一种高效羽毛（绒）洗涤剂的研制及其性能研究

陈洁琼 孙 峰 倪 云

1.浙江机电职业技术学院，浙江杭州，310053；2.浙江科鉴检测校准有限公司，浙江杭州，310000

由于羽毛（绒）质地轻软，它与棉花、合成纤维比较，羽毛（绒）具有容积大、压缩率好、回复率高、透湿性能好等特点，深得人们的喜爱。家禽羽毛（绒）不同程度带有动物油脂、蜡质等油溶性污垢以及排泄物、血污、汗渍、黏土等污垢、杂质，而这些污垢、杂质的存在容易孳生、繁殖细菌，造成羽毛（绒）发霉、发臭。同时，在羽毛（绒）带电情况下，由于羽毛（绒）之间互相粘结,不仅使得羽毛和羽绒分开的操作效率降低，而且导致羽毛枝状化,损害了产品质量[1]。因此，洗去这些污垢、杂质，阻止羽毛（绒）带电，又不能过分脱脂，使羽毛（绒）保持一定的松软度、有弹性，是对羽毛（绒）洗涤剂的洗涤质量要求。

研制的高效羽毛（绒）洗涤剂，是既具有洗涤功能，又兼具防臭、杀菌、消静电、柔软为一体的高效羽毛（绒）洗涤剂，洗后羽毛（绒）质量指标（残脂率、浊度、耗氧量等）达到《羽绒羽毛》（GB/T 17685-2016）[2]的要求。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

椰子油、氢氧化钾、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）、α烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、十二烷基苯磺酸钠、月桂基酰胺丙基氧化胺、十二烷基甜菜碱等均为工业级；羽毛（绒）等。

1.1.2 试验设备

ML204电子分析天平，梅特勒-托利多公司；85-2数显恒温磁力搅拌器，杭州仪表电机有限公司；TP-10水平振荡器，湖南昊德仪器设备有限公司；标准筛，孔径150目，河北华卓金属丝网制品有限公司；秒表；TBM-101型羽毛绒浊度专用检测仪，上海际发仪器设备有限公司；HH-2 数显恒温水浴锅，金坛市江南仪器厂；PHS-3E型pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司；电热恒温鼓风干燥箱、DHG-9070A（101A-1S)，上海索普仪器有限公司；索氏抽提器及其配套的抽提球形烧瓶，规格250 ml。

1.2 试验方法

1.2.1 产品性能检测方法

1.2.1.1 外观

用烧杯取试样在光线不直射处，用视觉进行检查即目测。

1.2.1.2 活性物含量（%）

活性物含量的测定方法是参照“表面活性剂洗涤剂试验方法（GB/T 13173-2021）[3]洗涤剂中总活性物含量的测定”进行。

1.2.1.3 氯化物含量（%）

所用试剂：10%硝酸镁溶液、0.1 N硝酸银标准溶液、5%铬酸钾指示剂。

测定方法：称取试样3 g（准确至0.01 g）于50 ml烧杯中，加10～20 ml蒸馏水，加热使样品溶解后，加入10%硝酸镁溶液10 ml,边搅拌边加热至沸；静置、冷却后，将上层清液过滤，其沉淀物尽量留于烧杯中，再用15 ml蒸馏水洗涤加热至沸后,冷却过滤。重复3次后，用硝酸银检查无氯根即可。将滤液、洗涤液收集于100 ml烧杯中，用稀硝酸调整溶液pH值达7～8，再加入5%铬酸钾指示剂1 ml，用0.1 N硝酸银标准溶液滴定至溶液呈砖红色。按公式1计算：

式中 ：x——氯化物含量（%）；

v——耗用AgNO3溶液体积（ml）；

n——AgNO3的当量浓度（N）；

69÷1000——钾、钠混合氯化物之毫克当量；

W——试样重量（g）。

两次平行试验结果允许误差不超过0.05%。

1.2.1.4 pH值

所釆用仪器：PHS-2型酸度计。

称取试样1 g置于50 ml烧杯中加蒸馏水50 ml，搅拌均匀后，用已知pH值的0.025 mol/L混合磷酸盐缓冲液校正pH计，然后再测定样品，该读数即为pH值。

1.2.1.5 耐寒试验

所采用的仪器：冰箱，30 ml广口瓶。

测定方法：将试样倒入广口瓶中，装满2/3加盖，放入调至-5 ℃的冰箱内，冷冻24 h观察不冻结即为合格。

1.3 清洗性能的表征

参照GB/T 17685-2016《羽绒羽毛》中对浊度、残脂率、耗氧量三个指标要求，按照GB/T 10288-2016《羽绒羽毛检验方法》[4]中5.4耗氧量、5.5浊度、5.6残脂率等测试方法进行测定。

