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文檔簡介

1、精細化學品化學課程設計應用化學專業精細化學品化學課程設計任務書一、設計題目:低成本衣用液體洗滌液配方設計二、設計目的:掌握配制通用液體洗衣劑的工藝,了解各組分的特點和作用,熟悉生產工藝流程。三、設計內容設計一款低刺激性的,對環境友好的,低成本的衣用液體洗滌液配方,并針對此配方的性能、特點進行闡述。用各種表面活性劑和洗滌助劑的性能配制洗衣液,并按產品要求選取不同的數量進行復配。四、設計要求:1 .設計說明書需包括以下內容:摘要、關鍵詞、目錄、文獻綜述、配方設計及分析、生產工藝說明及流程示意圖;2 .查閱至少五篇文獻或書籍相關內容,寫出文獻綜述(主要介紹擬設計產品的研究背景和意義,現狀及發展方向)

2、;3 .配方設計要求寫出配方設計原則,確定洗衣液所用各組分名稱、質量分數及作用,詳細闡述各組分的特性;4 .生產工藝說明需寫出具體添加順序,步驟及所用設備,要求合理可行;5 .工藝流程示意圖要求明確標注各設備名稱,重點標示料液流向,不需標注尺寸衣用液體洗滌液配方設計摘要洗滌劑是我們日常生活中聯系最密切的一類精細化學品。洗滌劑的主要成分是表面活性劑和助劑。洗滌劑只有綜合發揮了表面活性劑的潤濕、吸附、乳化、分散、懸浮、起泡、加溶、降低表面張力等功能,才能發揮洗滌的良好效果。助劑本身不具有表面活性作用,但能提高表面活性劑的活性作用,使洗滌性能明顯改善,例如,軟化水,降低表面活性劑溶液的表面張力,潤濕

3、和乳化,防止被分散污垢的再附著,有很強的螯合能力。因此助劑也是洗滌劑不可缺少的重要組成成分。洗滌劑對于人類健康和衛生有著非常積極、有效的作用。經濟快速發展,人們的健康意識和文明水平也在不斷提高,推動者洗滌劑市場日新月異的變化。目前市場上洗滌劑產品種類繁多,新產品形式仍然不斷涌現。衣用液體洗滌液作為一種重要的液體洗滌劑,具有制造簡便、設備少、節約能源、使用方便、溶解迅速、便于局部強化清洗、具有吸引人的感官及引人矚目的包裝等優點。此次的設計主要是對衣用液體洗滌劑配方的設計,設計一款低刺激性的,對環境友好的,低成本的衣用液體洗滌液配方,并針對此配方的性能、特點進行闡述。此外,還就洗滌液的主要生產工藝

4、進行介紹說明。液體洗滌液的生產工藝流程:原料精制處理一混和乳化-過濾-均質化-排氣-穩定一成品包裝。關鍵詞:表面活性劑,衣用液體洗滌液,配方設計,生產工藝AbstractDetergentisthemostclosetouchinourdailylifeakindoffinechemicals.Themaincomponentsofthedetergentisasurfaceactiveagentandadditives.Onlycomprehensiveplayedasurfactantdetergentofwetting,adsorption,emulsification,dispersi

5、on,suspension,foaming,solubilization,toreducethesurfacetension,andotherfunctions,canplayagoodeffectwashing.Fertilizeritselfdoesnothavesurfaceactiveeffect,butcanimprovetheactivityofthesurfactant,thewashingperformanceisobviouslyimproved,forexample,softenedwater,reducethesurfacetensionofsurfactantsolut

6、ions,wettingandemulsifying,isseparatelytopreventdirt,andhasastrongchelatingability.Sothefertilizerisanindispensableimportantcomponentofdetergent.Detergentforhumanhealthandthehealthhasaverypositiveandeffectiverole.Rapideconomicdevelopment,people'shealthconsciousnessandcivilizationlevelhasbeenincr

7、eased,promotersandunceasingtransformationofdetergentmarket.Currentlyonthemarketdetergentproductvarietyandnewproductformsarestillemerging.Clothingwithliquidwashingliquidasakindofimportantliquiddetergent,issimpleandeasy,equipmentmanufacturing,energysaving,convenientuse,lessdissolvedlocalstrengtheningq

