非离子表面活性剂在家用自动洗碗机用洗涤剂中的应用探究

卢宇毅 梁水娇 宋晶晶

（广州市盛邦化工科技有限公司，广东广州，510623）

传统的自动洗碗洗涤套装一般包含三种产品：主洗剂、漂洗剂（光亮剂）和软水盐。主洗剂起除油去污的性能，漂洗剂（光亮剂）可以增加餐具的亮度，缩短餐具的干燥时间；软水盐则可以预防水垢的产生，保护餐具，也可延长洗碗机的寿命。而一些简单的家庭用自动洗碗机只有一个装载槽，洗一次添加3种产品也会令人感到烦琐，可以预见，多效合一的家用自动洗碗机用洗涤剂是市场发展趋势，只需要添加一种产品，就能包含清洁、防垢、光亮催干的性能。

不同于传统的手洗餐具洗涤剂，自动洗碗机餐具洗涤剂的主要成分是非离子表面活性剂、助洗剂、分散剂、酶制剂等；而传统的手洗餐具洗涤剂使用的表面活性剂是以阴离子表面活性剂和两性表面活性剂复配为主。若在洗碗机中使用传统的手洗餐具洗涤剂，则在洗涤过程中会产生大量泡沫，影响洗碗机内部水柱的喷淋，从而影响清洁效果[1]。

笔者选取了几款非离子表面活性剂，探究它们在家用洗碗机洗涤剂基体中的应用性能，包括清除污垢性能、无膜痕（光亮）性能、催干性能和泡沫性能。

1 实验部分

1.1 主要原料及仪器

使用原料：C12～C15羰基醇(8EO-4PO)合成物Genapol EP 2584（以下简称EP2584），科莱恩；乙氧基化丁氧基化C12～16直链脂肪醇DOWFAX 20B102（以下简称20B102），陶氏；乙氧基化丙氧基化C12～15脂肪醇DOWFAX 20A64（以下简称20A64），陶氏；C12～C14仲醇乙氧基化丁氧基化物ECOSURF LF-45（以下简称LF45），陶氏；直链醇聚氧乙烯醚AE07（以下简称AEO7），巴斯夫；辛烷基磺酸钠PAS-8S（以下简称PAS-8S）；斯泰潘；柠檬酸钠（天津致远化学试剂）；丙烯酸均聚物分散剂ACUSOL 445N，陶氏；丙烯酸共聚物分散剂ACUSOL 588，陶氏。

仪器：自动洗碗机一台，型号：家用美的M1；密胺餐盘，密胺餐碗若干；鬃毛刷子；pH计；鼓风式烘箱。

1.2 污垢的配制

参考GB/T 24692-2009《表面活性剂 家庭机洗餐具用洗涤剂性能比较实验导则》[2]，配制污垢。

人工污垢的配制方法：将10 g混合油（1:1:2质量比的猪油、牛油、植物油）加热至50～60℃融化，再混合15 g小麦粉和15 g全脂奶粉，搅拌均匀；加入30 g新鲜鸡蛋液搅拌均匀；加入4 g番茄酱和1 g芥末搅拌均匀；最后加入32.5 g蒸馏水搅拌均匀即得出人工污垢。

燕麦污垢配制方法：用187 mL去离子水与12.5 g燕麦片混合，将混合物煮沸后煮10 min并不断搅拌，得出燕麦污垢。

1.3 污垢的处理

先用人工污垢和燕麦污垢污染餐具，选取密胺餐具作为测试餐具，按照现实中人们的饮食习惯，用人工污垢污染密胺餐盘，用燕麦污垢污染密胺餐碗：用鬃毛刷子将人工污垢均匀涂在密胺餐盘上，单次测试使用两个密胺餐盘，每个密胺餐盘人工污垢的添加量是7 g；用鬃毛刷子将燕麦片均匀涂在密胺餐碗上，单次测试使用两个密胺餐碗，每个密胺餐碗燕麦污垢的添加量也是7 g。

根据GB/T 24692-2009，建议污染后的餐具应在常温下放置8 h备用，在该方法下耗时较长，在实际情况中不便于操作，所以本次实验采用密胺餐盘被人工污垢污染后，放置到50℃的鼓风式烘箱4 h，使人工污垢老化，污染前后密胺餐盘的效果见图1；密胺餐碗被燕麦渍污染后，放置到50℃的鼓风式烘箱2 h，使燕麦渍老化，污染前后餐碗的效果见图2。

图1 干净密胺餐盘和人工污垢污染后的密胺餐盘

图2 干净密胺餐碗和燕麦污垢污染后的密胺餐碗

1.4 测试配方设计

根据机用餐具洗涤剂常用的主要成分分析，设计测试洗涤剂配方。测试洗涤剂配方：PAS-8S（4%），非离子表面活性剂（5%），柠檬酸钠（4%），EDTA-2Na（0.5%），Acusol 445N（1.5%），Acusol 588（1.5%），样品澄清透明。使用5种不同的非离子表面活性剂（EP2584、20B102、20A64、LF45、AEO7）添加配制成5款洗涤剂。

