合成洗滌劑第2講

合成洗滌劑第二講提綱附聚成型原理附聚成型工藝液體洗滌劑的配方和工藝肥皂的生產(chǎn)工藝結(jié)語(yǔ)附聚成型原理陶藝配方中的粉體與液體之間具有較強(qiáng)的粘合力。生產(chǎn)高密度濃縮粉的框架配方立式附聚器

附聚成型工藝3）噴霧干燥-混合法影響附聚成型的內(nèi)在因素

a）表面活性劑非離子與陰離子表面活性劑協(xié)同增效。濃縮粉常用LAS、FAS、AES、AOS、肥皂脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚。

影響附聚成型的內(nèi)在因素歐洲型濃縮粉配方中陰離子占8%-10%，非離子表面活性劑占7%-11%

亞洲（日本）濃縮粉配方，陰離子占25%-32%，非離子表面活性劑占6%-10%。附聚成型用非離子表面活性劑比噴霧干燥粉，一般大于8%總表面活性劑的量大于噴霧干燥粉，為15-30%。

影響附聚成型的內(nèi)在因素（b）助劑及投料順序固體助劑應(yīng)具有一定的顆粒尺寸和表觀密度，無(wú)機(jī)械雜質(zhì)。在附聚成型中，基料粉的均勻性和表觀密度影響產(chǎn)品的顆粒與表觀密度。影響附聚成型的內(nèi)在因素——投料順序按固體粉料水合性能強(qiáng)弱順序?yàn)椋喝哿姿徕c>純堿>芒硝。由于水合放熱使混合體系溫度升高達(dá)35-45℃。此時(shí)，能形成水合結(jié)晶的固體只有純堿（一水合物）和三聚磷酸鈉（六水合物）。由于三聚磷酸鈉水合作用很強(qiáng)，過(guò)分強(qiáng)烈的水合晶化易產(chǎn)生堅(jiān)硬結(jié)塊，使造粒困難。所以，為緩和晶化作用，應(yīng)按照“純堿-五鈉-芒硝”順序投料。先投純堿可使水分分散，以使三聚磷酸鈉與水分均勻接觸晶化。影響附聚成型的內(nèi)在因素

c）粘合劑

用于附聚成型的粘合劑有非離子表面活性劑、CMC、聚乙二醇、聚丙烯酸鈉類(lèi)羧酸鹽、硅酸鈉溶液與水等。粘合劑將細(xì)粉附聚成大顆粒，并填入顆粒之間的空隙中。粘合劑、固體料、液體料的比例直接影響產(chǎn)品的顆粒結(jié)構(gòu)、流動(dòng)性，甚至溶解性。

影響附聚成型的內(nèi)在因素

以硅酸鈉為例。硅酸鈉溶液不能與無(wú)機(jī)組分直接相混，否則一經(jīng)接觸便強(qiáng)烈晶化，形成堅(jiān)硬團(tuán)塊。采用有機(jī)活性劑稀釋硅酸鈉溶液，先將所有液體物料混合均勻，再加入硅酸鈉溶液。影響附聚成型的內(nèi)在因素當(dāng)非離子表面活性劑與硅酸鈉溶液混合時(shí)，配比不當(dāng)易產(chǎn)生凝膠。原因在于：AEO9與水以1：0.0-2.0的比例混合時(shí)可產(chǎn)生凝膠；當(dāng)硅酸鈉溶液中的部分水分被AEO9吸收而成為凝膠后，若硅酸鈉溶液濃度增加到一定程度后形成“玻璃狀結(jié)晶體”。避免的方法是控制硅酸鈉溶液的用量。影響附聚成型的內(nèi)在因素d）由于濃縮粉的用量較普通粉少，提高輔助助劑（酶、熒光增白劑、香精等）在配方中的用量。

液體洗滌劑的配方設(shè)計(jì)餐具洗滌劑纖維織物用加酶液體洗滌劑配方液體洗滌劑的生產(chǎn)工藝膏狀洗滌劑典型塊狀合成洗滌劑配方塊狀合成洗滌劑肥皂的晶型

（1）β型肥皂→ω型肥皂

肥皂在46~71℃范圍內(nèi)進(jìn)行冷卻、干燥、研磨和壓條后，可形成β型肥皂；將其在密封容器中加熱到88℃，再緩慢冷卻到室溫即可轉(zhuǎn)變?yōu)棣匦?。?）β型肥皂→δ型肥皂

