CN118344940A

CN118344940A - 兼具抗再沉积、去污和柔顺效果的织物液体洗涤剂组合物

Info

Publication number: CN118344940A
Application number: CN202410351028.3A
Authority: CN
Inventors: 王琳; 蔡国强; 何一波; 潘卫; 何美林; 张蕾
Original assignee: Nice Zhejiang Technology Co ltd; Nice Group Co Ltd
Current assignee: Nice Zhejiang Technology Co ltd; Nice Group Co Ltd
Priority date: 2024-03-26
Filing date: 2024-03-26
Publication date: 2024-07-16

Abstract

本发明涉及日化领域，本发明公开了一种兼具抗再沉积、去污和柔顺效果的织物液体洗涤剂组合物，包括：阴离子表面活性剂0‑12%，非离子表面活性剂4‑17%，两性表面活性剂0‑7%，有机硅季铵盐1‑4%，助剂0‑4%。其中，阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为0‑3:1；本发明液体洗涤剂组合物中添加特定结构的有机硅季铵盐，能够显著提高洗涤剂的抗再沉积能力，同时通过对体系中各类表面活性剂比例的优化，可降低有机硅季铵盐对体系去污力的抑制作用并改善高低温稳定性，且多次洗涤后还有一定的柔软织物的效果。

Description

兼具抗再沉积、去污和柔顺效果的织物液体洗涤剂组合物

技术领域

本发明涉及日化领域，尤其涉及一种兼具抗再沉积、去污和柔顺效果的织物液体洗涤剂组合物。

背景技术

随着人们对健康重视程度的提高，要求织物洗涤剂更加温和无刺激，同时要求洗后织物柔软蓬松，因此婴儿类洗涤剂和柔软型洗涤剂等往往选择低刺激性的非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂作为主要成分，但这类洗涤剂存在去污和抗再沉积效果差的问题。一般会通过添加少量抗再沉积剂或分散剂来提升其抗再沉积性能，常见抗再沉积剂有聚丙烯酸类及其共聚物、羧甲基纤维素类、聚乙二醇类等。然而，有些抗再沉积剂和分散剂与配方配伍性差，溶解度较低，易使配方体系澄清度降低，同时有些抗再沉积剂会影响去污力效果。

有机硅季铵盐在纺织后整理中应用广泛，常作为抗菌剂和防霉剂应用在后整理中，有机硅季铵盐因其阳离子性也可以应用在织物洗涤剂中，比如专利CN117050819A公开了一种真丝洗衣液，采用有机硅季铵盐作为柔顺剂可以兼容体系中的其他阴离子表面活性剂；专利CN107694522B公开了一种含有有机硅季铵盐的纳米粒子及其制备方法，在织物洗涤中作为吸附染料色素的防串色剂使用。

污垢自纤维表面脱离是一个可逆过程，特别是在多循环洗涤中。申请人发现，有机硅季铵盐在溶液中带正电荷，易吸附在带负电荷的污渍表面，有利于污渍在水中的分散，同时可以吸附在带负电荷的纤维表面，从而减弱了纤维对污垢的再吸附，并排斥带正电荷的污渍，防止污渍再次沉积到织物上。因此有机硅季铵盐可以作为抗再沉积剂使用。但是我们进一步发现，带正电荷的有机硅季铵盐在织物上的吸附，会在一定程度上阻止织物表面污渍的去除，导致去污能力下降。

因此，开发一种可以提升洗涤剂抗再沉积和柔顺效果，不影响去污力，同时与配方配伍性好的产品是有必要的。

发明内容

针对有机硅季铵抗再沉积剂会影响配方去污力等问题，本发明提供了一种兼具抗再沉积、去污和柔顺效果的织物液体洗涤剂组合物。本发明液体洗涤剂组合物中添加有机硅季铵盐，能够显著提高洗涤剂的抗再沉积能力，同时通过对体系中各类表面活性剂比例的优化，可降低有机硅季铵盐对体系去污力的抑制作用并改善高低温稳定性，且多次洗涤后还有一定的柔软织物的效果。

