一种无二噁烷的液体餐具洗涤剂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及日化领域，尤其涉及一种无二噁烷的液体餐具洗涤剂组合物及其制备方法。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高以及表面活性剂工业的发展，环保意识已经慢慢深入人心，人们对洗涤剂产品有着越来越高的要求和期望，对手洗餐具洗涤剂的关注点不再仅仅是其洗涤效果的优劣，而是更加注重其是否影响人体健康，是否容易生物降解，是否对环境无害等等。常见餐具洗涤剂所用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐表面活性剂在生产过程中不可避免会带来副产物二噁烷，其对人体皮肤及呼吸系统具有刺激性，而餐具洗涤剂的未来发展将是以绿色环保型为主流方向，因此，研发一款去污性能好、稳定性佳、无二噁烷副产物存在、具有大规模生产可行性的餐具洗涤剂具有一定的意义。
常用洗洁精通常以直链烷基苯磺酸盐(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐(AES)、十二烷基硫酸钠(K12)、α-烯基磺酸盐(AOS)、脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)等为主要原料，并复配一定量的两性表面活性剂或者非离子表面活性剂。其中，AES是一种性能优良的阴离子活性剂，具有很好的去污力和乳化力，但由于AES原料在生产过程中不可避免的会带有一种副产物二噁烷，它在化妆品中属于禁用的物质，而且在日常消费品中有严格的控制标准。而以烷基糖苷(APG)、十二烷基硫酸钠、脂肪酸甲酯磺酸盐为主要表面活性剂的无二噁烷餐具洗涤剂，其制作成本高，且因该类阴离子表面活性剂Kraff点比较高，产品在低温即-8℃至%200℃条件下产品容易结晶析出，影响消费者在寒冷季节的使用观感体验。
发明内容
针对现有市场上大部分餐具洗涤剂组合物中均因为使用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐%20(AES)而含有微量或少量的副产物二噁烷的技术问题，本发明提供了一种无二噁烷的液体餐具洗涤剂组合物及其制备方法，本发明通过严格控制直链烷基苯磺酸盐(LAS)、α-烯基磺酸盐(AOS)、烷基糖苷(APG)和椰油酰胺丙基氧化胺(CAO)的复配比例，研究组合物去污性能及低温稳定性，实现组合物的配制。所得洗涤剂组合物不含二噁烷，安全无害，在低温下可保持均一透明，且造价成本低，去污性能高于国家标准餐具洗涤剂且不差于传统含有AES表面活性剂的餐具洗涤剂同时，具有大规模生产可行性。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种无二噁烷的液体餐具洗涤剂组合物，含有以下质量百分数的组分：19-25％不含聚氧乙烯基团的阴离子表面活性剂、4-6％的两性表面活性剂、1-3％不含聚氧乙烯基团的非离子表面活性剂、0-0.5％的螯合剂、0-0.2％的pH调节剂、0-2％的无机盐，0-0.2％防腐剂、0-0.2％香精，余量水。
其中，所述阴离子表面活性剂至少包含直链烷基苯磺酸盐和α-烯基磺酸盐。
作为优选，所述直链烷基苯磺酸盐和α-烯基磺酸盐占液体餐具洗涤剂组合物的质量百分数比为(7.5-8.5％)∶(12-15％)。
作为优选，所述非离子表面活性剂为烷基糖苷。
作为优选，所述两性表面活性剂包含氨基酸类表面活性剂、甜菜碱类表面活性剂、咪唑啉类表面活性剂和氧化胺类表面活性剂中的一种或多种。
作为优选，所述两性表面活性剂为椰油酰胺丙基氧化胺。
本发明的所有原料中均几乎不含有二噁烷，因此对人体无害且绿色环保。然而如本申请背景技术中所述，不含二噁烷的表面活性剂普遍去污能力较弱或低温稳定性较差，因此若要研制一款不含二噁烷且兼具高去污能力和强低温稳定性的液体洗涤剂配方具有很大的技术难度。
