烷基多糖苷在洗涤剂中的应用前景

烷基多糖苷在洗涤剂中的应用前景 厶／l 墨 皇 轻工业化学研淅无律枷 孙们纠、 擅蔓 烷基多糖苷 (APG)是新一代非离子表面活性剂其特性在于． 与其他 面 性剂配 伍性好，皮肤刺檄性低 ，生物件性好 ，毒性低 。本文着重介绍APG 洗1馨荆和轻垢液抚涤剂 等力 情詈 鸯舾普非离早鲁面话标捌 》 ． 唛j癖蚤，＼， 关t调堡薹垒甑苴非离子蠢面适盎趔 。 d。 ⋯ I Abstract Alkylpolyglucosfde beloⅡ t0 the group of nonionic s~rfactants． The advantages of APGs are：syne rglstic effects with othef surfactants givin g tLe posslbitity of redttction of sttrfactantl} 1o skila-irritation·fsvourable ecotox datas． The ma{Tt field of application for APGs will be in mR‘ nual d~shwasbing detergents，followed by liqaid dete rgents． Key Words A1kyip0】vg‘ucoside n0nionic surfac ms 1 概 况 烷基多糖苷 (APG)早在100年前首次 报导， 但一直未实现工业化【” 到80年代后 期，一些国家开始大量研究工作．2 J。168,8年 德国Henkel公司建屯~O00t／aAPG中 试 装 置，1993年扩大至2．5万吨t／a，生产的产品 名为Plantaren一2000(离岸价65美分，磅) 1987年法国Seppic公司将少量APG投放市 场，并扩大设备至 1万t／a。1989年日本 用 APG配制餐具洗涤剂投放市场。 近年来我国一些单位，如中国日化所、 天津市界面与肢体化学研究所、大连理工大 学化工学院、吉林大学化学系、湖南科学院 化学所、湖北美华日用化工厂、广东广宁中 南精细化工厂 (能力lO00t／a)和鞍山 化 工 一 厂 (能力500t／a)等都先后投入烷基多糖 苷的研制工作，而且己达到中试 或 生产 规 6 模。 APG是以脂肪醇与葡萄糖或淀粉 为 原 料经转糖苷化反应制成 (见图 I)。在反应 过程中控制反应条件达到理想的 DP值 (平 均聚合度)。蒸馏出过量醇，返 回 循 环 系 统。平均聚合度为I．4C ～c“基多 糖 苷 分 析结果示于图 2。 诺疗： 图 1 APG生产方法示意 图 维普资讯 http://www.cqvip.com Hf： 图 APG典型结构式 APG应用特性 。 在于： (1)同多种表面活性剂配伍具有良好 的协同效应，在相同效果下可节省其它表面 活性剂用量。 (2)泡沫性能比一般非离子表面活性 剂好，适用手洗餐具洗涤剂。 (3)低刺激、温和性表面活性剂，可 于配制手洗餐具洗涤剂和手洗洗裱剂性能方 ． 面，易生物降解和毒性低。 (4)所用脂肪醇，葡萄糖及淀粉大部 分是取白天然原料。 以手洗餐具洗涤剂与手洗洗涤剂为例， 说 聊APG的应 用情况。 2 在手洗餐具洗涤剂中的应用 评定手洗餐具洗涤剂产品质量的三大要 紊是，去污力、皮肤相容性和生态环境 。 2．1 去污 力 表 1是餐洗剂选择配方参考。阴离子表 面活性剂仍然为主要表面活 性 荆。APG可 以作为次要表面活性剂。它比一般次要表面 活性剂如甜菜碱或烷基醇酰胺相比，用量明 显增高。有人~Tell函试验法进行去污 力测 定表明 }APG与通用的阴离子表面 活 性 剂(如直链烷基苯磺酸盐、仲烷基磺酸盐、脂 肪醇硫酸盐)复配时显示突出的协同效应。 DP=1．4的C 2～C．4APG，比碳链 较 长 和 DP值较高的产物强得多。图 3是APG在同 二元石油原料的表面活性剂复配时对油污的 去污力，可见配比恰当去污力会显著提高。 