8、uickly,easytoclean,haveattractivesensoryandeye-catchingpackaging,etc.Thisdesignismainlyforgarmentuseliquiddetergentformulationdesign,designalowirritant,environmentallyfriendly,lowcostoftheclothescleanedwithliquiddetergentformulation,andelaboratestheperformanceandcharacteristicsfortherecipe.Inadditio

9、n,themainproductionprocessofwashingliquidisalsointroduced.Liquiddetergentproductionprocess:rawmaterialsandrefinedprocessingmixtureemulsification-filter->homogenizing-exhaust-stability-finishedgoodspackaging.Keywords:surfaceactiveagent,garmentwithliquiddetergents,formuladesign,theproductionprocess

10、目錄1、文獻綜述61.1 研究背景和意義61.2 現狀及發展方向71.2.1 產品生產現狀71.2.2 未來發展方向82.1 設計概述102.1.1 洗滌原理102.1.2 表面活性劑的應用122.1.3 洗滌劑輔助原料(助劑)的應用132.2 配方設計172.2.1 配方172.2.2 、配方設計及分析173、液體洗滌劑生產工藝193.1 原料精制處理203.2 混合或乳化213.3 過濾223.4 均質化223.5 排氣223.6 穩定234、設計總結與思考235、參考文獻251、文獻綜述1.1 研究背景和意義洗滌劑是千家萬戶的日用必需品,長期以來對保護人體健康、清潔環境起著十分重要的作用

11、。隨著“低碳生活”主張的流行,人們更加注重節能、減排、降耗。而洗衣液具備生產過程耗能小,使用過程中易溶解無殘留、便于低溫洗滌,排放過程中易生物降解等特點,順應了國家“節能減排”的可持續發展潮流,是未來衣物洗滌劑發展的必然趨勢。與固體和粉狀洗滌劑相比,液體洗滌劑使用前無需溶解,具有使用方便、溶解(分散)速度快、低溫洗滌性能好,不會傷及皮膚和衣物等優點。同時,還具有配方靈活,制造工藝簡單、設備投資少、節省資源、加工成本低等優點,越來越受到消費者的歡迎。與固體肥皂的比較,由于人的皮膚呈弱酸性,用堿性較大的肥皂洗衣,洗后殘留在衣服里的物質會刺激皮膚,尤其是嬰兒的皮膚。另外,由于肥皂遇到硬水中礦物質后會

12、發生化學反應,產生粉狀皂垢極易吸附在衣物中,影響清潔效果。與粉狀洗衣粉的比較,洗衣粉在使用過程中并不能完全溶解,殘留物容易導致衣物損傷,并且不易漂洗,而洗衣液能夠完全溶解并且溶解速度快,易漂易洗,不會傷及皮膚和衣物。洗衣粉都是強堿性的,ph值超過12,在使用過程中需要戴手套,以減少對皮膚的刺激;而洗衣液ph值偏中性,配方溫和不傷手。國外洗衣液在洗衣劑中所占的比重較高。在歐洲和日本已占有至少1/3的份額,美國2007年的洗衣液占比更達到了80%近年來中國衣物洗衣劑市場以年均4.8%的速度增長,其中洗衣粉以2.2%的速度增長,洗衣液則以27.2%的速度增長,此消彼長折射出國內消費者對洗衣液的日益青

13、睞。全球洗滌劑市場以每年4%勺速度增長,洗衣粉市場趨于穩定,而洗衣液增長迅速,衣用液體洗衣液是洗滌產品中發展最具潛力的產品類型。美國、西歐和日本液體洗滌劑發展速度最快、品種最多。衣用液體洗滌劑是各國優先開發的產品,倍受重視的是低溫用和重垢衣用液體洗滌劑。我國液體洗滌劑的市場前景和國家政策都給中國液體洗滌劑市場帶來了極大的發展機遇,具有極大的發展空間。1.2 現狀及發展方向1.2.1 產品生產現狀洗衣液的市場份額是很小的,目前在中國的占比只有22%fc右,仍有很大的發展空間。尼爾森也預計,國內洗衣液在2015年之后達到30%目前市場常見白洗衣液一般為2升,價格大概在3060元之間,銷售僅停留在經

