第二章洗涤剂

第二章洗涤剂 第一节洗涤剂常用原料第二节洗衣粉的配方和生产工艺第三节液体洗涤剂的配方和生产工艺实训二合成洗涤剂的配制思考题

一、表面活性剂 1、常用的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的常用活性物，一般常用环氧乙烷和环氧丙烷共聚的产物，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，一般用于低刺激的洗涤剂中。第一节洗涤剂常用原料

二、洗涤助剂 （一）磷酸盐 1、三聚磷酸钠 (STPP) • 俗称:五钠； • 分子式：Na5P3O11； • 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20～40％。

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。 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。

4、三聚磷酸钠的代用品 • 三聚磷酸钠的代用品主要有：有机螯合物，高分子电解质和分子筛； • 有机螯合物的性能：通过螯合作用将金属离子封闭在螯合剂分子中而使水软化； • 常用的有机螯合物有：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的主要是聚丙烯酸钠； • 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； • 分子筛也称为人造沸石是硅铝酸盐的结晶； • 分子筛的性能：软化硬水、吸附洗脱的污垢。

（二）硅酸钠 • 硅酸钠俗称：水玻璃或泡化碱； • 分子式：Na2O·nSiO2·xH2O ； • 性能：粒状固体或粘稠的水溶液、对溶液的pH值有缓冲效果、水解产生的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的机械强度，流动性和均匀性； • 缺点：水解生成的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。

（三）硫酸钠 • 外观：白色结晶或粉末； • 优点：使阴离子表面活性剂的表面吸附量增加，并促使在溶液中形成胶团，因而降低了洗涤液的表面张力，有利于润湿、去污等作用、降低料液的粘滞性，便于洗衣粉成型； • 用途：常添加在洗衣粉中作为填充料； • 用量：洗衣粉中的添加量一般可达到20％～45％。

（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的pH值，有助于去污、具有软化水的作用； • 缺点：碱性较强； • 用途：用于低档洗衣粉。

（五）抗污垢再沉积剂 • 常用的抗污垢再沉积剂：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； • 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。

（六）漂白剂和荧光增白剂 1、漂白剂（1）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；（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。

2、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； • 荧光增白剂的用量：在洗涤用品中的添加量很少，一般为洗涤剂活性物质的1％左右。

（七）酶制剂 • 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； • 酶使用时需要注意那些方面？

（八）抗静电剂和柔软剂 • 具有柔软和抗静电的阳离子表面活性剂：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； • 具有柔软非离子表面活性剂：高碳醇聚氧乙烯醚和具有长碳链的氧化胺。（九）稳泡剂和抑泡剂 • 常用的稳泡剂：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； • 常用的泡沫抑制剂：聚醚和硅油。

（十）溶剂和助溶剂 • 常用的溶剂有：①松油：本身不溶于水，但能使有机溶剂和水相混合，适用于制造溶剂-洗涤剂混合物，如不加松油，混合物便成两相；②醇、醚和脂：如低分子醇、乙二醇、乙二醇醚和脂等极性溶剂，有一定的水溶性，能使水和溶剂结合起来；③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。 • 常用的助溶剂：甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠和尿素。

第二节洗衣粉的配方和生产工艺 • 一、洗衣粉的配方 • 配方是洗衣粉生产中很重要的一个环节，配方的好坏关系到整个生产过程和产品质量问题。目前，还没有完整的理论依据来指导配方制定，只能依靠试验和实际经验来决定，以下几点配方原则可供参考： • 活性物的选择 • 泡沫问题 • pH值 • 根据需要加入其他添加剂

二、洗衣粉的生产工艺 （一）配料 • 配料的定义：洗衣粉生产中，将各种洗衣粉原料与水混合成料浆的过程； • 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）要根据产品种类、工艺操作及助剂的来源和性质确定，一般为50~60% ； • 间歇配料的投料次序一般是先加入水和单体，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

2、料浆温度 • 控制料浆的温度对配料的重要性？ • 根据经验，一般将料浆温度控制在60℃左右。 3、搅拌和投料速度 • 搅拌和投料速度的重要性？

（二）料浆后处理 1、过滤 • 过滤的作用：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； • 间歇配料可采用筛网过滤或离心过滤方式； • 连续配料一般采用磁过滤器过滤。 2、脱气 • 为什么要脱气？ • 目前国内大多数洗衣粉厂均采用真空离心脱气机进行脱气。 3、研磨 • 研磨的作用：脱气后的料浆，为了更加均匀，防止喷雾干燥时堵喷枪，有的企业还要对料浆进行研磨。 • 常用的研磨设备是胶体磨。

