一种以皂脚为原料的餐具洗涤剂、洗衣液及其制备方法

技术领域

本发明涉及日用化学品技术领域，特别是涉及一种以皂脚为原料的餐具洗涤剂、洗衣液及其制备方法。

背景技术

油脂是人类赖以生存的、最重要的营养素之一，是居民日常生活中仅次于粮食的第二大必需品。我国是油脂油料需求大国，油脂工业是我国粮油食品工业的重要组成部分，在我国国民经济中具有十分重要的地位和作用，2007年，我国植物油年产量已达近2000万吨，鱼油年产量约3万吨，而且其产量都呈现逐年增加的趋势。

随着精制油产量不断增加，油脂精炼副产物的产量也在不断增加。皂脚是其中一种比较有回收利用价值的副产物，是在碱炼脱酸工序中采用碱性溶液脱除毛油中的游离脂肪酸中和为脂肪酸盐而分离出来的肥皂胶体，其总量占油脂产量的5％-6％。在将皂脚分离的过程会夹带着部分中性油、脂肪酸和色素等杂质，其成分随工艺条件的不同，大致为：中性油(甘油酯)为8％-27％，皂(脂肪酸钠)为30％-40％，其余主要为水，还有少量的游离脂肪酸、磷脂和类脂物和色素等物质，其总脂肪酸含量高达40％-60％，但是，皂脚中的上述有效成分目前并没有得到充分的开发利用，有效回收利用率很低，虽然目前有以皂脚为原料的肥皂产品，但该肥皂产品属于工业应用中低级皂的范畴，有效活性物质含量很低，清洁效果极差，不能满足日常清洁需求，而以皂脚为原料的其他清洁类产品种类未见报道。

基于上述情况，如何实现对皂脚的高效回收利用，同时使其能够满足不同洗涤环境的需求，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种以皂脚为原料的餐具洗涤剂、洗衣液及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，使油脂碱炼副产物皂脚得到高效利用，同时使得制备得到的餐具洗涤剂和洗衣液具有优异的洗涤效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明的目的之一是提供一种皂脚皂化制备高级脂肪酸钠的方法，包括以下步骤：

(1)测定皂脚的皂化值，计算皂脚再皂化的加碱量；

皂脚的皂化值计算公式如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中：

c——盐酸标准溶液的实际浓度(mol/L)；

V

V

m——皂脚质量(g)；

56.11——氢氧化钾的摩尔质量；

皂脚再皂化的加碱量计算公式如式(Ⅱ)所示：

式(Ⅱ)中：

m——1t油所需固体碱的质量(kg)；

s——混合油脂平均皂化价；

n——固体烧碱的纯度(％)；

(2)将皂脚熔化后，在搅拌状态下，将碱分批加入，在微沸状态下反应2.5-5h；

(3)加入30-40℃的饱和食盐水进行盐析，继续搅拌加热反应2-3min；

(4)盐析结束后停止加热，静置，放出下层废水后，即得高级脂肪酸钠。

本发明步骤(2)中实际加碱量相对于加碱量计算值过量8％。

进一步地，所述碱为氢氧化钠。

进一步地，步骤(4)中静置时间为2.5-6h。

本发明的目的之二提供是一种餐具洗涤剂，按照质量百分数计，原料包括以下组分：

其中，所述高级脂肪酸钠是采用是上述制备方法制备的高级脂肪酸钠。

本发明的目的之三是提供一种上述餐具洗涤剂的制备方法，包括以下步骤：

在高级脂肪酸钠中加入1/2添加量的去离子水，在搅拌条件下分批加入脂肪醇聚乙烯醚硫酸盐、十二烷基硫酸盐、烷基醇酰胺和烷基苯磺酸钠，待全部溶解后，加入氯化钠、苯甲酸钠，补加剩余量的去离子水至所需体积后，搅拌反应0.5-1h；

其中，高级脂肪酸钠中加入的1/2添加量去离子水的温度为58-62℃；高级脂肪酸钠、脂肪醇聚乙烯醚硫酸盐、十二烷基硫酸盐、烷基醇酰胺和烷基苯磺酸钠为表面活性剂，氯化钠为增稠剂，苯甲酸钠为防腐剂。

