粉状合成洗涤剂讲解

第二节 洗衣粉的生产方法
工艺流程图
真空
表面活性剂
水 水玻璃等
料浆的配制
过滤 脱气 水不溶物
研磨
喷雾干燥
输送与老化
后配料
包装
产品
过氧酸盐、酶制剂、香精、非离子
一、料浆的配制
• 配料工艺要求料浆的总固体含量高而流动性 好。总固体含量50%-65%。
• 间歇配料的投料的次序：先难后易（溶解 度）；先轻后重（密度）；先少后多（重 量）。
性小，具有较高的杀菌力和良好的发泡及洗涤能 力，适合做泡沫清洗剂。
第一节 洗衣粉的成分
• 二、生产洗衣粉的助剂 • （1）无机助洗剂 • 洗涤剂的主ห้องสมุดไป่ตู้成分是表面活性剂，但只有表面活性
剂产品不但过于浓缩，价格贵，而且消费者难以小 剂量量取。 • 因此几乎所有洗涤剂都需要有其它“助剂” ，助 剂本身去污能力很小或没有去污能力，但加到洗涤 剂中都可改善洗涤剂的性能，降低表面活性剂的用 量。
陈燕丹
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第一节 洗衣粉的成分
• 一、洗衣粉常用的主剂 • （1）表面活性剂—主要活性成分
• 阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂 • 阴离子表面活性剂，其中以肥皂、烷基硫酸钠和
十二烷基苯磺酸钠用得最多。
•价格低廉，与碱一起配合使 用可提高去污能力，洗涤后的 织物手感较好。
第一节 洗衣粉的成分
二、生产洗衣粉的助剂
• ⑥香精 • 香精与洗涤剂组分有良好配伍性，在pH9～11是
稳定的。洗涤剂中加入香精的质量一般小于1%。 • ⑦抑菌剂 • 抑菌剂的加入质量一般是千分之几，可防止细菌
的繁殖。 • ⑧抗静电剂和织物柔软剂 • 作为改进织物手感和降低织物表面静电干扰的柔
软剂和抗静电剂，通常使用阳离子表面活性剂， 如二甲基-二氢化牛酯季铵盐 。
二、生产洗衣粉的助剂
• ④助溶剂
• 在配制高浓度的液体洗涤剂时，往往有些活 性物不能完全溶解，需加入助溶剂。
• 凡能减弱溶质及溶剂的内聚力，增加溶质与 溶剂的吸引力而对洗涤功能无害、价格低廉 的物质都可用作助溶剂。
• 常用的助溶剂有乙醇、尿素、聚乙二醇、甲 苯磺酸盐等。
二、生产洗衣粉的助剂
• ⑤荧光增白剂 （Fluorescent Brighteners，简称FB） • FB是一类含有共轭双键，且具有良好平面性的特殊结构
• α－磺化脂肪酸酯盐(MES)易溶于水，起泡性能 和去污能力良好，其耐硬水的性能和抗水解的性 能均佳，而且在中性溶液中能稳定存在。常用于 生产粉状洗涤剂、液体洗涤剂。
第一节 洗衣粉的成分
• 非离子型表面活性剂临界胶束浓度很低，低浓 度去污能力高；它在水中溶解时不发生解离， 对硬水和电解质相对也不敏感；具有良好的增 溶能力及乳化能力和生物降解能力，且产生泡 沫少，因此还广泛用于化妆品生产中 。
• 肥皂制造者常认为硅酸盐（硅酸钠）是一种低级组 成。实际上，硅酸盐在洗涤剂的配方中，起着很重 要的作用。如泡化碱，NaO·XSiO2。
• 作用
• a 污垢的抗絮凝；b 抗再沉积；c 软化水；d 腐蚀 抑制作用；e 在喷雾干燥粉剂中，硅酸盐使中心颗 粒粉具有松脆性；f 在块状合成洗涤剂中，硅酸盐 使物料具有可塑性。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • 洗涤助剂具有如下三种功效： • ①对金属离子有螯合作用，使硬水软化； • ②起碱性缓冲作用，使洗涤剂的碱性不致于因少量酸性物质
存在而发生显著变化； • ③具有分散作用，即在洗涤过程中使污垢向水中分散，防止
污垢再附着的抗再沉积作用。 • 此外助剂还具有增大溶解度，提高粘度，稳定泡沫，抗结块，
• 柠檬酸钠 • 能起到络合洗涤液中的钙、镁离子作用，增加去污作力。
柠檬酸钠还有无毒且易生物降解之优点。 • 聚合物螯合剂 • 可络合高价金属离子，用得最多的是丙烯酸均聚物和丙
烯酸—马来酸共聚物，由于聚合物链节中含有大量的羧 基负离子，是一种很有发展前途的整合剂。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • ②硅酸盐
二、生产洗衣粉的助剂 • ③酶
• 酶是一种生物制品，无毒并能完全生物降解。
