究

汪佳二  
【摘要】: 地下水由于长时间停留在地层中,使水中钙镁离子的含量增大。在洗涤过程中钙镁离子能够与表面活性剂相互作用形成沉淀,影响洗涤效果。本文研究了几种洗涤剂在不同硬水条件下的洗涤性能,得出了硬水影响洗涤效果的规律。标准洗衣粉在100 mg/L硬水中对标准碳黑污布的洗净率为34.87%,奥妙全能白洗衣粉的洗净率为30.74%,雕牌天然皂粉为30.14%。在600 mg/L硬水中,奥妙全能白洗衣粉的洗净率为13.62%,而雕牌天然皂粉的洗净率仍然可以达到20.51%。结果表明,皂粉在高硬水下的去污性能好于洗衣粉。 研究了表面活性剂和助剂与钙离子的相互作用。将5.5×10-4 mol/L钙离子加入0.02%表面活性剂溶液中,1 h后十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)溶液中钙离子的浓度降低比十二烷基苯磺酸钠(LAS)小,说明LAS形成钙盐的能力比AES高。非离子表面活性剂十二醇聚氧乙烯醚(AEO9)没有与钙离子作用,因此钙离子浓度变化很小。将STPP和4A沸石溶液浸入钙离子溶液中,发现1 h后0.02%STPP溶液就可以结合所有的钙离子,然而在0.03%沸石溶液中仍然存留少量的钙离子。这说明STPP对钙离子的结合能力比沸石强。由于织物吸收钙离子,当溶液中存在污布时,溶液中钙离子的浓度降低,且钙离子优先吸附于织物上。对表面活性剂和洗涤助剂溶液的去污性能进行了研究,表面活性剂浓度为12%。STPP加入量为15%时洗净率为29.10%,而4A沸石浓度为20%时洗净率为28.02%,说明STPP比4A沸石的助洗性能好。AEO9的去污能力最强,没有助剂时AES的去污性能好于LAS,随着助剂的加入LAS的去污性能明显上升并且超过AES,说明LAS的抗硬水能力较AES差。 利用柠檬酸和单乙醇胺制备了柠檬酸乙醇酰胺,对反应时间、反应温度、投料比等对反应的影响进行了探讨。通过正交实验得到优化的反应条件为反应时间3 h,反应温度150℃,反应物配比1: 1.2。对产物的结构进行了红外表征,证明了产物的生成。研究了螯合时间和螯合温度对产物螯合性能的影响。钙离子螯合力随着时间增大而增大,到达一定时间后趋于饱和,20℃时最大螯合量为368 mgCaCO3/g。温度对螯合力的影响较大,当温度上升到60℃以上时,螯合力降到100 mgCaCO3/g以下。将产物加入重垢液体洗涤剂的配方中考察洗涤剂的洗涤性能。钙离子浓度低于300 mg/L时洗净率均大于30.00%,随着钙离子浓度的增大,洗净率明显下降。改变助剂的加入量,研究洗涤剂的去污性能。当加入量为20%时洗净率能够达到35.30%,当助剂加入量超过20%时对去污效果提高不明显,因此助剂适宜的加入量为20%。


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