14、濟發達的大中型城市超市。洗衣液品牌有寶潔、聯合利華、花王、納愛斯、立白、藍月亮等。市場分析,據了解,洗衣液在國內已上市十多年了,但受兩大原因影響,一直未被消費者普遍接受,也未能成為市場主力。一是由于中國洗衣液市場處于起步階段,魚龍混雜,產品質量參差不齊,市面上充斥著一些潔凈力較差的洗衣液,讓不少消費者產生了一種認知誤區,認為洗衣液的去污能力不足。二是在消費者的傳統觀念中,他們更關注的還是洗衣機能否把衣服洗干凈,而洗衣過程中的“健康和防護”的需求關注度較低。與洗衣粉相比,洗衣液的價格要貴不少,但從目前的銷售量來看,洗衣液的潛在市場非常廣,越來越多的家庭已開始考慮使用洗衣液,其中年輕的消費者和收入

15、較高的白領階層對洗衣液格外青睞。自1993年以來,中國的液體洗滌劑產量增長速度雖然較快,但專業性或重垢型的衣用液體洗滌劑的產量增長仍然較慢。實際上絕大部分衣用液體洗滌劑都是由洗潔精“兼任”。從美國等發達國家來看,衣用洗滌劑由固體品向液體品發展已成為一種趨勢。這種趨勢將隨著全球經濟一體化程度的加快而越加明顯。將來,我國的衣用重垢型洗滌液也會成為衣用洗滌液中的重要品種,部分取代目前普遍使用的固體洗滌劑洗衣粉。1.2.2 未來發展方向1、配方優化洗衣液由于酶制劑在水中的應用受到限制,多數廠家在推出的洗衣液中都沒有添加酶,這樣使得洗衣液對一些頑固污漬,如血漬、蛋白類污漬和脂肪類污漬不能針對性的去除。雖

16、然洗衣液的活性物遠高于洗衣粉,但在去污力上卻無法與洗衣粉匹敵,從另一方面講也是資源的浪費。令人欣喜的是,各酶制劑公司正在不斷潛心研發更適合應用于液體中的酶,洗衣液廠家也在不斷更新配方,相信在不久的將來,去污力更強的重垢型洗衣液將成為市場主流。2、產品功能多元化市售洗衣液的功能還是以去污為主,市面上的大多產品也宣稱具有柔軟或殺菌等附加功能。但這些功能只起到輔助功效,無法達到像專門的衣物柔順劑或消毒液的效果。如今的消費者對洗滌劑產品的要求越來越高,既要安全環保,不傷皮膚和織物,又要使用方便且效果好,可以真正替代多種洗滌產品的多功能洗衣液,必然會受到廣大消費者的青睞。3、產品濃縮化從目前來看,洗衣液

17、的配方都為普通型,濃縮型甚少,而國家早已提出了節能減排的號召,無論是洗衣液還是洗衣粉都提倡生產濃縮型產品,既節省能耗,而且在原料和包材上也是很大的節約,雖然濃縮產品的價格遠高于普通產品,但其使用效果也是顯而易見的,相比之下,濃縮產品的性價比更高。在這個處處都提倡綠色環保的時代,消費者的消費理念在不斷改變,綠色、安全、環保和健康的產品很容易被消費者接受,是未來洗滌市場的發展方向。4銷售渠道多樣化因為洗衣液產品目前針對的是中高端消費者群,只有在大型賣場超市有售,大多零售業還無法承擔進貨價高,銷售量小的風險,但從2009年的各大洗衣液廠家的價格戰來看,洗衣液的零售價在不斷往下調,促銷力度也更是前所未

18、有這樣的變革,使更多消費者選擇洗衣液作為洗滌衣物的主要產品,而不只是專供白領人士的高端產品照這種趨勢來看,在不久的將來,洗衣液將會走進各大零售小店,成為零售行業的新寵兒。2.1 設計概述洗滌劑的組成主要包括表面活性劑、助劑和輔助劑。在選擇液體洗滌劑的主要組分時,可遵循以下一些通用原則:(1)有良好的表面活性和降低表面張力的能力,在水相中有良好的溶解能力;(2)表面活性劑在油/水界面能形成穩定的緊密排列的凝聚態膜;(3)表面活性劑能適當增大水相黏度,以減少液滴的碰撞和聚結速度;(4)要能用最小的濃度和最低的成本達到所要求的洗滌效果。2.1.1 洗滌原理通常意義上的洗滌是指從載體(需清洗的物體如衣

