第三章洗衣粉主要內(nèi)容3.1洗衣粉的配方組成原則3.2普通洗衣粉3.3彩漂洗衣粉3.4復(fù)配洗衣粉3.5無(wú)磷洗衣粉3.6濃縮洗衣粉3.7加酶洗衣粉3.8洗衣粉的成型技術(shù)教學(xué)目標(biāo)1.了解洗衣粉的發(fā)展概況；2.掌握洗衣粉的配方組成原理和生產(chǎn)流程；3.了解洗衣粉的主要生產(chǎn)設(shè)備構(gòu)造及工作原理；4.能進(jìn)行初步的配方識(shí)別及設(shè)計(jì)。關(guān)于洗衣粉你知道多少？泡沫越多去污力越強(qiáng)？天然皂粉=洗衣粉？

洗衣粉不傷手？把洗衣粉當(dāng)作洗碗劑？洗衣時(shí)先放衣服再放水和洗衣粉嗎?

洗衣服時(shí)水溫越高越好嗎?

洗完衣服留點(diǎn)泡沫要緊嗎?

洗衣粉沒(méi)有保質(zhì)期的嗎?

3.1洗衣粉的配方組成原則⑴表面活性劑要選擇熱穩(wěn)定性好的活性劑。烷基苯磺酸鈉熱穩(wěn)定性最好，烷基磺酸鈉次之，仲烷基硫酸鈉的熱穩(wěn)定性較差，不易干燥成一定顆粒的成品粉；而非離子表面活性劑不宜噴霧干燥，一般采用在后配料中加入或其他方法成型。⑵考慮洗滌方式如采用手洗，習(xí)慣于高泡，雖然泡沫與去污力沒(méi)有直接關(guān)系，但配方中需加入一定量的增泡穩(wěn)泡劑。如對(duì)于機(jī)洗，希望泡沫小一些，可配入一定量泡沫少的十六醇硫酸鈉、非離子表面活性劑、肥皂或其他抑泡劑。⑶配方組分要求配方組分對(duì)衣物沒(méi)有損傷，對(duì)織物的色澤沒(méi)有強(qiáng)烈的褪色作用，而且對(duì)皮膚刺激性小，因此對(duì)配方中的pH值要有很好的控制。⑷抗再沉積劑為防止污垢的再沉積，在洗衣粉中配入一定量的抗再沉積劑；加入少量的抗結(jié)塊劑以增加粉品的流動(dòng)性；加入少量的熒光增白劑以提高織物洗后的白度。⑸組分用量配方時(shí)各組分用量要控制準(zhǔn)確，如果用量或配比發(fā)生變化，將影響到成品粉的性能?；钚詣┑暮考胺N類(lèi)、助劑的用量及密度，影響到粉劑的密度。⑹粉品貯存為保證粉品貯存及使用時(shí)的穩(wěn)定性，必須將吸濕性原料用量控制在一定范圍內(nèi)，產(chǎn)品的含水量也要控制。粉品含水量與配方中的各組分配比有關(guān)。3.2普通洗衣粉一、洗衣粉分類(lèi)按表面活性劑的含量分20型、25型、30型根據(jù)洗衣粉洗滌時(shí)發(fā)泡力不同，可將其分為高泡型、低泡型和無(wú)泡型。根據(jù)洗滌織物對(duì)象的不同，可分為重垢型洗衣粉和輕垢型洗衣粉。按有效成分多少可分為普通洗衣粉和濃縮洗衣粉等。一、洗衣粉分類(lèi)洗衣粉內(nèi)在質(zhì)量控制：按照表面活性劑和三聚磷酸鈉的總量不同。1.高檔洗衣粉：含量≥60%2.中檔洗衣粉：45%≤含量≤60%3.低檔洗衣粉：30%≤含量≤45%洗衣粉國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn)為GB/T13171.1-2009《洗衣粉（含磷型）》、GB/T13171.2-2009《洗衣粉（無(wú)磷型）》，二、配方組成表面活性劑有烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽等。助洗劑三聚磷酸鈉、水溶性硅酸鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、羧甲基纖維素鈉、熒光增白劑。其他助劑二甲苯磺酸鈉，色料和香精三、生產(chǎn)工藝