本发明的目的之四是提供一种洗衣液，按照质量百分数计，原料包括以下组分：

所述高级脂肪酸钠是采用上述制备方法制备的高级脂肪酸钠。

本发明的目的之五是提供上述洗衣液的制备方法，包括以下步骤：

在高级脂肪酸钠中加入1/2添加量的去离子水，在搅拌条件下分批加入所述脂肪醇聚乙烯醚、烷基苯磺酸钠，待全部溶解后，加入三乙醇胺、无水柠檬酸钠，补加剩余量的去离子水至所需体积，搅拌反应0.5-1h；

其中，高级脂肪酸钠中加入的1/2添加量去离子水的温度为58-62℃；高级脂肪酸钠、脂肪醇聚乙烯醚、烷基苯磺酸钠为表面活性剂，三乙醇胺为增稠剂，苯甲酸钠为防腐剂。

本发明公开了以下技术效果：

本发明将油脂碱炼副产物皂脚中剩余的中性油再次皂化，转化为高级脂肪酸盐，不仅对油脂碱炼副产物皂脚进行了充分利用，保证了活性物质的高效保留，且制备过程简单可控，适合规模化生产，具有极高的经济价值。以皂脚皂化后的高级脂肪酸钠为原料制备成的餐具洗涤剂、洗衣液总活性物质高，具有优异的洗涤效果。

本发明将皂脚再次皂化得到的高级脂肪酸盐作为配方成分制备成餐具洗涤剂和洗衣液，代替了传统配方中的价格较贵的化工原料，皂脚所提取出的高级脂肪酸盐属于阴离子表面活性剂，与其他表面活性剂之间有协同作用，保证了配方产品优异的洗涤效果，具有很大的应用前景，同时，本发明还具有制备方法简单、价格低廉及环境友好的优点。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。

本发明中皂脚样品皂化值的测定如下：

1.测定步骤：

于锥形瓶中称取皂脚样品2g(精确至0.0001g)，加入25.0mL氢氧化钾乙醇溶液，接回流冷凝管，置于沸水浴中加热回流1h。停止加热，稍冷，加酚酞指示剂5-10滴，趁热用盐酸标准溶液滴定至粉色消失为止。同时吸取25.0mL氢氧化钾乙醇溶液按同法做空白试验。

2.结果计算：

式(Ⅰ)中：

c——盐酸标准溶液的实际浓度(mol/L)；

V

V

m——皂脚质量(g)；

56.11——氢氧化钾的摩尔质量；

皂脚再皂化的加碱量计算公式如式(Ⅱ)所示：

式(Ⅱ)中：

m——1t油所需固体碱的质量(kg)；

s——混合油脂平均皂化价；

n——固体烧碱的纯度(％)。

本发明的实际加碱量相对于加碱量计算值过量8％。

实施例1

一种以皂脚为原料的餐具洗涤剂，按照质量百分数计，原料包括以下组分：

制备方法：

(1)取油脂碱炼副产物皂脚，检测其皂化值，计算皂脚再皂化的加碱量；

(2)将皂脚置于反应器中，于100℃油浴条件下加热使皂脚熔化，然后在搅拌状态下，将碱分批加入，在微沸状态下反应2.5h；

(3)加入30℃温热饱和食盐水进行盐析，继续搅拌加热3min，观察水皂分离情况；

(4)盐析重复进行两次，搅拌均匀后停止加热，将物料倒入分液漏斗静置6h放出下层废水后即得皂基(高级脂肪酸钠)；

(5)在反应器中装入62℃左右的去离子水(计添加量的1/2)，在200rmp搅拌下分批加入表面活性剂、增稠剂、防腐剂，补加去离子水至所需体积，维持搅拌状态0.5h，即得以皂脚为原料的餐具洗涤剂。

经检测，步骤(4)所得皂基的中高级脂肪酸钠主要为油酸钠、亚油酸钠、棕榈酸钠、硬脂酸钠以及亚麻酸钠。

根据国家标准GB/T 9985-2000《手洗餐具用洗涤剂》测定本实施例制备得到的餐具洗涤剂中的总活性物含量和去污力。

检测结果为：总活性物含量为16.4％，高于国家标准15％；国家标准餐具洗涤剂在250mg/L硬水中，折算洗涤大盘个数为1.8个，本例餐具洗涤剂在250mg/L和400mg/L硬水中，折算洗涤大盘个数分别为3.8个和3.5个。

