脂肪酸甲酯乙氧基化物FME...FMES在羽绒清洗中的应用_王成信

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第36卷第12期化工时刊2022年12月20V2o2l．,3V6o,l.N36o．,1N2o.12ChemicalIndustryTimesDe工c.艺20试22验■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■工艺试验《Technology&Experiment》doi:10．16597/j．cnki．issn．1002154x．2022．12．003脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE及其磺酸盐FMES在羽绒清洗中的应用王成信(上海喜赫精细化工有限公司,上海201620)摘要在羽绒洗涤过程中表面活性剂具有很重要的作用,PO嵌段脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)及其磺酸盐(FMES)泡沫低,低温条件下的脱脂力强,并具有显著的防止污垢二次沉积效果,洗涤后的羽绒白度高,色泽光亮,适用于羽毛羽绒的清洗加工工艺。为了得到清洗力强、无磷环保的洗涤剂,通过正交实验确定羽绒清洗剂配方为:PO嵌段FMEE8%、FMES8%、无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠(EDDHA-Na)2%、伯烷基磺酸钠(PAS)6%、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL-40)4%、纯净水72%,将该配方应用于羽绒清洗生产工艺,残脂率、浊度、耗氧量、白度等指标均优于现用清洗剂。关键词羽绒清洗剂白度残脂率配方中图分类号:TS973文献标识码:ATheApplicationofFattyAcidMethylEsterEthoxylatesFMEEandFMESintheWashingProcessforFeatherWangChengxin(ShanghaiXiheFineChemicalCo.,Ltd.,Shanghai201620)AbstractSurfactantplaysanimportantroleinthewashingprocess.ThePOblockedfattyacidmethylesterethoxylates(FMEE)andFMEShavelow-foamingandhigh-washingability,whichhavetheremarkableeffectofanti-depositionofdirt,sothewhitenessofthewashedfeatherishigh.Inordertogettheno-phosphorusfeatherdetergentwithstrongcleaningpower,theformulationoffeathercleaningagentwasdeterminedbyorthogonaltestasfollows:PoblockedFMEE8%,FMES8%,phosphorusfreeEDDHA-Na2%,primaryalkylsulfonatesodium(PAS)6%,EL-404%,purifiedwater72%,theresidualfatrate,turbidity,oxygenconsumptionandwhitenessoftheformulationarebetterthanthecurrentcleaningagent.Keywordsfeatherdetergentwhitenessresidualfatrateformulation羽绒纤维是一种天然角蛋白纤维,具有中空蓬松加工过程中,羽绒洁净程度对成品质量影响较大,未的结构、良好的吸湿性,轻盈且保暖性能优异。羽绒洗净的羽毛羽绒作为填充物生产的羽绒服、羽绒被极作为一种天然产品在提倡绿色消费、回归自然的流行易发生变质、发臭、滋生细菌的现象,会引发哮喘、过趋势下,具有其它产品不可替代的优势。在羽绒制品敏等疾病,对消费者的健康存在较大的危害风险。目收稿日期:20220411作者简介:王成信(1969—),男,本科,主要从事民用与工业洗涤用品的研发与应用,E-mail.138651@qq.com—10—