本发明的具体技术方案为：一种兼具抗再沉积、去污和柔顺效果的织物液体洗涤剂组合物，包括以下质量百分数的组分：阴离子表面活性剂0-12％，非离子表面活性剂4-17％，两性表面活性剂0-7％，有机硅季铵盐1-4％，助剂0-4％。

其中：所述阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为0-3∶1(进一步优选为0-2∶1，最优选为0-1∶1)。

针对有机硅季铵盐作为抗再沉积剂会影响液体洗涤剂去污力的问题，本发明团队在试验中发现，洗涤剂配方中阴、非离子表面活性剂的比例是影响有机硅季铵盐对体系去污力抑制作用大小的关键。常见非离子表面活性剂拥有EO结构单元，与有机硅季铵盐结构中的EO结构相似性，EO结构有利于有机硅季铵盐在洗涤剂体系中的溶解，还能提高体系的稳定性，因此当体系中非离子表面活性剂含量较高时，有机硅季铵盐不会过量附着于织物表面，而是大部分分散在溶液体系中，此时有机硅季铵盐在提高抗再沉积效果的同时，还能提高去污能力；但是，若非离子表面活性剂含量过高，则又会影响体系本身的去污力效果和抗再沉积效果，此时加入少量阴离子表面活性剂或两性表面活性剂，可以提高体系本身的去污力，同时有机硅季铵盐不会抑制体系的去污力。当阴离子表面活性剂添加量过高时，其与有机硅季铵盐形成离子胶束，不利于阴离子表面活性剂对织物表面污渍的去除，此时有机硅季铵盐虽然能够提高抗再沉积效果，但对去污力有不同程度的负面影响。同时，少量有机硅季铵盐吸附在带负电荷的织物表面，有机硅季铵盐中由Si-O键组成的主分子链柔顺性好，能够在织物上起到柔顺效果，多次洗涤效果更佳。综合考虑，本发明将配方中阴、非离子表面活性剂的比例控制在0-3∶1，进一步优选为0-2∶1，最优选为0-1∶1。

作为优选，所述有机硅季铵盐的结构通式如下所示：

具体地，R₁为C8-C14饱和烷基，a、b和n均为≥1的正整数，X^-为C1^-，Br^-，Ac^-或CH₃SO₃ ^-。

有机硅季铵盐中的环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)结构同时存在更有利于有机硅季铵盐粘度的稳定性。

作为优选，所述阴离子表面活性剂优选为0-10％，所述非离子表面活性剂优选为5-15％，所述两性表面活性剂优选为0-5％；所述有机硅季铵盐的含量为1-3％。

本发明团队发现，当有机硅季铵盐添加量过高时，洗涤剂高低温稳定性下降；添加量过低时，抗再沉积效果下降。

作为优选，所述两性表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为0-1∶2。两性表面活性剂具有较低的皮肤刺激性，同时，洗涤后能够给予织物一定的柔顺效果。两性表面活性剂添加量过高会影响体系的稳定性，因此需要将其控制在上述范围内。

作为优选，所述有机硅季铵盐的分子量为500-8000，a为1-20，b为5-50，n为1-60；进一步优选为有机硅季铵盐的分子量为1000-5000，a为1-10，b为5-25，n为5-40。

有机硅季铵盐中的环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)结构同时存在更有利于有机硅季铵盐粘度的稳定性。高EO数更有利于有机硅季铵盐在表面活性剂体系中的溶解。但过高的EO数会使洗涤过程中有机硅季铵盐完全溶于水溶液中，较难少量地沉积在织物表面，无法有柔顺效果。

作为优选，所述有机硅季铵盐的阳离子电荷密度为3.5-56meq/g(其中meq/g指1g有机硅季铵盐具有的所有带正电荷氮离子的毫克当量)；进一步优选为5.6-28meq/g。