大多數(shù)家用普通洗衣粉是用噴霧干燥法生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)：①配方不受限制，能夠摻入的表面活性劑含量較高，可制成中性的、輕垢型的粉狀洗滌劑；②顆粒呈空心狀，表面積比較大，在水中容易溶解。③噴霧的粉劑不含粉塵，可自由流動(dòng)，不易于結(jié)塊，粉劑有悅目的外觀(guān)，較輕，故有更大的銷(xiāo)售吸引力。④在一定限度內(nèi)，熱敏性原料也可以在噴霧干燥器內(nèi)處理。三、生產(chǎn)工藝

缺點(diǎn)：①建廠(chǎng)投資大，干燥系統(tǒng)投資占總投資10%；②能耗特別高，料漿蒸發(fā)耗能量大。③超過(guò)一定限度內(nèi)，熱敏性原料不可以在噴霧干燥器內(nèi)處理。④容易跑粉、污染工廠(chǎng)、附近農(nóng)田、空氣。一、配料連續(xù)配料優(yōu)于分批配料。料漿組分和性質(zhì)恒定。烷基苯磺酸先與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)。然后加泡花堿。最后加固體料。熱敏性物質(zhì)要在噴霧后加入。第一步：將下列原料按比例混合攪拌均勻。純堿：25％、甲基纖維素：1％、元明粉：10％、十二烷基苯磺酸：6％、烷基酚醚TX－10:4％、月桂酸二乙醇酰胺（6501）：1％。第二步：再將膨化粉：53％加入第一步，混合攪拌均勻。用20目過(guò)篩即可裝袋。如洗衣粉要求色白，可將十二烷基苯磺酸改為烷基酚醚TX－10。也可用0.1％的熒光粉作增白劑。如加香，可將香料適量加入第一步料中。如要加酶，可將堿性蛋酶直接加入洗衣粉中拌勻，用量2％至3％，配方中加多少酶就減多少純堿。二、高塔噴霧法工藝流程圖3-2逆流高壓自動(dòng)噴粉塔流程圖

1-液體物料儲(chǔ)罐；2-固體物料儲(chǔ)罐，3-液體物料稱(chēng)量器；4-固體物料稱(chēng)量器；

5-混合器；6-中間儲(chǔ)罐；7-升壓泵；8-高壓泵；9-空氣儲(chǔ)罐；10-噴嘴；

11-空氣提升機(jī)；12-儲(chǔ)罐；13-傳送稱(chēng)量帶；14-粉混合器；

15-篩子；16-空氣入口；17-燃燒器；18-環(huán)形通道；19-噴粉霧；20-排風(fēng)扇；21-集塵器

2.1噴霧器渦旋式和離心式兩種；噴嘴的孔徑有產(chǎn)品所需的粒度決定，粒度大小決定了表觀(guān)密度的高低；通常情況下，洗衣粉粒度500~550um，霧滴直徑400um，孔徑要求是2.4~3.0mm，壓力30~40個(gè)大氣壓。安裝角度30°。2.2干燥塔高50米、直徑10~12米；主要是逆流干燥器，入口溫度300℃，塔中200℃、塔頂溫度40℃、塔底溫度60℃左右；出塔后注意冷卻老化，促使洗衣粉中各種助劑的結(jié)晶老化，泡花堿含量過(guò)多容易吸潮。含水量達(dá)到8％可以使得產(chǎn)品保持良好的流動(dòng)性。洗衣粉車(chē)間概貌（1）并流式導(dǎo)致顆粒水分迅速蒸發(fā)、干燥時(shí)間短，膨脹易碎而變輕。成品細(xì)粉多，表觀(guān)密度大，外觀(guān)不好。適用于生產(chǎn)護(hù)理型纖維用的活性物含量高的洗衣粉的生產(chǎn)。（總干燥過(guò)程溫和不破壞熱敏性添加劑。圖3-3并流式噴霧干燥塔2.3干燥操作方式（2）逆流噴霧干燥液滴下降速度慢；開(kāi)始于高濕低溫區(qū)，干燥速度慢形成厚皮顆粒，強(qiáng)度大不易碎。顆粒聚集形成大顆粒多細(xì)粉少；熱的利用率高；不足：成品粉以較高速度離塔冷卻不易，控溫不當(dāng)容易生成黃焦粉。

