十二烷基苯磺酸鈉(LAS)因(yin)其(qi)(qi)優良(liang)的性(xing)(xing)能(neng)和低(di)(di)廉的價格而得到廣(guang)泛的應用，但LAS是石油基表(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑，其(qi)(qi)合成原料(liao)不可再生、化學安全性(xing)(xing)較(jiao)低(di)(di)，隨著全球安全環保意識(shi)的增(zeng)強，以可再生資源為(wei)原料(liao),開發性(xing)(xing)能(neng)優良(liang)的表(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑已日益受到重視。

淀(dian)粉(fen)(fen)是一種來源廣泛(fan)、價格低廉(lian)的多羥基天然化(hua)(hua)合(he)物(wu)，是制備(bei)表(biao)(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的好原料。為探索棕(zong)櫚酸酯(zhi)(zhi)淀(dian)粉(fen)(fen)作為表(biao)(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)應(ying)用于(yu)合(he)成洗滌劑(ji)的可行性(xing)(xing)，本文(wen)以棕(zong)櫚酸為酯(zhi)(zhi)化(hua)(hua)劑(ji)，對木薯淀(dian)粉(fen)(fen)進(jin)行酯(zhi)(zhi)化(hua)(hua)改(gai)性(xing)(xing)，制備(bei)棕(zong)櫚酸酯(zhi)(zhi)淀(dian)粉(fen)(fen)，研究其糊液的透明(ming)度、流變性(xing)(xing)、表(biao)(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)及乳化(hua)(hua)性(xing)(xing)等理(li)化(hua)(hua)性(xing)(xing)質，研究棕(zong)櫚酸酯(zhi)(zhi)淀(dian)粉(fen)(fen)及其協同(tong)羧甲基淀(dian)粉(fen)(fen)(CMS)替代(dai)標準洗衣(yi)粉(fen)(fen)中(zhong)LAS的洗滌性(xing)(xing)能。

1、實驗部分

1.1試(shi)劑與(yu)儀器(qi)

木薯(shu)淀粉、棕櫚(lv)酸均(jun)為工業級；羧(suo)甲基淀粉(CMS)4種(DS分別為0.134，0.369，0.391，0.519)，自制；植(zhi)物調和(he)油、三(san)聚(ju)磷(lin)酸鈉、聚(ju)氧乙烯月(yue)桂(gui)醇醚、十(shi)二烷(wan)基苯(ben)磺(huang)酸鈉(LAS)、硅(gui)酸鈉、碳酸鈉、羧(suo)甲基纖維素鈉、二氧化硅(gui)均(jun)為分析(xi)純。

DV-3T流變儀；BZY-3B型自動表面張力儀；HP-WSB-3Y微機(ji)型熒光白度儀；DHG-9000型電熱鼓風(feng)干燥箱(xiang)；HH-2型恒溫水浴鍋；KEO-21CS08型電磁(ci)爐；DSX-90型數顯攪拌(ban)機(ji)；DF-101S型集熱式恒溫加熱磁(ci)力攪拌(ban)器；FW100高速(su)萬能粉(fen)碎機(ji)；JJ600型電子(zi)天(tian)平；MA35型電子(zi)水分(fen)測定儀。

1.2棕櫚酸酯淀粉的(de)制備

稱(cheng)取100 g木薯淀(dian)粉(fen)，分(fen)別加(jia)入(ru)一定量的(de)棕櫚(lv)酸(suan)等試劑，充分(fen)混合均勻，置(zhi)于室(shi)溫下密封存放一段(duan)時間(jian)。將其置(zhi)于預先(xian)設(she)定溫度(du)的(de)電熱(re)鼓風干燥箱中進行干熱(re)反(fan)(fan)應(ying)一段(duan)時間(jian)，冷卻(que)至室(shi)溫。用80%(V/V)乙醇水溶液洗滌數(shu)次，烘干，得到棕櫚(lv)酸(suan)酯(zhi)淀(dian)粉(fen)。調整(zheng)試劑用量、反(fan)(fan)應(ying)溫度(du)、反(fan)(fan)應(ying)時間(jian)等工藝條(tiao)件，制(zhi)備了(le)4種(zhong)不同取代度(du)(DS)的(de)棕櫚(lv)酸(suan)酯(zhi)淀(dian)粉(fen)，DS分(fen)別為0.004，0.008，0.012，0.015。