实施例2

一种以皂脚为原料的餐具洗涤剂，按照质量百分数计，原料包括以下组分：

制备方法：

(1)取油脂碱炼副产物皂脚，检测其皂化值，计算皂脚再皂化的加碱量；

(2)将皂脚置于反应器中，于100℃油浴条件下加热使皂脚熔化，然后在搅拌状态下，将碱分批加入，在微沸状态下反应5h；

(3)加入40℃温热饱和食盐水进行盐析，继续搅拌2min，观察水皂分离情况；

(4)盐析重复进行两次，搅拌均匀后停止加热，将物料倒入分液漏斗静置3.5h放出下层废水即得皂基(高级脂肪酸钠)；

(5)在反应器中装入58℃左右的去离子水(计添加量的1/2)，在200rmp搅拌下分批加入表面活性剂、增稠剂、防腐剂，补加去离子水至所需体积，维持搅拌状态1h，即得以皂脚为原料的餐具洗涤剂。

根据国家标准GB/T 9985-2000《手洗餐具用洗涤剂》测定本实施例制备得到的餐具洗涤剂中的总活性物含量和去污力。

检测结果为：总活性物含量为17.2％，高于国家标准15％；国家标准餐具洗涤剂在250mg/L硬水中，折算洗涤大盘个数为1.8个，本例餐具洗涤剂在250mg/L和400mg/L硬水中，折算洗涤大盘个数分别为3.5个和4.0个。

实施例3

一种以皂脚为原料的餐具洗涤剂，按照质量百分数计，原料包括以下组分：

制备方法：

(1)取油脂碱炼副产物皂脚，检测其皂化值，计算皂脚再皂化的加碱量；

(2)将皂脚置于反应器中，于100℃油浴条件下加热使皂脚熔化，然后在搅拌状态下，将碱分批加入，在微沸状态下反应3h；

(3)加入35℃温热饱和食盐水进行盐析，继续搅拌加热2.5min，观察水皂分离情况；

(4)盐析重复进行两次，搅拌均匀后停止加热，将物料倒入分液漏斗静置4h放出下层废水即得皂基(高级脂肪酸钠)；

(5)在反应器中装入60℃左右的去离子水(计添加量的1/2)，在200rmp搅拌下分批加入表面活性剂、增稠剂、防腐剂，补加去离子水至所需体积，维持搅拌状态0.8h，即得以皂脚为原料的餐具洗涤剂。

根据国家标准GB/T 9985-2000《手洗餐具用洗涤剂》测定本实施例制备得到的餐具洗涤剂中的总活性物含量和去污力。

检测结果为：总活性物含量为17％，高于国家标准15％；国家标准餐具洗涤剂在250mg/L硬水中，折算洗涤大盘个数为1.8个，本例餐具洗涤剂在250mg/L和400mg/L硬水中，折算洗涤大盘个数分别为3.8个和3.5个。

实施例4

一种以皂脚为原料的洗衣液，按照质量百分数计，原料包括以下组分：

制备方法：

(1)取油脂碱炼副产物皂脚，检测其皂化值，计算皂脚再皂化的加碱量；

(2)将皂脚置于反应器中，于100℃油浴条件下加热使皂脚熔化，然后在搅拌状态下，将碱分批加入，在微沸状态下反应3h；

(3)加入35℃温热饱和食盐水进行盐析，继续搅拌加热3min，观察水皂分离情况；

(4)盐析重复进行两次，搅拌均匀后停止加热，将物料倒入分液漏斗静置4h放出下层废水即得皂基(高级脂肪酸钠)；

(5)在反应器中装入60℃左右的去离子水(计添加量的1/2)，在200rmp搅拌下分批加入表面活性剂、增稠剂、防腐剂，补加去离子水至所需体积，维持搅拌状态0.5h，即得以皂脚为原料的洗衣液。

