随着人们生活水平的提高，人们越来越注重健康的生活和家庭的卫生，厨房作为现代家居环境中重要的构成方面，其卫生程度愈来愈受到人们的重视。特别是抽油烟机上油渍去除的问题上，对油渍的去除效果要求越来越高，但厨房油渍的清洁非常的困难且不方便。

目前市场上的厨房油污清洁剂种类繁多，比较知名的有威露士、婕洛、舒肤佳、立白、蓝月亮、花王、绿伞等不同产品形式。其中各大品牌的厨房清洗剂存在价格昂贵，有些品牌为了得到更好的去污效果就会往清洗剂中添加一些对人体有危害且有刺激性气味的有机溶剂。例如：乙二醇单丁醚、混合烷基酚聚氧乙烯醚等有机溶剂。因此在承认厨房油污清洁剂的奇特效果的同时，必须综合考虑厨房油污清洁剂的优缺点，要充分考虑缺陷是否会带来副作用。

1、厨房油渍的形成原因以及主要成分

1.1 厨房油渍的形成原因

由于烹饪方式和传统生活习惯等方面的原因，使得厨房环境中油烟很大，器具表面及周边物品上污垢的油性很重，尤其像抽油烟机、燃气灶、磁砖及墙壁等硬表面。人们日常食用的油脂，特别是植物油，不饱和程度高，它们在高温下蒸发夹带出来后，同样容易在高温下氧化聚合，和其它油污夹杂网格在一起，形成像油漆一样的粘性油污[1]。

另外，抽油烟机通过风轮作高速旋转，使炉灶上方一定的空间范围内形成负压区，将室内的油烟气体吸入吸油烟机内部，对油烟气体进行油烟分离，风柜中的油烟受到离心力的作用，油雾凝集成油滴，一部分通过油路收集到油杯，一部分油及灰尘附着于网格滤油网，污垢积累时间越长就越难清洗，越来越粘，甚至干结，因为即使在常温下，不饱和油脂在空气中也会缓慢氧化，或者在其它污物的催化下氧化聚合更快一些，缓慢氧化聚合的机理和油漆干燥也很类似，其结果就使油污垢中的氧化聚合物更多。

1.2 厨房油渍的主要成分

这些油垢的成分因食用油和食物的种类不同非常复杂，但是主要有以下几方面物质构成：尘埃及其他沉积物、烹饪过程中形成的油烟、油性聚合物、器具本身产生的污染物、食物中的油脂。油污中带有过氧化物、羟基等酸性基团[2]，对于油脂流淌外溅引起的油污，用一般清洗剂是不难清洗，难于清洗的是油脂受到高温被蒸发夹带出来后，生成的像油漆一样的粘稠油垢。这些油垢的形成机理类似油漆生产时原料油的处理过程，即不饱和油脂，特别是含双烯键的油脂，在高温下能转化为共轭烯键，进而容易氧化、聚合，形成有粘性的，进一步能干燥成膜的氧化油和聚和油，是油渍的主要成分和形成原因。

2、市场上清洁剂的现状

2.1 市场上清洁剂的种类及其优缺点

(1) 强碱型：依靠碱性物质与油渍发生皂化反应，生成溶于水的肥皂和甘油而达到除油的目的。其优点是价格低，原料易得。但一般的碱性物质对物体和皮肤的腐蚀性较强，而且只有在较强的碱性条件下才会有好的除油能力，使用这类清洗剂时，使用者常有烧手的感觉，因此人们不喜欢使用这类清洗剂。

(2) 溶剂型：依靠有机溶剂对油渍的溶解力达到清洗的目的。其特点是去除油污效率高。缺点是有机溶剂的一般都有闪点低、毒性大、易燃、污染性强、价格昂贵等缺点。如丙酮和醚类溶剂等，挥发度不高，对呼吸危害不大，但对手等接触部位有过分脱脂作用，宜带防护手套操作。有些使用有机溶剂天那水(主要成分：乙酸乙酯、乙酸了酯、苯、甲苯、丙酮、乙醇、丁醇)，特别是含苯的天那水做清洁剂，气味大、易燃易爆、易挥发、毒性大、且安全性较差、使用时需要佩戴手套、不环保等。

(3) 表面活性剂型：表面活性剂中含有亲水和亲油基团，在清洗油污的时候，亲油基团的一端与油污吸引，亲水集团的一端伸入水中，从而降低了油污与清洗剂之间的表面张力。依据润湿、渗透、乳化的作用，表面活性剂将油污乳化分散成细小的粒子，然后靠机械(外力)作用使污垢脱落，而达到除油的目的。其优点毒性低、刺激性小、价格便宜，但一般去除效果不太理想，且使用过程中耗时久[3]。