1.3棕(zong)櫚酸酯(zhi)淀粉(fen)理化性質測試

1.3.1取(qu)代度(DS)的測定

稱取(qu)干燥的棕(zong)櫚酸木(mu)薯淀(dian)粉酯(zhi)1 g，置(zhi)于250 mL的錐(zhui)形瓶中，加入25 mL蒸餾水，滴加2滴1%酚酞(tai)指(zhi)示劑，用(yong)0.1 mol/L NaOH溶(rong)(rong)液滴定至粉紅色，且顏色不消(xiao)失。再(zai)加入25 mL濃(nong)度(du)0.5 mol/L NaOH標準溶(rong)(rong)液，室溫磁力攪拌60 min。用(yong)0.5 mol/L HCl標準溶(rong)(rong)液滴定至溶(rong)(rong)液紅色剛好消(xiao)失，記錄所用(yong)HCl溶(rong)(rong)液體積為V1。以(yi)木(mu)薯淀(dian)粉為空白實驗。按式(1)計算(suan)取(qu)代度(du)(DS)：

式中162——淀粉分(fen)子(zi)中每個(ge)葡(pu)萄糖殘(can)基的相對分(fen)子(zi)質量；

c——標準HCl的摩爾濃度，mol/L；

m——干樣品的質量，g；

V0——滴定空(kong)白液(ye)消耗的標準HCl的體積(ji)，mL；

V1——滴定樣品消耗的(de)標準HCl的(de)體積，mL。

1.3.2透明度(du)的(de)測定(ding)

稱量(liang)(liang)一定量(liang)(liang)的(de)淀粉試樣(yang)(yang)，用(yong)去(qu)(qu)(qu)離(li)子水(shui)配制質(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)為1%的(de)淀粉乳液。取50 mL放(fang)入100 mL燒杯中，置于沸(fei)水(shui)浴中攪拌加熱20 min,冷卻(que)至(zhi)室溫，并用(yong)去(qu)(qu)(qu)離(li)子水(shui)保持原(yuan)有(you)體(ti)積(ji)。采用(yong)分光(guang)光(guang)度(du)計,以去(qu)(qu)(qu)離(li)子水(shui)為參比(去(qu)(qu)(qu)離(li)子水(shui)透(tou)(tou)光(guang)率(lv)為100%),選擇620 nm波長下測(ce)定淀粉糊的(de)透(tou)(tou)光(guang)率(lv),即(ji)透(tou)(tou)明度(du)。同(tong)一樣(yang)(yang)品測(ce)定3次，取平(ping)均值。透(tou)(tou)光(guang)率(lv)越高，糊的(de)透(tou)(tou)明度(du)也越高。

1.3.3淀粉(fen)糊(hu)(hu)液(ye)流(liu)變(bian)性能(neng)的(de)測定配制600 g質量濃度(du)(du)(du)為4%的(de)淀粉(fen)乳液(ye)于(yu)1 000 mL四(si)口(kou)燒(shao)瓶中(zhong)，將燒(shao)瓶置于(yu)油浴鍋中(zhong)，邊攪(jiao)拌邊升溫糊(hu)(hu)化，待淀粉(fen)糊(hu)(hu)液(ye)溫度(du)(du)(du)達98℃，繼(ji)續保溫20 min。將淀粉(fen)糊(hu)(hu)液(ye)轉移至(zhi)500 mL燒(shao)杯中(zhong)，用水浴冷卻(que)至(zhi)50℃。用DV3T流(liu)變(bian)儀測試淀粉(fen)糊(hu)(hu)液(ye)在不同轉速(su)條(tiao)件下的(de)粘度(du)(du)(du)，并作糊(hu)(hu)液(ye)粘度(du)(du)(du)隨轉速(su)變(bian)化的(de)曲線圖。

1.3.4表面張力的測(ce)定

采用掛片法測定(ding)淀粉酯糊(hu)液(ye)的(de)表面張力。配制一定(ding)質量濃度的(de)棕櫚酸木薯淀粉酯乳液(ye)，在95～100℃條件(jian)下蒸煮(zhu)糊(hu)化(hua)，冷卻至(zhi)25℃。用BZY-3B型自(zi)動表面張力儀測定(ding)淀粉糊(hu)液(ye)表面張力，平行3次，取平均(jun)值。

1.3.5乳(ru)化性(xing)能的測定(ding)

準確稱取1.0 g棕櫚酸(suan)木薯淀粉酯，加(jia)入一定量的(de)水(shui)，于沸水(shui)浴中(zhong)(zhong)完全(quan)糊(hu)化(hua)(hua)，冷(leng)卻至室溫。加(jia)入20 mL植物油，磁力(li)攪拌2 h，得到均(jun)勻乳狀(zhuang)液(ye)(ye)(ye)(ye)。將乳狀(zhuang)液(ye)(ye)(ye)(ye)轉(zhuan)移至10 mL離(li)心(xin)管(guan)中(zhong)(zhong)，在3 000 r/min轉(zhuan)速下離(li)心(xin)15 min，記錄乳化(hua)(hua)層(ceng)高度和(he)(he)液(ye)(ye)(ye)(ye)體(ti)總高度。將乳液(ye)(ye)(ye)(ye)于室溫下放置24 h，再以3 000 r/min轉(zhuan)速離(li)心(xin)15 min，記錄乳化(hua)(hua)層(ceng)高度和(he)(he)液(ye)(ye)(ye)(ye)體(ti)總高度。平行(xing)3次(ci)，取平均(jun)值。按式(2)和(he)(he)式(3)計算乳化(hua)(hua)能力(li)及乳化(hua)(hua)穩定性。

