洗涤化学基础知识.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,洗涤用具 中化学,1/66,洗涤原理,2/66,所谓去污，其本质就是从衣物、食物原料、餐具等被洗涤物上，将污垢洗涤洁净。,3/66,一、洗涤去除对象污垢特点,（,1,）油质污垢、固体污垢及水溶性污垢往往不是单独存在，而是相互结合成一体，伴随时间延长，或受外界条件影响，还会氧化分解，或受微生物作用而腐败，经常会产生更为复杂化合物。,（,2,）污垢粘附情况是很复杂,4/66,二、表面活性剂基本性质,表面活性剂：一个能在较低浓度下即能显著降低溶液表面张力物质。,5/66,（一）表面活性剂分子结构特点,分子一端是由一个较长烃链组成，它是憎水性，能溶于油，但不能溶于水中，所以称为憎水基或亲油基；分子另一端是较短极性基团，它能溶于水中而不能溶于油中，称为憎油基或亲水基。,6/66,（二）表面活性剂作用,（,1,）分散乳化作用,（,2,）润湿渗透作用,（,3,）泡沫作用,（,4,）增溶作用,7/66,三、洗涤剂洗涤去垢作用原理,8/66,（二）表面活性剂分类,阴离子型、阳离子型、非离子型、两性,酸性、中性、碱性,9/66,洗涤剂惯用原料,一、表面活性剂,1、惯用表面活性剂,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惯用活性物，普通惯用环氧乙烷和环氧丙烷共聚产物，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，普通用于低刺激洗涤剂中。,10/66,二、洗涤助剂,（一）磷酸盐,1、三聚磷酸钠(,STPP),俗称:五钠；,分子式：,Na,5,P,3,O,11；,外观：白色粉末状；,性能：,能溶于水，水溶液呈碱性，对金属离子有很好络合能力，不但能软化硬水，还能络合污垢中金属成份，在洗涤过程中起使污垢解体作用,；,用量：,可达,20,40,。,11/66,2、焦磷酸钾,分子式：,K,4,P,2,O,7,；,特点：,很易吸湿,、,对钙镁等金属离子有络合能力，也有一定助洗效果，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具。,3、六偏磷酸钠,分子式：(,NaPO,3,),6,；,优点：,六偏磷酸钠水溶液,pH,值靠近,7,，对皮肤刺激性小，浓度较高时还有预防腐蚀效果，在中性和弱碱性溶液中对钙、镁离子有很好络合能力,；,缺点：吸湿和水解,；,用途：,普通仅用在工业清洗剂中。,12/66,4、三聚磷酸钠代用具,三聚磷酸钠代用具主要有：有机螯合物，高分子电解质和分子筛；,有机螯合物性能：经过螯合作用将金属离子封闭在螯合剂分子中而使水软化；,惯用有机螯合物有：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主要是聚丙烯酸钠,；,聚丙烯酸钠性能：能够吸附于被洗物表面和污垢表面，增加被洗物与污垢之间静电斥力，有利于污垢去除。并能增加污垢分散能力，预防污垢再沉积；,分子筛也称为人造沸石是硅铝酸盐结晶,；,分子筛性能：软化硬水、吸附洗脱污垢。,13/66,（二）硅酸钠,硅酸钠俗称,：,水玻璃或泡化碱,；,分子式,：,Na,2,O,nSiO,2,xH,2,O；,性能：,粒状固体或粘稠水溶液,、,对溶液,pH,值有缓冲效果,、,水解产生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机械强度，流动性和均匀性,；,缺点：,水解生成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,。,14/66,（三）硫酸钠,外观：,白色结晶或粉末,；,优点：,使阴离子表面活性剂表面吸附量增加，并促使在溶液中形成胶团，因而降低了洗涤液表面张力，有利于润湿、去污等作用,、,降低料液粘滞性，便于洗衣粉成型,；,用途：,常添加在洗衣粉中作为填充料,；,用量：,洗衣粉中添加量普通可到达,20,45,。,15/66,（四）碳酸钠,俗称：,纯碱或苏打,；,优点：,能使污垢皂化，并保持洗衣粉溶液一定,pH,值，有利于去污,、,含有软化水作用,；,缺点：,碱性较强,；,用途：,用于低级洗衣粉,。,16/66,（五）抗污垢再沉积剂,惯用,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,抗污垢再沉积机理,：,CMC,吸附在纤维表面，从而减弱了纤维对污垢再吸附，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,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,缺点：价格昂贵。