作为优选，所述阴离子表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烯基磺酸盐、椰子油脂肪酸盐、油酸盐、羟乙磺酸酯盐中的一种或多种。

作为优选，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、乙氧基化脂肪酸甲酯、烷基糖苷、茶皂素、无患子提取物中的一种或多种。

作为优选，所述两性离子表面活性剂为烷基甜菜碱、脂肪酰胺烷基甜菜碱、脂肪酰胺丙基氧化胺、烷基咪唑啉中的一种或多种。

作为优选，所述有机硅季铵盐的R₁为C11-C14(进一步优选为C12)饱和烷基；所述阴离子表面活性剂中含C11-C14(进一步优选为C12)饱和烷基的表面活性剂至少占80％；所述非离子表面活性剂中含C11-C14(进一步优选为C12)饱和烷基的表面活性剂至少占50％；所述两性离子表面活性剂中含C11-C14(进一步优选为C12)饱和烷基的表面活性剂至少占80％；

当体系中大多数表面活性剂中均含有C11-C14饱和烷基时，选择含有C11-C14饱和烷基的有机硅季铵盐更有利于其在体系中的分散。

作为优选，所述非离子表面活性剂中含EO结构单元的表面活性剂至少占80％。

本发明限定非离子表面活性剂中含EO结构单元部分的占比，效果在于含有EO结构的非离子表面活性剂对利于有机硅季铵盐在体系中的分散，同时不会完全被阴离子表面活性剂包裹成离子胶束。

作为优选，所述助剂为防腐剂、酶制剂、香精、色素、pH调节剂、粘度调节剂其中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

(1)本发明通过对体系中各类表面活性剂比例的优化，在保证抗再沉积效果的前提下，可降低有机硅季铵盐对体系去污力的抑制作用，且多次洗涤后还有一定的柔软织物的效果。

(2)本发明液体洗涤剂组合物各原料相容性好，高低温稳定性好，体系澄清透明；

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

一种兼具抗再沉积、去污和柔顺效果的织物液体洗涤剂组合物，包括以下质量百分数的组分：阴离子表面活性剂0-12％，非离子表面活性剂4-17％，两性表面活性剂0-7％，有机硅季铵盐1-4％，助剂0-4％。

其中：所述阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比范围为0-3∶1(进一步优选范围为0-2∶1，最优选范围为0-1∶1)。

作为优选，所述有机硅季铵盐的结构通式如下所示：

具体地，R₁为C8-C14饱和烷基，a、b和n均为≥1的正整数，X^-为Cl^-，Br^-，Ac^-或CH₃SO₃ ^-。

在一些具体的优选实施方式中，所述阴离子表面活性剂优选为0-10％，所述非离子表面活性剂优选为5-15％，所述两性表面活性剂优选为0-5％；所述有机硅季铵盐的含量为1-3％。

在一些具体的优选实施方式中，所述两性表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比范围为0-1∶1。

在一些具体的实施方式中，所述有机硅季铵盐的分子量范围为500-8000，a为1-20，b为5-50，n为1-60；进一步优选为有机硅季铵盐的分子量范围为1000-5000，a为1-10，b为5-25，n为5-40。

在一些具体的优选实施方式中，所述有机硅季铵盐的阳离子电荷密度范围为3.5-56meq/g(其中meq/g指1g有机硅季铵盐具有的所有带正电荷氮离子的毫克当量)；进一步优选范围为5.6-28meq/g。

在一些具体的优选实施方式中，所述阴离子表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烯基磺酸盐、椰子油脂肪酸盐、油酸盐、羟乙磺酸酯盐中的一种或多种。

在一些具体的优选实施方式中，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、乙氧基化脂肪酸甲酯、烷基糖苷、茶皂素、无患子提取物中的一种或多种。