• 酶作为洗涤剂的助剂具有专一性，洗涤剂中的 复合酶能将污垢中的脂肪、蛋白质、淀粉等较 难去除的成分分解为易溶于水的化合物。因此， 在洗涤剂中添加酶制剂可以降低表面活性剂和 三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷或无磷的 方向发展，减少对环境的污染。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • 其它代磷品 • 乙二胺四乙酸(EDTA)钠盐 • EDTA螯合钙离子能力是目前软水剂中最强的
一种。缺点是不能为洗涤剂提供碱性，使脂肪 类污垢皂化。而且价格昂贵，但它仍然是此类 螯合剂中在洗涤剂中使用得最多的一种。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • 其它代磷品
的有机化合物。 • 增白原理：在日光照射下，它能够吸收紫外线使分子激
发，再回复到基态时，发射能量较低的蓝紫光（波长为 420－480nm）。这样，被作用物上的蓝紫光的反射量 便得以增加，从而抵消了原物体上因黄光反射量多而造 成的黄色感，在视觉上产生洁白、耀目的效果。 • 荧光增白剂的种类很多，其中以二苯乙烯类最重要。洗 涤用荧光增白剂属直染型，能直接增白织物。
• 缺点在于洗后织物手感不好。但由于其去污力 好，价格低廉而被广泛用于洗涤剂生产中。
• 而仲烷基磺酸钠（SAS）易溶于水，对硬水稳 定，具有良好的生物降解性能，适合用于液体 洗涤剂的配制。
第一节 洗衣粉的成分
• ω－烯烃磺酸钠不仅具有优异的去污能力，而且 还具有优良的耐硬水的性能，它是重垢型颗粒洗 涤剂的重要成分，因此广泛地用于低磷、浓缩洗 涤剂生产中。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • ③碳酸盐 • 碳酸钠或纯碱(Na2CO3) • 纯碱能使溶液pH值超过9，提供高碱度，使水
软化，并在沉淀产生后仍能保持这种碱度。 • 另外还有NaHCO3、倍半碳酸钠又称为改性
碱，即NaHCO3. Na2CO3.2H2O和K2CO3。
二、生产洗衣粉的助剂
• 一、洗衣粉常用的主剂 • （2）常用表面活性剂的性能比较
• 钠皂和钾皂溶液的pH值约为10，具有良好 的洗涤油性污垢的性能。
• 但它们不耐硬水，这样不仅会使洗涤能力 降低，而且还会再污染洗涤物。
第一节 洗衣粉的成分
• 十二烷基苯磺酸钠（ABS）易溶于水，它不仅 具有良好的起泡性能和去污力，而且还耐硬水。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • 沸石(4A分子筛) • 4A沸石对镁离子的吸附性较差，因此其助洗性能受到了一
定限制。此外，4A沸石不溶于水，用4A沸石合成的洗涤 剂在洗涤衣物时易附着在衣物上不利于漂洗。 • 欧美等发达国家普遍采用层硅酸钠做助洗剂合成洗衣粉， 是目前替代含磷助洗剂的最合适的洗涤剂助洗剂。层硅酸 钠对Mg离子的吸附性远远超过了4A沸石，而且溶解性能 比4A沸石好，利于漂洗，减少了对衣物的二次污染。 • 在弱酸、弱碱的温和洗涤环境下，尤其在常温、低温水的 温和洗涤环境下，层硅酸钠的助洗性能较弱。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • ⑤硫酸钠（用量可高达20-45%） • 在洗衣粉中是重要的填充剂，可以降低产品价格，
也可降低洗涤剂活性物的临界胶束浓度，能在洗 衣粉中表面活性剂浓度较低时发挥洗涤作用。 • 改善流动性，防止结块。 • 调节产品表观密度。
二、生产洗衣粉的助剂
• （2）有机助剂 • ①抗再沉积剂-羧甲基纤维素纳(CMC) • 纤维素不溶于水,经一氯乙酸处理后，生成羧甲基
• 料浆的温度：50—60℃。
一、料浆的配制
• 后配料 不宜在前配料加入的热敏性原料及一些非离 子表面活性剂与喷雾干燥制得的洗衣粉（常 称基础粉）混合，从而生产出多品种洗涤剂 的过程即后配料。
• 设备：钢衬不锈钢，蒸汽加套； 搅拌装置上下两只，且旋转方向相反，搅拌 速度下快上慢，一般上层为浆叶式，下层为 涡轮式，保证翻动均匀避免死角。
• （1）无机助洗剂 • ④释氧物 • 世界上很多地区，粉状洗涤剂中都添加释氧化合
物。所用的主要原料是过硼酸钠（NaBO3·4H2O)。 • 四水合物理论上含有10.4％的活性氧。一水合物
含有16.03％的活性氧。溶解于水时，过硼酸钠经 过小解可以形成H2O2。过氧化氢进一步离解，最 后获得活性氧原子。