,17/66,（六）漂白剂和荧光增白剂,1,、,漂白剂,（1）,过硼酸钠,分子式,：,NaBO,3,4H,2,O；,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,2,O,2,NaBO,2,，,H,2,O,2,含有漂白功效，,NaBO,2,也有一定助洗性能；,（,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：,在工业生产中惯用次氯酸钠作为纺织品漂白剂。,18/66,2,、荧光增白剂,加蓝增白,增白方式：,在洗衣粉中加入少许蓝色染料，使织物上增加微量蓝色，与原有微黄色互为补色，从视觉上提升了表观白度，但织物反射亮度却降低了,；,荧光增白剂,用量：,在洗涤用具中添加量极少，普通为洗涤剂活性物质,1,左右。,19/66,（七）酶制剂,酶定义：,酶是由菌种或生物活性物质培养而得到生物制品，它本身是一个蛋白质，能对一些化学反应起催化作用,；,洗涤剂中主要用酶有：蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶等；,20/66,（八）抗静电剂和柔软剂,含有,柔软和抗静电阳离子表面活性剂：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；,含有,柔软非离子表面活性剂：高碳醇聚氧乙烯醚和含有长碳链氧化胺。,（九）稳泡剂和抑泡剂,惯用稳泡剂,：,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；,惯用泡沫抑制剂：聚醚和硅油。,21/66,（十）溶剂和助溶剂,惯用溶剂有,：松油：本身不溶于水，但能使有机溶剂和水相混合，适合用于制造溶剂-洗涤剂混合物，如不加松油，混合物便成两相；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。,惯用助溶剂,：甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠和尿素。,22/66,洗衣粉配方和生产工艺,一、洗衣粉配方,配方是洗衣粉生产中很主要一个步骤，配方好坏关系到整个生产过程和产品质量问题。当前，还没有完整理论依据来指导配方制订，只能依靠试验和实际经验来决定，以下几点配方标准可供参考：,活性物选择,泡沫问题,pH,值,依据需要加入,其它添加剂,23/66,二、洗衣粉生产工艺,（一）配料,配料定义：,洗衣粉生产中，将各种洗衣粉原料与水混合成料浆过程；,配料工艺,：,间歇配料和连续配料（如图,2-1,）。,1、料浆浓度与投料次序,料浆浓度（总固体含量）要依据产品种类、工艺操作及助剂起源和性质确定，普通为5060%；,间歇配料投料次序普通是先加入水和单体，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,24/66,2、料浆温度,控制料浆温度,对,配料,主要性？,依据经验，普通将料浆温度控制在,60,左右。,3、搅拌和投料速度,搅拌和投料速度主要性？,25/66,（二）料浆后处理,1、过滤,过滤作用：,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,；,间歇配料可采取筛网过滤或离心过滤方式,；,连续配料普通采取磁过滤器过滤。,2、脱气,为何要脱气？,当前国内大多数洗衣粉厂均采取真空离心脱气机进行脱气,。,3、研磨,研磨作用：脱气后料浆，为了愈加均匀，预防喷雾干燥时堵喷枪，有企业还要对料浆进行研磨。,惯用研磨设备是胶体磨。,26/66,（三）洗衣粉成型,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,、喷雾干燥和吸收法组合。,27/66,液体洗涤剂配方和生产工艺,液体洗涤剂,优点,：,易于配制和节约能源,；,液体洗涤剂,市场前景怎样？,28/66,一、衣用液体洗涤剂,（一）轻垢型衣用液体洗涤剂,用途：,以洗涤轻薄珍贵丝、毛、麻等织物为洗涤对象,。,对,轻垢型衣用液体洗涤剂,要求：,洗涤液洗后织物色泽不变，手感柔软，呈低碱性或中性，对皮肤刺激低，性能温和。,配制：,普通只需将各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,为轻垢液体洗涤剂经典配方。,29/66,（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衣物。,重垢液体洗涤剂分类：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,pH,值普通呈碱性。这类洗涤剂配制技术关键是助剂加入，各种助剂加入后应保持透明或含有稳定外观。,表2-4列出了几个经典重垢型液体洗涤剂配方,。,30/66,（三）柔软液体洗涤剂,柔软洗涤剂配方,特点：,选取活性物质需兼顾洗涤和柔软纤维双重作用，使衣物洗涤后膨松柔软。