在一些具体的优选实施方式中，所述两性离子表面活性剂为烷基甜菜碱、脂肪酰胺烷基甜菜碱、脂肪酰胺丙基氧化胺、烷基咪唑啉中的一种或多种。

在一些具体的优选实施方式中，所述有机硅季铵盐的R₁为C11-C14(进一步优选C12)饱和烷基；所述阴离子表面活性剂中含C11-C14(进一步优选C12)饱和烷基的表面活性剂至少占80％；所述非离子表面活性剂中含C11-C14(进一步优选C12)饱和烷基的表面活性剂至少占50％；所述两性离子表面活性剂中含C11-C14(进一步优选C12)饱和烷基的表面活性剂至少占80％；

在一些具体的优选实施方式中，所述非离子表面活性剂中含EO结构单元的表面活性剂至少占80％。

在一些具体的优选实施方式中，所述助剂为防腐剂、酶制剂、香精、色素、pH调节剂、粘度调节剂其中的一种或多种。

具体实施例和对比例

在下述实施例中，将使用以下缩写：

LAS：直链烷基苯磺酸钠，烷基的碳原子数为11-13；

AES：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪醇的碳链长度为12-14，平均乙氧基化程度为3；

APG：烷基葡糖苷，烷基的碳原子数为12-14；

AEO-9：脂肪醇聚氧乙烯醚，EO数为9，烷基的碳原子数为12-14；

XL80：巴斯夫，Lutensol XL 80，烷基的碳原子数为10；

GLDA：谷氨酸-N，N二乙酸四钠盐。

去污力测试：添加有机硅季铵盐的洗涤剂，浓度2g/L，根据《GB/T 13174-2021衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》，利用RHLQIV立式去污试验机，洗涤条件：30℃，20min，转速：120rpm，对体系的去污力进行测定，使用分光测色计对实验前后的织物进行测试，计算得到与国标液的P值。

抗再沉积测试：添加有机硅季铵盐的洗涤剂，浓度2g/L，选用SM1(32支纯棉)、SM3(32支涤棉混纺)、SM6(32支纯涤)织物，参考GB/T 13174-2003《衣料用洗涤剂去污力及抗污渍再沉积能力的测定》中7.4试验方法，污液分别为碳黑污液(疏水改性)，利用RHLQIV立式去污试验机，洗涤条件：30℃，20min，转速：120rpm，进行抗污渍再沉积测试。使用分光测色计对实验前后的织物进行白度测试。白度保持度越高，说明抗再沉积效果越好。

高低温稳定性：将洗涤剂组合物分别在45℃和-5℃放置30天，观察溶液状态。

柔软度测试：使用振荡水浴锅，裁剪纯棉织物面积10cm*10cm，10块平行样，参考GB/T 13174-2008中7.1硬水配置方法，配制250ppm硬水，每组100mL，配方浓度为0.2％，30℃，150rpm，振荡20min，结束后取出织物，漂洗3次。重复上述过程3次。取出织物晾干，晾干后进行测试，使用DRK119柔软度仪，测试得到的柔软度值越小，说明柔软度越好。

表1-不同配方体系：实施例1-3以及对比例1-3

表2-不同配方体系：实施例4-5以及对比例5-8

注：表1和表2中有机硅季铵盐1的结构式如下，其各项参数为：2000-5000，a为1-10，b为5-20，n为5-40。

从表1和表2可知：

实施例1-5及对比例1-6的液体洗涤剂组合物体系的高低温稳定性均合格，说明在不同体系下，有机硅季铵盐与其他原料之间的配伍性好。对比例7和对比例8的液体洗涤剂组合物体系的高低温稳定性不合格，分析其原因在于：对比例7的液体洗涤剂组合物配方中两性离子表面活性剂添加量相对过高(8％)，会降低体系的稳定性，对比例8的液体洗涤剂组合物配方中有机硅季铵盐添加量相对过高(4.5％)，会降低体系的稳定性。

