论文摘要
层状二硅酸钠由于具有优良的阳离子脱除能力、良好的缓冲性能、与洗涤剂其它成分配伍性好、环境相容性等优点，被认为是一类具有广泛使用前景的新型无磷洗涤剂助洗剂。Al-δ层状二硅酸钠是δ层状二硅酸钠的同晶取代衍生物。Al-δ层状硅酸钠在热水中晶体结构稳定，有良好的钙、镁离子脱除能力、缓冲能力、去污能力，能够满足洗衣粉前配料工艺需要，解决了层状二硅酸钠应用研究中的重要技术难题。为了进一步详尽地掌握Al-δ层状二硅酸钠在使用中晶体结构的稳定性，为工业应用提供基础技术参数，本文重点考察了洗衣粉中主要组分表面活性剂、无机物对其稳定性的影响。同时，在四种不同水溶液（蒸馏水、自来水、钙离子溶液、镁离子溶液）中，通过考察α、β相层状二硅酸钠相的转变及固体保留率的变化，研究了它们的阳离子脱除机理。参照洗衣粉的基本组成配方，本文考察了表面活性剂（LAS、AOS、K12和AEO-9）对Al-δ-Na2Si2O5晶体结构稳定性的影响。采用XRD、FT-IR、TG分析和Ca2+脱除容量对Al-δ-Na2Si2O5及其与表面活性剂水浸后的样品进行了表征。实验结果表明：Al-δ-Na2Si2O5与LAS相互作用后，Al-δ-Na2Si2O5仍然可以保持δ相；LAS对Al-δ-Na2Si2O5晶体结构有保护作用。与K12（或AEO-9，AOS）相互作用后，物相转变成δ和kanemite的混合相。与K12相互作用后，尽管物相转变为混合相，但其对Al-δ-Na2Si2O5晶体结构有一定的保护作用。AEO-9对Al-δ-Na2Si2O5晶体结构没有明显的保护作用。AOS对Al-δ-Na2Si2O5晶体结构有破坏作用。参照洗衣粉的基本组成配方，考察了无机物（无水Na2SO4、NaCl、无水Na2CO3、水玻璃）对Al-δ-Na2Si2O5晶体结构稳定性的影响。采用XRD、FT-IR、TG分析和Ca2+脱除容量对Al-δ-Na2Si2O5及其与无机物水浸后的样品进行了表征。实验结果显示：Al-δ-Na2Si2O5与无机物混合水浸后，物相均由δ相转变成了δ和kanemite的混合相。Na2SO4、NaCl、Na2CO3对Al-δ-Na2Si2O5晶体结构都有一定的保护作用，而且NaCl对晶体结构的保护作用要比Na2S04更好。水玻璃在mH20／msolid<1时，对Al-δ-Na2Si2O5晶体结构有保护作用。当mH2O／msolid＞1时，对Al-δ-Na2Si2O5晶体结构有破坏作用。本文通过考察α、β相层状二硅酸钠在四种不同水溶液（蒸馏水、自来水、钙离子溶液、镁离子溶液）中相的转变及固体保留率的变化，采用XRD、FT-IR、SEM现代仪器分析手段研究了它们的阳离子脱除过程。实验数据表明：在自来水中，β相层状二硅酸钠部分转化为有阳离子交换能力的层状硅酸钠kanemite，表现为离子交换特性：同时还有部分β相层状二硅酸钠会溶解进入水中，游离的硅酸根和氢氧根离子与钙离子和镁离子形成沉淀。证明β相层状二硅酸钠的阳离子脱除过程是具有离子交换和沉淀的双重特征。α相层状二硅酸钠在自来水中部分转化为未知相，其特性与其他层状材料的特性相似。同时部分α相层状二硅酸钠会溶解进入水中，游离的硅酸根和氢氧根离子与钙离子和镁离子形成沉淀。证明α相层状二硅酸钠的阳离子脱除过程也是具有离子交换和沉淀的双重特征。