【教学课件】第二章洗涤剂.ppt

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1、第二章 洗涤剂,第一节 洗涤剂常用原料 第二节 洗衣粉的配方和生产工艺第三节 液体洗涤剂的配方和生产工艺实训二 合成洗涤剂的配制思考题,第一节 洗涤剂常用原料,一、表面活性剂 1、常用的表面活性剂阴离子表面活性剂：如烷基苯磺酸钠（LAS）、烷基磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、烷基磺酸钠（AOS）等。非离子表面活性剂：如烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）、烷醇酰胺等。聚醚：是近年来生产低泡洗涤剂的常用活性物，一般常用环氧乙烷和环氧丙烷共聚的产物，常与阴离子表面活性剂复配，主要用作消泡剂。两性表面活性剂：如甜菜碱等，一般用于低刺激的洗涤剂中。,二、洗涤助剂,（一）

2、磷酸盐 1、三聚磷酸钠(STPP)俗称:五钠；分子式：Na5P3O11；外观：白色粉末状；性能：能溶于水，水溶液呈碱性，对金属离子有很好的络合能力，不仅能软化硬水，还能络合污垢中的金属成分，在洗涤过程中起使污垢解体的作用；用量：可达2040。,2、焦磷酸钾 分子式：K4P2O7；特点：很易吸湿、对钙镁等金属离子有络合能力，也有一定的助洗效果，但对皮肤有刺激性；用途：用于配制重垢型液体洗涤剂、金属清洗剂、硬表面清洗剂等清洁用品。3、六偏磷酸钠分子式：(NaPO3)6；优点：六偏磷酸钠的水溶液的pH值接近7，对皮肤刺激性小，浓度较高时还有防止腐蚀的效果，在中性和弱碱性溶液中对钙、镁离子有很好的络合

3、能力；缺点：吸湿和水解；用途：一般仅用在工业清洗剂中。,4、三聚磷酸钠的代用品三聚磷酸钠的代用品主要有：有机螯合物，高分子电解质和分子筛；有机螯合物的性能：通过螯合作用将金属离子封闭在螯合剂分子中而使水软化；常用的有机螯合物有：乙二胺四乙酸钠（EDTA）、氮川三乙酸（NTA）；高分子电解质中被开发用于助剂的主要是聚丙烯酸钠；聚丙烯酸钠的性能：可以吸附于被洗物表面和污垢表面，增加被洗物与污垢之间的静电斥力，有利于污垢的去除。并能增加污垢的分散能力，防止污垢再沉积；分子筛也称为人造沸石是硅铝酸盐的结晶；分子筛的性能：软化硬水、吸附洗脱的污垢。,（二）硅酸钠 硅酸钠俗称：水玻璃或泡化碱；分子式：Na

4、2OnSiO2xH2O；性能：粒状固体或粘稠的水溶液、对溶液的pH值有缓冲效果、水解产生的胶体溶液对固体污垢微粒有分散作用，对油污有乳化作用、在洗衣粉中加入水玻璃还能增加粉状颗粒的机械强度，流动性和均匀性；缺点：水解生成的硅酸溶胶可被纤维吸附而不易洗去，织物干燥后会感到手感粗糙。,（三）硫酸钠外观：白色结晶或粉末；优点：使阴离子表面活性剂的表面吸附量增加，并促使在溶液中形成胶团，因而降低了洗涤液的表面张力，有利于润湿、去污等作用、降低料液的粘滞性，便于洗衣粉成型；用途：常添加在洗衣粉中作为填充料；用量：洗衣粉中的添加量一般可达到2045。,（四）碳酸钠 俗称：纯碱或苏打；优点：能使污垢皂化，并

5、保持洗衣粉溶液一定的pH值，有助于去污、具有软化水的作用；缺点：碱性较强；用途：用于低档洗衣粉。,（五）抗污垢再沉积剂 常用的抗污垢再沉积剂：羧甲基纤维素钠盐（CMC）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）；CMC抗污垢再沉积的机理：CMC吸附在纤维的表面，从而减弱了纤维对污垢的再吸附，另外，CMC能将污垢粒子包围起来使之稳定分散在洗涤液中；PVP的优点：抗污垢再沉积能力强、在水中溶解性能好、遇无机盐也不会凝聚析出，与表面活性剂配伍性能好；PVP的缺点：价格昂贵。,（六）漂白剂和荧光增白剂 1、漂白剂（1）过硼酸钠 分子式：NaBO34H2O；性能：不易溶于冷水，可溶于热水、在水溶液中受热后分解和释放出H