根据国家标准GB/T13174-2008《衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》和GB/T13174-2008《衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》第1号修改单测定本发明实施例4-6制备得到的洗衣液的去污力：

将人工污布JB-03(皮脂污布)裁剪为直径6cm的圆形试片，3片为一组测定一种洗衣液样品，分别标记并测定洗前白度值。将已测白度的3块污布放入已配好的洗涤液中，进行洗涤、漂洗并脱水晾干，测定洗后白度值。根据记录的洗涤前后的白度值，计算出样品与标准洗衣液的去污值(Ri)和去污比值(Pi)，并进行比较。

(当Pi≥1.0时，则判定结论为“样品对第i种污布去污力相当或优于标准洗衣粉”，简称“第i种污布去污力合格”；当Pi＜1.0时，则判定结论为“样品对第i种污布去污力劣于标准洗衣液”，简称“第i种污布去污力不合格”；当0.90

测得本实施例洗衣液的去污值比(Pi)为1.016。

实施例5

一种以皂脚为原料的洗衣液，按照质量百分数计，原料包括以下组分：

制备方法：

(1)取油脂碱炼副产物皂脚，检测其皂化值，计算皂脚再皂化的加碱量；

(2)将皂脚置于反应器中，于100℃油浴条件下加热使皂脚熔化，然后在搅拌状态下，将碱分批加入，在微沸状态下反应5h；

(3)加入38℃温热饱和食盐水进行盐析，继续搅拌加热2min，观察水皂分离情况；

(4)盐析重复进行两次，搅拌均匀后停止加热，将物料倒入分液漏斗静置3.5h放出下层废水即得皂基(高级脂肪酸钠)；

(5)在反应器中装入58℃左右的去离子水(计添加量的1/2)，在200rmp搅拌下分批加入表面活性剂、增稠剂、防腐剂，补加去离子水至所需体积，维持搅拌状态0.5h，即得以皂脚为原料的洗衣液。

按照实施例4的检测方法测得本实施例洗衣液的去污值比(Pi)为1.049。

实施例6

一种以皂脚为原料的洗衣液，按照质量百分数计，原料包括以下组分：

制备方法：

(1)取油脂碱炼副产物皂脚，检测其皂化值，计算皂脚再皂化的加碱量；

(2)将皂脚置于反应器中，于100℃油浴条件下加热使皂脚熔化，然后在搅拌状态下，将碱分批加入，在微沸状态下反应2.5h；

(3)加入30℃温热饱和食盐水进行盐析，继续搅拌加热3min，观察水皂分离情况；

(4)盐析重复进行两次，搅拌均匀后停止加热，将物料倒入分液漏斗静置6h放出下层废水即得皂基(高级脂肪酸钠)；

(5)在反应器中装入62℃左右的去离子水(计添加量的1/2)，在200rmp搅拌下分批加入表面活性剂、增稠剂、防腐剂，补加去离子水至所需体积，维持搅拌状态1h，即得以皂脚为原料的洗衣液。

按照实施例4的检测方法测得本实施例洗衣液的去污值比(Pi)为1.022。

对比例1

与实施例1不同之处在于，将皂脚皂化所得高级脂肪酸钠替换为单一的硬脂酸钠。

本对比例制备得到的餐具洗涤剂总活性物含量为11.2％，餐具洗涤剂在250mg/L和400mg/L硬水中，折算洗涤大盘个数分别为1.5个和2.1个。

对比例2

与实施例4不同之处在于，将皂脚皂化所得高级脂肪酸钠替换为单一的油酸钠。

本对比例制备得到的检测方法测得本实施例洗衣液的去污值比(Pi)为0.91。

对比例3

与实施例1不同之处在于，调整步骤(2)中微沸状态时间为5.3h。

本对比例制备得到的餐具洗涤剂总活性物含量为11.4％，餐具洗涤剂在250mg/L和400mg/L硬水中，折算洗涤大盘个数分别为1.6个和2.2个。

对比例4

与实施例4不同之处在于，调整步骤(2)中微沸状态时间为5.3h。

本对比例制备得到的检测方法测得本实施例洗衣液的去污值比(Pi)为0.93。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。