精細(xì)化工概論-05洗滌劑

第五章工業(yè)(gōngyè)與民用洗滌劑共五十六頁(yè)洗滌劑洗滌劑是指按照配方制備的有去污(qùwū)洗凈性能的產(chǎn)品，它以一種或數(shù)種表面活性劑為主要成分，并配入各種助劑，以提高與完善去污洗凈能力。共五十六頁(yè)洗滌劑的分類(fēnlèi)按去除污垢的類型分類(fēnlèi)：重垢型洗滌劑：棉、麻織物等輕垢型洗滌劑：絲、毛、蔬菜、水果等按產(chǎn)品的外形分類：粉狀、塊狀、膏狀、漿狀和液體等按產(chǎn)品的用途分類：工業(yè)用、家庭個(gè)人用共五十六頁(yè)污垢(wūgòu)的類型油性污垢（皮脂、環(huán)境油狀物）非極性油污(yóuwū)易吸附于聚酯、聚丙烯等疏水表面上，極性油污(yóuwū)易吸附于綿纖維等極性表面。固體污垢（塵埃、泥土、炭黑等）通過范德華力和靜電力吸附于基質(zhì)，并易與油性污垢黏合，增大清除難度。蛋白、淀粉類、脂肪類及色斑污垢通過添加蛋白酶、淀粉酶和漂白劑，協(xié)助清除。共五十六頁(yè)洗滌劑的發(fā)展趨勢(shì)趨于使用復(fù)合酶，將洗滌劑用酶如堿性蛋白酶、纖維素酶和脂肪酶進(jìn)行復(fù)配，提高洗滌能力。注重環(huán)保性，綠色表面(biǎomiàn)活性劑、無磷洗滌劑的研制。趨于生產(chǎn)含高活性物的濃縮洗衣服。共五十六頁(yè)第一節(jié)洗滌(xǐdí)作用洗滌作用：將固體(gùtǐ)表面的污垢借助于洗滌劑從固體(gùtǐ)表面去除的過程。共五十六頁(yè)第一節(jié)洗滌(xǐdí)作用洗滌作用：將固體表面的污垢借助于洗滌劑從固體表面去除的過程。影響洗滌作用的主要(zhǔyào)因素：表面張力增溶作用吸附作用表面活性劑的親油基長(zhǎng)度乳化和起泡共五十六頁(yè)第一節(jié)洗滌(xǐdí)作用洗滌作用(zuòyòng)：將固體表面的污垢借助于洗滌劑從固體表面去除的過程。影響洗滌作用的主要因素：表面張力增溶作用吸附作用表面活性劑的親油基長(zhǎng)度乳化和起泡

降低表面張力有利于潤(rùn)濕，也利于油污的乳化。共五十六頁(yè)第一節(jié)洗滌(xǐdí)作用洗滌作用：將固體表面(biǎomiàn)的污垢借助于洗滌劑從固體表面(biǎomiàn)去除的過程。影響洗滌作用的主要因素：表面張力增溶作用吸附作用表面活性劑的親油基長(zhǎng)度乳化和起泡