寰 1 含 P^G手洗鲁其浼潦嗣●膏E方 组 成 橱 直链烷 基苯 磺聩盐 仲烷基 磺 馥盐 10～30 烷基硅 硫 酸盐 烷 基蒜 馥盐 烷 基多糖 昔 <15 舌比菜碱 烷基醇 酰脖 < 5 氧化扭 陆 烷菩 醛 按馥 盐 辅 助料 (蛋 白质 聚台翱 ) < 2 助 l牟荆 ． <1O 香 料 < 1 色 料 <0·1 防腐莉 <0· 承 用 量 图 3 APG在同直链烷基苯磺酸盐 (LAS) 和烷基磺酸盐(SASj复配H寸的击污力 方法 Teller一试验 洼 条 件t试验 谤垢 牛膳 敢 度-0．15g恬性物／L 洗 辫温度 一50℃ 水 硬 度 一16。d 图4 APG在同脂肪醇硫酸盐复箭时的 ， 去污力 方瑶 l Te1Ier·试验法 ， 条件一污 垢t牛脂 或淀粉·蛋白质·油脂 浓 度一0·15g或0．12g话性鞠，L 慌辣 温度一5O℃ 或l5℃ 水 硬 度}16‘d 7 维普资讯 http://www.cqvip.com 图4为APG与植物油原料的表面活性 剂 复 配时的击污力。表明，APC良好的协 同效 应在于 它能配制出优 良的产品，或在同等 洗涤效率下降低总有效物的用量并减少对环 境 的污染。 2．2 皮肤相窖性 利用改进的Duhring—Kammer-试 验 (封闭皮肤接触试验) 进行APG皮 肤 相 窑性试验。选择的试液浓度可引起皮 肤 反 应。图 5为通用表面活性剂与APG复 配 时 的试验结果。在有效物含量相 同时，与APG 复配都会使相应的刺激性降低。 2．5 生惫环境性质 生吝环境要求的唯一标准就是和表面活 性剂的生物降解性和毒性 。表 2和 3是关于 APG生物降解性和对生物毒性的分析 结 果 表明，APG具有最佳的生态毒性理学性能。 表 4说嘲APG对人体的毒理学情况。 如果将APG同一些生物降解性 好 的表 面活性剂复配所制产品符合生态环境要求。 表 5示出含APG的洗涤剂降低表面活 性 剂 用_量的情况。估计西欧用于手洗餐具洗涤剂 的表面活性剂约29万t。如果将配用APG而 减少有效物含量2oN的l优质产品投放市场， 这就意味着排入废水的表面活性剂将减少5． 8万t。尽管产品有效物含量减少了，但其去 污力却提高了 (图 6)。可见在剂量相 同时， 产品B与产品A相比，排入废水的表面活 性 剂量约减少了20 。 ■ ■■I lJ ●●●■● ▲■tI —— 舢 ——4■—■r俐 ‘J I ^一 -褂 ■—■—■● 图 5 皮肤相容性分 析情况 方涪 ：密闭 皮肤 接触试 驻}条 件：zO千男盘I 有效 静古量 ： 1 i霄性静 I应试时 问：24小时 ■ 萱 J主 t 蕾 羞嚣剌 器 图 6 活性物含量与去污力的对比 方{击：Te ller一试验{击，条件：试验菏垢：牛 膳及淀糟一蛋白质一油脂I浓度：0．5及O·衄 产品，L，慌绦温度t6O℃及45℃，木硬度t16‘d。 寰 2 c ： AFG的生物阵一住 试验景 件 绪 果 分析参 数 需氧降解 密闭平面试验 7l～73 BSB30／CSB 设 进OECD铺造试 验 7Z～80 C一衰 减 Coupled—U日ire-试驻 8g±2 C一衰减 代 谢物 试验 ’1O1．8±2 ( 寰毳臣 隈氧 降辑 ECET0C一试 验 08．6±7．1 C一衰 碱 3 在衣用洗涤剂中的应用 PAG目前主要用于液体洗 涤 剂，因 为 它泡沫性能好，皮肤刺激性低。故适于配制 精细织物洗涤剂 ”。 5．1在精织物洗涤剂中的应用 本文所述精细织物洗涤剂，不含漂 白剂 和莹光增 白剂的轻垢洗涤剂。它适于低温洗 涤易损的精细织物。表 5、 6是含 APG同 不含APG配方的对比。 从表 5、 6看出 基于APG同其 他 表 面活性剂具有协同效果，故在洗涤效果相同 时表面活性剂用量却少 于市场上通用精 细织 物洗涤剂约20 左右。图 7和 8示 出，含 APG 的精织物洗涤剂同市场上通用的不 含 APG精细织物洗涤剂的去污力比较。另外， 配方中活性物和助溶剂用量虽减少，但低温 维普资讯 http://www.cqvip.com ) 袁5 c—c 。