1王成信.脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE及其磺酸盐FMES在羽绒清洗中的应用2022,Vol.36,No.12前国内羽毛加工厂家主要采用水洗的方法处理羽绒。面的油脂具有不均匀的特点,为了减少误差,取样量为了彻底去除羽毛上的污垢和油脂,在洗涤过程做了增加,羽毛的取样增加为8g。中会加入适当清洗剂,既可取得良好的洗涤效果,也1.2.2浊度与耗氧量能减少羽毛的损耗,羽毛的清洗一般是在pH值近中参照GB/T14272—2011方法测试。性,50℃的水温条件下洗涤,洗涤条件相对温和,这就1.2.3白度需要羽毛清洗剂要有较强的低温净洗能力。PO嵌段将洗净羽毛压成2cm厚圆饼,按照标准GB/T脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)的低温乳化与分散17644—2008在白度仪测量羽毛清洗前后的白度。作用强,具有优异的控泡性能,可以增强羽毛之间的1.2.4羽毛清洗工艺摩擦力,有利于去除顽固污垢,提高羽毛的清洁度与将10g羽毛、一定量的清洗剂和300g水放入染[1]脱脂率。FMEE磺酸盐(FMES)分散力优异并具有色机,50℃清洗20min,常温水洗三次,每次水洗显著的防止污垢二次沉积效果,可以减少因污垢沉积3min,脱水晾干。[2]引起的发灰现象,提高羽毛洗涤后的白度。将2结果与讨论FMEE和FMES作为羽毛清洗剂的净洗成分,复配阴离子型渗透剂伯烷基磺酸钠(PAS),金属离子去除剂2.1正交试验因素水平的确定无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠(EDDHA-Na)以及乳化PO嵌段FMEE分子链结构中同时具有亲水性的型抗静电剂蓖麻油聚醚(EL-40),通过正交实验确环氧乙烷和亲油性的环氧丙烷结构,对动物油脂层乳定五种原料的最佳配比。化力强,在蛋白质纤维表面的吸附力较弱,易于漂洗并减少在纤维表面的残留。FMES具有优异的分散1实验[3]性,对羽毛有良好的防止污垢二次沉积效果。PAS1.1主要试剂与仪器渗透性优异,能帮助工作液渗透入纤维和污垢的结合试剂与材料:PO嵌段FMEE,FMES,无磷乙二胺处,将织物表面的硬质污垢层浸润和膨胀,加速了物二邻苯基乙酸钠(EDDHA-Na),伯烷基磺酸钠理吸附污垢的剥离与释放,有助于对蛋白污垢特别是[4](PAS),均为工业级,上海喜赫精细化工有限公司;蓖牢固的变性蛋白质的去除。EDDHA-Na对钙镁铁麻油聚醚EL-40,工业级,上海清奈实业有限公司;离子螯合能力强、速度快,可以快速地螯合工作液中乙醚,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;鸭毛,安的金属离子,减少不溶性金属皂在羽绒表面的沉[5]徽三达羽绒有限公司。积。EL-40具有良好的抗静电和润滑作用,可以仪器:XPR精密电子天平,梅特勒-托利多;高温减少羽毛的破碎损伤,提高羽毛的蓬松度,有效的保[6]小样染色机,常州第一纺织设备有限公司;索氏油脂抽护羽毛外表结构延长使用寿命。以PO嵌段提器、电热恒温水浴锅,北京亚欧德鹏科技有限公司。FMEE、FMES、EDDHA-Na、PAS、EL-40为因素,确定1.2测试方法了正交试验因素水平如表1,测试方法按照1.2.4,清1.2.1残脂率洗剂各组分用量以对织物重表示,试验测试结果与极参照GB/T14272—2011方法测试,由于羽毛表差分析见表2、表3。表1正交试验因素水平表Tab.1Designoforthogonaltest因素水平(A)PO嵌段FMEE/(B)FMES/(C)EDDHA-Na/(D)PA5/(E)EL-40/-1-1-1-1-1(g·L)(g·L)(g·L)(g·L)(g·L)10.10.10.10.10.120.20.20.20.20.230.30.30.30.30.340.40.40.40.40.4—11—

22022,Vol.36,No.12工艺试验表2正交实验结果导致的黄变,对油脂的清洗影响因素较小。Tab.2Resultsoforthogonaltest参考表2中清洁效果最好的16号以及各因素的项目ABCDE残脂率影响排序,得到最优化的用量为PO嵌段FMEE用量-1-110.10.10.10.10.13.520.4g·L,FMES用量0.4g·L,无磷乙二胺二邻20.10.20.20.20.23.29苯基乙酸钠用量0.1g·L-1,伯烷基磺酸钠用量30.10.30.30.30.33.13-10.3g·L,蓖麻油聚氧乙烯醚EL-40用量40.10.40.40.40.42.7150.20.10.10.30.42.93-10.2g·L。根据上述用量,将PO嵌段FMEE、喜赫60.20.20.20.40.32.85FMES、无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na、伯烷70.20.30.40.10.22.2380.20.40.30.20.12.58基磺酸钠PAS、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-40五种原料90.30.10.30.40.21.71按照4∶4∶1∶3∶2复配制得羽绒清洗剂。