借助膠團(tuán)使油污溶解于洗滌液中，避免油污再沉積，增強(qiáng)洗滌效果。共五十六頁(yè)第一節(jié)洗滌(xǐdí)作用洗滌作用：將固體表面(biǎomiàn)的污垢借助于洗滌劑從固體表面(biǎomiàn)去除的過程。影響洗滌作用的主要因素：表面張力增溶作用吸附作用表面活性劑的親油基長(zhǎng)度乳化和起泡吸附污垢，有利于油污的去除。吸附基質(zhì)，防止再沉積。共五十六頁(yè)第一節(jié)洗滌(xǐdí)作用洗滌作用：將固體表面的污垢借助于洗滌劑從固體表面去除的過程。影響洗滌作用的主要因素：表面張力增溶作用吸附作用表面活性劑的親油基長(zhǎng)度乳化(rǔhuà)和起泡親油基鏈長(zhǎng)，洗滌效果較好。共五十六頁(yè)第一節(jié)洗滌(xǐdí)作用洗滌作用：將固體表面的污垢借助于洗滌劑從固體表面去除的過程。影響洗滌作用的主要因素：表面張力增溶作用吸附(xīfù)作用表面活性劑的親油基長(zhǎng)度乳化和起泡盡可能降低表面張力，使乳液更穩(wěn)定。泡沫有利于去除油污，但某些場(chǎng)合需要低泡或無泡洗滌劑。共五十六頁(yè)第二節(jié)洗滌劑的主要(zhǔyào)組成主表面活性劑陰離子(lízǐ)、非離子(lízǐ)、兩性型表面活性劑洗滌助劑螯合劑、抗再沉積劑、pH調(diào)節(jié)劑、漂白劑、熒光增白劑、酶、填充劑或輔助劑、抗靜電劑、抑菌劑、溶劑共五十六頁(yè)一、主表面(biǎomiàn)活性劑陰離子表面活性劑高泡洗滌(xǐdí)劑配方、洗滌(xǐdí)力強(qiáng)、抗硬水能力一般LAS、AES、AOS非離子表面活性劑濃縮洗衣粉去污力強(qiáng)、耐硬水能力良好，抗污垢再沉積。AEO（平平加）、OP系列兩性型表面活性劑改善織物柔軟性和手感，高檔液體洗滌劑。與其它表面活性劑復(fù)配使用。共五十六頁(yè)二、表面(biǎomiàn)活性劑的協(xié)同作用表面活性劑的協(xié)同作用——相同或不同類型的表面活性劑配合應(yīng)用，能夠(nénggòu)彌補(bǔ)各自欠缺的性能，從而使其某些性能顯著提高?；旌媳砻婊钚詣?duì)表面張力的降低能力小于單組分表面活性劑對(duì)表面張力的降低能力。混合表面活性劑的CMC值小于單組分表面活性劑的CMC值。共五十六頁(yè)二、表面(biǎomiàn)活性劑的協(xié)同作用1、不同陰離子表面活性劑配合應(yīng)用(yìngyòng)2、陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑3、陰離子表面活性劑與陽(yáng)離子表面活性劑4、陰離子表面活性劑與兩性離子表面活性劑5、同系物表面活性劑配合使用共五十六頁(yè)三、洗滌(xǐdí)助劑洗滌劑中除表面活性劑外還要有各種助劑，才能發(fā)揮良好的洗滌能力。助劑本身的去污能力很小，或根本(gēnběn)沒有，但加入洗滌劑可使洗滌的性能得到明顯的改善，或使表面活性劑的配合量降低。共五十六頁(yè)洗滌助劑有以下的一些作用：（1）增強(qiáng)表面活性，增加污垢的分散、乳化、增溶，防止污垢再沉積。（2）軟化硬水，防止表面活性劑水解，提高洗滌液堿性，并有堿性緩沖作用。（3）改善泡沫性能，增加物料溶解度，提高產(chǎn)品粘度。（4）降低皮膚的刺激性，并對(duì)紡織品起柔軟、抑菌、殺菌、抗靜電、整飾等作用。（5）改善產(chǎn)品外觀，賦予產(chǎn)品美觀的色彩和優(yōu)雅(yōuyǎ)的香氣，從而使消費(fèi)者喜愛選用，提高商品的商業(yè)價(jià)值。共五十六頁(yè)1.1.2洗滌劑常用(chánɡyònɡ)助劑助劑一般分為兩大類：無機(jī)助劑有機(jī)助劑螯合劑、抗再沉積(chénjī)劑、pH調(diào)節(jié)劑、漂白劑、熒光增白劑、酶、填充劑或輔助劑、抗靜電劑、抑菌劑、溶劑共五十六頁(yè)1.螯合劑——抗硬水劑磷酸鹽