19、服、餐具、水果、窗戶玻璃等)表面去除污垢的過程。通過洗滌劑消除或減弱污垢與載體之間的相互作用,使污垢和載體的結合轉變為污垢與洗滌劑的結合,最終通過清洗等方法使污垢與載體脫離。洗滌基本過程的關系式:載體虧垢+洗滌劑=載體+污垢峨滌劑洗滌過程可分為兩個階段,一是在洗滌劑的作用下,污垢與載體分離;二是脫離下的污垢被分散、懸浮于介質中,不在聚集沉積在載體表面。洗滌過程是一個可逆過程,分散、懸浮于洗滌劑中的污垢也有可能重新沉淀到被洗物上。因此,一種優良的洗滌劑除了具有使污垢易于脫離載體的能力外,還應有較好的分散和懸浮污垢、防止污垢再沉積的能力。洗滌過程的幾個步驟:(1)吸附,洗滌劑中的表面活性劑在污垢與

20、載體的界面發生定向吸10附;(2)潤濕與滲透,由于表面活性劑的定向吸附,洗滌劑可滲透到污垢和載體之間,使洗滌劑潤濕載體,降低污垢與載體的附著力;(3)污垢的脫落,污垢與載體的附著力降低后,再施加外力作用,促使污垢從載體表面脫落;(4)污垢的分散與穩定,從載體表面脫落的污垢被分散、被乳化或被增容在洗滌劑溶液中,保證脫落的污垢不再附著于洗凈的載體表面洗滌過程涉及的體系復雜多樣,因而影響洗滌作用的因素眾多,主要的物理、化學因素有以下幾個方面。(1)吸附作用(表面活性)洗滌劑的必要組分之一就是表面活性劑,因此大多數優良的洗滌劑溶液均具有良好的表面張力和界面張力。根據固體表面潤濕的原理,對于一定的固體表

21、面,液體的表面張力越低,通常潤濕性能越好,所以洗滌劑中的表面活性劑分子能夠逐漸向污垢和載體之間滲透并按其基團的極性進行定向吸附,一方面使污垢與載體之間的界面張力大幅度地降低,結合開始松弛;另一方面污垢因吸附表面活性劑分子而承受一種擠壓的力,加上水的浮力,污垢就與載體脫離而進入洗滌液中,即所謂的污垢的卷離。(2)乳化作用如果污垢是油污類,當油污吸附表面活性劑分子后,油水間的界面張力降低,油和水即發生乳化作用,形成水包油型乳狀液而不再附著于載體表面。11(3)增溶作用洗滌劑溶液中的表面活性劑濃度達到臨界膠束濃度以后,表面活性劑分子即可在溶液中集聚在一起而形成膠束。這些親油基向內,親水基向外的膠束能

22、把不溶于水的污垢包容到膠束內部而使其隨著膠束“分散”到水中而增溶。疏水基炫鏈長或含不飽和炫鏈的表面活性劑的增容效果好,非離子表面活性劑比陰離子表面活性劑的增溶能力強。(4)分散作用表面活性劑分子能使固體污垢不聚集、沉積,分散懸浮在水溶液中,不容易再被吸附到載體表面上去。(5)泡沫作用泡沫作用與洗滌作用沒有直接的關系,但是泡沫在洗滌劑使用中經常是不可缺少的,豐富的泡沫使人感到舒適,令人感到愉快。泡沫還起到攜帶污垢的作用,對于泡沫豐富的洗滌劑而言,泡沫可以作為洗滌液是否有效的一個標志,因為油脂性油污對洗滌液的起泡力有抑制作用,當油脂性油污過多而洗滌劑的加入量不夠時,洗滌液就不會產生泡沫,并使原有的

23、泡沫消失。洗滌去污過程是多種因素作用的結果。表面活性劑分子的表面活性使污垢易于從載體表面卷離是洗滌去污的主要因素,乳化、分散和增容在防止污垢再沉積方面起主要作用。122.1.2 表面活性劑的應用在洗滌劑中起主要去污作用的是表面活性劑,也稱活性物質。它們在水中能迅速溶解,并能顯示出良好的去污、起泡、增溶、乳化、潤濕、分散等性能。在洗滌劑中加入哪種表面活性劑以及加量的多少,對洗滌劑的整體質量影響很大。洗滌劑中使用的表面活性劑主要有陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醍硫酸鈉(AES)、脂肪酸鹽(皂基)、烷基硫酸鹽;非離子表面活性劑,如烷基醇酰胺(FFA),脂肪醇聚氧乙烯醍(A

