日用化学品生产技术第四章 粉状合成洗涤剂

洗衣粉的两大成分：
1、活性成分 2、助剂成分
一、生产洗衣粉常用的主剂
1. 表面活性剂
作用：减弱污渍与衣物间的附着力，在 机械力作用下，使污渍脱离衣物。 缺点：适量的洗涤。过多直接接触或者 附着在衣物上，会刺激皮肤，对健康有影 响。 种类：阴离子表面活性剂(使用较多） 、 非离子表面活性剂（使用较多）、阳离子 和两性离子表面活性剂(用量较少）
一、生产洗衣粉常用的主剂
阳离子及两性表面活性剂 （使用量较少） 两性表面活性剂良好的去污能力和调 理性，刺激性小，耐硬水性好，但价格较 高。 阳离子表面活性剂柔软、杀菌、抗静电 性能优良但去污性较差
二、生产洗衣粉的助剂
洗涤剂中使用的助剂有无机助剂和有机 助剂。根据其对洗涤作用的影响，又可分为 助洗剂和添加剂两类。助洗剂主要是通过各 种用途来高表面活性剂的洗涤效果。 助洗剂要满足以下几方面的要求。 (1)一次洗涤性 去除颜料、油脂的能力， 对各种不同的纤维织物有独特的去污力，能 改进表面活性剂的性质，可将污垢分散在洗 涤剂溶液中，改进起起泡性能。 （2）多次洗涤性 抗再沉积性好，防止 在织物上产生结垢，防止在洗衣机上产生沉 积物 ，具有抗腐蚀性。
洗衣粉的定义
合成洗涤剂是以表面活性剂为主要成分， 并配有适量不同作用的助洗剂。 洗衣粉是指粉状（粒状）的合成洗涤剂。 20世纪40年代以后，随着化学工业的发展， 人们利用石油中提炼出的化学物质——四聚丙 烯苯磺酸钠，制造出了比肥皂性能更好的洗涤 剂。 后来人们又把具有软化硬水、提高洗涤剂 去污效果的磷酸盐配入到洗涤剂中，这样洗涤 剂的性能就更完美了。
洗衣粉的定义
• 人们又为了使用、携带、存储、运输等方 便，就把洗涤剂制造成了洗衣粉。 • 由于洗衣粉能在井水、河水、自来水、泉 水、甚至是海水等各类水质都表现出良好的去 污效果，并广泛使用于各类织物，所以其生产 和使用就迅速发展起来了。 • 现在，洗衣粉几乎是每一个家庭必需的洗 涤用品了。
洗衣粉发展历史
二、生产洗衣粉的助剂
5.酶
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；
二、生产洗衣粉的助剂
(2)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)：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。 对棉织物的作用优于羧甲基纤维素钠盐， 常用于配制透明液体或重污垢洗涤剂。
二、生产洗衣粉的助剂
4.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 ；目前 ，主 要采用荧光增白剂，它不仅增加白度，还增加 亮度，使织物能反射出更多的光。 种类 31#和33#，均为二苯乙烯三嗪型。
聚磷酸盐是洗涤剂中较早使用的螯合物， 常用的有三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸 钠 ，它们的碱性次序为焦磷酸钠>三聚磷酸钠 ≥六偏磷酸钠。能螯合水中的钙、镁、铁等离 子，使水软化。三聚磷酸钠对钙离子的螯合力 比焦磷酸钠好，但不如六偏磷酸钠。对镁离子 的螯合力，三聚磷酸钠比六偏磷酸高，但不如 焦磷酸钠。
第四章 粉状合成洗涤剂
第一节 第二节 第三节 第四节 生产洗衣粉的主要原料 洗衣粉的配方设计 粉状洗涤剂的成型技术 典型洗衣粉的生产实例
洗衣粉的来源
• 德国汉高在1907年以硼酸盐和硅酸盐为主 要原料，首次发明了洗衣粉。 • 洗衣粉是一种碱性的合成洗涤剂，洗衣粉 的主要成分是阴离子表面活性剂：烷基苯磺酸 钠，少量非离子表面活性剂，再加一些助剂， 磷酸盐，硅酸盐，元明粉，荧光剂，酶等。 • 经混合、喷粉等工艺制成。现在大部分用 4A氟石代替磷酸盐。
年份
1907 1946 1949
新组分
硼酸盐、硅酸盐 三聚磷酸钠 荧光增白剂 阴离子-非离子组合活性 剂、泡沫调节剂 漂白活化剂
年份
