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烷基糖苷APG在餐具洗濯中的利用

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  一、餐具上的油污是若何撤除的

  餐具洗濯是从餐具外表撤除油污等污垢的进程,常需利用餐具洗濯剂,外表活性剂是餐具洗濯剂的成份。外表活性剂份子凡是含有一个较长的疏水链和一个亲水基。疏水链在水中处于不不变的状况,有迁徙到两相或多相界面上的趋向,以尽可能减小与水的打仗面积,成果使界面张力降落,从而发生润湿、增溶等功效。当外表活性剂浓度够大时,外表活性剂份子在水中堆积,疏水链相互靠在一路组成胶团,亲水基向外组成胶团外表。胶团内能够包裹油污,使油在水中的消融度较着增大(即增溶感化)。再施以机器感化,就能够够将油污从餐具外表撤除。

  餐具洗濯剂经常利用的外表活性剂良多,如十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES),可是它们在宁静性、对皮肤的影响、生物降解机能等方面都不够抱负。这里给大师先容一种机能比拟抱负的绿色外表活性剂APG。

  二、甚么是APG

  APG代表烷基糖苷(Alkyl Polyglucoside),凡是为单糖和低聚糖的烷基糖苷化合物,烷基葡萄糖苷份子的布局如图2所示。份子中的疏水链R普通为C8~C12的烷基,亲水基为单糖或低聚糖苷(聚合度普通为1~3,很少跨越5)。因为糖份子具备多个羟基,比方葡萄糖有5个羟基,蔗糖、麦芽糖有8个羟基,是以烷基糖苷的布局庞杂,存在多种异构体。

  三、APG的洗濯机能

  APG份子中不强电离基团,属于非离子型外表活性剂,其外表活性居于之列,比罕见非离子型外表活性剂(比方脂肪醇聚氧乙烯醚)都强,并且在浓碱和电解质(如硅酸钠等)溶液中仍能坚持较高的外表活性。外表活性剂组成胶团的低浓度称为临界胶束浓度(cmc),它是权衡外表活性剂外表活性的首要参数。cmc越小,外表活性越高。当烷基不异时,经常利用的阴离子型十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠的cmc别离为1.2×10-3mol/L和9.3×10-3mol/L,非离子型月桂醇聚氧乙烯醚C12H25O(OC2H4)9H为1.0×10-4mol/L,而各类APG可小至8.0×10-5mol/L~2.2×10-4mol/L。

  APG还具备其余长处,包含泡沫丰硕,起泡才能与阴离子外表活性剂差未几;与其余外表活性剂复配具备协同效应,能进步外表活性并减小安慰性外表活性剂的用量;手感暖和,对皮肤安慰性小。因为它无毒,易于降解,并且100%用再素性自然质料出产,在能耗、心理、情况相容性等方面有其的上风,是以被誉为绿色外表活性剂。它的错误谬误是受水质的影响较大,跟着水硬度增大,去污才能降落

  四、APG的分解

  APG凡是用自然淀粉及其水解产物与脂肪醇缩合来制备,淀粉的水解产物能够是葡萄糖,也能够是二糖、三糖等低聚糖。分解方式有多种,今朝首要利用化学分解法。

  在此先容两种成熟的产业分解法。一种常称为一步法,它是接纳C8~C16的脂肪醇与淀粉水解产物间接反映来出产烷基糖苷,凡是须要加热,并须要催化剂。经常利用的催化剂为硫酸、对甲苯磺酸,也利用具备乳化机能的酸(如十二烷基苯磺酸),这些酸能够使质料组成不变的藐小液滴,有助于糖苷化反映。

  反映实现后撤除脂肪醇,而后颠末中和、漂白后,即得产物APG。这类方式绝对简略,但因为高碳醇与糖的消融度不好,以是反映时候长,同时须要细心节制反映前提,不然易组成结积的焦块。外洋首要用此法分解烷基糖苷。

  另外一种分解法常称为二步法。以转缩醛化法为例,它是在硫酸、对甲苯磺酸等酸性催化剂存鄙人, 先让低碳脂肪醇(普通为丁醇)和淀粉(或其水解产物)天生低碳链的烷基糖苷,而后再以高碳链的脂肪醇代替糖苷中的低碳链,从而制得高碳链的烷基糖苷。以葡萄糖为质料的反映为:

  今朝国际首要用此法出产,经常利用的前提是:第一步反映2小时后,在100~120℃、真空下尽快撤除正丁醇,再停止第二步反映。反映40分钟后,用Na2CO3中和,在165℃,0.27 kPa下脱除十二醇,即获得产物。二步法的特色是反映时候短,操纵简略,很好地处理了醇糖相溶性题目,但范围化出产须要增添低碳醇的分手工序和装备,且产物纯度不如一步法。除化学法之外,还可用酶催化法来分解APG。该法具备挑选性好,前提暖和,工艺简略,产物纯度高档长处,可是转化率低,反映速率慢,适合的酶系统成立庞杂,是以今朝还处于尝试室研讨阶段。

  五、APG配制餐具洗濯剂

  凡是,利用APG的餐具洗濯剂配方中还含有其余外表活性剂,如许配成的洗濯剂泡沫丰硕,抗硬水性好,易漂洗,手感暖和。须要申明的是,泡沫与洗濯剂机能并无间接干系,但泡沫在洗濯进程中逐步削减的景象,可标明洗濯溶液的有用成份削减,洗濯才能降落。因为APG价钱绝对较高,普通配方中APG用量较少(凡是在1%~15%),以降落本钱。贸易化出产中为了进一步降落本钱并增大黏度,经常利用NaCl作为增稠剂。

  以下是一个简略配方的配制尝试计划:称取APG(50%)0.70 g,AES(70%)1.20 g,别离加水至10 g,用水浴(或加热套)悄悄加热使其消融。将两份溶液夹杂,插手NaCl饱和溶液3.5 mL,悄悄搅拌平均,即得产物。本产物具备很强的去污才能,将它浓缩5倍后在硬水中的洗濯成果仍很好。

  在尝试中,须要注重以下事变:(1)AES具备弱酸性,对皮肤有定安慰性,应尽可能防止间接打仗皮肤。(2)配制洗濯剂时,应将APG与AES别离消融后再行夹杂,不然消融会较坚苦。(3)APG较难溶于水,但猛烈搅动会发生大批泡沫,且增溶成果不较着。以是消融时不宜猛烈搅动,能够略微加热来增进消融。(4)NaCl应以饱和溶液情势插手,间接插手固体味组成消融坚苦。NaCl的用量不能过大,不然会落空增稠感化,反而使洗濯剂变稀。(5)尝试用品多为易燃无机物,以是全部进程不能有明火。

  为知足差别须要,可向洗濯剂中插手保湿剂(普通为少量甘油)防止洗濯后皮肤枯燥,可插手香料(柠檬香料0.02 g)改良气息,还可插手适当防腐剂(脱氢醋酸钠0.01 g)耽误产物保质期。

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