,用途：用于洗涤,洗涤羊毛衫、浴巾。,惯用柔软洗涤剂基本配方：,脂肪酸聚氧乙烯醚,23,纤维柔软剂,5,乙醇,15,其它,57,31/66,二、织物干洗剂,干洗剂是以有机溶剂为主要成份液体洗涤剂。,为何,干洗剂用量将不停增加？,（一）干洗剂组成,1,、溶剂,用于干洗溶剂应满足那些要求？,惯用溶剂：,氯乙烯，四氯乙烯、三氯乙烷等，其中以四氯乙烯使用较多。,32/66,2,、水,干洗剂中加水作用？,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，提升对水溶性污垢去除能力。,增溶技术作用：采取增溶技术在有机溶剂中增溶少许水分，就可洗去水溶性污垢，又不会带来水洗缺点。,33/66,3,、表面活性剂,干洗剂中加入表面活性剂作用,：,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。,干洗剂中使用表面活性剂,HLB,值宜在36之间。,惯用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。,在干洗溶剂中需含有0.21表面活性剂。,34/66,4、,其它助剂,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稳定剂。,加入柠檬酸盐、,C,46,醇类、甜菜碱两性表面活性剂等作为抗再沉积剂。,为改进洗后织物手感和预防静电可加入柔软和抗静电剂。惯用有季铵盐类、咪唑啉类、聚氧乙烯磷酸酯二乙醇胺盐等。,需保持白色织物白度和有色织物亮度，可加入少许过乙酸等过氧酸类漂白剂,。,活性氧含量为干洗量,0.002,0.04,（二）惯用干洗剂配方,表,2-5,列出了干洗剂配方两则，供参考。,35/66,A B,磺化琥珀酸二辛基钠盐,3.2 3.2,（,64,活性物）,全氯乙烯,95.8 -,斯陶大德溶剂,-94.8,（干洗溶剂汽油）,水,1.0 2.0,共计,100.0 100.0,36/66,有机磷酸酯加成物（阴离子型）,31.0,壬基酚氧基聚氧乙烯醇醚（摩尔比,9,）,15.0,氢氧化钾（,50,）,4.0,全氯乙烯,50.0,共计,100.0,37/66,三、厨房用洗涤剂,（一）手洗餐具用洗涤剂,1,、组成和惯用原料,表面活性剂,增稠剂,增溶剂,2、配方实例,：如表,2-7所表示。,（二）机洗餐具用洗涤剂,1、洗涤剂,洗涤剂配方中惯用聚醚作为抑泡组分。,配方实例：如,表,2-7所表示。,2、餐具冲洗剂,对餐具冲洗剂有何要求？,配制：,通常采取温和表面活性剂配制而成,。,配方实例：如,表,2-8,所表示。,38/66,四、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,所表示。,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。,39/66,六、居室用清洗剂,（一）门窗玻璃清洗剂,门窗玻璃,上污垢是怎么样形成？,表,2-12,列举了玻璃清洗剂参考配方二则。,配方分析：配方一中氨水加入量以到达,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尘土，也可能有果汁等饮料残留斑迹。,表,2-13,列举了地面清洁剂配方二则，供参考。,请注意,配方分析。,40/66,（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）家俱油漆表面清洗剂,这类清洗剂用于去除家俱表面污垢，不能损伤漆面，并含有增亮作用。,表,2-15,列举了这类清洗剂配方两则，供参考。,41/66,（五）浴室用清洗剂,浴室用清洗剂主要用于清洗浴室瓷砖和浴缸，污垢主要是皂渣，要求清洗剂能去除皂垢，为了保护瓷釉，不宜采取强碱性原料。,表2-16列举了浴室用清洗剂配方数则，供参考。,（六）厕所清洁剂,厕所用清洁剂是要到达怎么样清洗效果？,厕所用清洁剂组分：洗涤剂,、除垢剂、杀菌剂、除臭剂等。,42/66,七、汽车用清洗剂,1、汽车外壳清洗剂,汽车外壳污染主要是什么？,参考配方如表,2-19,所表示。,2,、含有上光效果汽车用清洗剂,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效,。,参考配方如表,2-20,所表示。,3、汽车发动机清洗剂,发动机清洗剂是怎样起洗涤作用？,配方如表,2-21,所表示。,4、汽车窗玻璃抗雾剂,表2-22列举了抗雾剂配方一例。,43/66,八、金属清洗剂,清洗金属传统方法有那些？,碱液清洗是用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠等碱剂水溶液清洗，这种方法清洗成本低，但碱对一些金属有腐蚀性，而且对矿物油脂清洗效果差,。,溶剂清洗是用汽油、煤油等有机溶剂清洗，即使清洗效果好，但溶剂易着火很不安全，且浪费了油料。