CN117821177A - 一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，所述高效抑菌的餐具洗涤剂组合物包括如下质量分数的成分：改性有机硅0.2‑2％、阳离子表面活性剂0.2‑2％、十二烷基苯磺酸7‑12％、其他表面活性剂8‑15.5％、助剂0.1‑2％、水余量；其中，所述改性有机硅为八甲基环四硅氧烷与KH550、聚乙二醇缩水甘油醚反应所得。本发明的改性有机硅与特定阳离子表面活性剂、十二烷基苯磺酸等成分进行复配，对细菌细胞有更高的渗透力，可以更高效破坏细胞中的外壳、蛋白质等结构，抑制其生长繁殖。本发明通过多种组分间的协同作用相辅相成，使得洗涤剂组合物的去污、抑菌、稳定性明显改善，同时成本较低，具有良好的应用前景。

Description

一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于洗涤剂技术领域。主要涉及一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物及其制备方法。

背景技术

目前，餐具洗涤剂行业出现了高度同质化现象，产品大同小异。餐具洗涤剂的发展应以消费者的要求为导向，在产品上进行创新。有调研数据显示，目前市场上的正规餐具洗涤剂产品基本均具备良好的去油污效果，而要使产品进一步获得消费者的青睐，除了保持洗涤能力、洗涤手感以外，洗涤剂的抗菌/抑菌功能逐渐为人们所关注。但是，考虑到日化行业对毒性、成本等因素的要求，目前具有抗抑菌性能的洗涤剂中主要使用三氯生、三氯卡班、对氯间二甲苯酚、二氧化氯等抗菌剂。此类传统抗菌/抑菌剂的优点是作用强，用量低，但是大多数具有中低毒性。因此，开发一款具有高效抑菌效果且安全、稳定、成本低的餐具洗涤剂具有一定市场前景。

现有技术，如CN1142994C，公开了一种杀菌型洗洁精及其生产方法，该杀菌型洗洁精由二氧化氯、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酰二乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺四乙酸、四硼酸钠及去离子水按比例配制而成，该杀菌型洗洁精所用的杀菌剂二氧化氯抗菌能力强，但不够稳定、易挥发，且有刺激性。然而上述技术方案的组合物实现的抑菌效果有限、产品不够稳定，并且成本较高，未满足高效抑菌，同时安全、稳定且成本低的餐具洗涤剂需求。

综上所述，亟需研发一种新的技术方案，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

基于此，本发明提供了一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物及其制备方法，所述洗涤剂具备高效抑菌效果，同时对生物安全、无毒且成本低。

本发明的一个目的在于，提供一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，所述高效抑菌的餐具洗涤剂组合物包括如下质量分数的成分：

其中，所述改性有机硅为八甲基环四硅氧烷与KH550、聚乙二醇缩水甘油醚反应所得。

进一步地，所述改性有机硅的制备方法包括如下步骤：

S1.将八甲基环四硅氧烷、KH550和催化剂共混，加热反应，调节pH，得到中间产物；

S2.将聚乙二醇缩水甘油醚与所述中间产物共混，加热反应后，得到所述改性有机硅。

进一步地，步骤S1中，所述加热反应的温度为50-80℃，时间为10-20h。

进一步地，步骤S2中，所述加热反应的温度为50-70℃，时间为1-2h。

进一步地，所述催化剂为十二烷基苯磺酸。

本发明的改性有机硅中，首先将八甲基环四硅氧烷(D4)与氨基硅烷偶联剂KH550进行反应，使D4与KH550通过开环聚合，得到引入了氨基的中间产物，然后通过中间产物中的氨基与含有环氧基的聚乙二醇缩水甘油醚进行反应，实现了烷氧基聚醚链段的接枝，本发明在疏水的D4中引入了大量氨基以及烷氧基长链，实现了亲水改性，同时使其具有弱阳离子性，由此大大提升了组合物的乳化、分散效果，改善了产品稳定性，使产品不易分层、沉淀，去污效果更好。同时，所述改性有机硅与特定阳离子表面活性剂、十二烷基苯磺酸等成分进行复配，对细菌细胞有更高的渗透力，可以更高效破坏细胞中的外壳、蛋白质等结构，抑制其生长繁殖。

进一步地，所述阳离子表面活性剂具有以下结构通式：

[R-N⁺(CH₃)₂-CH₂-CH₂-OH]Cl-；

所述R选自碳原子数为12-14的烷基。

优选地，所述R为碳原子数为12的烷基。

进一步地，所述其他表面活性剂选自阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂中的一种或多种。

进一步地，所述阴离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯羧酸盐、仲烷基磺酸盐、脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐中的一种或多种。

