精細化工通用液體洗衣劑課程設計報告

1、 物理化學學院課程設計論文題 目： 精細化工通用液體洗衣劑 學 院： 專 業(yè)： 學 號： 姓 名： 完成日期： 通用液體洗衣劑 摘要綜述洗衣劑是以表面活性劑為主成分、輔以其它助劑配成的織物清洗產(chǎn)品，傳統(tǒng)的洗衣劑是粉狀或成型的粒狀。近期液體洗滌劑發(fā)展迅速，大有趕超固體洗滌劑的勢頭，一些洗滌劑制造商將洗衣皂制成洗衣片或可溶性包裝，以滿足洗衣機對皂基產(chǎn)品的需求。洗衣劑中的表面活性劑提供潤濕、發(fā)泡、分散和乳化性能，磷酸鹽等則起軟化水質(zhì)和懸浮污垢的作用。洗凈力常用來描述表面活性劑去除污垢的過程，即“從固體表面去除不希望物質(zhì)的過程”，而污垢則被人描述成“在織物表面或內(nèi)部聚集的不受歡迎的油垢和/ 或顆?！标P

2、鍵詞：液體洗衣劑 自度值 去污力比值 無磷 綠色目 錄摘要綜述II目 錄III1.產(chǎn)品概述- 1 -1.1 液體洗衣劑的研究背景和意義- 1 -1.2 液體洗衣劑的研究現(xiàn)狀- 1 -1.3 液體洗衣劑的發(fā)展方向- 2 -1.4 總結- 2 -2、實驗設計- 2 -2.1 實驗原理- 2 -2.1.1 主要性質(zhì)和分類- 2 -2.2 配置原理- 3 -2.3 實驗藥品及儀器- 4 -2.4 實驗步驟- 4 -2.4.1 配方- 4 -2.4.2 操作步驟- 4 -3.結果與討論- 5 -參考文獻：- 5 - 6 -1.產(chǎn)品概述1.1 液體洗衣劑的研究背景和意義人類早在2200年前就有用肥皂洗衣的

3、記載，但在沸煮皂成為生產(chǎn)肥皂的主要方法后，肥皂才得以大量生產(chǎn)。二戰(zhàn)期間，德國制造出以萘磺酸鹽為表面活性劑的第一種合成洗滌劑，但這種洗滌劑無論在抗再沉積還是白度保持方面都無法與肥皂相比。因此，肥皂一直占據(jù)洗衣劑的主導地位。在合成洗滌劑工業(yè)飛速發(fā)展的同時，其基本原料表面活性劑成為大宗生產(chǎn)的化學品，其中以LAS 和長鏈脂肪醇硫酸鹽（AS）為主的a-SAA 是最常用的表面活性劑品種，其次是長鏈脂肪酸鹽和n-SAA 中的烷基乙氧基化物。1970 年代研究人員開始將沸石作為水質(zhì)軟化劑，進行洗滌劑無磷化的嘗試。隨著世界各國無磷化的進程逐漸加快，這項技術確保合成洗滌劑在實現(xiàn)無磷化的同時，滿足了消費者的洗衣需求

4、?，F(xiàn)在，美國和日本已基本實現(xiàn)洗滌劑的無磷化，歐洲洗衣粉有32% 是沸石基的，加拿大50% 的洗滌劑是無磷的，而拉美和亞太地區(qū)的洗滌劑依然是含磷酸鹽的。無磷洗滌劑無疑提高了洗滌劑的制造成本和配方的復雜性。由于三聚磷酸鈉（STPP）兼具軟化、膠溶、分散污垢以及懸浮作用和pH 緩沖作用，而無磷洗滌劑的助劑系統(tǒng)則必須包括沸石和/或?qū)?。硅以軟化水質(zhì)、加入檸檬酸鈉膠溶和分散污垢及調(diào)整pH、加入碳酸鹽以起到軟化水質(zhì)和pH 緩沖作用。顯而易見，洗滌劑的無磷化使配方復雜化了。1.2 液體洗衣劑的研究現(xiàn)狀1930 年代，長鏈烷基苯磺酸鹽開發(fā)成功，到1945 年烷基苯磺酸鹽已成為合成洗滌劑的主表面活性劑，1947

5、年美國的洗滌劑制造商把二磷酸鹽引入合成洗滌劑中，制成第一個含助劑的洗滌劑，使合成洗滌劑的性能得到很大提高，逐步取代了肥皂在洗衣劑中的主導地位。1960 年代，以四聚丙烯合成的烷基苯磺酸鹽（ABS），由于支鏈程度很高、生物降解性差，而且在環(huán)境中會形成大量不易消去的泡沫。1965 年，美國洗滌劑工業(yè)自發(fā)地放棄使用ABS，代之以生物降解性良好的直鏈烷基苯磺酸鹽（LAS）。洗滌劑是人們?nèi)粘Ｉ钪忻懿豢煞值娜沼没瘜W品，洗滌劑的應用提高了人們的生活質(zhì)量，在發(fā)達國家，洗滌劑的使用已成為反映人們精神面貌和物質(zhì)文明生活水平的重要組成部分。我國洗滌劑行業(yè)近年來發(fā)展較快，2004年我國洗滌用品總產(chǎn)量達到502萬1，