1940 1948 1950
新组分Байду номын сангаас
烷基磺酸盐、防污剂 非离子表面活性剂 芳香型、阴离子表面活 性剂
1954
1972
1959
1973
蛋白酶
淀粉酶
1974
1976 1987
三聚磷酸钠的代用品主要有：次氨基三乙 酸钠、柠檬酸、离子交换剂和高分子电解质. ①次氨基三乙酸钠 优点 次氨基三乙酸钠螯合碱土金属离子 的能力，且生产的螯合物很稳定。 缺点 易形成钙皂，易潮解,干燥困难，对 生态环境影响比较大，易形成“过肥化”问题， 与汞、铜等生成的螯合物可使鼠类生育缺陷。
二、生产洗衣粉的助剂
②柠檬酸钠
无磷洗涤剂中使用的洗涤助剂。 优点：螯合作用，不含氮磷等元素 不存在使水质营养化的问题，且生物降 解性好。 缺点：温度稍高于60℃，螯合能力 变得很差。
二、生产洗衣粉的助剂 ③离子交换剂 4A沸石
特性：不溶于水 正立方晶型 铝 硅酸盐 白色晶体 分类：天然沸石、合成沸石 作用：软化硬水、吸附污垢粒子、 促进污垢聚集。 优点：助洗性能与配伍性好，无 毒，使用安全不危害环境，易于漂洗。 缺点：不溶于水，价格较高。
二、生产洗衣粉的助剂
（3）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。
二、生产洗衣粉的助剂
3.抗再沉积剂
特点：带较多负电荷；能吸附于污垢及 织物表面；提高污垢分散性和悬浮稳定性 类型： (1)羧甲基纤维素钠盐（CMC)：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 ； 对棉织物作用好，而对化纤及丝毛织物 作用弱。
一、生产洗衣粉常用的主剂
2、常用的表面活性剂
阴离子表面活性剂
烷基苯磺酸钠盐(LAS) 水溶性好，去污和泡 沫性好，价格低，对硬水敏感。 仲烷基磺酸盐(SAS) 水溶性比LAS好，不会 水解，性能稳定，去污和泡沫性好，常用于配制 液体洗涤剂， α—烯烃磺酸盐(AOS) 抗硬水性、泡沫性、 去污性好，对皮肤刺激性低
二、生产洗衣粉的助剂
1、螯合剂、离子交换剂
无明显洗涤能力,提高表面活性剂效用 作用：束缚水中所含的硬度离子，软化 水，保护表面活性剂使其发挥最大的洗涤去 污能力 缺点：单独介绍 种类：三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷 酸钠、4A沸石、次氨基三乙酸钠、柠檬酸钠、 聚羧酸盐 等
二、生产洗衣粉的助剂
（一）聚磷酸盐
二、生产洗衣粉的助剂
（一）聚磷酸盐 1. 三聚磷酸钠 (STPP) 俗称:五钠； 分子式：Na5P3O10； 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20～50％。
二、生产洗衣粉的助剂
第四章 粉状合成洗涤剂
• 学习目的与要求
• 1. 掌握洗衣粉的配方设计、粉状洗涤 剂的成型技术； • 2. 了解生产洗衣粉常用的原料、典型 洗衣粉的生产实例。
第四章 粉状合成洗涤剂
• 由于肥皂对硬水比较敏感，生成的钙盐、 镁盐会沉积在织物和洗衣机零件上。 • 因此，从第二次世界大战以后，合成洗涤 剂大量进入以往的肥皂市场，在国外几乎没有 洗衣皂的生产，取而代之的是合成洗涤剂，如 粉状洗涤剂、液体洗涤剂、浆状洗涤剂、纸状 洗涤剂等。 • 粉状合成洗涤剂占合成洗涤剂总产量的 80%以上，而洗衣粉是粉状合成洗涤剂的典型 代表，因此，本章重点讲述洗衣粉的生产方法。
非离子表面活性剂 （用量正在日益增加）
脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO) 良好的去污能 力和对污垢的分散力，抗硬水性好，抗污垢再 沉积作用 烷基酚聚氧乙烯醚(APEO) 与AEO性能类 似，但生物降解性能差，用量正在减少。 烷醇酰胺 泡沫丰富稳定，与其他表面活 性剂有良好协同作用。 氧化胺 水溶性好，与LAS配伍好，对皮 肤刺激性低，良好的泡沫稳定作用。但热稳定 性差，价格高。