本发明团队经过长期试验并结合理论基础，发现同时选用直链烷基苯磺酸盐(LAS)、α-烯基磺酸盐(AOS)、烷基糖苷(APG)和椰油酰胺丙基氧化胺(CAO)四种不同类型的表面活性剂，并严格控制四者的复配比例在本发明上述范围内时，可取得显著的协同效果。该配比下的组合物不仅去污性能高于国家标准餐具洗涤剂且不差于传统含有AES表面活性剂%20(含二噁烷)的餐具洗涤剂，并且在低温(-8℃-0℃)下可保持均一透明，即低温稳定性也非常出色。而当四者的配比不在本发明范围内时，去污能力或是低温稳定性均会出现明显的降低(详见实施例数据)。
作为优选，所述述螯合剂包含乙二胺四乙酸盐EDTA，二乙基三胺五乙酸盐DTPA，甲基甘氨酸二乙酸盐MGDA，谷氨酸二乙酸盐GLDA、二水柠檬酸钠的一种或多种，进一步优选GLDA和MGDA。
作为优选，所述防腐剂包括甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮、苯氧乙醇和尼泊金酯类中的一种或多种。
作为优选，所述无机盐包含钠盐和镁盐中的一种或多种。
一种液体餐具洗涤剂组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1：取水控制水温25～32℃，并加入螯合剂和大部分无机盐充分搅拌形成溶液。
S2：将阴离子表面活性剂依次加入到步骤S1所得溶液中，充分搅拌至完全中和，控制溶液pH为弱碱性。
S3：调节搅拌频率，依次向步骤S2所得溶液中加入两性表面活性剂及非离子表面活性剂，持续搅拌至原料充分混合，控制料液温度在35～42℃。
S4：向步骤S3所得料液中加入pH调节剂，控制pH值为中性，同时加入无机盐调节溶液粘度。
S5：向步骤S4所得料液加入防腐剂和香精，控制料液温度30～40℃，搅拌至充分溶解，最后静置至溶液澄清透明。
作为优选，S1中，搅拌速率为20-50r/min；S2中，搅拌速率为30-50r/min；S3中，搅拌速率为30-50r/min。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明洗涤剂组合物的原料中不含带有二噁烷的组分，安全无害，绿色环保。
(2)本发明通过严格控制直链烷基苯磺酸盐(LAS)、α-烯基磺酸盐(AOS)、烷基糖苷(APG)和椰油酰胺丙基氧化胺(CAO)的复配比例，研究组合物去污性能及低温稳定性，实现组合物的配制。所得组合物在低温下可保持均一透明，且造价成本低，去污性能高于国家标准餐具洗涤剂且不差于传统含有AES表面活性剂的餐具洗涤剂同时，具有大规模生产可行性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种无二噁烷的液体餐具洗涤剂组合物，含有以下质量百分数的组分：19-25％不含聚氧乙烯基团的阴离子表面活性剂、4-6％的两性表面活性剂、1-3％不含聚氧乙烯基团的非离子表面活性剂、0-0.5％的螯合剂、0-0.2％的pH调节剂、0-2％的无机盐，0-0.2％防腐剂、0-0.2％香精，余量水。
其中，所述阴离子表面活性剂至少包含直链烷基苯磺酸盐和α-烯基磺酸盐。
作为优选，所述直链烷基苯磺酸盐和α-烯基磺酸盐占液体餐具洗涤剂组合物的质量百分数比为(7.5-8.5％)∶(12-15％)。
作为优选，所述非离子表面活性剂为烷基糖苷。
作为优选，所述两性表面活性剂包含氨基酸类表面活性剂、甜菜碱类表面活性剂、咪唑啉类表面活性剂和氧化胺类表面活性剂中的一种或多种。
作为优选，所述两性表面活性剂为椰油酰胺丙基氧化胺。
作为优选，所述述螯合剂包含乙二胺四乙酸盐EDTA，二乙基三胺五乙酸盐DTPA，甲基甘氨酸二乙酸盐MGDA，谷氨酸二乙酸盐GLDA、二水柠檬酸钠的一种或多种，进一步优选GLDA和MGDA。
作为优选，所述防腐剂包括甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮、苯氧乙醇和尼泊金酯类中的一种或多种。
作为优选，所述无机盐包含钠盐和镁盐中的一种或多种。