β型肥皂在10-16℃的低溫下，經(jīng)研磨、壓條，可轉(zhuǎn)化為δ型肥皂。（3）ω型肥皂→β型肥皂

ω型肥皂經(jīng)多次研磨和壓條后，可轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦头试怼７试砭偷男阅軐?duì)比肥皂的表面活性

制皂原料——油脂

皂化價(jià)表示油脂被堿完全皂化所需要的堿量。皂化1g油脂所需的氫氧化鉀毫克數(shù)。

油脂——碘價(jià)

碘價(jià)

油脂所能吸收鹵素的量。

100g油脂所吸收碘的克數(shù)。表示油脂中含不飽和脂肪酸的程度。油脂碘價(jià)高于130為干性油；低于100的屬于性油，界于100-130之間的未半干性油。制皂需用碘價(jià)低的油脂；香皂用的混合油脂的碘價(jià)要低于65。？用碘價(jià)高的油脂制成的肥皂容易酸敗變質(zhì)。常用油脂的脂肪酸凝固點(diǎn)、相對(duì)密度、皂化價(jià)、碘價(jià)油脂的精制（a）脫膠除去油脂中的磷脂、蛋白質(zhì)及其它未知的膠質(zhì)和粘液質(zhì)。但不能降低脂肪酸的含量。（b）脫酸除去油脂中游離脂肪酸。當(dāng)采用油脂皂化工藝制肥皂時(shí)，因游離脂肪酸將影響活性白土的脫色效果，必須先除去。但若用脂肪酸中和法制皂，可不必除去游離脂肪酸。脫酸為堿煉法。用濃度為15%左右的稀堿液，與游離脂肪酸生成肥皂；同時(shí)可與一些色素反應(yīng)，具有一定脫色作用。因堿液濃度較低，不會(huì)與油脂發(fā)生皂化反應(yīng)。用水洗滌除去肥皂。（c）脫色以除去色素物質(zhì)。油脂的精制（d）脫臭除去油脂中的特殊氣味，如牛羊油的膻氣，有利于賦香。采用高真空過(guò)熱蒸汽氣提法脫除具有特殊氣味的物質(zhì)。高真空可降低氣味物質(zhì)的沸點(diǎn)，防止油脂在高溫下的過(guò)氧化。保持真空度為400-660Pa，溫度為250℃。過(guò)熱蒸汽可攪拌油脂、降低汽化物質(zhì)分壓，有利于氣提除去氣味物質(zhì)。脫臭后，油脂中除脂肪酸甘油酯外，其它有機(jī)物如動(dòng)植物甾醇、維生素等天然抗氧劑幾乎被全部除去。油脂溫度在250℃左右，為防止空氣氧化，必須降溫到50℃下才能出料。油脂的精制（e）氫化以改善油脂中不飽和脂肪酸的含量?？煽刂萍託?，進(jìn)行選擇性氫化；如可使二烯酸分別成為單烯酸或飽和脂肪酸。氫化后的油脂，不飽和鍵減少，抗氧化能力提高，凝固點(diǎn)提高，可用于改善油脂配方。是制皂的重要油脂原料。肥皂助劑堿性助劑如碳酸鈉、硅酸鈉，以增強(qiáng)堿性和耐硬水性能；香皂不加堿性助劑。硬水軟化劑乙二胺四乙酸二鈉（EDTAS）?？寡趸瘎┤邕€原性無(wú)機(jī)物硫代硫酸鈉、連二亞硫酸鈉漂白劑高硼酸鈉類(lèi)氧化漂白劑特效功能添加劑殺菌劑、除臭劑、羊毛酯、高碳醇、植物提取物等皮膚營(yíng)養(yǎng)劑。3）鈣皂分散劑鈣皂分散劑（limesoapdisperingagent，LSDA）具有抑制鈣皂形成能力的表面活性劑，常具有龐大的親水基團(tuán)。主要作用