具体地，所述仲烷基磺酸盐，烷基优选C12-C14，优选钠盐，所述仲烷基磺酸盐在强碱、高温条件下具有极强渗透力，兼具乳化、脱油、洗涤功能。

具体地，所述脂肪酸甲酯磺酸盐，烷基优选C12-C14，所述脂肪酸甲酯磺酸盐具有良好的水溶性，在高硬度的环境下也有较好的清洁能力，兼具均衡的去污、发泡、表面湿润及渗透性能。

具体地，所述脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐，烷基优选C12-C14，聚氧乙烯代表平均乙氧基化程度，EO数优选0.5-3。

具体地，所述脂肪醇聚氧乙烯羧酸盐，烷基优选C12-C14烷基，所述烷基为直链烷基或支链烷基，聚氧乙烯代表平均乙氧基化程度，EO数优选2-10。

进一步地，所述非离子表面活性剂选自烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚、仲醇聚氧乙烯醚、脂肪醇EO-PO嵌段聚醚、脂肪酸酯乙氧基化物中的一种或多种。

具体地，所述烷基糖苷，其烷基优选C12-14，所述烷基糖苷具有优异的起泡、乳化、分散、去污能力。

具体地，所述非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚是天然脂肪醇与环氧乙烷的合成产物，脂肪醇优选碳数为C12-15的脂肪醇，所述脂肪醇为直链醇或异构醇，聚氧乙烯代表平均乙氧基化程度，EO数优选为3-10。

具体地，所述仲醇聚氧乙烯醚，其烷基优选C12-C14，聚氧乙烯代表平均乙氧基化程度，EO数优选9-15，相比AEO9具有更好的润湿性和渗透性，在浓缩体系中能够抗凝胶。

具体地，所述脂肪醇EO-PO嵌段聚醚，优选C12-C15的直链烷基或支链烷基，聚氧乙烯代表平均乙氧基化程度，EO数优选2-10；聚氧丙烯代表平均丙氧基化程度，PO数优选2-5。

具体地，所述脂肪酸酯乙氧基化物，优选C12-C14的烷基，聚氧乙烯代表平均乙氧基化程度，EO数优选6-15。

进一步地，所述两性离子表面活性剂选自氨基酸型表面活性剂、氧化胺型表面活性剂、甜菜碱型表面活性剂、咪唑啉表面活性剂中的一种或多种。

进一步地，所述助剂选自防腐剂、溶剂、酶制剂、抗再沉积剂、中和剂、pH调节剂、香精和盐中的一种或多种。

进一步地，所述酶制剂选自蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶中的一种或多种。

进一步地，所述防腐剂选自苯氧乙醇、苯甲酸钠、甲基氯异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮、异噻唑啉酮及其衍生物中的一种或多种。

进一步地，所述抗再沉积剂选自聚丙烯酸钠、马来酸丙烯酸共聚物、羧甲基纤维素、乙烯基吡络烷酮的均聚物和共聚物中的一种或多种。

进一步地，所述溶剂选自甘油、丙二醇、乙醇、聚乙二醇中的一种或多种。

进一步地，所述中和剂选自氢氧化钠，氢化化钾中的一种或多种。

具体地，所述盐选自卤盐、碳酸盐、碳酸氢盐、甲酸盐、醋酸盐、硫酸盐、硝酸盐、柠檬酸盐中的一种或多种。

优选地，所述盐为氯化钠、柠檬酸钠、硫酸钠中的一种或多种。

本发明的另一个目的在于，提供上述高效抑菌的餐具洗涤剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

L1.按上述质量分数，将去离子水加入容器中，然后加入氢氧化钠，再加入十二烷基苯磺酸，搅拌至溶解；

L2.加入AES、AEO9、APG、椰油酰谷氨酸钠，搅拌至溶解；

L3.加入改性有机硅和羟乙基月桂基二甲基氯化铵，搅拌至溶解；

L4.加入香精、防腐剂、柠檬酸钠，搅拌均匀，降至室温后加入柠檬酸，调节pH为6.5-7.5，得到所述高效抑菌的餐具洗涤剂组合物。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明提供的高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，以十二烷基苯磺酸、阳离子表面活性剂、改性有机硅为主要成分，该组合物为弱酸性至中性配方体系，pH控制在6.5-7.5。所制得的组合物具有高效抑菌的效果，对金黄色葡萄球菌的抑菌率大于90％，而且去污力优良，原料成本较低，各种条件下考察稳定。

