基于水葫蘆的表面活性劑開發(fā)及其在棉織物上的應(yīng)用.pdf

1、目前需求量和使用量極大的合成表面活性劑原料主要源于日益枯竭的石油及其下游產(chǎn)品，并導(dǎo)致一定的環(huán)境負(fù)擔(dān)。近年來，隨著人類環(huán)保意識的增強，作為表面活性劑可再生原材料的生物質(zhì)已成為研究熱點。水葫蘆，學(xué)名鳳眼蓮，其作為一種外侵雜草，不僅豐富易得、易于降解，且含有較多黃酮、多糖、葉綠素等生物活性物質(zhì)，這為人們從水葫蘆中提取表面活性物質(zhì)并作為天然表面活性劑組成成分進行應(yīng)用提供了可能性。本文首先以水葫蘆為原料，采用索氏提取法對其水溶性表面活性物進行提取

2、，通過單因素和正交試驗法分別確定較佳提取工藝和主要影響因素。其次，通過化學(xué)方法對提取物所含表面活性劑類型進行判定，采用預(yù)試驗方法對提取物中的主要化學(xué)成分進行了鑒定，并提取純化水溶性表面活性物質(zhì)，測其紅外光譜，確定基本成分特征官能團。隨后，對水葫蘆水溶性表面活性物質(zhì)進行了一系列性能測試，包括臨界膠束濃度（CMC）、表面張力、親水親油平衡（HLB）值、起泡性、穩(wěn)泡性、乳化性、潤濕性和耐酸堿性。同時，將水葫蘆水溶性提取物與常用陰離子表面活性劑

3、十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）、兩性離子表面活性劑十二烷基二甲基甜菜堿（BS-12）和非離子表面活性劑平平加O（PPJO）復(fù)配，對復(fù)配體系的相關(guān)性能進行測試與評價。最后，將水葫蘆水溶性提取物作為活性染料染色棉織物的凈洗劑，測試其單獨使用時的最佳凈洗條件；并將其與上述三種常用表面活性劑復(fù)配，測試并評價復(fù)配體系的凈洗效果。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴索氏提取法提取水葫蘆水溶性表面活性物質(zhì)的最佳條件為：60%（v/v）乙醇/水作提取溶劑，

4、溫度90℃，料液比（水葫蘆/提取溶劑）1g/40mL，提取時間2.0-2.5h，粗提率可達(dá)13.7wt.%-16.3wt.%。⑵水葫蘆水溶性表面活性物質(zhì)主要含有如下化學(xué)成分：黃酮類、酚類或鞣質(zhì)、多糖及腐殖酸；其中多糖和腐殖酸是最主要的兩種表面活性有效成分。⑶水葫蘆水溶性表面活性提取物HLB值的范圍是10-13，具有較好的親水性和乳化性；其在pH值1-6范圍內(nèi)表面活性受到酸度影響，隨pH值的減小，表面活性增強；水葫蘆水溶性表面活性提取物在

5、pH值6-10范圍內(nèi)表面活性隨pH值的增大而降低。⑷水葫蘆水溶性表面活性提取物與常用陰離子表面活性劑（SDBS）、兩性離子表面活性劑（BS-12）和非離子表面活性劑（PPJO）復(fù)配后可產(chǎn)生較強的協(xié)同效應(yīng)，使得表面張力降低，乳化性能提高，泡沫性能提升，顯示出一定的商業(yè)化應(yīng)用前景。⑸用水葫蘆水溶性提取物作為活性紅L-S染色棉織物的凈洗劑時，最佳凈洗條件為：80℃的溫度下，1.5g/L-2.0g/L的水葫蘆提取物作為凈洗劑，凈洗時間15min

6、。⑹對于用活性紅L-S、活性黃棕L-F和活性藏青L-3G染色后的棉織物，水葫蘆水溶性提取物與市售的陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）、非離子表面活性劑平平加O（PPJO）和兩性離子表面活性劑十二烷基二甲基甜菜堿（BS-12）以質(zhì)量比1:1的復(fù)配凈洗體系，與原單一市售表面活性劑凈洗后的染色棉織物相比：其凈洗殘液濃度增加；織物K/S值有一定程度減??；摩擦牢度和皂洗牢度有不同程度的增加，均可達(dá)到3級以上；凈洗效果有一定程度的提高。在