24、E)、烷基甘(APG。通常所說的衣用液體洗滌劑就是民用的衣用輕垢液體洗滌劑和衣用重垢液體洗滌劑。衣用液體洗滌劑,一般只選擇使用陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑,其他類型表面活性劑很少使用。可以選用的表面活性劑很多,但實際上最常使用的僅有少數幾種。如在應用表面活性劑方面,輕垢型與重垢型的不同特點是:輕垢型中非離子表面活性劑的用量相對大一些;輕垢型中陰離子表面活性劑AES使用的頻次和用量也多一些;輕垢型中一般不大量使用脂肪酸鹽(皂基),且可以塔配使用少量較為昂貴的表面活性劑;重垢型中一般不宜使用價格昂貴和在堿性條件下欠穩定的表面活性劑。由于表面活性劑之間有協同效應,洗滌劑配方中,采用兩種或兩種以

25、上的表面活性劑,可有效提高其表面活性,去污效果好。在表面活性劑總含量相同的條件下,兩種或兩種以上的表面活性劑的有關性13能,特別是去污能力要比單一表面活性劑要好。2.1.3 洗滌劑輔助原料(助劑)的應用衣用液體洗滌劑中除表面活性劑外,還要有各種助劑,才能發揮良好的洗滌能力。助劑本身有的有去污能力,但很多本身沒有去污能力,加入助劑以后,可使洗滌劑的性能得到明顯改善,減少表面活性劑的用量、降低成本,稱為洗滌助劑,或助洗劑,也有稱為洗滌強化劑或去污強化劑。助洗劑是洗滌劑不可缺少的重要組成分。助洗劑按其結構分為無機助洗劑和有機助洗劑兩大類。按洗滌功能分,主要有硬水軟化劑、堿性緩沖劑、抗污垢再沉積劑、增

26、稠劑、增溶劑、熒光增白劑、漂白劑、抗氧化劑、抗靜電劑、起泡劑、穩泡劑、抑泡劑、消泡劑、柔軟劑、防腐劑、抗菌劑、酶制劑、摩擦劑、香精、色素、珠光劑等。硬水軟化劑:主要是螯合劑和離子交換劑。洗滌用水不同程度的都含有鈣、鎂等離子,會降低洗滌效果、使織物變色、手感發硬等。加入螯合劑和離子交換劑,可以將金屬離子螯合在水中和固定在離子交換劑中,以保持洗滌劑的高效去污效果。螯合劑,最常用和最有效的是有機助劑乙二胺四乙酸鈉(EDTA),和無機助劑聚磷酸鹽,如三偏磷酸鈉(NTA)、三聚磷酸鈉(STPP)、焦磷酸四鈉、六聚磷酸鈉。聚合磷酸鹽是洗滌劑中用量最大的無機助劑,除了可以螯合水中鈣、鎂等離子的作用外,它還能

27、與LAS等表面活性劑產生協同效應,可使油脂乳化、無機固體離子膠溶從而使洗滌劑達到更好的去污效果。14堿性緩沖劑:可使洗滌液在洗滌過程中維持一定的堿性,保持洗滌液的去污能力。碳酸鹽和硅酸鹽是常用的緩沖劑。硅酸鹽通常和碳酸鹽配伍使用,是無磷洗滌劑的主要助劑。洗滌劑中添加的碳酸鹽主要有碳酸鈉、碳酸氫鈉、倍半碳酸鈉和碳酸鉀等,不僅可以降低臨界膠束濃度,還可以使洗滌液保持一定的堿度,使洗滌系統在遇到酸性污垢時仍能保持足夠的PH,而不至于降低去污能力。硅酸鹽主要有偏硅酸鈉和水玻璃等,有緩沖洗滌劑溶液的堿性的作用,可以維持洗滌溶液的PH穩定。硅酸鹽還具有保護作用,可以使纖維織物強度不受損傷。硅酸鹽的軟化硬水

