穩定性二氧化氯在液體洗滌劑中的應用

摘要：研究二氧化氯對液體洗滌劑發泡力、去汙力、粘性，表面張力及殺菌性的影響,並通過複配和篩選找到了最理想ClO2配比。二氧化氯對液體洗滌劑有一定的增粘性，同時對液體洗滌劑具有增強去汙力,減少表面張力，增大發泡力，增加消毒殺菌功能的特性。二氧化氯的濃度為4mg/mL時液體洗滌劑的性能達理想,去汙力較一般配比高1/4--1/3,pH值7.0--8.0,粘度600--640mPa.s,發泡力150--160mm,去汙力板組數22組,具有很好的殺菌消毒能力。

關鍵字：穩定性二氧化氯；殺菌消毒；液體洗滌劑；粘度；消毒劑

二氧化氯（clo2）是漢費萊.大衛（Humphry Davy）於1811年發現的，它在常溫下是一種黃色活黃綠色的氣體。具有與氯和臭氧相類似的刺激性氣體。11℃以下可凝結成深紅色的液體。由於分子中含有奇數個電子,上有很高的化學活性，其氧化能力是氧氣的2.6倍，消毒效果是氯氣的5倍^[1]。20世紀40年代以來，clo2在紙漿漂白，消毒殺菌，保險除臭，水質淨化，廢物處理等方面得到廣泛的應用。成功風靡歐、美、日本等發達國家的新一代消毒殺菌劑，具有高效、廣譜、快速，對人體和環境無害等優點。日本一家公司把二氧化氯與表面活性劑複配製成液體洗消劑，具有良好的洗滌消毒功能，在國內，二氧化氯主要應用於水處理和造紙工業,洗消劑是一種尚待進一步開發的洗滌劑新品種，很有發展前景。本文主要介紹了二氧化氯的性質，製備方法及其應用,並與液體洗滌劑進行複配，制出了一種性能優良的液體消毒劑，並考察了二氧化氯在液體洗滌劑中特性。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

LAS十二烷基苯磺酸（金陵石化公司南京烷基苯廠）：6501（1：1）（常州市太華化工有限公司）；AES（西安日用化學工業公司)；AEO-3(100%)(河南省偉達化工有限公司)；TX-10(99.6%)(上海杏西化工有限)；平平加-20（西安石油化工廠）；穩定性二氧化氯溶液（2.03%）(西安機電資訊研究所)；對二甲苯、乙醇、羥甲基纖維素鈉、氯化鈉，無水氯化鈣，MgCl2.7H2O，氫氧化鈉等均為試劑級。

PHS-3C精密pH計（上海雷磁儀器廠生產）；旋轉式粘度計NDJ-79(同濟大學機電廠生產)；JZHY-180介面張力儀（承德實驗機有限公司生產）；Ross-泡沫儀。

1.2 實驗步驟

在500mL的三口燒瓶中加入一定量的水，於一定溫度下加入AES，保持溫度不變一直攪拌至AES完全溶解；再加入其它表面活性劑，如6501、AEO、TX-10、OP-10、十二烷基苯磺酸鈉、平平加-20等，攪拌使表面活性劑混合均勻後，冷卻降溫。待溫度降溫後,再與一定量的二氧化氯溶液進行複配，然後加入羥甲基纖維素鈉活氯化鈉對洗滌劑調粘至規定的粘度。

2 結果與討論

2.1 產品的配方設計

表1 配方設計

2.2 固含量

從表2資料可以看出，配製的樣品洗滌劑的固含量達到了市場上洗滌劑的水準，介於雕牌洗滌劑與奇強洗滌劑之間，這說明樣品中表面活性劑及相應助劑用量和雕牌洗滌劑、奇強洗滌劑中的含量相當。

2.3 洗滌劑發泡力

根據發泡力的檢測方法,在室溫(約為24℃)下進行檢測，水的硬度與試液濃度嚴格按照國標進行配製，其結果如表3所示。

表2 固含量與水及揮發物含量

表3 各樣品的發泡力

表3結果顯示，市場上暢銷的產品（奇強、雕牌清潔劑）具有很好的發泡力，洗滌時具有很豐富的泡沫。從所測得的資料來看，只含非離子表面活性劑和少量助劑的洗滌劑，其發泡力比較小，泡沫不豐富且泡沫不細密、很疏鬆、不穩定，而含有陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的洗滌劑具有較高的發泡力，且泡沫很穩定，也很細密。

另外,加了二氧化氯的洗滌劑的發泡力並不是隨著二氧化氯濃度的增加而增大。當二氧化氯的濃度降低時，其發泡力有所增大；當二氧化氯的含量較高時，發泡力有所下降。所以，要獲得泡沫豐富的網洗滌劑，需將二氧化氯的濃度配製低一些；反之，則可以配製二氧化氯含量高一些的洗滌劑。

2.4 表面張力

表4資料顯示,本實驗所配製樣品的表面張力與市場上的清潔劑差不多，特別是配方3的表面張力略低於奇強、雕牌清潔劑。從這一點可以知道，配方3製成的洗滌劑在與污垢、油污的結合上比奇強、雕牌清潔劑都好。