常用(chánɡyònɡ)的磷酸鹽有磷酸三鈉(NaPO4)、三聚磷酸鈉(Na5P3O10,STPP)、焦磷酸鉀(K4P2O7)。

合成洗滌劑中最常用也是性能最好的螯合劑是三聚磷酸鈉STPP。STPP可與硬水中的Na+、Mg2+形成可溶于水的螯合物；STPP與烷基苯有很好的協(xié)同作用(zuòyòng)，增強(qiáng)洗滌效果；STPP含水量超過10%時(shí)，可防止洗衣粉結(jié)塊。共五十六頁(yè)磷酸鹽的污染(wūrǎn)傳統(tǒng)的合成洗衣劑都含有三聚(sānjù)磷酸鹽(STTP)的成分，其含量在15%～30%之間。然而，“磷”是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的罪魁禍?zhǔn)?，因?yàn)榱资且环N營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它可以造成水中藻類的瘋長(zhǎng)。而大量藻類又會(huì)消耗水中的氧分，造成水中微生物缺氧死亡、腐敗，水體失去自凈功能從而破壞水質(zhì)。作為有磷洗滌劑中的“磷”造成水體富營(yíng)養(yǎng)化已被國(guó)內(nèi)外環(huán)保專家所公認(rèn)。共五十六頁(yè)共五十六頁(yè)含磷洗衣粉的污染問題已經(jīng)引起了世界各國(guó)的普遍重視。很多國(guó)家提出了禁磷和限磷措施，并在不斷地研究(yánjiū)和開發(fā)三聚磷酸鹽的替代品，取得了不少成果，其中比較有效的助劑有：有機(jī)螯合助劑，如二乙胺四醋酸(EDTA)、氮川三醋酸(NTA)、酒石酸鈉、檸檬酸鹽、葡萄糖酸鹽等；高分子電解質(zhì)助劑，如聚丙烯酸鹽以及人造沸石等。目前普遍認(rèn)為，人造沸石是比較有發(fā)展前途的洗滌助劑。共五十六頁(yè)2.抗再沉積(chénjī)劑防止污垢再沉積(chénjī)到洗滌后物品上的功能的助洗劑為抗再沉積(chénjī)劑。從基質(zhì)表面洗滌下的污垢，在溶液中形成不穩(wěn)定的分散體系，污垢的粒子可在沉積于基質(zhì)表面，這種現(xiàn)象稱為污垢的再沉積過程。共五十六頁(yè)羧甲基纖維素鈉（CMC）

羧甲基纖維素鈉最重要的作用是攜污作用。如果在洗滌劑中加入1%～2%的CMC，則在洗滌時(shí)CMC被吸附在被洗物表面，同時(shí)也被吸附在污垢粒子的表面上，使二者都帶上負(fù)電荷。在同性電的相互排斥(páichì)作用下，污垢就難以重新沉積到被洗物的表面上。2.抗再沉積(chénjī)劑聚合度、取代度→黏度、再沉積性共五十六頁(yè)CMC在洗滌劑中的作用(zuòyòng)：CMC還具有增稠、分散、乳化、懸浮和穩(wěn)定泡沫的作用，能使污垢穩(wěn)定地懸浮于洗滌液中，防止污垢再沉積。能提高洗滌劑的起泡力和增加泡沫的穩(wěn)定性，同時(shí)由于CMC的黏膠性，還可以抑制活性物對(duì)皮膚的刺激。CMC對(duì)織物具有上漿作用，容易熨平，保護(hù)纖維不受化學(xué)(huàxué)漂白劑的損害。共五十六頁(yè)除羧甲基纖維素鈉(CMC)外，常見(chánɡjiàn)的抗再沉積劑還有羥丙基甲基纖維素鈉(HPMC)、羥丁基甲基纖維素(HBMC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸(PAA)、丙烯酸/馬來酸酐共聚物(PAA/MA)等共五十六頁(yè)硅酸鈉

硅酸鈉（Na2O·nSiO2，水玻璃或泡花堿），硅酸鈉的水溶液相當(dāng)于由硅酸鈉與硅酸組成的緩沖溶液。硅酸鈉在溶液中能控制pH值、提供堿性，起到減少洗滌劑消耗和保護(hù)織物的作用。此外，硅酸鈉還具有懸浮力、乳化力和泡沫(pàomò)穩(wěn)定作用，起到阻止污垢在被洗物上再沉積的作用，并對(duì)金屬（如鐵、鋁、銅、鋅等）具有防腐蝕作用。3.pH調(diào)節(jié)劑——硅酸鈉、碳酸鈉共五十六頁(yè)

洗滌劑中加入的漂白劑主要是次氯酸鹽和過酸鹽兩大類。次氯酸鹽主要用次氯酸鈉，分子式NaClO，為白色粉末，穩(wěn)定性差，易受光、熱與重金屬和pH值的影響(yǐngxiǎng)。次氯酸鈉易溶于水，生成氫氧化鈉和新生態(tài)氧，氧化力很強(qiáng)，具有刺激性。過酸鹽主要是過硼酸鈉和過碳酸鈉，常在粉狀洗滌劑生產(chǎn)的后配料工序加入，用量一般占粉質(zhì)量的10%～30%。

