宋榕華
(科萊恩化工(中國(guó))有限公司,上海 200335)
織物漂白技術(shù)從古至今的發(fā)展歷程可以大致分為4個(gè)階段:第一階段就是利用陽(yáng)光進(jìn)行漂白的古代;第二階段是約在1850年問(wèn)世的NaOCl氯漂;第三階段的標(biāo)志性產(chǎn)品是1907年推出的過(guò)硼酸氧漂;第四階段是自1980年推出并發(fā)展至今的漂白活化劑。
在古代,陽(yáng)光漂白(水、氧氣和光照)需要作用很長(zhǎng)時(shí)間,同時(shí)要受到天氣條件等因素的制約。采用NaOCl進(jìn)行氯漂的效果很好,而且消毒作用很好。但是,由于NaOCl具有強(qiáng)腐蝕性,故用其漂白時(shí)極易對(duì)染料、顏色和纖維造成損傷。用過(guò)硼酸進(jìn)行氧漂克服了上述缺陷,并且洗滌和漂白一步完成。 但是,這種漂白需要在70至95℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,對(duì)于許多家庭而言很難實(shí)現(xiàn)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來(lái),以TAED為代表的漂白活化劑應(yīng)運(yùn)而生,TAED與過(guò)碳酸鈉形成活性漂白,此種漂白是一種相對(duì)溫和的漂白活化劑,在40至60℃的溫度范圍內(nèi)即可以發(fā)揮漂白功能。
TAED就是四乙酰乙二胺,其結(jié)構(gòu)如下,
TAED在過(guò)氧化氫的條件下, pH值在10左右,可以反應(yīng)生成過(guò)乙酸。過(guò)乙酸是一個(gè)活性基團(tuán),此處的作用有二個(gè):一是漂白去污漬,且抑制顏色的轉(zhuǎn)移;二是在衛(wèi)生除菌方面,可以降低微生物的菌落數(shù),阻止生物膜的形成。
從曲線圖可以直觀看出,TAED的去污能力與洗滌溫度有很大關(guān)系,即洗滌溫度越高,去污能力越強(qiáng)。具體如圖1。
TAED的優(yōu)點(diǎn)有:1、洗滌溫度在40至80℃時(shí),TAED是最好的漂白活化劑,此時(shí)它具有成本優(yōu)勢(shì);2、如洗滌溫度在40至80℃,它能確保實(shí)現(xiàn)潔凈洗滌;3、操作簡(jiǎn)單,儲(chǔ)存穩(wěn)定;4、對(duì)于消費(fèi)者和環(huán)境都是安全的。所以,可以這樣說(shuō),不論從生產(chǎn)和應(yīng)用方面考慮,TAED都是可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)品。
圖1 TAED 去污能力與洗滌溫度的關(guān)系
TAED的缺點(diǎn)有:1、當(dāng)洗滌溫度在20至40℃時(shí),它的去污能力不太理想;2、它對(duì)憎水性污漬的去除能力也相當(dāng)差。
當(dāng)今,衣物洗滌面臨的新挑戰(zhàn)是 :1、可持續(xù)發(fā)展要求我們有效地洗滌,如節(jié)水、節(jié)電、低溫洗滌,在中國(guó)以常溫洗衣機(jī)居多;2、食用油污種類越來(lái)越繁多;3、市場(chǎng)上涌現(xiàn)出來(lái)更多的新穎時(shí)尚的敏感織物和染料;4、消費(fèi)者要求低溫洗滌、提升除菌效果,等等。
總之,新的污漬的出現(xiàn)以及洗滌溫度的降低,要求提升洗滌劑的漂白體系。再加上老齡化人口的增多和全球新出現(xiàn)的細(xì)菌,也要求提升洗滌劑的衛(wèi)生效果。在這種情況下,標(biāo)準(zhǔn)的TAED已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代衣物洗滌的要求了。
為了克服TAED的不足,科萊恩開(kāi)發(fā)了低溫漂白活化劑顆粒 Peractive?Perfect Clean(PPC)。它是白色可流動(dòng)顆粒(見(jiàn)圖2),其組分是TAED和DOBA(癸酰氧基苯甲酸)。PPC有助于提升低溫下漂白去污能力, 它對(duì)于憎水性污漬也有效,而且也可以帶來(lái)低溫除菌的效果。