• ②泡沫稳定剂与泡沫调节剂 • 高泡洗涤剂在配方中常加入少量泡沫稳定剂，使
洗涤液的泡沫稳定而持久。 • 烷醇酰胺又称脂肪醇酰胺，属非离子型表面活性
剂。在洗涤剂的配方中，它的主要作用是增稠和 稳定泡沫，兼有悬浮污垢防止其再沉积的作用。 较常使用的烷醇酰胺品种是月桂醇二乙醇胺以及 椰子油二乙醇胺。 • 低泡洗涤剂在配方中需加入少量泡沫调节剂，常 用的有二十二烷酸皂或硅氧烷，使水液消泡或低 泡。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • ①磷酸盐 • 导致水藻类水生植物的富营养化，严重污染
环境。 • 目前西方一些发达国家已经禁止使用含磷洗
涤剂，我国也正在逐步淘汰含磷洗涤剂的使 用。近年来已广泛采用沸石替代三聚磷酸钠。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • 沸石(4A分子筛) • A型沸石是具有三维网络空间结构水合的铝硅酸钠，结构
纤维素，再中和成为钠盐，便是熟知的羧甲基纤维 素纳(CMC)。 • 纤维素结构如下:
二、生产洗衣粉的助剂
• （2）有机助剂 • 理论上，每个-OH基都能醚化，但这几于永远不
会发生。每个葡糖酐单元同—0H基的数目起反 应称为替代度(DS)。这可能是3，但很少超过1， 同时经常是分数。CMC的全部性质都取决于替 代度，洗涤剂中所用的CMC，替代度应在0.40.6之间。
降低对皮肤的刺激性以及增白等性能，从而改善洗涤剂其它 方面的性能。
二、生产洗衣粉的助剂
• （1）无机助洗剂 • ①磷酸盐 • 磷酸盐分为两类，正磷酸盐和聚磷酸盐。在洗涤剂工业产
中，所用正磷酸盐是磷酸三钠Na3PO4，对于洗涤剂工业来 说、最重要的还是聚磷酸盐，如三聚磷酸钠Na5P3O10。
• 作用：金属离子螯合剂，具有软化水的能力；对洗涤剂活性 物具有协同作用；聚磷酸盐能使尘土等不溶物发生反凝絮作 用而保持在悬浮状态，并且还可使油状物乳化。
表面活性剂
洗涤粉 组成
无机助剂
（用量大， 种类少）
助剂
有机助剂
（用量少， 种类多）
碱性盐：磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐
中性盐：主要是硫酸盐 过氧酸盐：过硼酸盐、过碳酸盐 抗沉淀剂（CMC）
泡沫稳定剂 增白剂 酶制剂、香料等 料浆调理剂等
第二节 洗衣粉的生产方法
洗衣粉生产
料浆的配制和干燥 合成洗涤剂的成型和后处理
二、生产洗衣粉的助剂
• （2）有机助剂
聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)
• 聚乙烯吡咯烷酮是无臭、无味的白色粉末，在水、 醇等溶剂中易溶，不溶于丙酮、乙醚等，在酯、 甲苯、低分子卤代烃中有一定的溶解度。
• 由于溶解度较大，又能适于无机盐, 所以溶液中 因配用CMC而产生的许多问题都迎刃而解。
二、生产洗衣粉的助剂
式：Na2O·Al2O3·xSiO2·yH2O 。 • 用作洗涤剂助剂的沸石为合成沸石，合成沸石为不溶于水
的白色微细颗粒，粒径为3µm的占70％，颗粒是中空的， 孔洞直径约为0.42µm。因此沸石中的Na＋可与洗涤剂中的 Ca2＋、Mg2＋进行交换，使水软化，同时又使其呈碱性。 • 在低磷或限磷时，若用沸石代替50％的磷酸盐，成本会降 低，在重量的基础上，1.2份沸石相当于1份无水三聚磷酸 钠的螯合能力。另外，溶液中少量的重金属离子，能容易 很快地除去。
第一节 洗衣粉的成分
a. 聚醚型非离子表面活性剂具有分子量大和低泡特 点，一般用于低泡洗涤剂的生产。
b. 蔗糖酯对人体无害，溶于水呈透明液体，主要由 于低泡洗涤剂的制造。
第一节 洗衣粉的成分
• 两性表面活性剂在洗涤剂的生产中用得并不广泛。 • 但它兼有阳离子和阴离子两种基团，所以既有阴
离子洗涤作用又有阳离子织物柔软作用。 • 这类表面活性剂易溶于水，耐硬水，对皮肤刺激
• 脂肪醇硫酸盐(AS):一般为十二醇、十四醇、十六 醇和十八醇的硫酸钠盐, 其水溶液显中性, 去污能 力好, 耐硬水性能佳, 且洗后的织物和纤维手感好。
第一节 洗衣粉的成分
• 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 (AES) ，聚合度一般为 1～5, 它的润湿性能虽不及非离子表面活性剂, 但 却有优良的起泡性能和良好的去污能力,常用于洗 发香波、餐具洗涤剂的生产中。