6、比2003年增長4.8%。洗滌劑的生產(chǎn)要使用大量的化學品，在使用中又直接與人體接觸，用后多數(shù)隨水排放。如何使洗滌劑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展而不給人體健康和環(huán)境帶來危害，正越來越多地引起各界人士的關注。1.3 液體洗衣劑的發(fā)展方向2l世紀所呈現(xiàn)出來的環(huán)境污染問題及能源緊缺危機等，使洗滌行業(yè)綠色化迫在眉睫。伴隨著洗滌劑行業(yè)的綠色化，織物洗滌行業(yè)也向開發(fā)環(huán)保、節(jié)能減排的產(chǎn)品方向發(fā)展。總之，我國織物洗滌產(chǎn)品將發(fā)生由洗衣粉向洗衣液的轉變、普通型向濃縮型的轉變、含磷向無磷的轉變，同時也需要開發(fā)新型洗滌劑專用酶，以提高洗滌產(chǎn)品效能。1.4 總結隨著現(xiàn)代科技的進步與生產(chǎn)的發(fā)展，促使洗滌用品電在不斷更新變換，目前洗滌用品

7、正朝著濃縮化，低溫化，加酶化，專業(yè)化，無磷化及易生物降解等方向發(fā)展 ，由于液體洗滌劑制備簡單、節(jié)能、用戶使用方便，近些年來國內(nèi)發(fā)展比較迅速，目前液體洗滌劑已占洗滌劑總量20左右，而衣用液體洗滌劑產(chǎn)量很少，況且大多為含磷低濃度普通型產(chǎn)品，這些和普通洗衣粉相比沒多大優(yōu)勢可言。筆者采用新型混合型表面活性劑，醇醚酚醚硫酸酯復鹽研制出一種新型超濃縮無磷液體洗滌劑該洗滌劑為重垢型洗衣劑，具有去污力強，用量少，對皮膚溫和，不損傷衣物，易生物降解，穩(wěn)定性好等特點，適應于洗滌棉麻、化纖、混紡等衣物，可在各種水質(zhì)中使用，試銷產(chǎn)品受到用戶的一致好評。2、實驗設計2.1 實驗原理2.1.1 主要性質(zhì)和分類通用液體洗衣

8、劑（liquid detergent）為無色的或淡藍色均勻的粘稠液體，使液體洗滌劑的一種，易溶于水。液體洗洗滌劑是僅次于粉狀洗滌劑的第二大類洗滌制品。因為液體洗滌劑具有諸多顯著的優(yōu)點，所以洗滌劑由固態(tài)向液體洗衣劑發(fā)展是一種必然趨勢。最早出現(xiàn)的液體洗衣劑是不加助劑的或很少助劑的中性洗衣劑，基本屬于輕垢型，這類液體洗衣劑的配方技術比較簡單。而且出現(xiàn)的重垢液體洗衣劑，其中雖有不加助劑的，但更多的是加洗滌助劑的。重垢型液體洗衣劑中的表面活性物含量比較高，即如的助劑種類也比較多，配方技術比較復雜。液體洗衣劑除了上述兩種外，還有織物干洗劑，它是無水洗衣劑，專門用于洗滌毛呢、絲綢、化纖等高檔衣物。另外還有預

9、去斑劑，用于衣物局部（如領口、袖口）的重垢洗滌。再有織物漂白劑、柔軟整理劑、消毒洗衣劑等。上述液體洗衣劑是按其用途分類設計的。其中用量最大的是重垢液體洗衣劑，其次是輕垢液體洗衣劑。本實驗主要研究這兩種類型的洗衣劑，我們稱其為通用液體洗衣劑。2.2 配置原理設計這種洗衣劑時首先考慮的是洗滌性能，即既要有強的去垢力，還不得損傷衣物。其次要考慮的經(jīng)濟性，即要工藝簡單、配方合理。再次要考慮的是產(chǎn)品的適用性，即既要適合我國的國情和人民的洗滌習慣，還要考慮配方的先進性等?？傊ㄟ^合理的配方設計，使制得的產(chǎn)品性能優(yōu)良而成本低廉，且有廣闊的市場。液體洗衣劑的配方主要由以下幾部分組成：（1）表面活性劑 液體洗