2.本发明的餐具洗涤剂含有高含量的十二烷基苯磺酸通过氢氧化钠中和所得的对应阴离子表活十二烷基苯磺酸盐，与特定阳离子性表活羟乙基烷基二甲基氯化铵、改性有机硅等成分复配后，组合物中的阳离子电荷能与细菌细胞膜上的负电荷相互作用，破坏细菌细胞壁的完整性，使细菌失去保护。而改性有机硅具有一定阳离子特性，同时具有亲水官能团，因此对细菌细胞壁有更高的亲和力和渗透力；其附带的阳离子特性可以通过阳离子桥，降低十二烷基苯磺酸盐负电荷与细菌细胞膜负电荷的排斥性，从而使大量十二烷基苯磺酸盐的疏水碳链更容易通过阳离子电荷桥经细胞膜进入细菌的细胞质，且十二烷基苯磺酸盐中的苯环具有较好脱脂力，可以破坏细胞中的蛋白质结构，最终导致细菌死亡，由此实现了抑制细菌生长繁殖的效果。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。

本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用成分的量或所有数字，应被理解为在所有情况下，被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。

本发明实施例中的温度，如无特别说明，均指室温。

本发明实施例中的羟乙基月桂基二甲基氯化铵，为阳离子表面活性剂，牌号为科莱恩化工PRAEPAGEN HY，50％含量。

本发明实施例中的十二烷基苯磺酸，购自安徽金桐。

本发明实施例中的AES，脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐，70％含量，脂肪醇碳原子数为12-14，平均乙氧化程度为2，阴离子表面活性剂，购自安徽金桐。

本发明实施例中的椰油酰谷氨酸钠，30％含量，两性离子表面活性剂，购自广州天赐。

本发明实施例中的APG，烷基糖苷，50％含量，非离子表面活性剂，购自上海发凯。

本发明实施例中的AEO9，脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪醇碳原子数为12-14，平均乙氧化程度为9，非离子表面活性剂，购自巴斯夫公司。

本发明实施例中的防腐剂，为甲基异噻唑啉酮和氯甲基异噻唑啉酮混合物，购自杜邦HG卡松系列。

本发明实施例中的柠檬酸，为pH调节剂，购自广州试剂厂。

本发明实施例中的氢氧化钠，为中和剂，购自广州试剂厂。

本发明实施例中的甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚平均分子量为1000。

本发明实施例中，改性有机硅的制备方法包括如下步骤：

S1.将60g八甲基环四硅氧烷加入150g水中，升温至70℃，然后加入10g KH550和反应体系2wt％的十二烷基苯磺酸，以及微量乳化剂OP-10，70℃反应12h，冷却后用浓度25％的氨水调节pH为7，离心、去除溶剂得到中间产物；

S2.将10g甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚加入所述中间产物中，60℃反应1h得到所述改性有机硅。

实施例1-4的高效抑菌的餐具洗涤剂组合物中各成分和相应质量分数，如表1所示。

表1实施例1-4中各成分及其质量分数

实施例1-4的高效抑菌的餐具洗涤剂组合物的制备方法包括如下步骤：

L1.按上述质量分数，将去离子水加入容器中，然后加入氢氧化钠，再加入十二烷基苯磺酸，搅拌至溶解；

L2.加入AES、AEO9、APG、椰油酰谷氨酸钠，搅拌至溶解；

L3.加入改性有机硅和羟乙基月桂基二甲基氯化铵，搅拌至溶解；

L4.加入香精、防腐剂、柠檬酸钠，搅拌均匀，降至室温后加入柠檬酸，调节pH为6.5-7.5，得到所述高效抑菌的餐具洗涤剂组合物。

基于实施例设置对比例1-3，对比例1-3的餐具洗涤剂组合物中各成分和相应质量分数，如表2所示。

表2对比例1-3中各成分及其质量分数

对比例1-3与实施例的区别在于：对比例1将改性有机硅和羟乙基月桂二甲基氯化铵去除；对比例2降低了十二烷基苯磺酸含量；对比例3将改性有机硅去除，并将羟乙基月桂二甲基氯化铵替换为等质量的苯扎氯铵，其他成分和制备方法与实施例均相同。

测试例1

对实施例及对比例所得的洗涤剂组合物进行抑菌测试。

按照《QB/T2738-2005》中的悬液定量法进行抑菌效果测试，采用金黄色葡萄球菌作为菌种代表。

测试结果如表3所示。

表3抑菌测试结果

样品	抑菌率(％)
		实施例1	95.3
实施例2	>99
		实施例3	>99
实施例4	>99
		对比例1	66.5
对比例2	57.9
		对比例3	30.8