1.4淀粉替代(dai)LAS的(de)洗(xi)衣(yi)粉制備

1.4.1標(biao)準洗(xi)衣(yi)粉的制備(bei)

聚氧乙(yi)烯(xi)月桂(gui)醇醚6 g，LAS 10 g，Na2CO320 g，三聚磷酸鈉49.5 g，Na2-SiO35 g，SiO22 g，羧甲基(ji)纖(xian)維素鈉2 g，H2O 5.5 g，充分混合均勻、粉碎(sui)，得標準洗衣粉。

1.4.2棕櫚酸酯(zhi)淀(dian)粉(fen)(fen)(fen)完全替(ti)代(dai)LAS型洗衣粉(fen)(fen)(fen)(簡稱A型洗衣粉(fen)(fen)(fen))的(de)制備以棕櫚酸酯(zhi)淀(dian)粉(fen)(fen)(fen)完全替(ti)代(dai)標(biao)準洗衣粉(fen)(fen)(fen)配方中的(de)LAS，調整淀(dian)粉(fen)(fen)(fen)用量分別為10,12,14,16,18,20 g，制取不同淀(dian)粉(fen)(fen)(fen)含量的(de)A型洗衣粉(fen)(fen)(fen)。

1.4.3棕櫚酸酯淀粉(fen)與LAS復配(pei)型洗(xi)(xi)衣(yi)粉(fen)(簡稱B型洗(xi)(xi)衣(yi)粉(fen))的制備(bei)

分別以2,4,6,8,10 g棕櫚酸酯淀(dian)(dian)粉(fen)(fen)替代(dai)標準洗衣(yi)粉(fen)(fen)配方(fang)中50%的LAS，制取(qu)不(bu)同淀(dian)(dian)粉(fen)(fen)含量的B型(xing)洗衣(yi)粉(fen)(fen)。

1.4.4棕櫚酸酯淀粉與CMS協同替代LAS型洗衣粉(簡稱(cheng)C型洗衣粉)的制備

以棕(zong)櫚酸(suan)酯淀(dian)粉(fen)-CMS協同完全替代(dai)標準洗(xi)衣(yi)粉(fen)配方中的(de)LAS，固定棕(zong)櫚酸(suan)酯淀(dian)粉(fen)用量(liang)為16 g，調整CMS用量(liang)分別為1,2,3,4,5 g，制取不同淀(dian)粉(fen)含量(liang)的(de)C型洗(xi)衣(yi)粉(fen)。

1.5洗滌去污性測試

1.5.1污布的制備(bei)

將大塊白棉布剪裁成規格(ge)為10 cm×10 cm的(de)小(xiao)塊，將其投入含有10 mL生(sheng)抽、20 g紅黏土、10滴黑墨水(shui)和少量辣椒(jiao)油、剩菜湯的(de)水(shui)中，攪(jiao)拌15 min，取出(chu)污(wu)布，放入50℃烘(hong)箱中烘(hong)干，得到(dao)標準污(wu)布，白度為R0。

1.5.2洗滌去(qu)污(wu)系(xi)數的測定

在500 mL燒(shao)杯(bei)中加入(ru)300 mL蒸(zheng)餾水，2 g標準(zhun)洗(xi)衣粉，攪拌至洗(xi)衣粉完全溶解，投入(ru)標準(zhun)污(wu)布(bu)(bu)，繼續攪拌5 min后取出(chu)污(wu)布(bu)(bu)，污(wu)布(bu)(bu)用300 mL蒸(zheng)餾水攪拌洗(xi)滌(di)，重復3次，將布(bu)(bu)放入(ru)50℃烘箱(xiang)中烘干(gan)，測定干(gan)燥(zao)白布(bu)(bu)白度為R1。平行3次，取平均值。

按照上述方法分別進行(xing)A型(xing)、B型(xing)、C型(xing)3種洗衣(yi)粉的洗滌實驗(yan)，測定干燥(zao)白(bai)布白(bai)度(du)為(wei)R2。平(ping)行(xing)3次，取平(ping)均值。

按式(4)計算淀(dian)粉型洗衣粉的(de)去污系數S。