28、作用、抗腐蝕作用、泡沫穩定作用以及良好的懸浮力、乳化力、潤濕力使它成為主要的助洗劑。抗污垢再沉積劑:也叫攜污劑。一些水溶性高分子化合物,如竣甲基纖維素、聚乙二醇、聚乙烯毗咯烷酮和聚乙烯醇等與污垢有很強的結合能力,能把污垢包圍并分散在水中。防止污垢集聚再沉積在已洗凈的物體表面。竣甲基纖維素除防止污垢再沉積外,還能提高洗滌劑的起泡力、泡沫穩定性、稠度、抑制洗滌劑對皮膚的刺激作用。增稠劑:除非離子表面活性劑外,主要是使用皂基(長鏈脂肪酸)和無機電解質(NaC1,KC1)。可以使用的水溶性高分子化合物不多,試用后才能作出選擇。增溶劑:常見使用的有甲苯磺酸鹽、酒精、異丙醇。尿素不適合在堿性液體洗滌劑中使

29、用,因此,重垢型液體洗滌劑中不宜加入尿素。漂白劑:洗滌劑常用的漂白劑有過碳酸鈉、過硼酸鈉、次氯酸鈉和次氯酸鈣。過碳酸鈉、過硼酸鈉都是溶解于水中后,產生了過氧化15氫,過氧化氫產生很強的漂白作用。次氯酸鈉(鈣)用于織物的漂白,也用于水的殺菌殺毒。熒光增白劑:是指那些能發射出熒光作用的化合物。用于洗滌劑的熒光增白劑主要有:二苯乙烯類熒光增白劑、香豆素類熒光增白劑、蔡酰亞胺類熒光增白劑、芳噪類熒光增白劑、毗噪類熒光增白劑等。熒光增白劑的增白作用是一種光致發光的物理現象,不是漂白化學反應。熒光增白劑既能吸收紫外線,也能反射可見光。抗氧化劑:常見使用的物質有二丁羥基甲苯(BHT)、丁羥基茴香醍(BHA)

30、、沒食子酸丙酯(PG)。EDT他有抗氧化作用。抗靜電劑:陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑因價格偏高而一般不在衣用液體洗滌劑中使用,而磷酸鹽也是良好的抗靜電劑,常用于衣用液體洗滌劑中。防腐劑:微生物的滋長和繁殖,會引起洗滌制品霉變、腐敗變質、洗滌性能降低等。為防止微生物的滋長和繁殖,需加入殺菌劑或防腐劑,洗滌劑中常用的防腐劑有尼泊爾金酯類、甲醛、苯甲酸鈉、三澳水楊酰苯胺、二澳水楊酰苯胺等。衣用液體洗滌劑一般是使用較為便宜的物質,如甲醛、苯甲酸鈉。在重垢型衣用液體洗滌劑中,因堿度較高,可以不使用殺菌防腐劑。酶制劑:洗滌劑用酶制劑主要有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶等,它們對特定的污澤有高效水解能

31、力,添加在洗滌劑中,可提高洗滌劑的去污能力,尤其是一些難以去除的污垢如血漬、油脂、果汁等有很好的去污效果。酶制劑可以是液體酶,也可以是粉狀的。16根據需要,洗滌劑中還可以摩擦劑,如氧化鋁粉、骨粉等,以提高去污效果。如果是機洗用洗滌劑,為了省時省水、易于漂洗,可能還需要添加抑泡劑、消泡劑。為了美觀和好聞,可加入香精、色素、珠光劑等。2.2 配方設計2.2.1配方組分質量分數/%作用脂肪醇聚氧乙烯硫酸鈉(AES)2.5陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(LAS)9.5陰離子表面活性劑三聚磷酸鈉(STPP)10.0PH緩沖劑、螯合劑、抗再沉劑泡脹膨潤土11.0無機助洗劑碳酸鈉4.5PHg沖劑FWA0.

32、2熒光增白劑茉莉浸膏0.3香精色料0.2調色去離子水余量溶劑2.2.1 配方設計及分析一種新產品的開發,在配方設計之前,必須對構成產品的原材料、產品要求達到的功能和生產工藝的現實性等有充分的了解和掌握,這樣才能使產品的性能、成本、工藝達到最優的綜合平衡。對于產品性能要求:充分了解產品規格的各項性能指標。了解產品使用的環境及其使用中可能出現的問題。了解市場信息,了解消費者的興趣、愛好17等從而引導消費;對于原材料特征的了解:原材料的作用與性質,原材料之間的近似性、形容性、協同作用等,使其達到最佳增效效果,原材料的來源、質量及其檢驗方法,原材料的價格、市場信息等。洗滌劑基本上都是多種表面活性劑和助