4.漂白劑——氧化劑共五十六頁(yè)熒光增白劑（FB）是一種無色的熒光染料。經(jīng)FB處理過的物品(wùpǐn)，在含紫外光源（如日光）照射下看上去白色的更白，有色的更艷，增強(qiáng)了外觀的美感。5.熒光(yíngguāng)增白劑共五十六頁(yè)熒光(yíngguāng)增白劑的增白機(jī)理熒光增白劑可將照射在其上的光反射出來，同時(shí)(tóngshí)將不可見的紫外光轉(zhuǎn)為可見光發(fā)射出來，增強(qiáng)了織物對(duì)光的反射率。反射光的強(qiáng)度超過了投射在織物上原有可見光的強(qiáng)度，從視覺上感到織物被增白了。根據(jù)互補(bǔ)色原理，熒光增白劑發(fā)出的藍(lán)色和紫色與黃色為互補(bǔ)色，可抵消織物原有的黃色，使之潔白。共五十六頁(yè)對(duì)熒光(yíngguāng)增白劑的要求對(duì)多種纖維具有親和性對(duì)漂白劑有穩(wěn)定性可溶性或良好(liánghǎo)的分散性均勻的增白性常見熒光增白劑：二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并氧氮型、苯二甲酰亞胺型共五十六頁(yè)酶是一種生物制品，無毒并能完全生物降解。酶作為洗滌劑的助劑具有專一性，洗滌劑中的復(fù)合酶能將污垢中的脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉等較難去除的成分分解為易溶于水的化合物，因而(yīnér)提高了洗滌劑的洗滌效果。在洗滌劑中添加酶制劑可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑朝低磷或無磷的方向發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的污染。6.酶——生物(shēngwù)催化劑共五十六頁(yè)洗滌劑用酶需要滿足(mǎnzú)的條件在10～60℃范圍內(nèi)保持較高的催化活性。在堿性范圍內(nèi)才能(cáinéng)發(fā)揮其有效活性。與其它蛋白酶共存時(shí)，具有良好的配伍性、抗降解穩(wěn)定性。良好的耐表面活性劑功能，特別是對(duì)陰離子表面活性劑的耐受性能。在洗滌液中具有良好的穩(wěn)定性。共五十六頁(yè)（1）填充劑——硫酸鈉,Na2SO4硫酸鈉是合成洗滌劑的填料，在粉狀洗滌劑中加入量為20%～40%。它可降低(jiàngdī)表面活性劑的CMC值，提高其表面活性，促使表面活性劑吸附與質(zhì)點(diǎn)和基質(zhì)，增加分散穩(wěn)定性，防止再沉積。填充劑還可使洗滌劑粉末變得松散，增加流動(dòng)性。也可降低產(chǎn)品價(jià)格，保持組分平衡。

7.填充(tiánchōng)劑或輔助劑共五十六頁(yè)（2）促溶劑在配制高濃度的液體洗滌劑時(shí)，往往有些活性物不能完全溶解，加入助溶劑就是為了解決這個(gè)問題。常用的助溶劑有乙醇、尿素、聚乙二醇、甲苯磺酸鹽等。凡能減弱(jiǎnruò)溶質(zhì)及溶劑的內(nèi)聚力，增加溶質(zhì)與溶劑的吸引力而對(duì)洗滌功能無害、價(jià)格低廉的物質(zhì)都可用作助溶劑