表3-实施例1-5和对比例1-6抗再沉积效果(白度保持度)和去污力

从表1、表2和表3可知：

从抗再沉积效果可知，实施例1液体洗涤剂组合物配方中含有2％的有机硅季铵盐，对比例1与实施例1的区别仅在于液体洗涤剂组合物中不含有机硅季铵盐，数据对比显示实施例1液体洗涤剂组合物的抗再沉积效果明显好于对比例1，说明有机硅季铵盐可赋予液体洗涤剂组合物明显的抗再沉积功效。实施例3相比实施例1和实施例2，液体洗涤剂组合物配方中含有更高含量的皂基表面活性剂(椰子油脂肪酸与碱形成皂基表面活性剂)，同时添加了茶皂素，显示其抗再沉积效果更好。实施例1-3和对比例3均添加了2％有机硅季铵盐。实施例1液体洗涤剂组合物配方中阴非离子表面活性剂的质量比为12∶5(2.4∶1)，实施例2液体洗涤剂组合物配方中阴非离子表面活性剂的质量比为10.5∶6.5(约1.62∶1)，实施例3液体洗涤剂组合物配方中阴非离子表面活性剂的质量比为8∶9(约0.89∶1)，对比例3液体洗涤剂组合物配方中阴非离子表面活性剂的质量比为14∶3(约4.67∶1)。结果显示，抗再沉积效果实施例3相比于对比例2的提升程度明显高于实施例1相对于对比例1的提升效果，更高于对比例3相对于对比例4的提升效果。实施例2与实施例1体系相似，其的抗再沉积效果好于实施例1。

从去污力结果可知，实施例1与对比例1相比，对炭黑的去污能力有所提升。实施例3相比于对比例2，去污力有明显提升，提升效果好于实施例1相对于对比例1的效果。而对比例3相比于对比例4，去污力却下降明显。

实施例4和对比例5，以及实施例5和对比例6的区别在于液体洗涤剂组合物配方中是否添加有机硅季铵盐，对比结果显示，体系中添加有机硅季铵盐后，抗再沉积效果和去污力效果均有明显提高。并且，实施例5主要成分为非离子表面活性剂和两性表面活性剂，有机硅季铵盐对该体系的抗再沉积和去污力提升效果最为明显。

以上数据表明，液体洗涤剂组合物配方中阴、非离子表面活性剂的质量比是影响体系中有机硅季铵盐对去污力抑制作用大小的关键。当体系中非离子表面活性剂含量较高时，有机硅季铵盐不会过量附着于织物表面，而是大部分分散在溶液体系中，此时有机硅季铵盐在提高抗再沉积效果的同时，还能提高去污能力。当阴离子表面活性剂添加量过高时，其与有机硅季铵盐形成离子胶束，不利于阴离子表面活性剂对织物表面污渍的去除，此时有机硅季铵盐虽然能够提高抗再沉积效果，但对去污力有不同程度的负面影响。综合考虑，本发明将配方中阴、非离子表面活性剂的质量比应当控制在0-3∶1，进一步优选为0-2∶1，最优选为0-1∶1。在上述范围下，其他表面活性剂对有机硅季铵盐的抗再沉积效果影响较低，且同时不影响或者提升去污力效果。

表4-采用不同有机硅季铵盐的配方体系：实施例6与对比例9-11

注：表3中有机硅季铵盐2-5的结构式如下，其各项参数均为：2000-5000，a为1-10，b为5-20，n为5-40。

有机硅季铵盐2

有机硅季铵盐3

有机硅季铵盐4

有机硅季铵盐5

表5-实施例6和对比例9-11抗再沉积效果(白度保持度)和去污力

实施例6、对比例9-11与实施例4的区别在于液体洗涤剂组合物中采用不同R₁基团的有机硅季铵盐，结果显示实施例6(R₁为C14饱和烷基)的抗再沉积效果与实施例4(R₁为C12饱和烷基)接近，且均显著优于对比例9-11(R₁依次为C4饱和烷基、C9饱和烷基、C16饱和烷基)，说明有机硅季铵盐结构中R₁基团为合适饱和烷基链时，抗再沉积效果好于其他碳链数。同时，在相同配方体系下，实施例6的去污力效果与实施例4接近，明显好于对比例9-11，可能是因为大多数表面活性剂中含有C11-C14饱和烷基，更有利于有机硅季铵盐在体系中的分散。而对比例9-11的去污力甚至不如对比例5(未添加有机硅季铵盐)，说明烷基链长度对体系的去污力有明显影响。

