洁厕块的配方研制.docx

洁厕块的配方研制杨韶娟（南风化工集团，山西运城044000）摘要：介绍了中性洁厕剂即洁厕块的研制过程。它主要以硬脂酸钠和石蜡作为产品骨架，复配入活性成分，再添加入一定量的黏结剂而组成。在配方中 （质量分数）当石蜡硬脂酸钠 =110，脂肪醇聚氧乙烯醚 - 20 为 10%，黏结剂糊精聚乙烯醇 =12 时，洁厕块成型较好，能在水中浸泡约 1 个月，冲洗厕所 200 多次， 且释放活性成分均匀。关键词：洁厕块；硬脂酸钠；配方中图分类号：tq658文献标识码：d文章编号：1006 - 7264（2011）03- 0030- 03目前市售的卫生间清洗剂有酸性、中性和碱性 3种类型，酸性清洁剂主要成分为无机酸和表面活性 剂，碱性清洁剂以次氯酸钠为主要成分，再添加少量 表面活性剂，这两类卫生间清洗剂都具有强烈地刺激 性气味，腐蚀性大，长期使用会腐蚀瓷面和管道，若不小心溅到衣物或皮肤上，还会对衣物和皮肤造成损 害。中性清洁剂一般为固体块状，即市面上常见的洁 厕块，它适用于带水箱的卫生器具的清洗，具有杀 菌、除臭、清洗和防垢等多种功能，属自动清洗类。 它使用极其方便，置于水箱即可；有效期长；且长期 使用对器具及管道均无腐蚀性。因此，洁厕块越来越 受到广大消费者的喜爱。在配方研制上，它要求产品在水箱内长时间的放 置过程中，活性物可均匀地释放出来是有很高的技术 难点，也是目前行业研究的重要课题。1 实验部分1.1 试剂及仪器硬脂酸钠 （淄川诚达化工厂）、石蜡 （熔点 55 60 ，衡水万顺橡胶化工有限公司）、十二烷基苯 磺酸钠 （南京米兰化工有限责任有限公司）、脂肪醇 聚氧乙烯醚 - 20 （江苏省海安石油化工厂）、聚乙烯醇（pva）（上海翔湖实业有限公司）、糊精 （南京仁 信化工有限公司）。电动恒温水浴锅 （上海方瑞仪器有限公司）、电 动搅拌器 （苏海供热设备有限公司）、台式粉末压片 剂 （天津市思创精实仪器厂）、电子天平 （广州英达电子有限公司）。1.2 实验方法1.2.1 块体的制备方法 备料，将各物料称量、研细； 将石蜡、硬 脂酸钠混合于烧杯内，开动恒温水浴锅，控温在熔融范围，至基本熔融，开动搅拌； 完全熔融后，将 粉末物料分多次少量加入，搅拌均匀； 降温至 45 左右，加入香精，搅拌； 出料，注入模具，冷却 成型。1.2.2 洁厕块的主要技术指标 （见表 1）表 1 洁厕块主要技术指标tab.1 main technical data of the toilet cleaning block 性能技术指标颜色蓝色或绿色气味有芳香气味水溶性缓慢溶于水中，能浸泡约一个月，无残渣冲洗次数 / 次耐热性150300加热至 40 保温 22 h，不熔化，气味 无明显变化。释放过程自始自终颜色均匀活性有效物质的释放密度 / gcm- 31.401.2.3产品冲洗次数的检测方法在 2 l 的下口瓶内放满自来水 （ph = 7） 浸泡产 品 3 h 5 h 后，放水，再灌满水，如此反复，考察收稿日期：20110116作者简介：杨韶娟 （1973-），女，山西人，工程师。30仅具有良好的洗涤能力，图 1 石蜡与硬脂酸钠比例对于洁厕块溶解速度的影响fig.1 effect of the ratio of paraffin to sodium stearate on the block dissolving rate图 2十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚对于 洁厕块溶解速度的影响fig.2 effect of las and aeo （n = 20） on the block dissoving rate科 技 广 场第 3 期杨韶娟：洁厕块的配方研制样品在溶解过程中有效物是否能均匀释放出来，且样品能经得起多少次冲洗。2 原料筛选洁厕块不同于一般的洗涤剂，它要求块体能够放 于水中近一个月，经得起上百次水的冲洗，有效成分 还能慢慢释放出来。所以配方要求： 选用一定量 的成型剂，使得块体能够缓慢溶解，慢慢地释放出活 性物； 还需选用一定量的黏结剂，使得配方中各 组分能够很好地黏结在一起； 在配方的骨架搭建 好以后，还需添加适量的杀菌剂、络合剂、着色剂以 及香料等成分，使得配方不 还能起到除臭、除垢、杀菌和放香的效果。市场上洁厕块多以硬脂酸钠作为骨架，但由于硬 脂酸钠硬度不够，放于水箱内很快坍塌成一片且溶解 较快，所以需要添加一定量的疏水化合物增加其硬 度1，石蜡与硬脂酸钠熔融温度接近，都在 60 左右， 所以成为最好地选择对象。洁厕块的溶解速度是通过 调节石蜡、硬脂酸钠以及活性成分之间的比例来达到 的。石蜡本身不溶于水，在溶解过程中很容易有石腊 碎屑产生，为了避免此情况的发生，配方中则需加入 增溶剂如脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠，它 们不仅可以增溶石蜡和硬脂酸钠，还可以起到洗涤和 除垢功效。要使各组分很好地黏结在一起，还需要加 入黏结剂，配方中添加较高量的硬脂酸钠后，必然导 致大量皂垢产生，所以络合剂的量比一般的日化洗涤 品的量要高得多。另外配方中选用的除臭剂一般有硫 酸铜、硫酸锌和对二氯苯等，杀菌剂有二氯萘醌、苯 甲酸和二氯酚酮等2，着色剂为活性兰或酸性靛兰。