33、劑復配的產品,并且通過復配技術達到提高性能和降低成本的目的。實驗發現,不同的組分復配常常達到比混合物中任何單一組分都好的性能,稱之為增效作用或協同作用。但如果搭配不當,或是品種、比例選擇不合理,也可能出現負協同作用。對于衣用液體洗滌劑,一般只選擇使用陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑,其他類型表面活性劑很少使用。可以選用的表面活性劑很多,但實際上最常使用的僅有少數幾種。如陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醍硫酸鈉(AES)、脂肪酸鹽(皂基);非離子表面活性劑,如烷基醇酰胺(FFA),脂肪醇聚氧乙烯醍(AE39)。線性烷基苯磺酸鈉(LAS)一直都是全球范圍應用最普遍的陰離

34、子表面活性劑。LAS可安全生產、使用,對環境安全,具有優良的洗滌特性,但是目前LAS的化工原料成本及生物降解性有一定的影響。所以本次設計選擇添加的表面活性劑是質量分數為9淵LAS和質量分數為2.2%的AES進行復配。這樣不僅可以彌補LAS原料成本和生物降解性的不足,還能夠達到協同作用增加去污效果。衣用液體洗滌劑中助劑的加入可以增強表面活性劑的去污效果。應用最普遍的有碳酸鈉、硅酸鈉、三聚磷酸鈉、羥甲基纖維素鈉等。這些無機助劑可以螯合水中的鈣和鎂離子,從而降低水的硬度,保持18洗滌液始終在一定的PH值范圍。它們還可以松脫污跡和一些特殊的污垢并使之懸浮于洗液中,從而防止污垢的再沉積。本次設計選用質量

35、分數11.0%的三聚磷酸鈉(STPP,4.0%的碳酸鈉,12.0%的泡脹膨潤土作為主要的洗滌助劑。三者復配使用不僅能夠降低水的硬度,調節PH值,防止污垢再沉積等作用,還能夠一定程度上改善貧磷土壤和水質。據資料表面,在貧磷國家的很多地區的土壤和地表水中的磷量均達不到農業生產的要求,加之高硬度水質,又采用低溫洗滌,洗衣周期長,污垢大,洗滌劑中不可沒有三聚磷酸鈉。因此,降低污水中的磷含量或減弱富營養化的最好辦法是加強對污水的三級處理,使之與工業同步發展。限制、禁止洗滌劑中磷的使用不僅不能起到根本作用,而且還會影響生態環境。在限制磷和禁磷方面宜采取實事求是的科學態度。另外,還添加0.3%FW旃為熒光t

36、f白劑、0.25%茉莉浸膏作為芳香劑、0.2%的色料和適量的精制水作為溶劑。熒光增白劑加進洗滌劑中可使織物洗后更白更艷。它們在洗滌過程中被吸附在織物上,干燥后能吸收日光中的不可見紫外線,以可見的波長在400500nm的紫外光的能力反射出來,這種反射光可以修飾淡黃色或黃色纖維織物。加入一些色料改善液體洗滌劑的色度和外觀,用精制水作為溶劑把以上調料溶解混合形成穩定的乳狀體液體洗滌劑。3、液體洗滌劑生產工藝一般市售的液體洗滌劑外觀清澈透明,不因天氣的變化而渾19濁,酸堿度接近中性或堿性,對人體皮膚無刺激,對水硬度不敏感,去污力較強。其主要成分有表面活性劑、堿性助洗劑、泡沫促進劑、穩泡劑、溶劑、增溶劑

37、、防腐緩蝕劑、耐寒防凍劑、香精、色素等。液體洗滌劑的生產工藝和設備比較簡單,因為生產過程中既沒有化學反應,也不需要造型,只有幾種物料的混配,制備出以表面活性劑為主的均勻溶液(大都為水溶液)。因此,液體洗滌劑生產一般采用間歇式批量化生產工藝,而不宜采用管道化連續生產工藝,這主要是因為液體洗滌劑生產工藝簡單,產品品種繁多,沒有必要采用投資多、控制難的連續化生產線。液體洗滌劑生產工藝所涉及的化工單元操作設備主要是帶攪拌的混合罐、高效乳化或均質設備、物料輸送泵、計量泵和真空泵、物料貯罐、計量罐、加熱和冷卻設備、過濾設備、包裝和灌裝設備等,把這些設備用管道串聯在一起,配以恰當的能源動力即組成液體洗滌劑的