100.30.20.40.30.11.63110.30.30.10.20.41.062.3应用案例120.30.40.20.10.31.26按照五种原料的最佳配比得到的羽绒清洗剂配130.40.10.40.20.31.34140.40.20.30.10.40.60方为:PO嵌段FMEE8%、FMES8%、EDDHA-Na150.40.30.20.40.10.772%、PAS6%、EL-404%、纯净水72%。将绒毛清160.40.40.10.30.20.59洗剂在工厂上机试验,洗涤设备为水洗机,将除灰提表3正交试验极差分析绒后的羽绒共计100kg放入水洗机,加入羽绒清洗Tab.3Rangeanalysisoforthogonaltest剂1.5kg,加入2.5t热水,锅炉蒸汽加热,保持水温项目ABCDE50℃,清洗时间30min,排液后室温水漂洗10次,总共漂洗时间50min,清洗后湿羽绒经管道落入离心均值12.9782.5672.2882.1222.380均值22.6472.4302.1852.2522.230机,离心脱水,脱水时间12min,脱水后进入烘干装置残脂率均值32.2902.0472.3452.3482.208蒸汽烘干10min,同时进行消毒、灭菌与除臭。取处均值41.1302.0002.2282.3222.228理后的羽绒测试,残脂率0.83%,浊度750mm,耗氧极差1.8480.5670.1600.2260.172量2.5mg/100g,将羽绒压缩成2cm厚圆饼,测量白2.2各因素对残脂率的影响度,白度为56.3%,各项指标均符合生产要求,白度由表3可知,对残脂率的影响因素排序为PO嵌比现用的清洗剂高,清洗效果见表4。段FMEE>FMES>PAS>EL-40>EDDHA-Na。PO表4清洗试验结果嵌段FMEE为十八碳长碳链结构,与禽类动物油脂有Tab.4Theresultsofwashingtest[7]相似的碳烃结构,根据相似相溶原理,FMEE对羽残脂率浊度耗氧量白度气味/%/mm-1/%绒表面油污有优异的增溶作用,在中温条件下即可清/(0.01mg·g)洗有机污垢,因此具有优异的除油乳化性能的FMEE自配清洗剂1.237502.558.2合格现用清洗剂1.396903.356.8合格对羽毛表面污垢清洗影响最大。FMES是性能优异的阴离子型净洗剂,可以使污垢和纤维带相同负电荷3结论并产生相互排斥力,对污垢有剥离作用,并能起到分[8]散悬浮污垢的作用。PAS渗透力出众,能协助清(1)PO嵌段FMEE和FMES对羽绒清洗效果影洗工作液沿污垢边缘进入污垢与硬表面的结合处,降响较大,其次是渗透剂PAS和乳化抗静电剂EL-40,低污垢在硬表面的附着力,对各种污垢有剥离作用。螯合剂EDDHA-Na对羽绒清洗效果影响较小。EL-40对动物油有一定的乳化作用,同时也有很好(2)通过正交实验确定羽绒清洗剂配方为:PO的润滑与抗静电作用,能防止羽绒在清洗过程中相互嵌段FMEE8%、FMES8%、EDDHA-Na2%、PAS缠结,使羽绒清洗后手感柔软,蓬松度高。EDDHA-6%、EL-404%、纯净水72%。将该配方应用于羽Na的螯合与分散性能优异,可以与钙镁铁等金属离绒清洗生产工艺,残脂率、浊度、耗氧量、白度等指标子形成稳定的六元环状结构络合物,减少污垢以钙镁均优于现用清洗剂。离子为中心相互吸附的倾向,防止产生钙镁离子沉积(下转第26页)—12—

32022,Vol.36,No.12论文综述[40]SRIKANTHS,SINGHD,VANBROEKHOVENK,etal.producingbiocathodeinabioelectrochemicalsystem[J].Electro-biocatalyticconversionofcarbondioxidetoalcoholsArchaea,2013,2013:481784.usinggasdiffusionelectrode[J].BioresourTechnol,2018,[47]YONGJ,MINS,YAOZ,etal.Bioelectrochemical265:4551.systemsforsimultaneouslyproductionofmethaneand[41]NEVINKP,HENSLEYSA,FRANKSAE,etal.acetatefromcarbondioxideatrelativelyhighrate[J].IntJElectrosynthesisoforganiccompoundsfromcarbondioxideHydrogEnergy,2013,38(8):34973502.iscatalyzedbyadiversityofacetogenicmicroorganisms[48]DINGAQ.Impactofappliedvoltageonmethanegeneration[J].ApplEnvironMicrobiol,2011,77(9):28822886.andmicrobialactivitiesinananaerobicmicrobialelectrolysis[42]LOGANBE,CALLD,CHENGS,etal.Microbialcell(MEC)[J].ChemEngJ,2016,283:260265.electrolysiscellsforhighyieldhydrogengasproductionfrom[49]CERRILLOM,VIÑASM,BONMATÍA.Startupoforganicmatter[J].EnvironmentalScience&Technology,electromethanogenicmicrobialelectrolysiscellswithtwo2008,42(23):86308640.differentbiomassinoculaforbiogasupgrading[J].ACS[43]KUMARG,SHOBANAS,NAGARAJAND,etal.SustainableChemEng,2017,5(10):88528859.Biomassbasedhydrogenproductionbydarkfermentation—[50]DOUZ,DYKSTRACM,PAVLOSTATHISSG.recenttrendsandopportunitiesforgreenerprocesses[J].BioelectrochemicallyassistedanaerobicdigestionsystemforCurrOpinBiotechnol,2018,50:136145.biogasupgradingandenhancedmethaneproduction[J].Sci[44]HWANGMH,JANGNJ,HYUNSH,etal.AnaerobicTotalEnviron,2018,633:10121021.bio-hydrogenproductionfromethanolfermentation:therole[51]XIEX,CRIDDLEC,CUIY.DesignandfabricationofofpH[J].JBiotechnol,2004,111(3):297309.bioelectrodesformicrobialbioelectrochemicalsystems[J].[45]PARKJ,LEEB,TIAND,etal.BioelectrochemicalEnergyEnvironSci,2015,8(12):34183441.enhancementofmethaneproductionfromhighly[52]CHENGS,LOGANBE.Ammoniatreatmentofcarbonconcentratedfoodwasteinacombinedanaerobicdigesterclothanodestoenhancepowergenerationofmicrobialfuelandmicrobialelectrolysiscell[J].BioresourTechnol,cells[J].ElectrochemCommun,2007,9(3):492496.2018,247:226233.[53]ZHANGT,NIEHR,BAINTS,etal.Improvedcathode[46]VANEERTEN-JANSENMC,VELDHOENAB,PLUGGEmaterialsformicrobialelectrosynthesis[J].EnergyEnvironCM,etal.Microbialcommunityanalysisofamethane-Sci,2013,6(1):217224.■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■(上接第12页)用[J].印染,2018,44(17):2831,38.参考文献[5]于兴凯,卫杰刚,左建民.乙二胺二邻苯基乙酸钠的合成以[1]唐安喜.低泡沫环氧丙烷封端FMEE的合成与性能研究及在皂洗中的应用[J].染整技术,2012,34(9):3538.[J].精细与专用化学品,2022,30(3):3841.[6]杜辉,殷宁,赵雨花,等.蓖麻油基聚醚多元醇的制备及[2]徐铭勋.脂肪酸甲酯乙氧基化物及其磺酸盐的生产技术其表征[J].聚氨酯工业,2008,23(5):3941.与应用[J].化学工业,2012,30(7):3032.[7]欧秀琼,钟正泽,解华东,等.鸭油提取工艺研究[J].中[3]唐安喜.二元催化剂在脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE合国油脂,2020,45(9):811.成中的应用[J].中国洗涤用品工业,2022(2):3439.[8]王琛,卢吉超.马来酸酐-丙烯酸共聚物/FMES二元体[4]冯鹏耀,武守营,胡啸林,等.高效渗透剂的制备及应系在皂洗中的应用[J].印染,2022,48(3):5052.—26—