一种液体餐具洗涤剂组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1：取水控制水温25～32℃，并加入螯合剂和大部分无机盐充分搅拌形成溶液，搅拌速率为%2020-50r/min。
S2：将阴离子表面活性剂依次加入到步骤S1所得溶液中，充分搅拌至完全中和，搅拌速率为30-50r/min，控制溶液pH为弱碱性。
S3：调节搅拌频率，依次向步骤S2所得溶液中加入两性表面活性剂及非离子表面活性剂，持续搅拌至原料充分混合，搅拌速率为30-50r/min，控制料液温度在35～42℃。
S4：向步骤S3所得料液中加入pH调节剂，控制pH值为中性，同时加入无机盐调节溶液粘度。
S5：向步骤S4所得料液加入防腐剂和香精，控制料液温度30～40℃，搅拌至充分溶解，最后静置至溶液澄清透明。
具体实施例
稳定性：参照GB/T%209985《手洗餐具用洗涤剂》中的规定对耐热和耐寒稳定性进行评测。耐热稳定性：在(40±2)℃下保持24h，恢复至室温后与实验前无明显变化，表示稳定性好，标记为“√”；耐寒稳定性：在(-8±2)℃下保持24h，拿出立即观察与实验前无明显变化，表示稳定性好，标记为“√”
去污性能测试：按照GB/T%209985《手洗餐具用洗涤剂》中的泡沫位法及仲裁法进行去污性能评价。记录各实例的洗盘数及去油率数据，分别计算与国家标准餐具洗涤剂洗盘数及去油率数据的比值，比值数据大于1，表示去污性能优于国家标准餐具洗涤剂；比值小于1，表示去污性能弱于国家标准餐具洗涤剂。
由实施例1、2、3及对比例1、2、3、4数据可知，当AOS与LAS质量比在本发明优选范围之内时，配方耐寒抗冻性较好，当超出AOS与LAS的比例时，配方低温稳定性呈现较差的状态，在-5℃条件下有晶体析出趋于浑浊状态，如对比例1、2、3、4，且当配方中LAS 持续增加时，配方的低温稳定性越差，在0℃条件下就会出现浑浊状态；而在以上实施例中，所得配方的洗盘数及去油性能均优于国家标准餐具洗涤剂。
实施例4、5、6研究了烷基糖苷(APG)与椰油酰胺丙基氧化胺(CAO)含量对组合物稳定性及性能的影响。对比实施例4、5、6及对比例5、6，当配方中烷基糖苷APG含量增加时，对配方去油的协同增效作用更明显，即配方组合去油率随着烷基糖苷量的增加，去油率更好，当APG含量小于1％时，配方低温抗冻性较好，但去油率低于国家标准餐具洗涤剂，而当APG含量较大时，如对比例5，配方虽然去油率有所上升，但配方的低温稳定性会降低，在-5℃及0℃条件下会有晶体析出，出现浑浊状态，主要是由于烷基糖苷(APG)冻点低，加量使用时会影响配方的低温抗冻性；另一方面，CAO对配方低温稳定性影响不大，但主要影响配方的洗盘数，当CAO含量较多时，如实施例4及对比例6，配方低温性能均较好，且洗盘数也较高，而随着CAO比例下降如实施例4、5、6及对比例5，配方洗盘数呈下降趋势，甚至会低于国家标准餐具洗涤剂，如对比例5。
对比例7、8、9、10分别使用不含聚氧乙烯基团的十二烷基硫酸钠(K12)等比例替换实例7中LAS、AOS、APG及CAO，研究K12在该配方体系组合中配方稳定性及性能。由表中数据可知，使用K12分别等比例替换LAS、AOS、APG及CAO后，配方低温耐寒抗冻性较差，在0℃甚至2℃条件下，组合物有晶体析出，出现浑浊状态，，可见并非任意不含二噁烷的表面活性剂都能够替换本发明中的表面活性剂。只有当选用本发明特定组成的表面活性剂时才能够兼具低温抗冻性和去污性。
实施例8及对比例11研究了无二噁烷的餐具洗涤剂与传统含有AES表面活性剂的餐具洗涤剂的稳定性及性能。结果可以看到，本发明提供的组合物配方洗盘数及去油率不差于与传统含AES表活洗涤剂(甚至在洗盘数比值上还有一定程度的提升)，同时本发明提供的组合物不仅低温耐寒抗冻性优于传统AES表活洗涤剂，且配方不含有二噁烷存在的风险，更加符合洗涤绿色化的发展趋势。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