圖3-4逆流噴霧干燥塔2.3干燥操作方式2.4產(chǎn)品外觀(guān)要求色澤亮白；顆粒度300~500um;（重垢型）表觀(guān)密度0.30~0.35g/ml;（重垢型）顆粒度250um;（輕垢型）表觀(guān)密度0.15~0.20g/ml;（輕垢型）3.3彩漂洗衣粉定義為提高去污效果，在合成洗滌劑中配入氧系漂白劑，可制成具有漂白作用的洗滌劑，俗稱(chēng)彩漂洗滌劑。彩漂洗衣粉的基本配方與普通洗衣粉基本相同，所不同的是彩漂洗衣粉要加入一定量的化學(xué)漂白劑或光學(xué)漂白劑。如在低溫下洗滌還要加入一定量的漂白劑活化劑。在漂白劑當(dāng)中，有氧系和氯系之分。使用于合成洗滌劑的漂白劑，由于要求對(duì)織物纖維的顏色有良好的穩(wěn)定性，所以幾乎都是氧系漂白劑。代表性的氧系漂白劑有過(guò)碳酸鈉和過(guò)硼酸鈉等。彩漂洗衣粉主要功能氧化衣物上的污垢（包括茶銹、汗跡、血跡、咖啡等頑固污垢）。不損壞衣物原來(lái)的色彩，并使衣物原來(lái)的色彩更加鮮艷、光澤好，使白色織物更加潔白。漂白劑過(guò)碳酸鈉

2Na2CO3·3H2O2（或Na2CO4），又稱(chēng)過(guò)氧碳酸鈉，俗稱(chēng)固體雙氧水，是一種無(wú)機(jī)鹽，呈白色顆粒狀粉末，其水溶液呈堿性，可以分解為碳酸鈉和過(guò)氧化氫。原料是純堿，有明顯的資源上和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì).過(guò)硼酸鈉NaBO3·4H2O白色單斜晶系結(jié)晶顆?；蚍勰?0℃分解并放出氧氣。硼化合物隨洗滌廢水排放，將污染土壤，對(duì)植物生長(zhǎng)不利.二者比較見(jiàn)表3-9釋氧漂白劑對(duì)茶污的漂白力適用范圍適用于顏料型污垢如水果汁、巧克力、葡萄酒、醬油、咖啡等；對(duì)皮脂和皮膚污垢無(wú)顯著去污作用；為什么彩漂洗衣粉對(duì)有色物質(zhì)有強(qiáng)的去污作用？需要邊泡邊搓，因?yàn)獒尫叛醯乃俣嚷?；加入活化劑四乙酰乙二胺等含有酰基的物質(zhì)可以促進(jìn)氧的生成、生成過(guò)氧化氫負(fù)離子，進(jìn)一步生成過(guò)氧酸，促進(jìn)氧化漂白過(guò)程。制造工藝多采用干粉混合的方法，以避免釋氧漂白劑因受熱分解而失效。一般將表面活性劑和其他助洗劑用噴霧干燥法或其他制備方法，混合和干燥得到的洗衣粉再與漂白劑及其他助劑按比例混合，即成為彩漂洗衣粉產(chǎn)品。配方見(jiàn)書(shū)

3.4復(fù)配洗衣粉配方特點(diǎn)采用多種表面活性劑復(fù)配而成復(fù)配規(guī)律表面活性劑之間的復(fù)配(1)同系表面活性劑之間的復(fù)配同系表面活性劑混合物的物化性質(zhì)介于各純表面活性劑之間。請(qǐng)看下表：

由圖看出，混合物的表面活性介于兩純化合物之間。從混合物的γ-lgc曲線(xiàn)可以得到混合物中各種表面活性數(shù)據(jù)。

CMC：臨界膠束濃度——

表面活性劑分子在溶劑中締合形成膠束的最低濃度即為臨界膠束濃度（圖示解釋?zhuān)┊?dāng)溶液達(dá)到臨界膠束濃度時(shí)，溶液的表面張力降至最低值，此時(shí)再提高表面活性劑濃度，溶液表面張力不再降低而是大量形成膠團(tuán)，此時(shí)溶液的表面張力就是該表面活性劑能達(dá)到的最小表面張力，用rcmc表示。膠束越多，去污力越強(qiáng)。