PPC的結(jié)構(gòu)和機(jī)理是,癸酰氧基苯甲酸(DOBA)在過(guò)氧化氫的作用下,pH值在10左右,生成過(guò)癸酸(圖3)。過(guò)癸酸能在低溫下漂白去除憎水性污漬,如咖喱漬、番茄漬、有色脂肪漬和油漬。由于PPC是由DOBA與TAED復(fù)配而成的,所以它具有TAED協(xié)同效應(yīng),能提升殺菌效果。
圖2 Peractive? Perfect Clean(PPC)白色顆粒
圖3 癸酰氧基苯甲酸的結(jié)構(gòu)和機(jī)理
PPC在20℃時(shí)能去除油污。下列的實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明它的特性。將油污涂在全棉針織樣布上,油污有番茄沙司/油,咖喱/油,番茄醬/油,南瓜子油 和 Annatto油(一種巴西炒菜油,很難洗去)。 將TAED和PPC以相同的當(dāng)量配制成洗滌劑,在相同的洗滌條件下,洗滌的溫度都在20℃時(shí)檢查洗滌的效果。
從圖4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,經(jīng)過(guò)TAED洗液的洗滌,織物上所有的油污都洗去了很多,但是,巴西炒菜油還是很明顯沒(méi)有洗凈;而經(jīng)過(guò)PPC洗液洗滌后,織物上的所有油污基本都被洗凈,即使頑漬——巴西炒菜油也基本去除。由此可以得出結(jié)論:與TAED相比較,PPC在低溫去漬,尤其是在去除油漬方面更有效。
另一項(xiàng)試驗(yàn)是對(duì)比DOBA和TAED對(duì)于顏色的損傷程度,見(jiàn)圖5。試驗(yàn)的條件是,將相同當(dāng)量的DOBA和TAED的洗液,在洗滌溫度為40℃洗滌20次,然后將樣布作對(duì)比。可以看出,DOBA比TAED對(duì)于顏色更溫和。
圖4 TAED與PPC對(duì)油污的去除效果比較
圖5 TAED與PPC對(duì)于顏色的損傷程度比較
通常,革蘭氏陽(yáng)性菌、酵母菌和真菌在40℃下能夠存活。這給洗衣機(jī)洗滌時(shí)造成了交叉污染的可能性。TAED洗滌過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)乙酸不能在低溫洗滌的情況下發(fā)揮很好的除菌作用。從下面的試驗(yàn)中,可以看出PPC在20℃時(shí)能夠有效除菌,具體過(guò)程如下:
選取四種菌,分別是綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌和紅色毛癬菌。試驗(yàn)的方法是,先將此四種菌以相同的量分別置入四個(gè)相同大小的玻璃器皿中,然后分別用相同量的洗液在21℃浸泡15分鐘,洗液分別為標(biāo)準(zhǔn)洗衣液、含有過(guò)碳酸鈉的洗衣液、含有過(guò)碳酸鈉和TAED的洗衣液、含有過(guò)碳酸鈉和PPC的洗衣液。通過(guò)檢查細(xì)菌的殘存來(lái)查看此洗液除菌能力。具體的實(shí)驗(yàn)效果和數(shù)據(jù)請(qǐng)見(jiàn)圖6、圖7。
從圖7可以看出,在相同的條件下,只有PPC除菌力最強(qiáng),就是對(duì)于最難除去的紅色毛癬菌除去率也能達(dá)到99.9%。而只用過(guò)碳酸鈉的洗液,雖然也能除去部分的綠膿桿菌,但是對(duì)于金黃色葡萄球菌、白色念珠菌和紅色毛癬菌幾乎沒(méi)有作用。同樣也可以看出,TAED對(duì)于金黃色葡萄球菌、白色念珠菌和紅色毛癬菌幾乎沒(méi)有作用。
圖6 PPC的殺菌效果
圖7 殺菌效果比較
綜上所述,PPC 具有以下幾個(gè)方面的明顯優(yōu)點(diǎn):
1、PPC對(duì)于憎水性污漬和油性/油脂性污漬有著極強(qiáng)的親和力;
2、PPC 改善了20至40℃時(shí)的去污能力;
3、PPC有著優(yōu)異的廣譜殺菌效果;
4、PPC 對(duì)于顏色和衣物是安全的;
5、PPC對(duì)于消費(fèi)者和環(huán)境是安全的;