2.2 市场上清洁剂的除渍原理

厨房油渍上的主要污垢成分是油性污垢，它们大都是油溶性的液体或半固体，其中包括动植物油脂及其氧化物等，其中动植物油脂与碱可发生皂化作用而溶于水，而双烯键的油脂，在高温下能转化为共轭烯键，进而容易氧化、聚合，形成有粘性的，进一步能干燥成膜的氧化油和聚和油，很难与碱发生皂化作用溶于水除去，但能溶于某些醚、醇和烃类有机溶剂，并被洗涤剂水溶液乳化和分散。

目前市场上存在的清洁剂都是通过油脂在碱性条件下可发生皂化反应或者利于一些强极性的有机溶剂来溶解油污，经过润湿、乳化、渗透、分散、增溶等作用来实现对物油污、油脂的清洗[4]。

3、清洁剂配方设计原则及其清洗原理

3.1 厨房油污清洁剂配方设计原则

具有去污力强，除油效率高，有良好的漂洗性能，可有效去除各种灶具、炉台及地面的油污；具有渗透性好，可迅速渗透至油污底层，使之脱落，去油速度快；有良好的贮存稳定性，使用方便，液体产品不分层，固体产品水溶性好，溶解快；对所洗器具的金属表面没有腐蚀等。

3.2 本课题清洁剂的除渍原理

因为油污中带有过氧化物、羟基等酸性基团，因为它较容易受碱性物质的攻击。故在拟定清洗剂配方时，适当考虑足够的碱度，清洗时氧化聚合油脂将被中和，使其亲水性大大加强，这样就能用水基清洗剂清洗。再合理复配表面活性剂和其它助剂，以增强对污垢的渗透性、乳化性、分散性，就更利于问题的解决。

由于厨房油污清洁剂配方成分复杂，其中碱性助剂、有机溶剂及表面活性剂对产品去油污性能影响最大，为了达到最佳清洗效果，在拟定配方时，将上述三种清洗机理有机地结合在一起，充分利用有机溶剂的溶解力，依靠碱性物质与动植物油发生皂化反应，生成溶于水的肥皂和甘油而达到除油的目的和利用表面活性剂中含有亲水和亲油基团，在清洗油污的时候亲油基团的一端与油污吸引，亲水集团的一端伸入水中，从而降低了油污与清洗剂之间的表面张力。依据润湿，渗透，乳化的作用，表面活性剂将油污乳化分散成细小的粒子，然后靠机械(外力)作用使污垢脱落，而达到除油的目的。既要考虑到安全问题、配伍性问题以及成本问题，少用溶剂和使用替代溶剂的成分，选择对聚合物有较好溶解能力的溶剂，以增强和加大清洗剂的清洗能力。本研究采用正交实验法优化和确定配方组合，合理使用不同品种的表面活性剂，增强对油污的渗透，乳化和分散性，这样就有利于油污的去除。

3.3 配方原料的选择

本课题通过探究：十二烷基苯磺酸钠、醋酸、碳酸氢钠、氯化钠、氢氧化钠、乙醇(95%)，最终确定配方最佳组合，制备具有偏碱性、低刺激性、环保、实施方便、去污能力强，不伤人体皮肤和基材表面，而且成本低，并且清洁效果佳的厨房油渍清洗剂。

4、清洗性能的研究

4.1 探究碳酸氢钠的含量对清洁效果的影响

溶剂的配置：

取醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠按照1︰1︰2的摩尔比，根据公式计算出相应的质量；取一个250.0mL的烧杯，加入0.0060kg醋酸、0.0084kg碳酸氢钠、0.0081kg氢氧化钠，加入60.0mL的蒸馏水配得基础溶液(1)。通过pH仪测得基础溶液(1)的pH为13。相关数据如表格1所示。

为了得出去油污能力较强的清洁剂，在基础溶液(1)的基础之上，利用控制变量法，通过先固定一组其它药品的比例，调整一种实验药品的比例，使其达到最佳实验数据时，选择出该药品的最佳比例，以此类推，确定出配方中其它药品的比例，最终确定新型清洁剂的最佳配方。相关数据如表格2所示。

实验过程及其分析：

清洁剂1、2、3、4都加入8.0mL的基础溶液(1)，同时加入60.0mL的蒸馏水，各加入0.0005kg、0.0010kg、0.0015kg、0.0020kg碳酸氢钠，开启磁力搅拌器，匀速转动2～3分钟，使药品完全溶解，得到清澈透明的液体，互相比较各清洁剂的清洁效果。通过去除油渍的实验探究发现，在醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠摩尔比在1︰1︰2的情况下，在一定范围内，随着加入碳酸氢钠的量越多，清洁效果越好，说明碳酸氢钠对提高清洁剂的清洁能力有显著的效果，碳酸氢钠是一种良好的助洗剂。