6、2O2NaBO2，H2O2具有漂白功效，NaBO2也有一定的助洗性能；（2）次氯酸钠制法：由氯气通入氢氧化钠溶液中而制得；性能：漂白能力很强的氧化剂，化学性质很不稳定，易分解释出游离氯，只有在强碱性条件下，次氯酸钠才较为稳定；用途：在工业生产中常用次氯酸钠作为纺织品的漂白剂。,2、荧光增白剂加蓝增白的增白方式：在洗衣粉中加入少量蓝色染料，使织物上增加微量的蓝色，与原有的微黄色互为补色，从视觉上提高了表观白度，但织物反射的亮度却降低了；荧光增白剂 的用量：在洗涤用品中的添加量很少，一般为洗涤剂活性物质的1左右。,（七）酶制剂 酶的定义：酶是由菌种或生物活性物质培养而得到的生物制品，它本身是一种蛋

7、白质，能对某些化学反应起催化作用；洗涤剂中主要用的酶有：蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶等；酶使用时需要注意那些方面？,（八）抗静电剂和柔软剂 具有柔软和抗静电的阳离子表面活性剂：二硬脂酸二甲基氯化铵、硬脂酸二甲基辛基溴化铵，高碳烷基吡啶盐，高碳烷基咪唑啉盐；具有柔软非离子表面活性剂：高碳醇聚氧乙烯醚和具有长碳链的氧化胺。（九）稳泡剂和抑泡剂 常用的稳泡剂：甜菜碱型两性表面活性剂、烷基醇酰胺、月桂基二甲基氧化胺和豆蔻基二甲基氧化胺；常用的泡沫抑制剂：聚醚和硅油。,（十）溶剂和助溶剂常用的溶剂有：松油：本身不溶于水，但能使有机溶剂和水相混合，适用于制造溶剂-洗涤剂混合物，如不加松油，混合物便成两

8、相；醇、醚和脂：如低分子醇、乙二醇、乙二醇醚和脂等极性溶剂，有一定的水溶性，能使水和溶剂结合起来；氯化溶剂：如三氯乙烯、四氯乙烯等，广泛用于干洗剂和特殊清洁剂。常用的助溶剂：甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠和尿素。,第二节 洗衣粉的配方和生产工艺,一、洗衣粉的配方 配方是洗衣粉生产中很重要的一个环节，配方的好坏关系到整个生产过程和产品质量问题。目前，还没有完整的理论依据来指导配方制定，只能依靠试验和实际经验来决定，以下几点配方原则可供参考：活性物的选择 泡沫问题 pH值 根据需要加入其他添加剂,二、洗衣粉的生产工艺（一）配料 配料的定义：洗衣粉生产中，将各种洗衣粉原料与水混合成料浆的过程；配料工艺：间

9、歇配料和连续配料（如图2-1）。1、料浆浓度与投料次序料浆浓度（总固体含量）要根据产品种类、工艺操作及助剂的来源和性质确定，一般为5060%；间歇配料的投料次序一般是先加入水和单体，当加到一定量时就升温，投入荧光增白剂、CMC和纯碱，然后再加入三聚磷酸钠、返工粉和硫酸钠，水玻璃和对甲苯磺酸钠可随时加入,2、料浆温度 控制料浆的温度对配料的重要性？根据经验，一般将料浆温度控制在60左右。3、搅拌和投料速度搅拌和投料速度的重要性？,（二）料浆后处理,1、过滤 过滤的作用：料浆配制过程中或多或少会有一些结块，一些原料中会夹杂一些水不溶物，需过滤除去；间歇配料可采用筛网过滤或离心过滤方式；连续配料一般

10、采用磁过滤器过滤。2、脱气为什么要脱气？目前国内大多数洗衣粉厂均采用真空离心脱气机进行脱气。3、研磨 研磨的作用：脱气后的料浆，为了更加均匀，防止喷雾干燥时堵喷枪，有的企业还要对料浆进行研磨。常用的研磨设备是胶体磨。,（三）洗衣粉的成型,1、简单吸收法；2、中和吸收法；3、附聚成型法；4、喷雾干燥法；5、喷雾干燥和吸收法的组合。,第三节 液体洗涤剂的配方和生产工艺,液体洗涤剂的优点：易于配制和节省能源；液体洗涤剂 的市场前景如何？,一、衣用液体洗涤剂,（一）轻垢型衣用液体洗涤剂 用途：以洗涤轻薄贵重的丝、毛、麻等织物为洗涤对象。对轻垢型衣用液体洗涤剂 的要求：洗涤液洗后织物色泽不变，手感柔软，