(1)增大肥皂的溶解度，降低Krafft溫度

(2)增強(qiáng)肥皂抗硬水的能力，減少鈣皂形成鈣皂分散劑應(yīng)具備的條件可與肥皂相溶并形成混合膠束；良好的鈣離子穩(wěn)定性和分散能力；有較低的臨界膠束濃度和較高的表面活性；有龐大的極性基團(tuán)，可抑制二次粒子的形成；易生物降解，無(wú)環(huán)境污染。一般要求長(zhǎng)鏈末端附近有雙功能親水基，或分子一端有大的極性基團(tuán)；并且疏水基中有一個(gè)以上的酯鍵、酰胺鍵、胺鍵、醚鍵、磺基等中間鍵的表面活性劑。鈣皂分散值LSDRLSDR在300mg/L硬水中，使100g油酸鈉不產(chǎn)生沉淀所需鈣皂分散劑的最小量。鈣皂分散值越小，鈣皂分散能力越大。典型的鈣皂分散劑復(fù)合皂及復(fù)合皂粉

肥皂的制備

1）油脂皂化反應(yīng)過(guò)程油酸鈉濃度對(duì)相態(tài)的影響溫度對(duì)相態(tài)的影響油脂堿皂化鹽析食鹽(NaCl)廢液（食鹽、甘油、雜質(zhì)）堿析堿液(NaOH)堿析液（色素、甘油、雜質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽）整理皂基干燥冷卻調(diào)理切塊、打印、出條H20皂腳助劑鹽析：目的是將皂膠中過(guò)量的水和甘油、色素、磷脂等雜質(zhì)分離出來(lái)。堿析：目的使未皂化的油脂，在過(guò)量堿的情況下達(dá)到完全皂化，同時(shí)還可進(jìn)一步洗出肥皂中的甘油和雜質(zhì)。整理：目的是出去皂膠中的低級(jí)脂肪酸，調(diào)整皂膠中電解質(zhì)的含量，使皂膠分成兩相。肥皂的生產(chǎn)——間歇式皂化鹽析法包括皂化、鹽析、堿析、整理、配料、干燥、成型等工序。

a)皂化將配好的油脂投放入皂化鍋內(nèi)，同時(shí)投入堿液，油脂量按照皂化值的化學(xué)計(jì)算量多加2%~3%。一般是加用濃度為20%~25%的氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，同時(shí)邊攪拌邊加熱。為了使油脂和堿液充分混合，可在開(kāi)始皂化時(shí)先用少量皂頭或皂腳做乳化劑。適當(dāng)調(diào)整添加堿液，保持均勻的乳化狀態(tài)，充分進(jìn)行反應(yīng)。皂化終了的反應(yīng)物是粗皂和甘油，成均勻的膠狀體。間歇式皂化鹽析法b)

鹽析

當(dāng)皂化終了后，加適當(dāng)?shù)氖雏}，加熱攪拌，保溫，靜置。浮在皂化鍋上部的是粗皂（俗稱(chēng)皂粒）和水，下部的是食鹽、甘油和雜質(zhì)的混合廢液。c)

洗滌

經(jīng)鹽析后，將皂化鍋下部的廢液放出，然后用蒸汽將皂化鍋內(nèi)的皂粒進(jìn)行翻煮，同時(shí)加入適量的清水，進(jìn)一步洗出肥皂中的甘油和雜質(zhì)。如果經(jīng)皂化、鹽析后的皂粒的皂化率不足，還應(yīng)加堿補(bǔ)充皂化。為了提高肥皂的純度，要進(jìn)行多次洗滌。洗滌水也稱(chēng)廢液，可集中起來(lái)回收其中的甘油。間歇式皂化鹽析法

d)堿析

經(jīng)洗滌后得到的肥皂層，可補(bǔ)加少量的氫氧化鈉，使肥皂中尚未皂化的油脂在過(guò)量堿存在下達(dá)到完全皂化，同時(shí)還可進(jìn)一步洗出肥皂中的甘油和雜質(zhì)。這一過(guò)程稱(chēng)為堿析。堿析靜置后，下層稱(chēng)為堿析水。堿析水中含有多量的堿，須待處理后才可送往甘油工段回收甘油。間歇式皂化鹽析法

e)整理

堿析后皂粒的脂肪酸和電解質(zhì)含量須調(diào)整。加水或加液攪拌均勻之后，使之靜置，分成上層凈皂和下層皂腳兩個(gè)相。上層的凈皂是制造洗衣皂、藥皂及香皂等的基料，脂肪酸含量應(yīng)在60%-63%，氯根和游離氫氧化鈉的總量應(yīng)在0.45%以下。下層的皂腳，色澤深，雜質(zhì)多，脂肪酸的含量?jī)H為25%-30%，一般在下批堿析時(shí)回收。間歇式皂化鹽析法

f)配料、干燥、成型

從皂化鍋取出的凈皂，再進(jìn)行加助劑干燥和成型等操作。采用冷壓機(jī)法成型，冷壓機(jī)由冷卻輥筒與壓條機(jī)組成，輥筒內(nèi)通冷水進(jìn)行皂料的冷卻。皂料由雙螺桿泵通過(guò)過(guò)濾器送到冷壓機(jī)的旋轉(zhuǎn)冷卻輥筒上，經(jīng)冷卻研壓后的肥皂由刮刀刮下，落至螺旋壓條機(jī)中，通過(guò)多孔板后匯集至調(diào)晶器中，最后通過(guò)一定形狀的孔板壓擠成條。(2)酯化皂化法