表6-柔软度值

样品	经向均值	纬向均值	经纬柔软度之和
				空白	1010.9	686.3	1697.2
实施例1	962.3	664.1	1626.4
				对比例1	1005.7	689.2	1694.9
实施例4	968.8	653.5	1622.3
				对比例5	995.3	667	1662.3
实施例5	905.8	610.9	1516.7
				对比例6	937.6	638.1	1575.7

通过表6的数据对比可知：实施例1、实施例4和实施例5相对于对比例1、对比例5和对比例6，测试得到的柔软度值均有所下降，说明织物柔顺度有所提升，说明多次洗涤后，有机硅季铵盐对织物柔软度有一定积极作用。实施例5的柔软度值明显低于实施例4和实施例1，类似地，对比例6的柔软度明显低于对比例5和对比例1，说明两性表面活性剂同样有助于提升织物的柔软度。

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。

Claims

1.一种兼具抗再沉积、去污和柔顺效果的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：包括以下质量百分数的组分：

阴离子表面活性剂0-12％，非离子表面活性剂4-17％，两性表面活性剂0-7％，有机硅季铵盐1-4％，助剂0-4％；

所述阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为0-3∶1；

所述有机硅季铵盐的结构式如下所示：

其中，R₁为C8-C14饱和烷基，a、b和n均为≥1的正整数，X^-为Cl^-，Br^-，Ac^-或CH₃SO₃ ^-。

2.根据权利要求1所述的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：

所述阴离子表面活性剂为0-10％，所述非离子表面活性剂为5-15％，所述两性表面活性剂为0-5％；所述有机硅季铵盐的含量为1-3％。

3.根据权利要求1或2所述的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：所述阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为0-2∶1。

4.根据权利要求3所述的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：所述阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为0-1∶1。

5.根据权利要求1或2所述的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：所述两性表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为0-1∶2。

6.根据权利要求1所述的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：

所述有机硅季铵盐的分子量为500-8000，a为1-20，b为5-50，n为1-60；或

所述有机硅季铵盐的阳离子电荷密度为3.5-56meq/g。

7.根据权利要求6所述的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：

所述有机硅季铵盐的分子量为1000-5000，a为1-10，b为5-25，n为5-40；或

所述有机硅季铵盐的阳离子电荷密度为5.6-28meq/g。

8.根据权利要求1或2项所述的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：

所述阴离子表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烯基磺酸盐、椰子油脂肪酸盐、油酸盐和羟乙磺酸酯盐中的一种或多种；或

所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、乙氧基化脂肪酸甲酯、烷基糖苷、茶皂素和无患子提取物中的一种或多种；或

所述两性离子表面活性剂为烷基甜菜碱、脂肪酰胺烷基甜菜碱、脂肪酰胺丙基氧化胺和烷基咪唑啉中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：

所述有机硅季铵盐的R₁为C11-C14饱和烷基；

所述阴离子表面活性剂中含C11-C14饱和烷基的表面活性剂至少占80％；

所述非离子表面活性剂中含C11-C14饱和烷基的表面活性剂至少占50％；

所述两性离子表面活性剂中含C11-C14饱和烷基的表面活性剂至少占80％。

10.根据权利要求8所述的织物液体洗涤剂组合物，其特征在于：所述非离子表面活性剂中含EO结构单元的表面活性剂至少占80％。