表4 幾種樣品的表面張力

2.5 粘度

2.5.1 幾種樣品的粘度

6501、NaCl及CMC對液體洗滌劑有增粘性，且它們各自的特性不一樣。在此,討論了6501、NaCl及CMC對液體洗滌劑的粘度的影響，結果如表5。

表5 各樣品的粘度

從表5可知，所配製的樣品的粘度可以比市場上銷售的清潔劑的高，也可以比它們低，所以可以根據環境、實際需要製成不同粘度的洗滌劑。同時，二氧化氯有一定的增粘性，但並不隨著二氧化氯的濃度遞增而遞增,而是有一個最高點。

2.5.2 6501對產品粘度的影響

由圖1可以看出，6501的濃度較小時，液體洗滌劑的粘度變化不大；但當其用量增大到4%後,粘度隨著6501用量的增大而迅速增大，且此時配成的液體洗滌劑的透明性最好，溶液不分層、不渾濁，且具有很好的洗滌能力。所以，配製時6501的用量宜高於5%。

圖1 6501的用量對粘度的影響曲線

2.5.3 NaCl對產品粘度影響

從圖2中可知，NaCl的濃度大於3%時，液體洗滌劑的粘度隨著其用量的增加變化比較大；當用量達6%後,液體洗滌劑的粘度轉而下降。這表面NaCl調節粘度時，不應該加入得太多,因為NaCl的增粘性是靠改變液體洗滌劑的電性，與表面活性劑之間有一個電性平衡；達到電性平衡之前NaCl對洗滌劑有增粘性；達到電性平衡之後,加入NaCl強例子無機鹽破壞力表面活性劑由於電性平衡產生的電粘性，粘度反而下降。

2.5.4 CMC對樣品粘度的影響

從圖3中可以看出，當CMC的濃度達到2%以上時，液體洗滌劑的粘度有一個突變，但加入過多的CMC（0.4g/100mL），所配置的液體洗滌劑變得不透明、渾濁、分層、有絮狀,影響了液體洗滌劑的外觀，所以用CMC來調節液體洗滌劑粘度並不是理想的選擇。


圖2 NaCl的用量對粘度的影響曲線	圖3 CMC的用量對粘度的影響曲線

2.6 去汙性能

受實驗條件所限,同時為了方便,我們採用了人工洗玻片豐富，比較了所配樣品與市場上暢銷產品(雕牌洗滌劑、奇強洗滌劑)的去汙能力，結果如表6。

表6 不同樣品的去汙力

表6資料表明，添加二氧化氯後洗滌劑的去汙力比一般配方的洗滌劑要強許多，與資料介紹的相符合。而含有陰離子表明活性劑的洗滌劑的去汙力強於只含非離子表明活性劑的洗滌劑。可見,二氧化氯與表明活性劑確有“協同作用”,能夠增強洗滌效果。同等條件下,含有二氧化氯的洗滌劑可以減少其用量，也比市場上的洗滌劑去汙能力強。

2.7 洗滌劑的殺菌性

消毒劑對軍中進行殺菌的能力由抑菌圈的大小來決定,即把培養好的菌種配製於玻璃片上，然後滴一滴溶液於菌種上，在顯微鏡下幹茶細菌被滅的範圍,並記下次圈的直徑即所謂的抑菌圈的大小。對不同樣品的殺菌性能進行了檢測,其結果如表7。

表7 不同樣品的殺菌的效果（抑菌圈的大小）

從表7可以看出，所配製的洗滌消毒劑具有良好的殺菌消毒功能，其殺菌消毒能力於所配製的稀釋液的濃度成正比,濃度越大則其殺菌消毒能力就越好^[3]；在pH為2--8之間,相同濃度下，洗滌消毒劑的殺菌能力的變化很小，這表明pH對ClO2殺菌消毒能力的影響並不大。

3 結論

實驗中合成了不同組成的液體消毒洗滌劑，非別具有不同的特性：配方1具有低泡的特性，適合於餐具、水果、蔬菜的洗滌；配方2具有中泡、高粘性、去汙力強的特性，適合於餐具及衣物的機洗；配方3具有高發泡力、高粘性、高去汙力、強力殺菌消毒的特性,適合於餐具的消毒洗滌、傳染病人衣物和賓館、飯店的消毒洗滌以及需要消毒洗滌的其它行業。配方4、5、6都具有高泡、中粘度、去汙力強的特性，適合於手洗衣物、水果、餐具的洗滌。

總之,二氧化氯與表面活性劑複配製成液體洗消劑,具有良好的去汙力、洗滌消毒功能,具有很好的市場前景。

參考文獻

[1]東玉武，曹安堂，王春利，二氧化氯消毒劑的生產及應用[J].天津化工，2005，19（5）：38-39，44。

[2]張曉冬，中國餐具洗滌劑配方技術與市場發展趨勢[J].洗淨技術，2003（5）：41-43。

[3]諸愛士,蔣加新,蘇曉霞,亞氯酸鈉製備二氧化氯及其殺菌效果的研究[J].食品工業科技,2006(1):174-176。