11、呈低碱性或中性，对皮肤刺激低，性能温和。配制：一般只需将多种表面活性剂复配溶解即可，而不需添加碱性洗涤助剂LAS、AES、AEO等。表2-3为轻垢液体洗涤剂的典型配方。,（二）重垢型液体洗涤剂,用途：用于洗涤厚重织物和内衣等污垢严重的衣物。重垢液体洗涤剂的分类：一类为不加助洗剂，表面活性剂含量较高（3050）；另一类加入焦磷酸钾、柠檬酸钠等助剂，表面活性剂含量较低（1015）。配制：重垢型液体洗涤剂配方中以阴离子表面活性剂为主体，产品的pH值一般呈碱性。这类洗涤剂配制技术的关键是助剂的加入，各种助剂加入后应保持透明或具有稳定的外观。表2-4列出了几种典型的重垢型液体洗涤剂的配方。,（三）柔软液

12、体洗涤剂,柔软洗涤剂配方的特点：选用的活性物质需兼顾洗涤和柔软纤维的双重作用，使衣物洗涤后膨松柔软。用途：用于洗涤洗涤羊毛衫、浴巾。常用柔软洗涤剂的基本配方：脂肪酸聚氧乙烯醚 23 纤维柔软剂 5乙醇 15 其他 57,二、织物干洗剂,干洗剂是以有机溶剂为主要成分的液体洗涤剂。为什么干洗剂的用量将不断增加？（一）干洗剂的组成 1、溶剂 用于干洗的溶剂应满足那些要求？常用的溶剂：氯乙烯，四氯乙烯、三氯乙烷等，其中以四氯乙烯使用较多。,2、水 干洗剂中加水的作用？增溶技术就是在有机溶剂中加入适量表面活性剂，表面活性剂在干洗剂中也形成胶束，能将水增溶在胶束中，提高对水溶性污垢的去除能力。增溶技术的作

13、用：采用增溶技术在有机溶剂中增溶少量水分，就可洗去水溶性污垢，又不会带来水洗的缺点。,3、表面活性剂干洗剂中加入表面活性剂的作用：a、使织物在有机溶剂中被润湿和浸透；b、促使固体污垢脱落和分散；c、将水增溶在有机溶剂中。干洗剂中使用的表面活性剂的HLB值宜在36之间。常用的阴离子表面活性剂有二烷基磺基琥珀酸盐、烷基芳基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐等。非离子表面活性剂有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等。在干洗的溶剂中需含有0.21的表面活性剂。,4、其他助剂加入1，4-二氧杂环己烷、苯并三唑等含氧或含氮化合物作为卤代烃的稳定剂。加入柠檬酸盐、C46醇类、甜菜碱两性

14、表面活性剂等作为抗再沉积剂。为改善洗后织物的手感和防止静电可加入柔软和抗静电剂。常用的有季铵盐类、咪唑啉类、聚氧乙烯磷酸酯二乙醇胺盐等。需保持白色织物的白度和有色织物的亮度，可加入少量过乙酸等过氧酸类漂白剂。活性氧的含量为干洗量的0.0020.04（二）常用干洗剂配方表2-5列出了干洗剂配方两则，供参考。,三、厨房用洗涤剂,（一）手洗餐具用洗涤剂1、组成和常用原料表面活性剂增稠剂增溶剂2、配方实例：如表2-7所示。（二）机洗餐具用洗涤剂1、洗涤剂洗涤剂配方中常用聚醚作为抑泡组分。配方实例：如表2-7所示。2、餐具冲洗剂对餐具冲洗剂有何要求？配制：通常采用温和的表面活性剂配制而成。配方实例：如表

15、2-8所示。,四、蔬菜水果洗涤剂用途：主要用于洗涤蔬菜、瓜果、禽类、鱼类等农副食品。蔬菜水果洗涤剂要满足那些要求？如表2-9 所示。五、炊具及厨房设备清洗剂表2-10 炊具和厨房用具清洗剂配方实例（I）；表2-11 炊具和厨房用具清洗剂配方实例（III）。请注意配方分析。,六、居室用清洗剂,（一）门窗玻璃清洗剂门窗玻璃 上的污垢是怎么样形成的？表2-12列举了玻璃清洗剂参考配方二则。配方分析：配方一中氨水的加入量以达到pH值等于9为宜。配方二含有硅氧烷乳液，用它擦拭后玻璃更光亮并有抗水效果。（二）地面清洗剂 地面污垢主要是含有油垢的尘土，也可能有果汁等饮料的残留斑迹。表2-13列举了地面清洁剂

16、配方二则，供参考。请注意配方分析。,（三）地毯清洗剂怎么克服地毯洗涤时难漂清？表2-14 地毯清洗剂配方实例（四）家具油漆表面清洗剂这类清洗剂用于清除家具表面的污垢，不能损伤漆面，并具有增亮的作用。表2-15列举了这类清洗剂的配方两则，供参考。,（五）浴室用清洗剂 浴室用清洗剂主要用于清洗浴室的瓷砖和浴缸，污垢主要是皂渣，要求清洗剂能清除皂垢，为了保护瓷釉，不宜采用强碱性的原料。表2-16列举了浴室用清洗剂的配方数则，供参考。（六）厕所清洁剂厕所用清洁剂是要达到怎么样的清洗效果？厕所用清洁剂的组分：洗涤剂、除垢剂、杀菌剂、除臭剂等。,七、汽车用清洗剂,1、汽车外壳清洗剂汽车外壳的污染主要是什么