（3）抗結(jié)塊劑——對(duì)甲苯磺酸鈉

7.填充(tiánchōng)劑或輔助劑共五十六頁(yè)作為(zuòwéi)改進(jìn)織物手感和降低織物表面靜電干擾的柔軟劑和抗靜電劑，通常使用陽(yáng)離子表面活性劑，兩性表面活性劑。8.抗靜電劑和柔軟劑共五十六頁(yè)冷洗的粉狀洗滌劑的洗滌能力令人滿意，加酶后去污效果尤佳，唯一不足的是不具有殺菌力，洗后衣物不僅有被病菌感染的危險(xiǎn)，而且在洗滌中細(xì)菌或毒素還可能遺留下來，并會(huì)產(chǎn)生不良?xì)馕?。所以，在冷洗中加入抑菌劑是很有必要的。抑菌劑的加入質(zhì)量一般是千分之幾，三溴水楊酸替苯胺、三氯碳酰替苯胺或六氯苯中的任何一種都可作為(zuòwéi)抑菌劑應(yīng)用，這些化學(xué)品不起抗菌作用，但在千分之幾的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下都可防止細(xì)菌的繁殖。9.抑菌劑共五十六頁(yè)液體洗滌劑中需加入溶劑是不言而喻的。在新型洗滌劑中甚至是粉狀洗滌劑中也使用多種溶劑，若污垢是油脂性的，溶劑的存在將有助于將油性污垢從被洗物上除去。常用的溶劑有以下(yǐxià)幾種：

松油、醇、醚和脂、氯化溶劑

10.溶劑(róngjì)共五十六頁(yè)第四節(jié)洗滌劑的生產(chǎn)(shēngchǎn)技術(shù)共五十六頁(yè)原料處理混配或乳化混合物料后處理成品包裝一、液體(yètǐ)洗滌劑的生產(chǎn)技術(shù)主要(zhǔyào)工藝流程主要操作設(shè)備帶攪拌的混合罐、高效乳化設(shè)備、各種過濾器、各種計(jì)量設(shè)備、物料貯罐、灌裝設(shè)備主要控制手段物料質(zhì)量檢驗(yàn)、用料的計(jì)量和配比、溫度控制、黏度控制、pH控制、最后產(chǎn)品質(zhì)量控制共五十六頁(yè)原料處理混配或乳化混合物料后處理成品包裝一、液體洗滌劑的生產(chǎn)(shēngchǎn)技術(shù)主要(zhǔyào)工藝流程預(yù)處理物料配比加料順序投料順序pH值黏度溫度過濾均質(zhì)排氣共五十六頁(yè)原料處理混配或乳化混合物料后處理成品包裝一、液體(yètǐ)洗滌劑的生產(chǎn)技術(shù)主要(zhǔyào)工藝流程預(yù)處理物料配比加料順序投料順序pH值黏度溫度過濾均質(zhì)排氣去離子水→易溶解成分和增溶成分→再投入AES等較難溶解的成分共五十六頁(yè)二、粉狀洗滌劑的生產(chǎn)(shēngchǎn)技術(shù)1、噴霧干燥法2、附聚成型法共五十六頁(yè)二、粉狀洗滌劑的生產(chǎn)(shēngchǎn)技術(shù)1、噴霧干燥法——普通洗衣粉先將活性物單體和助劑調(diào)制成一定黏度的料漿，用高壓泵和噴射器噴成細(xì)小的霧狀液滴，與200～300℃的熱風(fēng)接觸后，霧狀的液滴在短時(shí)間內(nèi)迅速失去水分成為干燥顆粒。特點(diǎn)：干燥速度快（傳質(zhì)傳熱面積大）產(chǎn)品純度高、尺寸均勻具有(jùyǒu)良好的流動(dòng)性、分散性、溶解性共五十六頁(yè)二、粉狀洗滌劑的生產(chǎn)(shēngchǎn)技術(shù)1、噴霧干燥法工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)料漿的配制噴霧干燥成品包裝共五十六頁(yè)二、粉狀洗滌劑的生產(chǎn)(shēngchǎn)技術(shù)1、噴霧干燥法工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)料漿的配制噴霧干燥成品包裝配比溫度：一般將料漿溫度控制在60℃左右次序：先難后易、先輕后重、先少后多攪拌根據(jù)洗滌劑配方中的各組分及其投料量，按一定順序在適當(dāng)溫度下均勻混合制成料漿的過程，稱為配料。配料要求：料漿均勻一致，流動(dòng)性好，以利于霧化和干燥。配料罐：帶有蒸汽夾套的攪拌釜。共五十六頁(yè)二、粉狀洗滌劑的生產(chǎn)(shēngchǎn)技術(shù)1、噴霧干燥法工藝流程(ɡōnɡyìliúchénɡ)料漿的配制噴霧干燥成品包裝共五十六頁(yè)二、粉狀洗滌劑的生產(chǎn)(shēngchǎn)技術(shù)1、噴霧干燥法工藝流程(ɡōnɡyìli