3 结果与讨论3.1石蜡与硬脂酸钠比例的选择 洁厕块的溶解速度是通过调节石蜡与硬脂酸钠的比例来达到的，若石蜡含量过高，块体溶解速度较 快，且易崩解和破碎；硬脂酸钠含量过高，块体硬度 不够，溶于水较长时间后会坍塌于水中。调节石蜡与 硬脂酸钠比例观察块体的溶解速度。结果见图 1。由图 1 可看出，当硬脂酸钠含量不变时，石蜡含 量越高，块体在水中的溶解速度越快。当石蜡与硬酸钠 比例达 110 时，块体在水中的浸泡时间可达 28 天， 但在浸泡过程中，块体有裂痕，且最后崩解于水中。3.2 活性成分的确定在洁厕块中，活性成分不仅有洗涤、防垢的效 果，而且可以增溶石蜡与硬脂酸钠，防止有石蜡碎屑的产生。在实验中，固定石蜡硬脂酸钠 =110，对十二烷基苯磺酸钠（las）和脂肪醇聚氧乙烯醚 - 20（aeo- 20） 进行性能对比，结果见图 2。由图 2 可知，洁厕块中加入活性成分，块体在水中的溶解速度加快，十二烷基苯磺酸钠的影响较大， 且活性成分不能均匀释放出来，块体在水中浸泡约12 天后，活性成分已经完全释放，不再有活性成分 溶解出来。相比而言，脂肪醇聚氧乙烯醚 - 20 效果 较好，块体在溶解过程中，石蜡与硬脂酸钠能较好地 乳化在一起，石蜡碎屑的量明显减少，且当加量达10%时，不再有石蜡碎屑产生。3.3黏结剂的确定 洁厕块需要含有黏结剂，可以使配方中各组分紧31图 3 黏结剂对洁厕块溶解速度的影响fig.3 effect of binding agent on the block dissoving rate日用化学品科学科 技 广 场第 34 卷密黏结在一起，还可以使块体较牢固地附着在马桶内壁3，以免块体在马桶内乱动而堵塞马桶。疏水性黏 结剂材料可以使块体获得合适的耐水性，为了获得更 强的黏接力，还需包含有亲水性黏结剂。疏水性黏结 剂一般选用纤维素类聚合物、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡 咯烷酮等，亲水的黏结剂一般选用淀粉的黏合材料。 且亲水黏结剂疏水黏结剂 =（21）（11）。硬 脂酸钠本身具有黏性，也是一个很好的黏结剂。本文 选用糊精、聚乙烯醇，并将两者复配用于配方内，结 果见图 3。有很好的络合钙镁离子的效果，能起到防垢、去垢的效果。由此优化洁厕块配方，性能测试见表 2。表 2 洁厕块性能测定tab.2 performance of the toilet cleaning block 性能技术指标颜色蓝 色气味有芳香气味水溶性缓慢溶于水中，浸泡 28 天后溶解。225加热至 40 保温 22 h，不熔化，气味 无明显变化。释放过程自始自终颜色均匀冲洗次数 / 次耐热性活性有效物质的释放密度 /gcm- 31.56将此洁厕块发放给附近用户试用，去污力、防垢和去异味性能上均达到满意效果。4结论1） 在洁厕块配方中，石蜡与硬脂酸钠以一定比 例复配来作为产品固架， 产品成型较好。2） 脂肪醇聚氧乙烯醚用于该体系中，能够很好 地增溶石蜡及硬脂酸钠，同时提供给产品较好的去污力。3） 为了使洁厕块自身获得更强的黏结性，并使 块体在水中牢固地黏于壁体，需要在配方中加入黏结 剂。当糊精聚乙烯醇 =12 时，能获得较好效果。 参考文献：1 叶 兴 福 , 辛 传 斌 . 清新杀菌除臭剂的研制 j. 化 学 世 界 ,1997，2.2 靳松，白树春，张根茂. 厕所清洁剂：中国，1096812a p.1994- 12- 28. 3 sh阿巴斯，jr达斯，pm瑞安，等，舆洗室清洁块：中国，101657532a p. 2010- 02- 14.配方中加入黏结剂，明显提高了块体在水中的溶解时间，当糊精聚乙烯醇 =12 时，块体在水中 的溶解时间可达 30 天，且能够牢固地沾于瓶底不再 漂动。据资料介绍，杀菌剂可选用五水硫酸铜、硼酸、代森锌、三氯酚铜和二氯萘醌等，硫酸铜能很好地络 合硫离子和氨气，而起到杀菌除臭的效果。五水硫酸 铜本身为蓝色，若配方中选用了五水硫酸铜，体系所 加色素最好为活性兰。三聚磷酸钠络合钙镁能力强，有很好的软水效 果，但却受禁磷、 限磷政策的限制，配方中选用 edta - 4na，它相对三聚磷酸钠成本较高，但也具toilet cleaning block formulation developmentyang shao-juan（nafine chemical industry group co. ltd., yuncheng, shanxi 044000, china）abstract: a detailed development of neutral toilet cleaning agent- toilet cleaning block is illustrated in present invention. this toilet cleaning block comprises sodium stearate and paraffin as framework, surfactant as cleaning ingredient and adhesive component to built- up. when the ratioof paraffin to sodium stearate is 110, dextrin to pva is 12, plus 10% of aeo （n = 20） by weight, this toilet cleaning block showed goodfor