,对水基金属清洗剂基本要求是什么？,表,2-23,列举了这类清洗剂配方两则，供参考。,44/66,九、液体洗涤剂配制工艺,液体洗涤剂配制工艺非常简单，普通采取间歇式批量化生产工艺。,采取间歇式批量化生产原因？,液体洗涤剂生产工艺流程主要是原料准备、混用或乳化、混合物料后处理及成品包装。,这些化工单元操作设备主要是带搅拌混合罐，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。,主要控制伎俩是物料质量检验，用料计量和配比，温度控制，粘度调整，,pH,值和最终产品质量检验。,45/66,1,、原料处理,液体洗涤剂原料最少是两种甚至更多，熟悉所使用原料物理化学特征，确定适当物料配比和加料次序是相当主要。,液体洗涤剂生产设备材质多项选择取不锈钢、搪瓷玻璃衬里等材料，其中若含有重金属、铁等杂质都可能对产品带来有害影响。,46/66,2,、混配或乳化,为了制得均相透明溶液型或乳液型液体洗涤剂产品，物料混配或乳化是关键工序。,混配过程投料次序普通是先将要求量去离子水先投入锅内，调整温度同时打开搅拌器，达,40,50,时边加料边搅拌，先投入易溶解成份，,AES,较难溶解，先加入增溶成份如甲苯磺酸钠或其它易溶表面活性剂，再投入,AES,，,防止出现,AES,凝胶。,投料过程普通温度约,40,，投完全部原料后要在,40,60,范围内继续搅拌至物料充分混合或乳化完全后为止。,47/66,3、混合物料后处理,物料包装前过滤是必要。经过乳化液体，其稳定性较差，最好再经过均质工艺，使乳液中分散相颗粒更细小、更均匀，得到稳定产品。,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主要。,48/66,1,、原料处理,液体洗涤剂原料最少是两种甚至更多，熟悉所使用原料物理化学特征，确定适当物料配比和加料次序是相当主要。,液体洗涤剂生产设备材质多项选择取不锈钢、搪瓷玻璃衬里等材料，其中若含有重金属、铁等杂质都可能对产品带来有害影响。,49/66,2,、混配或乳化,为了制得均相透明溶液型或乳液型液体洗涤剂产品，物料混配或乳化是关键工序。,混配过程投料次序普通是先将要求量去离子水先投入锅内，调整温度同时打开搅拌器，达,40,50,时边加料边搅拌，先投入易溶解成份，,AES,较难溶解，先加入增溶成份如甲苯磺酸钠或其它易溶表面活性剂，再投入,AES,，,防止出现,AES,凝胶。,投料过程普通温度约,40,，投完全部原料后要在,40,60,范围内继续搅拌至物料充分混合或乳化完全后为止。,50/66,3、混合物料后处理,物料包装前过滤是必要。经过乳化液体，其稳定性较差，最好再经过均质工艺，使乳液中分散相颗粒更细小、更均匀，得到稳定产品。,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主要。,51/66,肥皂,52/66,一、肥皂原料和生产工艺,（一）肥皂原料,1,、油脂,固体油脂,软性油,月桂酸含量高油脂,油脂代用具,53/66,2,、合成脂肪酸,3,、碱类,4,、辅助原料与填料,松香,硅酸钠,荧光增白剂,杀菌剂,多脂剂,羧甲基纤维素,着色剂,香料,54/66,（二）肥皂制造,1,、皂基制造,间歇沸煮法（盐析法）,连续制皂法,2,、加工成型,真空干燥法包含以下工序：,配料真空冷却切块晾干打印装箱,3,、香皂生产,研压法生产香皂工艺以下：,皂基干燥拌料（加入添加剂）均化真空压条切块打印包装成品,55/66,二、肥皂品种及质量检验,（一）肥皂品种,1,、洗衣皂,56/66,2,、香皂,57/66,3,、透明皂,58/66,4,、药皂,59/66,5,、美容皂,60/66,6,、减肥皂,61/66,7,、复合皂,62/66,（二）肥皂质量检验,1,、包装检验,包装箱外部标志应有：,商品名称和商标,;,干皂含量及每连,(,块,),标准重量；每箱连,(,块,),数、毛重、净重和体积；制造厂名及厂址；生产批号及生产日期。,63/66,2,、外观检验,对洗衣皂感观指标要求：图案清楚，字迹清楚，形状端正，色泽均匀，无不良异味。,肥皂外观质疵现象主要有：,“三夹板,冒霜,软烂,出汗,开裂和糊烂,64/66,三、肥皂包装和保管,（一）肥皂包装,1,、洗衣皂,普通仅用外包装。常采取木箱或纸箱以防肥皂受压，通惯用木箱运销外地，用纸箱运销当地。,2,、香皂,分为内包装和外包装。,内包装普通用蜡纸和外包纸两层包装，较高级香皂惯用蜡纸、白报纸和外包纸三层装。,为了便于销售，还采取中包装。,香皂外包装多用纸箱。,65/66,（二）肥皂保管,肥皂应贮存于干燥通风仓库内，防止受冻、受热、曝晒，堆放应垫离地面,20,厘米上，以免受潮，纸箱堆垛最高不超出,15,箱，预防压坏底层纸箱，每垛间隔,20,厘米左右。,肥皂运输时，必须轻装轻卸，有遮盖物，并预防受潮、受冻、曝晒。,66/66,