6、PPC 具有DOBA 和TAED雙重優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)DOBA和TAED的綜合性能進(jìn)行了比較,包括冷水洗滌、親水性污漬、憎水性污漬、色澤保護(hù)和除菌性等多個(gè)方面的表現(xiàn)。可以發(fā)現(xiàn):PPC除了在清除親水性污漬方面效果比TAED稍差些外,其他方面的表現(xiàn)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于TAED(圖8)。
圖8 DOBA和TAED的性能比較
隨著綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展理念的深化推廣,市場(chǎng)需求推動(dòng)了新洗滌劑的開(kāi)發(fā)??迫R恩開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品Peractive?PPC擴(kuò)展了漂白產(chǎn)品范圍。該產(chǎn)品有著優(yōu)異的除去油污的性能,低溫時(shí)有效,且提高了除菌能力。因此,Peractive?PPC可以顯著改善洗衣產(chǎn)品的綜合性能,給消費(fèi)者提供相當(dāng)明顯和有效的洗滌效果。
自1980年以來(lái), 科萊恩是全球TAED主要生產(chǎn)商。得益于公司先進(jìn)和連續(xù)的生產(chǎn)工藝,它的產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定??迫R恩有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的TAED 以及特殊規(guī)格的 TAED 來(lái)滿足不同客戶的需求,如:有機(jī)和無(wú)機(jī)粘合劑、不同粒徑和不同形狀、不同活性物含量、不同的幾種顏色,等。此外,科萊恩優(yōu)化了TAED最佳產(chǎn)品性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性 。這個(gè)產(chǎn)品的商品名是 Peractive?。
除了顆粒TAED,科萊恩還有液體的漂白活化劑 Peractive?LAC, 主要用于工業(yè)和公共設(shè)施??迫R恩有20多年的各類漂白體系的經(jīng)驗(yàn),包括漂白活化劑,過(guò)酸和漂白催化劑,可以為客戶提供全球的技術(shù)服務(wù)。
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科萊恩是全球領(lǐng)先的特種化學(xué)品公司,總部設(shè)在巴塞爾附近的穆頓茲(Muttenz)。科萊恩由全球100 多個(gè)公司組成,截至2011年12月31日擁有約22,149 名員工。2011財(cái)政年的銷售額逾74 億瑞士法郎。公司的產(chǎn)品架構(gòu)分為以下11個(gè)業(yè)務(wù)單元:添加劑業(yè)務(wù)單元、催化劑和能源業(yè)務(wù)單元、乳液、洗滌及中間體業(yè)務(wù)單元、功能材料、特種工業(yè)與消費(fèi)品業(yè)務(wù)單元、皮革服務(wù)業(yè)務(wù)單元、色母粒業(yè)務(wù)單元、石油與采礦服務(wù)業(yè)務(wù)單元、特種造紙業(yè)務(wù)單元、顏料業(yè)務(wù)單元、紡織化學(xué)品業(yè)務(wù)單元?;谒拇髴?zhàn)略支柱,科萊恩致力于可持續(xù)增長(zhǎng)和未來(lái)具有發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域,以創(chuàng)造價(jià)值。這四大戰(zhàn)略支柱分別是:改善盈利率、創(chuàng)新研發(fā)、新興市場(chǎng)快速增長(zhǎng)、通過(guò)互補(bǔ)收購(gòu)或者資產(chǎn)剝離實(shí)現(xiàn)優(yōu)化產(chǎn)品組合。