1.5 洗涤程序

每次洗涤测试之前将洗碗机使用快洗模式运行一遍，并确保洗碗机内部是干净的，再进行测试；测试每个洗涤剂样品前，将人工污垢和燕麦污垢污染的餐盘和餐碗各两个放入洗碗机，合计4个待洗餐具。再加入6 g的洗涤剂样品在洗碗剂的凹槽中，都选用30 min快洗模式。测试三次，每次由建立的评估小组评估得分，综合三次的洗涤效果得分为最终得分。

1.6 性能评价方法

参考GB/T 24692-2009，实验采取目视评定方法作为各性能特征的评价方法，必要时，以各种餐具的图片标明实验结果。采用数字记分制进行评价，评估小组对洗涤过程中和洗涤后的多种指标评分，结果取平均值。

评价的指标：污垢的去除，无膜痕（光亮度），泡沫量和催干效果。详细评分标准见表1。

2 结果与讨论

2.1 污垢去除性能效果图

被人工污垢污染并老化后的密胺餐盘，使用不同的洗涤剂洗涤，洗涤前/后，污垢在餐盘的附着对比见图3。

被燕麦渍污染并老化后的密胺餐碗，使用不同的洗涤剂洗涤，洗涤前/后，污垢在餐碗的附着对比见图4。

图3 人工污垢污染后密胺餐盘的洗涤效果

图4 燕麦污垢污染后密胺餐碗的洗涤效果

表1 各项测试指标的评分标准

由图3可知，人工污垢污染并老化后的密胺餐盘，无论用哪种洗涤剂洗涤后，并没有明显的污垢残留，只有干燥后的膜痕残留情况（光亮度）有所区别。而由图4可知，老化后的燕麦污垢清洗难度大，不同洗涤剂洗涤后，都会有污垢残留，且有明显的区别，可以对洗涤剂的清洁性能进行评价。

2.2 污垢去除的性能评价结果

综合密胺餐盘上人工污垢的去除情况和密胺餐碗上的燕麦渍的去除情况，评估小组进行污垢去除性能评分，结果见表2。

由表2得分可看出，添加LF45的洗涤剂清除顽固污垢的效果最好。实际洗涤后的两个密胺餐碗只有2片麦片污渍残留，添加20B102的洗涤剂洗涤后的两个密胺餐碗有4片麦片污渍残留，添加EP2584的洗涤剂和添加20A64的洗涤剂清洗效果相当，大约有6～8片燕麦渍残留，添加AEO7的洗涤剂清除顽固污垢的效果较差，有大面积的燕麦污渍残留。

2.3 膜痕（光亮度）性能评价结果

综合密胺餐盘和密胺餐碗洗涤干燥后膜痕残留的情况，评估小组进行无膜痕（光亮度）性能评分，结果见表3。

由表3评价得分可以看出，添加20B102的洗涤剂洗涤餐具并干燥后，餐具无膜痕残留，非常光亮，添加EP2584、20A64、LF45的洗涤剂洗涤后，餐具有小面积的膜痕残留，光亮度尚可，添加AEO7的洗涤剂洗涤后，餐具有明显的膜痕残留，光亮度一般。

2.4 洗涤过程中泡沫性能评价结果

本次泡沫性能的测试是实际机洗的测试，通过评价小组观察各个洗涤剂在主洗过程和漂洗过程中的泡沫量的多少，是否影响摆臂的转动和喷淋，并进行评分，结果见表4。

由表4评价得分可以看出， 添加AEO7的洗涤剂泡沫量较其他表面活性剂的洗涤剂泡沫明显要多，但也不会明显影响洗碗机摆臂的转动和喷淋，其他表面活性剂的洗涤剂泡沫量很少，非常适合在家用洗碗机洗涤剂中应用。

2.5 催干性能的评价结果

催干性能是洗碗机洗涤剂的重要性能之一，一般是以漂洗剂作为另外一款产品来提供催干效果，在多效合一的洗碗机餐具洗涤剂中，复配一些润湿性好，有催干功效的非离子表面活性剂，也能体现出明显的催干作用。评价小组在洗涤程序结束后，将餐具取出，观察餐具上水珠的分布情况，并进行评价打分，评分结果见表5。

表2 污垢除去性能评价得分

表3 无膜痕（光亮度）评价得分

表4 泡沫性能评价

表5 催干性能评价

由表5评价得分看出，添加除了AEO7之外的几款非离子表面活性剂洗涤剂，催干性能都比较好，清洗后拿出的餐盘只有背面边缘和正面中心有几滴水珠，且干燥速度非常快，而添加AEO7的洗涤剂催干性能一般，清洗后拿出的餐具合计少于20滴水珠，干燥速度一般。

3 结论

使用家用洗碗机清洗，以密胺材质的餐具为测试餐具，以清除污垢的性能、无膜痕（光亮）性能、泡沫性能和催干性能作为评价指标，研究了5种非离子表面活性剂洗涤剂在家用洗碗机洗涤剂中的性能。实验结果表明，LF45去除污渍污垢能力优秀，20B102在无膜痕、提高餐具光亮度的性能上表现优异，除了AEO7之外，其他4种非离子表面活性剂的催干能力都很优秀，泡沫量低。后续考虑改变非离子的添加量，不同非离子复配以达到更佳的综合性能。

图5 不同非离子表面活性剂洗涤剂测试性能评分汇总