根据表3可以得出，实施例1-4的抑菌率均大于90％，均符合强效抑菌的规定要求。而对比例1由于没有添加改性有机硅和羟乙基月桂基二甲基氯化铵两种原料，使得抑菌率小于90％，效果不理想；对比例2由于十二烷基苯磺酸用量较低，导致无法更高效地和改性有机硅、羟乙基月桂基二甲基氯化铵两种原料发挥协同效应，抑菌效果较差；对比例3由于使用苯扎氯铵替换了羟乙基月桂基二甲基氯化铵，其与阴离子表面活性剂不兼容，容易产生拮抗负面作用，导致抑菌效果大大下降。

测试例2

对实施例及对比例所得的洗涤剂组合物进行去污能力测试。

按照《GB/T 9985-2022》中附录A.2的泡沫位法进行去污力测试。

测试结果如表4所示。

表4去污测试结果

根据表4可以得出，实施例1-4的高效抑菌的餐具洗涤剂组合物去污能力相对于对比例1-3更好，实施例通过高含量的十二烷基苯磺酸与阳离子表面活性剂、改性有机硅进行复配，赋予了产品优良的去污力。而对比例1-3由于十二烷基苯磺酸用量减少，所以去污力也相对较差，尤其是对比例3，因为使用强阳离子表面活性剂苯扎氯铵替换了羟乙基月桂基二甲基氯化铵，与阴离子表面活性剂不兼容，导致去污力大幅下降。

测试例3

对实施例及对比例所得的洗涤剂组合物进行稳定性测试。

洗涤剂稳定性具体考察指标如下：

常温稳定性：将样品放置于室温4周，观察外观；

低温稳定性：将样品放置于0℃冰箱4周，恢复室温，观察外观；

高温稳定性：将样品放置于45℃烘箱4周，恢复室温，观察外观。

测试结果如表5所示。

表5稳定性测试结果

根据表5可以得出，本发明实施例1-4的高效抑菌的餐具洗涤剂组合物稳定性良好，而对比例3出现沉淀分层现象，这是由于使用苯扎氯铵替换了羟乙基月桂基二甲基氯化铵，其与阴离子表面活性剂不兼容。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，其特征在于，所述高效抑菌的餐具洗涤剂组合物包括如下质量分数的成分：

其中，所述改性有机硅为八甲基环四硅氧烷与KH550、聚乙二醇缩水甘油醚反应所得。

2.根据权利要求1所述一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，其特征在于，所述改性有机硅的制备方法包括如下步骤：

S1.将八甲基环四硅氧烷、KH550和催化剂共混，加热反应，调节pH，得到中间产物；

S2.将聚乙二醇缩水甘油醚与所述中间产物共混，加热反应后，得到所述改性有机硅。

3.根据权利要求2所述一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，其特征在于，步骤S1中，所述加热反应的温度为50-80℃，时间为10-20h。

4.根据权利要求2所述一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，其特征在于，步骤S2中，所述加热反应的温度为50-70℃，时间为1-2h。

5.根据权利要求1所述一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，其特征在于，所述阳离子表面活性剂具有以下结构通式：

[R-N⁺(CH₃)₂-CH₂-CH₂-OH]Cl^-；

所述R选自碳原子数为12-14的烷基。

6.根据权利要求1所述一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，其特征在于，所述其他表面活性剂选自阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，其特征在于，所述助剂选自防腐剂、溶剂、酶制剂、抗再沉积剂、中和剂、pH调节剂、香精和盐中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述一种高效抑菌的餐具洗涤剂组合物，其特征在于，所述酶制剂选自蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶中的一种或多种。

9.权利要求1-8任一项所述高效抑菌的餐具洗涤剂组合物的制备方法，其特征在于，所述高效抑菌的餐具洗涤剂组合物的制备方法包括如下步骤：

L1.按上述质量分数，将去离子水加入容器中，然后加入氢氧化钠，再加入十二烷基苯磺酸，搅拌至溶解；

L2.加入AES、AEO9、APG、椰油酰谷氨酸钠，搅拌至溶解；

L3.加入改性有机硅和羟乙基月桂基二甲基氯化铵，搅拌至溶解；

L4.加入其他助剂，搅拌均匀，降至室温后加入柠檬酸，调节pH为6.5-7.5，得到所述高效抑菌的餐具洗涤剂组合物。