(2)離子表面活性劑與非離子表面活性劑復(fù)配非離子表面活性劑插入離子表活劑可以促使親水離子間的排斥力減弱，增加在溶劑表面的聚集濃度，增加表面活性劑的表面活性。加入后疏水基間相互作用增強(qiáng)容易形成膠團(tuán)、膠束從而使得CMC降低。單陰離子表面活性劑與雙元（兩個(gè)）非離子表面活性劑復(fù)配的效果要比單元（一個(gè)）非離子表面活性劑的復(fù)配效果好。(3)陰、陽(yáng)離子表面活性劑的復(fù)配應(yīng)該形成不溶性沉淀，失去應(yīng)有的作用。但是：在一定條件下，陰陽(yáng)離子表面活性劑混合體系具有很高的表面活性。使得起泡、穩(wěn)泡性能大大增強(qiáng)缺點(diǎn)：該混合體系在溶劑中溶解度較低。

表面活性劑和洗滌助劑的復(fù)配洗滌助劑分有機(jī)助劑（低分子和高分子）和無(wú)機(jī)助劑（電解質(zhì)和非電解質(zhì)）作用：直接和表面活性劑發(fā)生作用完善洗滌劑的功能、提供附加的洗滌力(1)電解質(zhì)和表面活性劑的復(fù)配作用會(huì)使得溶液的表面活性升高。反離子價(jià)數(shù)越高提高表面活性的能力越強(qiáng)。如四鈉（焦磷酸鈉）五鈉（Na5P3O10)對(duì)非離子表面活性劑的作用：a:對(duì)疏水基團(tuán)的鹽析作用；可以使的CMC降低b:對(duì)疏水基團(tuán)的鹽溶作用；可以使的CMC升高(2)極性有機(jī)物和表面活性劑的復(fù)配作用少量加入可使表面活性劑溶液的CMC顯著降低；提高起泡性和乳化性能。（和水更易結(jié)合）脂肪醇性能更好，濃度增加、烴鏈長(zhǎng)度增加都能使得效果更加明顯。進(jìn)而粘度增加、增稠劑。（和水和表活劑都易結(jié)合）低分子醇低濃度時(shí)CMC降低、容易形成膠團(tuán)。濃度高時(shí)與水形成過(guò)多的氫鍵，破壞水的結(jié)構(gòu)，形成“醇溶”有使得CMC升高的趨勢(shì)。（和水更易結(jié)合）水溶性很強(qiáng)、極性很高的有機(jī)物如尿素、乙二醇等使得表面活性劑的CMC增高，溶解度增加助溶作用明顯。（和水和表活劑都易結(jié)合）(3)高分子化合物和表面活性劑的復(fù)配作用作為增稠劑和抗污垢再沉積劑使用。碳鏈越長(zhǎng)與高分子作用越強(qiáng)。高分子與表面活性劑的電性差異越強(qiáng)相互作用越強(qiáng)；一般使得、CMC升高、表面活性劑在溶液中的溶解度變大，從而增加去污潛力。3.5無(wú)磷洗衣粉水質(zhì)的“富營(yíng)養(yǎng)化”洗衣粉排磷所占總排量的比例是：16.1%建立三級(jí)污水處理是真正經(jīng)濟(jì)有效的措施。污水三級(jí)處理方法：初級(jí)處理物理分離法，過(guò)濾、沉淀；除磷15%第二級(jí)處理生物吸收，通過(guò)淤泥中的微生物消耗營(yíng)養(yǎng)鹽；除磷20%-40%第三級(jí)處理化學(xué)沉淀，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使磷沉淀。除磷55%限磷、禁磷代磷助劑主要有：有機(jī)螯合物，高分子電解質(zhì)和分子篩；常用的有機(jī)螯合物有：乙二胺四乙酸鈉（EDTA）、氮川三乙酸（NTA）；高分子電解質(zhì)中被開(kāi)發(fā)用于助劑的主要是聚丙烯酸鈉；分子篩也稱(chēng)為人造沸石是硅鋁酸鹽的結(jié)晶；無(wú)磷洗衣粉配方實(shí)例3.6濃縮洗衣粉是指密度大、以非離子表面活性劑為主要活性劑的洗衣粉。屬于低泡型洗衣粉，易漂洗，特別適于洗衣機(jī)洗滌。主要組成：表面活性劑為主要活性物并配以純堿、硅酸鹽、抗再沉積劑等，有些產(chǎn)品還加有漂白、殺菌等功能性助劑成份。濃縮洗衣粉的優(yōu)點(diǎn)在濃縮粉中起作用的有效成分含量高；去污力強(qiáng)、用量少可達(dá)一般洗衣粉的1/4~3/4；是節(jié)能產(chǎn)品；同時(shí)節(jié)省占地面積、運(yùn)輸費(fèi)用；配方組成特點(diǎn)（1）活性劑大多經(jīng)過(guò)多元復(fù)配，且非離子型表面活性劑用量增加，有些甚至全部為非離子型表面活性劑。（2）對(duì)助劑的性能要求不同。固體助劑要有一定的顆粒度和一定的表觀(guān)密度，無(wú)機(jī)械雜質(zhì)。純堿應(yīng)當(dāng)為比表面積較大的輕質(zhì)粉；五鈉應(yīng)當(dāng)具有適當(dāng)?shù)拿芏?；?.5~0.9）無(wú)磷粉采用的4A沸石應(yīng)當(dāng)小于5um;（基料的均勻性）硫酸鈉的用量應(yīng)當(dāng)減到最小量；（2.68）（一般視為填充劑屬于無(wú)效組分）實(shí)例3.7加酶洗衣粉在合成洗滌劑中加入一定量的酶制劑以提高洗滌效果的粉狀洗滌劑。酶的種類(lèi)蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶和纖維素酶。酶的使用pH值小于等于10；洗滌溫度在45~60℃適合洗滌棉纖維織物、混紡織物；不適合絲毛織物的洗滌；不宜在高溫高濕環(huán)境中存放；酶制劑與洗滌劑的重要組分間復(fù)配的相互關(guān)系⑴各種堿性蛋白酶相互間略有差異，但其性能大致相同。堿性蛋白酶是經(jīng)細(xì)菌原生質(zhì)體誘變方法造育的2709枯草桿微生物通過(guò)深層發(fā)酵、提取及精制而成的一種蛋白水解酶，它能水解蛋白質(zhì)分子肽鏈生成多肽或氨基酸，具有較強(qiáng)的分解蛋白質(zhì)的能力。