MonssavonProcess油脂單塔連續(xù)水解Wurster-Sange脂肪酸蒸餾工藝脂肪酸中和制皂基香皂的生產(chǎn)

3.9.7香皂的生產(chǎn)過(guò)程

1）皂基的干燥除去皂基中的水分，使脂肪酸的含量達(dá)到80%。有熱空氣干燥法、常壓干燥法和真空干燥法。真空干燥法是目前應(yīng)用最廣的方法。皂基用列管式換熱器預(yù)熱，提高溫度。真空室的壓力為8-13.3kPa。皂基噴到干燥室的筒壁上后被刮下；刮下的皂片落到底部的雙螺桿壓條機(jī)內(nèi)，擠壓成直徑10mm左右、長(zhǎng)20-30mm的短皂?xiàng)l。皂?xiàng)l的含水量為10.5%-12.5%，溫度50-55度，經(jīng)風(fēng)送至皂粒倉(cāng)，供拌料用。香皂的生產(chǎn)過(guò)程2）拌料拌料是將添加劑如香精、著色劑、殺菌劑、抗氧劑、多脂劑、鈣皂分散劑和功能性藥物與皂?；旌暇鶆虻倪^(guò)程。常用間歇式混合拌料機(jī)。3）研磨使皂粒與添加劑進(jìn)一步均勻，并具有一定塑性；同時(shí)可改變肥皂的晶型，有利于形成β型，增加成皂的泡沫。串聯(lián)3臺(tái)有3-4只輥筒的研磨機(jī)。輥筒溫度和間隙均可調(diào)，用冷卻水降溫，出料皂片的溫度為35-45℃，厚度為0.2-0.4mm。送真空壓條工序。香皂的生產(chǎn)過(guò)程

4）真空壓條由上下兩臺(tái)壓條機(jī)串聯(lián)組成，中間為真空室。研磨后的皂片，先經(jīng)上壓條機(jī)制成皂粒落入真空室，真空度為53-80kPa，以消除皂粒中的氣泡；皂粒在進(jìn)入下壓條機(jī)擠壓成型。成皂皂心的溫度在35-45℃之間，供打印成型及冷卻包裝。

影響肥皂品質(zhì)的因素及解決方法肥皂冒霜

當(dāng)空氣干燥時(shí)，皂體內(nèi)部的水分將向肥皂表面遷移，使皂體中游離電解質(zhì)和溶解于水中的低碳脂肪酸鹽和不飽和脂肪酸鹽也隨之帶到表面上，干燥后形成白霜。主要由有機(jī)霜和無(wú)機(jī)霜組成。有機(jī)霜占絕大部分，主要成分是低級(jí)脂肪酸鹽和不飽和酸鹽；而無(wú)機(jī)霜的含量較低，成分為無(wú)機(jī)鹽和堿。有機(jī)霜中的脂肪酸組成解決冒霜的方法控制油脂的酸價(jià)，以控制低級(jí)脂肪酸和不飽和脂肪酸的含量。配方中保持一定松香，以提高皂基容納電解質(zhì)的能力，可減輕無(wú)機(jī)霜的形成?？刂坪侠淼碾娊赓|(zhì)總量，以占皂基的0.5%為宜，其中NaOH≤0.3%，NaCl≤0.2%。為避免二氧化硅的外移，選用堿性泡花堿。以皂中二氧化硅含量大于3%、小于3.5%為宜。肥皂中添加適量吸水性物質(zhì)，如淀粉，以鎖住皂體中的水分，防止水分遷移到表面。3）肥皂的冒汗原因高濕度下，空氣中的水分向肥皂表面?zhèn)鬟f，在表面聚結(jié)，產(chǎn)生冒汗現(xiàn)象。肥皂中含有大量電解質(zhì)、不飽和脂肪酸的吸濕性