4.2 探究表面活性物质对清洁效果的影响

溶剂的配置：

取醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠按照1︰1︰2的摩尔比，根据公式计算出相应的质量；取一个250.0mL的烧杯，加入0.0060kg醋酸、0.0084kg碳酸氢钠、0.0081kg氢氧化钠，加入60.0mL的蒸馏水配得基础溶液(2)。测得基础溶液(2)的pH为13。相关比例如表格3所示。

为了得出去油污能力较强的清洁剂，在基础溶液(2)的基础之上，利用控制变量法，通过先固定一组其它药品的比例，调整一种实验药品的比例，使其达到最佳实验数据时，选择出该药品的最佳比例，以此类推，确定出配方中其它药品的比例，最终确定新型清洁剂的最佳配方。相关数据如表格4所示。

实验过程及其分析：

在实验一的基础上，我们已经了解到了碳酸氢钠的含量对清洁剂的清洁能力有显著的影响。实验二我们通过加入不同比例的表面活性物质，探究表面活性物质对清洁剂清洁能力的影响。清洁剂1、2、3、4都加入8.0mL的基础溶液(2)，同时加入60.0mL的蒸馏水，各加入0.0020kg碳酸氢钠，互相比较各清洁剂的清洁效果。通过实验探究发现，在醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠摩尔比在1︰1︰2的情况下，在一定范围内，随着加入十二烷基苯磺酸钠所占比例越多，清洁效果越好，说明十二烷基苯磺酸钠有助于提高清洁剂的清洁能力。且在加入十二烷基苯磺酸钠之后，清洁剂的泡沫更为细腻，能显著降低液体表面张力，在短时间内乳化作用更强，更高效。

4.3 探究有机溶剂对清洁效果的影响

溶剂的配置：

取醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠按照1︰1︰2的摩尔比，根据公式计算出相应的质量；取一个250.0mL的烧杯，加入0.0060kg醋酸、0.0084kg碳酸氢钠、0.0081kg氢氧化钠，加入60.0mL的蒸馏水配得基础溶液(3)，测得基础溶液(3)的pH为13。相关比例如表格5所示。

为了得出去污能力较强的清洁剂，在基础溶液(3)的基础之上，按照一定的比例，配置成四种不同的清洁剂，清洗剂依次编号为1、2、3、4四种清洁剂。相关数据如表格6所示。

实验过程及其实验分析：

在实验一、实验二探究结果的基础上，我们通过设计实验三来探究有机溶剂对清洁效果的影响。实验三我们通过加入不同体积的乙醇，探究有机溶剂乙醇对清洁剂清洁能力的影响。清洁剂1、2、3、4都加入8.0mL的基础溶液(3)，同时加入60.0mL的蒸馏水，各加入0.0020kg碳酸氢钠，十二烷基苯磺酸钠所占比例各占比例的4%，各加入2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL的乙醇。通过实验探究发现，在醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠摩尔比在1︰1︰2的情况下，在一定范围内，随着加入乙醇体积越多，清洁效果越好。说明有机溶剂乙醇有助于提高清洁剂的清洁能力。且在加入乙醇之后清洁剂的泡沫更为细腻，在短时间内乳化作用更强，更高效，溶解能力更为突出，清洁效果都有明显的提高，且乙醇无毒，易挥发，是良好的有机溶解剂。

4.4 探究pH值对清洁效果的影响

溶剂的配置：

取醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠按照1︰1︰2的摩尔比，根据公式计算出相应的质量；取一个250.0mL的烧杯，加入0.0060kg醋酸、0.0084kg碳酸氢钠、0.0081kg氢氧化钠，加入60.0mL的蒸馏水配得基础溶液(4)。测得混个基础溶液(4)的pH为13。相关比例如表格7所示。

为了得出去油污能力较强的清洁剂，在基础溶液(4)的基础之上，按照一定的比例，配置成四种不同的清洁剂，清洗剂依次编号为1、2、3、4四种清洁剂。相关数据如表格8所示。

实验过程及其分析：

通过实验一、实验二、实验三探究结果的基础上，我们通过设计实验四来探究pH值对清洁效果的影响。实验四我们通过加入不同质量的氢氧化钠，探究有清洁剂溶液的酸碱度对清洁剂清洁能力的影响。清洁剂1、2、3、4都加入8.0mL的基础溶液(4)，同时加入60.0mL的蒸馏水，各加入0.0020kg碳酸氢钠，十二烷基苯磺酸钠所占比例各占比例的4%，各加入8.0mL乙醇。各加入0.0004kg、0.0006kg、0.0008kg、0.0010kg的氢氧化钠。通过实验探究发现，在醋酸、碳酸氢钠、氢氧化钠摩尔比在1︰1︰2的情况下，在一定范围内，随着加入氢氧化钠质量越多，碱性越强，清洁效果越好。说明提高清洁剂溶液的的碱性有助于提高清洁剂的清洁能力。且在加入氢氧化钠之后清洁剂的泡沫更为细腻，在短时间内乳化作用更强，更高效，溶解能力更为突出，皂化反应更加的完全，清洁效果有更明显的提高。