（三）洗衣粉的成型 • 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、喷雾干燥和吸收法的组合。

第三节液体洗涤剂的配方和生产工艺 • 液体洗涤剂的优点：易于配制和节省能源； • 液体洗涤剂的市场前景如何？

一、衣用液体洗涤剂 （一）轻垢型衣用液体洗涤剂 • 用途：以洗涤轻薄贵重的丝、毛、麻等织物为洗涤对象。 • 对轻垢型衣用液体洗涤剂的要求：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：一般只需将多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为轻垢液体洗涤剂的典型配方。

（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的衣物。 • 重垢液体洗涤剂的分类：一类为不加助洗剂，表面活性剂含量较高（30％～50％）；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（10％～15％）。 • 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，产品的pH值一般呈碱性。这类洗涤剂配制技术的关键是助剂的加入，各种助剂加入后应保持透明或具有稳定的外观。 • 表2-4列出了几种典型的重垢型液体洗涤剂的配方。

（三）柔软液体洗涤剂 • 柔软洗涤剂配方的特点：选用的活性物质需兼顾洗涤和柔软纤维的双重作用，使衣物洗涤后膨松柔软。 • 用途：用于洗涤洗涤羊毛衫、浴巾。 • 常用柔软洗涤剂的基本配方：脂肪酸聚氧乙烯醚 23 纤维柔软剂 5 乙醇 15 其他 57

二、织物干洗剂 • 干洗剂是以有机溶剂为主要成分的液体洗涤剂。 • 为什么干洗剂的用量将不断增加？（一）干洗剂的组成 1、溶剂 • 用于干洗的溶剂应满足那些要求？ • 常用的溶剂：氯乙烯，四氯乙烯、三氯乙烷等，其中以四氯乙烯使用较多。

2、水 • 干洗剂中加水的作用？ • 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，提高对水溶性污垢的去除能力。 • 增溶技术的作用：采用增溶技术在有机溶剂中增溶少量水分，就可洗去水溶性污垢，又不会带来水洗的缺点。

3、表面活性剂 • 干洗剂中加入表面活性剂的作用：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。 • 干洗剂中使用的表面活性剂的HLB值宜在3～6之间。 • 常用的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。 • 在干洗的溶剂中需含有0.2％～1％的表面活性剂。

4、其他助剂 • 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的稳定剂。 • 加入柠檬酸盐、C4~6醇类、甜菜碱两性表面活性剂等作为抗再沉积剂。 • 为改善洗后织物的手感和防止静电可加入柔软和抗静电剂。常用的有季铵盐类、咪唑啉类、聚氧乙烯磷酸酯二乙醇胺盐等。 • 需保持白色织物的白度和有色织物的亮度，可加入少量过乙酸等过氧酸类漂白剂。 • 活性氧的含量为干洗量的0.002％～0.04％（二）常用干洗剂配方 • 表2-5列出了干洗剂配方两则，供参考。

三、厨房用洗涤剂 （一）手洗餐具用洗涤剂 1、组成和常用原料 • 表面活性剂 • 增稠剂 • 增溶剂 2、配方实例：如表2-7所示。（二）机洗餐具用洗涤剂 1、洗涤剂 • 洗涤剂配方中常用聚醚作为抑泡组分。 • 配方实例：如表2-7所示。 2、餐具冲洗剂 • 对餐具冲洗剂有何要求？ • 配制：通常采用温和的表面活性剂配制而成。 • 配方实例：如表2-8所示。

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。

六、居室用清洗剂 （一）门窗玻璃清洗剂 • 门窗玻璃上的污垢是怎么样形成的？ • 表2-12列举了玻璃清洗剂参考配方二则。 • 配方分析：配方一中氨水的加入量以达到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的尘土，也可能有果汁等饮料的残留斑迹。 • 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。

（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）家具油漆表面清洗剂 • 这类清洗剂用于清除家具表面的污垢，不能损伤漆面，并具有增亮的作用。 • 表2-15列举了这类清洗剂的配方两则，供参考。

（五）浴室用清洗剂 • 浴室用清洗剂主要用于清洗浴室的瓷砖和浴缸，污垢主要是皂渣，要求清洗剂能清除皂垢，为了保护瓷釉，不宜采用强碱性的原料。 • 表2-16列举了浴室用清洗剂的配方数则，供参考。（六）厕所清洁剂 • 厕所用清洁剂是要达到怎么样的清洗效果？ • 厕所用清洁剂的组分：洗涤剂、除垢剂、杀菌剂、除臭剂等。