2 结果与讨论

2.1 配方的筛选

2.1.1 最佳洗涤剂的选择

通过羽毛洗涤剂的处理而得到符合标准的羽毛，就要求配制的最佳洗涤液必须符合以下几个条件：

(1)对羽毛有一定的脱脂能力；

(2)有相当的去污能力和抗静电性能；

(3)适应性强，抗硬水性能较好；

(4)对羽毛不会有化学损伤。

一般来说表面活性剂的分子量大小、憎水基的不同(直链、支链、芳香链)与洗净羽毛的柔软性、蓬松性等有密切关系。憎水基为直链而分子量大的表面活性剂能形成整齐的定向排列结构，洗净的羽毛柔软、松软[5]。然而，在羽毛的表面有一层脂覆盖，它不溶于水，也使羽毛不容易被润湿。所以，应选择适当的表面活性剂以提高洗涤剂的渗透润湿能力，从而达到良好的脱脂效果。

实验中，将2.5 g原羽毛放在几种表面活性剂的水溶液(用量为羽毛重量的1%)中洗涤，洗涤条件浴比为1∶50，浴温40 ℃、洗涤时间15 min，洗净后在105 ℃下、干燥30 min，得到的干燥羽毛按照GB/T 10288-2016《羽绒羽毛检验方法》中5.6残脂率的测试方法进行测定。

原羽毛的残脂率测得3.8%。羽毛在几种表面活性剂水溶液中洗涤后的残脂率见表1。

表1 羽毛在几种表面活性剂水溶液中洗涤后的残脂率

从表1看出，脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）为有良好的渗透、润湿的去脂剂。但因AEO9是一种具有良好的渗透、润湿性能的脱脂剂，若单独使用量较多则会对羽毛造成化学损伤。配制液体洗涤剂一般采用脂肪酸钾，非但可增加羽毛的柔软性，而且还能增加去污能力[6]。脂肪醇聚氧乙烯醚与皂基复配的去污力比较详见表2。

表2 脂肪醇聚氧乙烯醚与皂基复配的去污力比较

由此可见，脂肪酸盐与脂肪醇聚氧乙烯醚复配后去污力得到提升，采用皂基复配能达到理想的效果。

2.1.2 高效羽毛（绒）洗涤剂配方的确定

根据洗净羽毛（绒）的质量要求，研究人员进行了高效羽毛（绒）洗涤剂的配方试验。采用正交和重复性试验，并综合考虑产品成本、原材料获取、成品性能等，按照“1.2.1”产品性能进行测试，均符合要求。详见下表3。

表3 高效羽毛（绒）洗涤剂配方筛选

2.2.2 与市售产品比较

研究人员将研究产品（以表3中2号配方为样本）与国内羽毛（绒）衣生产企业在用的羽毛（绒）洗涤剂在相同条件下进行了对比、测试，结果显示2#产品性能优异。结果见表4。

表4 研究产品与市售产品比较

从表4可以看出，本文研究的产品配方合理，能抗硬水，适应性强，在使用的规定浓度下对皮肤无刺激过敏反应，洗涤后的羽毛(绒)蓬松，具有光泽，手感柔软，洗涤过程中消泡快，易漂洗清，节约能源，质量指标达到GB/T 17685-2016《羽绒羽毛》要求。

2.2.3 生产性试验结果

研究人员在浙江杭州萧山一羽绒衣企业的洗毛车间进行了大生产试验，大生产试验工艺按洗涤（初洗、清洗、漂洗）-脱水-烘干-冷却-包装[2]。羽绒衣厂收购一批油脂含量11%、灰砂6%的羽绒。因油灰是人工黏附于羽绒上，机械方法无法分离，用企业常用的洗涤剂在全自动洗毛机上洗毛，达不到GB/T 17685-2016《羽绒羽毛》要求，甚至返工重洗后仍不合格。2#产品洗涤后，则达到GB/T 17685-2016《羽绒羽毛》要求。详见表5。

表5 生产性试验结果

3 结论

本文研制的高效羽毛（绒）洗涤剂是一种质量、性能优异的羽毛（绒）洗涤剂 ，洗后羽毛（绒）质量指标（残脂率、浊度、耗氧量等）达到《羽绒羽毛》（GB/T 17685-2016）的要求。具体如下：

（1）配方合理，能抗硬水，适应性强，在使用的规定浓度下对皮肤无刺激过敏反应。

（2）在国内同类产品中具有一定的先进性，洗涤后羽毛(绒)蓬松，具有光泽，手感柔软，洗涤过程中消泡快，易漂洗清，节约能源。而且，产品本身无毒无害，无刺激气味，性能稳定，是一种多功能高效的羽毛（绒）洗涤剂。

（3）使用的原料方便获得，生产工艺简单，方便操作。