• 缺点 : •
流入水中的磷有促使水中藻类大量 生长的作用，水中的氧被消耗，使鱼类、 浮游动物由于缺氧而死亡，造成水质污染。
二、生产洗衣粉的助剂
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。
过碳酸钠
沸石4A 纤维素酶、防污剂
1975
1981 1988
柠檬酸
Esterquats 柔软剂 脂肪酶
洗衣粉种类
1. 普通洗衣粉&浓缩洗衣粉
2. 含磷洗衣粉&无磷洗衣粉
3. 加酶洗衣粉&加香洗衣粉 4. 高泡洗衣粉&低泡洗衣粉
第一节 生产洗衣粉的主要原料
表面活性剂是合成洗涤剂中不可缺少的 最重要的组分，发挥主要的洗涤作用，故 称为主剂。其他的原料如三聚磷酸钠、硫 酸钠、对甲苯磺酸钠等，在洗涤剂中一般 发挥辅助作用，故称为助剂。
二、生产洗衣粉的助剂
④ 高分子电解质
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 ；
二、生产洗衣粉的助剂
2.漂白剂
原理：通过氧化或还原降解，破 坏发色系统或改性助色基团——降解 成小的水溶性单元除去。 常用的有两类 ：一类是含氧漂白 剂；另一种是含氯漂白剂 种类：过硼酸钠、过碳酸钠以及 过氧羧酸等过氧化物缺点：在冷水中 洗涤时漂白剂不发挥作用，须> 60℃
一、生产洗衣粉常用的主剂
脂肪醇硫酸盐(AS) 去污力强，但对硬水较 敏感 α—磺基脂肪酸酯盐(MES) 生物降解性好， 对硬水敏感性低、钙皂分散力好，对人体安全， 但易水解。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES） 在硬水中 仍有较好的去污力，泡沫稳定，稳定性高，有 良好的皮肤相容性。
一、生产洗衣粉常用的主剂
二、生产洗衣粉的助剂
– （3）工艺性质 化学稳定性好，工艺上易于 处理，不吸湿，具有适宜的气味和色泽，与 洗涤剂中的其他组分相容性好，贮存稳定性 好。 – （4）安全性 安全、无毒、对环境无污染， 可由生物降解吸附或其他机理脱活，废水易 处理，没有不可控制的累积，无过化肥作用， 不影响饮水质量。 – （5）经济性 原料易得，价格便宜。
二、生产洗衣粉的助剂
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 很好的络合能力 ； 缺点：吸湿和水解 ； 用途：一般仅用在工业清洗剂中。
二、生产洗衣粉的助剂
（2）有机螯合剂
二、生产洗衣粉的助剂
（1）过碳酸钠
含氧漂白剂， 分子式:2NaCo3.3H2O2, 性能:粉末或颗粒，溶于水 作用原理:过碳酸钠在水中分解为钠离子、 碳酸根离子和双氧水，双氧水放出原子氧，具 有漂白杀菌作用。 缺点:不稳定，易吸湿，易分解
二、生产洗衣粉的助剂
（2)过硼酸钠
分子式 ：NaBO3·4H2O； 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H2O2NaBO2，H2O2 具有漂白功效，NaBO2也有一定的助洗性能；
一、生产洗衣粉常用的主剂
选择表面活性剂应考虑以下几方面
（1）去污性 复配后的去污性污垢要好，还需 要具备一定的抗硬水性、污垢分散性、污垢 抗沉积性、溶解性、泡沫性，以及良好的气 味、色泽和贮存稳定性。 （2）工艺性 加工容易，易于操作处理。 （3）经济性 价格便宜，成本低，利润大，效 益高 （4）安全性 易降解，对人、动物毒性要低
二、生产洗衣粉的助剂
• 在洗涤剂中用量少，对洗涤效果影响不大 的一些添加剂称为添加剂，如荧光增白剂、腐 蚀抑制剂、颜料、香精和杀菌剂等。它们能赋 予产品某些性能来满足加工工艺或使用要求。 • 助洗剂和添加剂没有明显界限。 • 种类：螯合剂、离子交换剂、漂白剂、抗 再沉积剂、荧光增白剂、酶、抗静电剂、柔软 剂、硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠、增溶剂、腐蚀 抑制剂、杀菌剂、抑菌剂、防腐剂、香精、色 素。