APG的木 生 物 毒 性 急 性 中毒 斑 鱼(Zebrafi~c h)(96小耐 ) 东蚤 (DaphaieⅡ)(24小时) 细 菌 (Rob ra) 蚯 蝴 慢 性 中毒 细 茁(Bring,mann—kflhn，l8小时) 藻 类 【gB小时) 水蚤 (贮存周 期，21舟钟) 植 物 (生 长， 3周) 共生 中毒 LCo =3．7rag／L ECo =B·9m~／L NOEC=29·4mg／L ECs o=1000mg／L NOEC=196mg／L NOEC=6．6mg／L NOEC=0·6$mg／I EC5 > 1000m L 小范围(Mikroskosm)试验 NOEC=1-smg／L LCo,未承死最大赦度- NOEC：无理察效力}定度 ECo 无救力最大赦度- ECs 0，试验组鲵所示敲应。 兰!一!：!：!：： !!竺!竺!竺 襄6 轻垢液体洗潦荆参考鼍方 系统 毒性 急性 口旺 中毒 实 际无毒 低 曼性(Sabchroni sch)中毒 NOEL：2$0mg／kg 局部 效应 皮 肤刺 激 性 2O 话 性物； 无标 记情况 敏{舂性 按 Magnusson和K1igroan癌 无 敏感剂 落生 性 Vitro Ame s试验 无诱变 性 NOEL，无 观察效 应水平 襄 5市曹轻垢液体洗蠢荆参考配方 组 成 物 l不古APG产品( )I古APG产品( ) 乙醇 < 10 < lO 香料 < 1 1 色科 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。但APG改进了产品的低温稳定性、且减 少了助溶剂用量。图 8说明用少量APG代替 非离表面活性剂后能使低温稳定性改进。 ， 维普资讯 http://www.cqvip.com 蔓卷群征 缸 0 礴 鼍7 含APG液体精细织 物洗涤剂 与传统 轻垢{戎诜剂对油污的去污力比较 条件：程序：卜碱帔一精细织暂洗强过程f40"cI 机器 ：Miele 760W 型 ，被洗 暂：2-0kg标准挣 染 家庭洗暂I剂量：120g／机器，水 硬 度：16’d， 实 验 室污染 4 结语 综上所述APG主要用于手洗餐 具 洗涤 剂 。国外某些公 司，~Heakel和 Kao公 司 已将APG用于商品生产 ，欧美市场 也 出现 了试制产品。APG用于轻垢液体洗涤 剂 有 了良好开端 1 990年将APG用于液体 多 用 途洗涤剂，1991年欧洲已出现加有 APG的 液体精细织物洗涤剂。 此外，APG在其它领域中的应用 已 出 现可喜苗头；如；香波、浴液、液皂、工业 清洗剂、消毒杀菌剂以 及食 品、塑 料、农 药、建筑、造纸等工业助 剂。可 见，APG 是具有广阔发展前景的新一代非离子表面活 性剂 。 ％ 一 密聪与兰未 ；亏自乞 圈 8 APG对基于AS、AEO和APG的 多用洗涤剂低温性能的影响 古适宜 聚台 度的脂肪 醇聚 氧 乙烯 醚 参 考 文 献 1 Schu Ez．P．T．：Proc．BACS Syrup．．Chem s- pe c Europe，Amste rdam 1991 2 于珍 祥 马菊璜 ，表面 活性 荆 工业， l992， (1)10 ～ 22 8 Putnik，C⋯F Borys，N．F．：Soap，Co,met．， Chem．S口￡c，1986， 62(B)34 4 Heitland，H． 一I．，Je schke，P． ：Seiie． 6[e， Fette，W achse，1989， (59)：149 5 Lehmarm，H．J．：Fette，Seire， A striehm- ittel， 1972． 74：163 6 Frosch，P．I．， K[igmarn， A ．M ．： Contaea De rmatit；s。 1976，2：314 7 Smulders⋯E Krings，P．：Chem．1nd．1990。 19：160 8 Puchta，R” Kriag~，P．，W ilsberg，H．-M ．： Sei ，Ok，Fette，Waehse，1990，7：g4l 酏 卯 ” 口 [======二===] [========二二] 啜谬藿 O ● j 6 维普资讯 http://www.cqvip.com