七、汽车用清洗剂 1、汽车外壳清洗剂 • 汽车外壳的污染主要是什么？ • 参考配方如表2-19所示。 2、具有上光效果的汽车用清洗剂 • 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能。 • 参考配方如表2-20所示。 3、汽车发动机清洗剂 • 发动机清洗剂是怎样起洗涤作用的？ • 配方如表2-21所示。 4、汽车窗玻璃抗雾剂 • 表2-22列举了抗雾剂配方一例。

八、金属清洗剂 • 清洗金属的传统方法有那些？ • 碱液清洗是用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠等碱剂的水溶液清洗，这种方法清洗成本低，但碱对某些金属有腐蚀性，而且对矿物油脂的清洗效果差。 • 溶剂清洗是用汽油、煤油等有机溶剂清洗，虽然清洗效果好，但溶剂易着火很不安全，且浪费了油料。 • 对水基金属清洗剂的基本要求是什么？ • 表2-23列举了这类清洗剂配方两则，供参考。

九、液体洗涤剂的配制工艺 • 液体洗涤剂配制工艺非常简单，一般采用间歇式批量化生产工艺。 • 采用间歇式批量化生产的原因？ • 液体洗涤剂的生产工艺流程主要是原料准备、混用或乳化、混合物料的后处理及成品包装。 • 这些化工单元操作设备主要是带搅拌的混合罐，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。 • 主要控制手段是物料质量的检验，用料的计量和配比，温度控制，粘度调节，pH值和最后产品质量检验。

1、原料处理 • 液体洗涤剂原料至少是两种甚至更多，熟悉所使用原料的物理化学特性，确定合适的物料配比和加料顺序是相当重要的。 • 液体洗涤剂生产设备的材质多选用不锈钢、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的影响。

2、混配或乳化 • 为了制得均相透明的溶液型或乳液型液体洗涤剂产品，物料的混配或乳化是关键工序。 • 混配过程的投料顺序一般是先将规定量去离子水先投入锅内，调节温度同时打开搅拌器，达40～50℃时边加料边搅拌，先投入易溶解成分，AES较难溶解，先加入增溶成分如甲苯磺酸钠或其他易溶的表面活性剂，再投入AES，避免出现AES的凝胶。 • 投料过程一般温度约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。

3、混合物料的后处理 • 物料包装前的过滤是必要的。经过乳化的液体，其稳定性较差，最好再经过均质工艺，使乳液中分散相的颗粒更细小、更均匀，得到稳定的产品。 • 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重要。

（一）洗衣粉的配制工艺 1、操作原理 2、操作配方 3、操作步骤取一200mL烧杯，加入纯碱、硅酸钠、硫酸钠、三聚磷酸钠、CMC、荧光增白剂等粉状，混合均匀。在不断搅拌下缓慢加入十二烷基苯磺酸，混合均匀，喷入水，促使中和反应迅速进行，混合均匀后，放置陈化24h，即为洗衣粉产品。该产品呈浅黄色，如需制得白的洗衣粉，可加入1分过硼酸钠或次氯酸钠等漂白剂实训二合成洗涤剂的配制

实训二合成洗涤剂的配制 （二）餐具洗涤剂的制备 1．操作原理利用十二烷基苯磺酸与氢氧化钠中和反应十二烷基苯磺酸钠（LAS）。LAS、AEO、6501等表面活性剂混配成洗涤剂，用氯化钠调节粘度。 2．操作配方 3．操作步骤

思考题 • 1．合成洗涤剂常用的助剂有哪些？简述它们在洗涤剂中的作用？ • 2．洗衣粉配方主要应考虑哪些原则？ • 3．简述间歇配料投料次序。 • 4．洗衣粉成型的方法有哪些？高塔喷雾干燥的工艺流程是怎样的？ • 5．洗衣粉为什么要进行后配料？ • 6．简述液体洗涤剂的配制过程，你对这一过程有何评价？请提出改进意见。 • 7．请根据所学的知识拟订一种洗衣粉配方和一种手洗餐具洗涤剂配方。 • 8. 配制液体洗涤剂时，如果透明度不好或粘度低，应如何如何处理和如何调整配方？

第二章 洗涤剂