含磷_无磷洗衣粉洗涤效果与环境影响讨论
贵州师范大学学报(自然科学版)第20卷第4期Vol.20.No.4
2002年11月Nov.2002文章编号:1007—5570(2002)04-0075-03
含磷、无磷洗衣粉洗涤效果与环境影响讨论
刘国清1,黄海燕2
(1.邵阳市钢厂,湖南邵阳 422000;2.邵阳师专化学系,湖南邵阳 422000)
摘要:以常用表面活性剂LAS,AEO—9和助剂STPP、4A沸石,SKS—6的性能,比较含磷、无磷洗衣粉的去污力及对环境的影响。结果是,SKS—6可取代4A沸石制成去污性能良好的无磷洗衣粉。关
键
词:洗衣粉;表面活性剂;洗涤助剂;去污力;环境
中图分类号:O613.62 文献标识码:A
Adiscussionaboutdetergencyeffectandenvironmentalimpactof
phosphaticwashingpowdersandnonphosphatepowderdetergent
LIUGuo-qing,HUANGHai-yan
1
2
(1.ShaoyangSteelWorks,Shaoyang,Hunan422000,China;
2.DepartmentofChemistry,ShaoyangTeachersCollege,Shaoyang,Hunan422000,China)
Abstract:TakingthecharacterisiticsofsurfactantLAS,AEO—9andbuilderSTPP、4Azeolite、SKS—6,wecompareddetergencyandenvironmentalimpactofphosphaticwashingpowdersandnonphosphatepowderdetergent.TheeffectisthatSKS—6canbeusedasanewbuilderforgoodcleaningpropertiesinsteadofnonphosphatepowderdetergentwadefrom4Azeolite.
Keywords:washingpowders;surfactants;detergencybuilders;detergency;environment
亡等现象。经测定此类水域含磷量高。随后,美
1 问题的提出
随着国民经济发展,人们生活质量水平的提高。高质量的生活其中包含个人和环境的洁净,而洁净由洗涤剂保证。
长期以来,人们生活用洗涤剂产品耗量最多的是洗涤衣料用重垢型洗涤剂,即洗衣粉。洗衣粉包括含磷洗衣粉和无磷洗衣粉。
20世纪70年代,一些发达国家人口密集地区的流水不畅,水域出现富营养化问题,即藻类过长,水底细菌过量繁殖,含氧量下降,水质变坏,鱼类死
收稿日期:2002-05-23
国、欧洲等一些国家和地区相继法规限制或禁止含
1、2、3]
磷洗涤剂的生产[。
在我国南方,仅50万人口的城市,其河流水域也出现水质黑污浑浊,水底藻类过长,鱼类等水产动物越来越稀少的现状,此种现象,枯水季节更为严重。当然这种水域有工业废水污染;也有农业使用化肥、农药污染;但更不能排除城市居民生活洗涤排水的污染。
研究开发既能满足洗涤效果日益攀高的需求,又能保护好生态环境的洗涤剂产品,是当前洗涤剂行业所需不断研究的重要课题之一。也是我国加
贵州师范大学学报(自然科学版) 第20卷
入WTO后参与世界市场竞争的手段。 洗衣粉的去污力是考核洗衣粉洗涤效果的主要指标之一。
2.4.1 STPP去污力实验
第一组试验用LAS∶STPP=1∶1.5(质量比)干混合后,加入生活用自来水成洗液;洗液中以含不同浓度的混合料进行试验,结果见图1;第二组试验用LAS与STPP不同比例的干混合粉在定浓度的洗液中进行,试验结果见图2
。
2 实验部分
2.1 实验原料
在工业生产现场抽取阴离子表面活性剂LAS、非离子表面活性剂AEO—9、助剂STPP、4A沸石、SKS—6。
以上原料都符合国家质量规定,合格。2.2 实验用仪器
QW—Ⅱ型瓶式去污试验机;QBDJ—I型白度计。
2.3 实验用原料性能简介
[4、5、6]