17、？参考配方如表2-19所示。2、具有上光效果的汽车用清洗剂这类清洗剂常含有蜡类物质。用这类清洗剂擦洗汽车外壳，同时有清洗和上光功能。参考配方如表2-20所示。3、汽车发动机清洗剂发动机清洗剂是怎样起洗涤作用的？配方如表2-21所示。4、汽车窗玻璃抗雾剂表2-22列举了抗雾剂配方一例。,八、金属清洗剂,清洗金属的传统方法有那些？碱液清洗是用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠等碱剂的水溶液清洗，这种方法清洗成本低，但碱对某些金属有腐蚀性，而且对矿物油脂的清洗效果差。溶剂清洗是用汽油、煤油等有机溶剂清洗，虽然清洗效果好，但溶剂易着火很不安全，且浪费了油料。对水基金属清洗剂的基本要求是什么？表2-23列举了这类

18、清洗剂配方两则，供参考。,九、液体洗涤剂的配制工艺,液体洗涤剂配制工艺非常简单，一般采用间歇式批量化生产工艺。采用间歇式批量化生产的原因？液体洗涤剂的生产工艺流程主要是原料准备、混用或乳化、混合物料的后处理及成品包装。这些化工单元操作设备主要是带搅拌的混合罐，高效乳化设备，各种过滤器，各种计量设备，物料贮罐和灌装设备。主要控制手段是物料质量的检验，用料的计量和配比，温度控制，粘度调节，pH值和最后产品质量检验。,1、原料处理,液体洗涤剂原料至少是两种甚至更多，熟悉所使用原料的物理化学特性，确定合适的物料配比和加料顺序是相当重要的。液体洗涤剂生产设备的材质多选用不锈钢、搪瓷玻璃衬里等材料，其中若

19、含有重金属、铁等杂质都可能对产品带来有害的影响。,2、混配或乳化,为了制得均相透明的溶液型或乳液型液体洗涤剂产品，物料的混配或乳化是关键工序。混配过程的投料顺序一般是先将规定量去离子水先投入锅内，调节温度同时打开搅拌器，达4050时边加料边搅拌，先投入易溶解成分，AES较难溶解，先加入增溶成分如甲苯磺酸钠或其他易溶的表面活性剂，再投入AES，避免出现AES的凝胶。投料过程一般温度约40，投完全部原料后要在4060范围内继续搅拌至物料充分混合或乳化完全后为止。,3、混合物料的后处理,物料包装前的过滤是必要的。经过乳化的液体，其稳定性较差，最好再经过均质工艺，使乳液中分散相的颗粒更细小、更均匀，得

20、到稳定的产品。对于绝大部分液体洗涤剂都是使用塑料瓶包装，要严格控制灌装量、做好封盖、记载批号、合格证等，包装质量同产品内在质量同等重要。,实训二 合成洗涤剂的配制,（一）洗衣粉的配制工艺1、操作原理 2、操作配方3、操作步骤 取一200mL烧杯，加入纯碱、硅酸钠、硫酸钠、三聚磷酸钠、CMC、荧光增白剂等粉状，混合均匀。在不断搅拌下缓慢加入十二烷基苯磺酸，混合均匀，喷入水，促使中和反应迅速进行，混合均匀后，放置陈化24h，即为洗衣粉产品。该产品呈浅黄色，如需制得白的洗衣粉，可加入1分过硼酸钠或次氯酸钠等漂白剂,（二）餐具洗涤剂的制备1操作原理 利用十二烷基苯磺酸与氢氧化钠中和反应十二烷基苯磺酸钠（LAS）。LAS、AEO、6501等表面活性剂混配成洗涤剂，用氯化钠调节粘度。2操作配方 3操作步骤,实训二 合成洗涤剂的配制,思考题,1 合成洗涤剂常用的助剂有哪些？简述它们在洗涤剂中的作用？2 洗衣粉配方主要应考虑哪些原则？3 简述间歇配料投料次序。4 洗衣粉成型的方法有哪些？高塔喷雾干燥的工艺流程是怎样的？5 洗衣粉为什么要进行后配料？6 简述液体洗涤剂的配制过程，你对这一过程有何评价？请提出改进意见。7 请根据所学的知识拟订一种洗衣粉配方和一种手洗餐具洗涤剂配方。8.配制液体洗涤剂时，如果透明度不好或粘度低，应如何如何处理和如何调整配方？,