38、生產工藝流程。液狀洗滌劑的生產過程雖然簡單,但工藝條件和產品質量控制非常重要。主要控制手段是原料質量檢驗,加料配比、計量、攪拌、加熱、降溫、過濾等操作。液體洗滌劑的生產工藝流程:原料精制處理-混合乳化-過濾-均質化一排氣-穩定-成品包裝3.1原料精制處理所有液體洗滌劑的原料至少有兩種原料(表面活性劑和水)組成,多著要2030種。液體洗滌劑產品實質上是多種原料的混合物,因此,熟悉所使用的各種原料物理化學特性,確定合適的物料配比及加料順序與方式是至關重要的。生產過程都是從原料開始,按照工藝20要求選擇適當原料,還應做好原料的預處理。有些原料應預先加熱或在暖房中溶化,有些要用水或溶劑預溶,然后才可加

39、到配料罐中混合。某些粗制物料還應預先濾去機械雜質,主要使用的是溶劑水,還必須進行去離子處理等。工藝規程中應按加料量確定稱量物料的準確度和計量方式、計量單位,然后才能選擇工藝設備。如用高位梢計量那些用量較多的液體物料;用定量泵輸送并計量水等原料;用天平和秤稱固體物料;用量筒測量少量液體物料。3.2 混合或乳化大部分液體洗滌劑是制成均相透明混合溶液,另一部分則制成乳狀液。主要根據原料和產品特點選擇不同的工藝,還有一部分產品要制成微乳液和雙層液體狀態。為了制得均相透明的溶液型或穩定的乳液型液體洗滌劑產品,物料的混配是關鍵工序。在按照預先擬定的配方進行混配操作時,混配工序所用設備的結構,投料方式與順序

40、,混配的各項技術條件,都體現在最終產品的質量指標中。混配設備罐須用耐腐蝕材料制成,其中的攪拌器須能變速,攪拌機的槳葉必須定位恰當,要使最上層的槳葉正好浸在液面之下,以防攪拌時帶進大量空氣。溫度控制靠混配鍋的外夾套或鍋中的螺旋盤管通入蒸汽或冷水來調節。混配過程的投料順序一般先將規定量的去離子水投入鍋內,調節溫度同時開動攪拌,達到40-50C時,邊加料邊攪拌,先投入易溶解的成分。由于AES較難溶解,所以應先投加LAS和STPP配成溶液再投入AES此時應控制水分,避免出現AES的凝膠。另外,還應十分注意在過程中控制PH值及粘度。混配過程工序操作溫度不宜太高,21投料過程一般溫度約40C,投完全部原料

41、后要再40-50C范圍內繼續攪拌至充分混合均勻為止。主要原料在混配設備中混合均勻后由乳化泵將料液送至冷卻罐降低料液溫度至40c以下,然后再在攪拌下由輔料計量加料罐分別加入色料、FW凝光增白劑等輔料,最后再加入茉莉浸膏香精,待攪拌均勻再送至下道老化均質工序。3.3 過濾在混合或乳化操作時,要加入各種物料,難免會帶入或殘留一些機械雜質,或產生一些絮狀物。這些都有直接影響產品外觀,所以物料包裝前的過濾是必要的。因為慮渣相對來說很少,只需在釜底放料閥后加一個管道過濾器,定期清理即可。3.4 均質化經過乳化的液體,具乳液穩定性往往較差,最好再經過均質工藝,使乳液中分散相的顆粒更細小,更均勻,得到高度穩定

42、的產品。3.5 排氣在攪拌的作用下,各種物料可以充分混合,但不可避免地將大量氣體帶入產品。由于攪拌的作用和產品中表面活性劑等的作用,有大量的微小氣泡混合在成品中。氣泡有不斷沖向液面的作用力,可造成溶液穩定性差,包裝是計量不準。一般可采用抽真空排氣工藝,快速將液體中的氣泡排出。223.6 穩定穩定也可稱為老化。將物料在老化罐靜置貯存數小時,待其性能穩定后再進行包裝。形成質量優良產品的最后一道工序對產品的PH黏度、色澤、氣味、溶解性等指標做最后的調整。各項理化指標也應做細致的分析檢驗。一切合格后再是產品通過排氣,將料液內混入的空氣排除,經過濾后送至包裝即為成品。3.7 包裝對于絕大部分的民用洗滌劑

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