2.3.1 LAS:烷基苯磺酸钠,具有优良的泡沫特性,生物降解性好,耐酸、碱性好;但对水的硬度敏感,当水的硬度增加时,其洗涤力迅速降低。2.3.2 AEO—9:脂肪醇聚氧乙烯醚(又称平平加),具有耐硬水性好,去油污力强,泡沫丰富,对皮肤刺激性小等性能;与LAS复配综合效果好。2.3.3 STPP:三聚磷酸钠,俗称五钠,是长期以来洗涤剂配方中的助剂,特点是无毒、价廉,螯合Ca2+、Mg2+能力强;具有乳化,分散,增溶及与LAS显著的协同效应等性能;但洗涤污水使水域富营养化,破坏生态环境。
2.3.4 4A沸石:具有与Ca2+、Mg2+较强的交换性,有缓冲、分散和抗再沉积作用性能;但在水中,其碱性成分发生溶解,使原来结晶的硅铝酸盐转变成非晶体物质,最终有可能残留沉积于洗衣机、水管中或附着于衣物上,污水排入下水道或河流沉积形成污泥,造成环境污染。2.3.5 SKS—6:结晶型层状硅酸钠,具有水溶性好;为洗液提供碱性及优良的pH缓冲能力;与过碳酸钠等敏感性漂白剂有良好的配伍性;与纯碱配伍使用取代沸石性能优越。2.4 实验[7、8、9]
图2 不同LAS/STPP配比的去污力
图1 洗涤液中表面活性剂加STPP
不同浓度时的去污力
2.4.2 SKS—6与4A沸石去污力比较实验去污力测试用2组混合料进行。1组:4A沸石23.0%、纯碱10.0%、聚酸盐5.5%;2组:SKS—627.0%、纯碱5.0%、聚酸盐5.0%。2组配
图3 SKS—64A沸石去污力比较实验
第4期 刘国清,黄海燕:含磷、无磷洗衣粉洗涤效果与环境影响讨论
料均为质量百分数。试验结果见图3。
2.4.3 STPP、4A沸石、SKS—6去污力比较实验试验按国内统一洗衣粉配方,配方中各种原料用量相同。用量(质量比):LAS12.0%、AEO—94.0%、纯碱10.0%、元明粉47.7%、CMC1.0%、荧光增白剂0.2%、香精0.1%、助剂用量也相同为25.0%;1组助剂SKS—6,2组助剂STPP,3组助剂4A沸石。人工将原料在盆、缸中混合好后,经10目筛筛分,筛下成品取样称量实验,结果见图4
。
综上所述,用于洗衣粉配置用的助剂:STPP软化硬水性能强。其配置的洗衣粉,相对来说,去污力指数较高,但洗涤污水不利于生态环境的保护;用4A沸石配置的洗衣粉,虽洗涤污水不会使水域肥化,但产生沉积污泥,也不是保护环境的最佳助剂;SKS—6具有较强的交换Ca2+、Mg2+功能。SKS—6易溶于水,并且显示出碱性及pH缓冲能力,可减少洗涤剂中强碱性成分如纯碱的配入量,利于降低洗涤液的碱性刺激。而4A沸石不能赋予碱性,无pH缓冲能力,所以使用4A沸石的洗衣粉需配入较多的纯碱或硅酸钠。另外,SKS—6还易于浓缩化,便于配置浓缩洗衣粉,非常符合洗涤剂发展趋势。SKS—6另一最大特点是洗涤污水对生态环境无破坏作用。
4 结束语
SKS—6作为无磷洗衣粉的主助剂,性能上优
图4 去污力指数
于4A沸石。利用我国较丰富的硅酸盐资源,开发生产高品质的SKS—6原料,具有广阔的市场竞争前景。广泛使用无磷洗衣粉,取代含鳞洗衣粉,保护好生态环境,还有待于提高国民的共识。
3 实验结果讨论
由图1可看出洗涤液的去污力随着LAS与STPP混合物总量的增加而增加,曲线存在一个突跃区。突跃以后,洗涤液中随洗涤剂的进一步增加,去污效率提高幅度减缓。图2说明洗涤剂的去污力随着STPP的比例增加而提高。
据资料报道,SKS—6在25℃时,结合Ca能力略底于4A沸石,但结合Mg2+能力远优于4A
[4]
2+
参考文献:
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涤白棉对照布法[S].
沸石。当温度升高、pH值升高时,SKS—6交换Ca2+、Mg2+能力增强。而且,在保持洗衣粉漂白活性性能方面,洗涤剂在37℃储存3周后(空气相对
温度70%)保留残余有效氧,4A沸石为助剂的只20%左右,而SKS—6为助剂的有80%,1∶4的比例,SKS—6对提高洗衣粉漂白剂的贮存稳定性很有利。
由图3可知,在2组配方中,第2组助剂SKS—6配入27.0%代替第一组4A沸石配入23.0%,而纯碱减少5.0%,此配方各项洗涤性能均优于第一组。
图4中,很明显在3组洗衣粉中,第1组,即以SKS—6为助剂的洗衣粉与相对标准粉去污力比较,其比值最高。