4.5 探究Na+与Cl-对清洁效果的影响

溶剂的配置：

取醋酸、碳酸氢钠、氯化钠按照1︰1︰2的摩尔比，根据公式计算出相应的质量；取一个250.0mL的烧杯，加入0.0060kg醋酸、0.0084kg碳酸氢钠、0.0117kg氯化钠，加入90.0mL的蒸馏水配得混合溶液基础溶液(5)。测得基础溶液(5)的pH为7。相关比例如表格9所示。

为了得出去油污能力较强的清洁剂，在基础溶液(5)的基础之上，按照一定的比例，配置成四种不同的清洁剂，清洗剂依次编号为1、2、3、4四种清洁剂。相关数据如表格10所示。

实验过程及其分析：

通过实验一、实验二、实验三、实验四的探究，我们了解到醋酸的含量，表面活性物质所占的比例，有机溶剂，pH值对清洁剂清洁能力的提升都有显著的效果。在实验一、实验二、实验三、实验四的基础上，我们通过设计实验五来探究Na+与Cl-对清洁效果的影响。实验五我们用醋酸、碳酸氢钠、氯化钠按照1︰1︰2的摩尔比，来配置溶液，通过加入不同体积的基础溶液(5)，来探究Na+与Cl-对清洁效果的影响。清洁剂1、2、3、4都加入8.0mL的基础溶液(5)，同时加入60.0mL的蒸馏水，各加入0.0020kg碳酸氢钠，十二烷基苯磺酸钠所占比例各占比例的4%，各加入8.0mL乙醇，各加入0.0010kg的氢氧化钠。

通过实验探究发现，在醋酸、碳酸氢钠、氯化钠摩尔比在1︰1︰2的情况下，实验五中清洁剂的清洁能力比实验一，实验二，实验三，实验四中的清洁剂清洁能力更为高效，泡沫更为细腻，在短时间内乳化作用更强，更高效，溶解能力更为突出，皂化反应更加的完全，清洁效果有更明显的提高。说明溶液中的Na+与Cl-可以提升清洁剂的清洁能力。在实验五中，随着基础溶液(5)加入体积的增加，清洁能力相差不大，考虑到较经济，节约原理等问题，综上实验五的清洁2是新型清洁剂的最佳配比。

5、结语

本课题充分利用有机溶剂的溶解力，碱性物质的碱度和表面活性剂的特性，将三种清洗机理有机地结合在一起，增强和加大清洗剂的清洗能力。分别用十二烷基苯磺酸钠、醋酸、碳酸氢钠、氯化钠、氢氧化钠、乙醇，通过采用正交实验法优化和确定配方组合来测定其清洁剂的去污能力，得到如下结论：

(1) 清洁剂的去油污能力跟溶液的浓度、溶液的pH值、碳酸氢钠的用量、乙醇的用量、溶液的乳化作用、溶液的温度有关。

(2) 通过实验证明碳酸氢钠、乙醇、氢氧化钠、氯化钠、所配成的溶液对去油污有促进作用，且促进作用明显。

(3) 此具有清洁剂低刺激性、环保、实施方便、去污能力强，不伤人体皮肤和基材表面，而且成本低，并且清洁效果佳的特点。

综上，可以得出新型厨房油渍清洁剂具有低成本、高环保、低刺激性、强去污性等优点，是清洁剂的一个大突破，所以本次实验具有研究意义。

参考文献:

[1]闫媛,李鼎文,陈艳.厨房油垢及其清洗剂配方设计探讨[J].日用化学品科学,2013,36(12):29-32.

[2]李国祥,王正德,蔡颖,等.厨房油污清洗剂的研制[J].内蒙古石油化工,2004(05):1-3.

[3]阎佳.厨房油污清洗剂的研制[J].应用化工,2010,39(04):612-613+622.

[4]张咪,王金平.国内厨房水基清洗剂的现状及发展趋势[J].现代盐化工,2018,45(03):13-14.

文章来源：李芸,龙静雯,华云龙,陶萍芳,韦光明,陈志林,黄国保.厨房油渍清洁剂的研发及其性能的研究[J].广东化工,2021,48(12):52-55.