10、衣劑中使用最多的是烷基苯磺酸鈉，但國外已基本實現(xiàn)了液體洗衣劑原料向醇系表面活性劑轉向。以脂肪醇為起始原料的各種表面活性劑廣泛用于衣用液體洗滌劑中，包括：脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇硫酸酯鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽等。在陰離子表面活性劑中a-烯基磺酸鹽被認為是最有前途的活性物。高級脂肪酸鹽已是公認的液體洗衣劑原料。在非離子表面活性劑中，烷基醇酰胺也是重要的一種。（2）洗滌助劑液體洗衣劑常用的助劑主要有：螯合劑。最常用的、性能最好的是三聚磷酸鈉，但它的加入會使洗衣劑變渾濁，并會污染水體，近年來逐步被淘汰。乙二胺四乙酸二鈉對金屬離子的螯合能力最強，而且可使溶液的透明度提高，但價格較高。增稠劑。常用的有機

11、增稠劑為天然樹脂和合成樹脂，聚乙二醇酯等。無機增稠劑用氯化鈉或氯化銨。助溶劑。常用的增溶劑或助溶劑除烷基苯磺酸鈉外還有低分子醇或尿素。溶劑。常用的溶劑是軟化水或去離子水。柔軟劑。常用的柔軟劑主要實驗離子型和兩性離子型（在一般洗衣劑中不用）。消毒劑。目前大量使用的仍是含氯消毒劑，如次氯酸鈉、次氯酸鈣、氯化磷酸三鈉、氯胺T、二氯異氰尿酸鈉等（一般洗衣劑中不用）。漂白劑。常用的漂白劑有過氧化鹽類，如過硼酸鈉、過碳酸鈉、過碳酸鉀、過焦酸鈉等（一般洗衣劑中不用）。酶制劑。常用的有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。酶制劑的加入可提高產(chǎn)品的去污力?？刮酃冈诔两导啊３Ｓ玫挠恤燃谆w維素鈉、硅酸鈉等。堿劑。常用的有純堿

12、、小蘇打、乙醇胺、氨水、硅酸鈉、磷酸三鈉等。11 香精。12 色素等。上述各種表面活性劑和洗滌助劑我們可以根據(jù)它們的性能和配制產(chǎn)品的要求選取不同的數(shù)量進行復配。本實驗設計了幾個通用液體洗衣劑的配方，同學們可根據(jù)實驗原材料和儀器情況，選做其中一個或兩個。2.3 實驗藥品及儀器電爐、水浴鍋、電動攪拌器、燒杯（100ml、250ml）、量筒（10ml、100ml）、滴管、托盤天平、溫度計（0100）。十二烷基苯磺酸鈉ABS-Na（30%）、椰子油酸而乙醇酰胺尼諾爾、FFA（70%）、壬基酚聚氧乙烯醚OP-10（70%）、食鹽、純堿、水玻璃Na2SiO3(40%)、五鈉（STPP）、香精、色素、pH試

13、紙、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉AES（70%）、硫酸（10%）。2.4 實驗步驟2.4.1 配方配方見表1。2.4.2 操作步驟按配方將蒸餾水加入250ml燒杯中，再將燒杯放入水浴鍋中，加熱使水溫升到60，慢慢加入AES， 并不斷攪拌，至全部溶解為止。攪拌時間約為20min，在溶解過程中，水溫控制在6065。在連續(xù)攪拌下依次加入ABS-Na、OP-10、尼諾爾等表面活性劑，一直攪拌至全部溶解為止，攪拌時間約為20min，保持溫度在6065。在不斷攪拌下將純堿、二甲基苯磺酸鉀、熒光增白劑、STPP、CMC等依次加入，并使其溶解，保持溫度在6065。停止加熱，待溫度降至40以下時，加入色素、香精等，攪

14、拌均勻。測溶液的PH，并用磷酸調(diào)節(jié)反應液的PH10.5。降至室溫，加入食鹽調(diào)節(jié)粘度，使其達到規(guī)定粘度。本實驗不控制粘度指標。表1 液體洗衣劑配方 （wt%）成分 配方ABCDABS-Na（30%）20.030.030.010.0OP-10（70%）8.05.03.03.0尼諾爾（70%）5.05.04.04.0AES 70%3.03.0二甲苯磺酸鉀2.0BS-122.0熒光增白劑0.10.1Na2CO31.01.0Na2ASi3(30%)2.02.01.5STPP2.0NaCl1.51.51.02.0色素適量適量適量適量香精適量適量適量適量CMC（5%）5.0去離子水加至100加至100加至100加至1003.結果與討論我國織物洗滌行業(yè)展現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展活力，擁有巨大的市場空間。我國織物洗滌行業(yè)應該以市場需求為導向，依靠科技進步，促進行業(yè)穩(wěn)定、健康和可持續(xù)發(fā)展。綠色環(huán)保將是我國未來洗滌行業(yè)發(fā)展的主題，我國織物洗滌產(chǎn)品已開始向?qū)θ梭w安全和對環(huán)境友好轉變。濃縮型、低溫低泡型及經(jīng)濟型的織物洗滌產(chǎn)品將會快速發(fā)展，同時也會帶動酶制劑和助洗劑等相關行業(yè)的