⑵表面活性劑對(duì)酶制劑的影響直鏈烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚、肥皂、烷基醇酰胺不影響或者稍稍促進(jìn)其活性。陽(yáng)離子表面活性劑迅速降低酶的活性；⑶助劑的影響五鈉<30%，對(duì)酶有促進(jìn)作用；次氮基三乙酸鈉促進(jìn)作用；N(CH2COONa)3

。三鈉鹽單水物為白色粉狀結(jié)晶其他無(wú)機(jī)鹽的影響：考慮其pH值的大??；弱堿性較好，高低都會(huì)產(chǎn)生不利影響；有機(jī)助劑羧甲基纖維素鈉促進(jìn)作用；熒光增白劑沒(méi)有影響；游離氯、消毒劑、漂白劑都嚴(yán)重影響酶的活性；配方實(shí)例3.8洗衣粉的成型技術(shù)洗衣粉發(fā)展趨勢(shì)內(nèi)在質(zhì)量高；外觀(guān)美；環(huán)境污染越來(lái)越??；生產(chǎn)工藝越來(lái)越科學(xué)化；制作技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)；應(yīng)逐漸淘汰高塔噴霧；采用附聚成型或者其他一些節(jié)能、高效的成型方法1.高塔噴霧法2.附聚成型法3.簡(jiǎn)單吸收法

4.吸收中和法

5.滾筒干燥法

6.干混法

7.膨脹法

8.中和造粒法

洗衣粉成型方法2.附聚成型法原理：通過(guò)計(jì)量裝置計(jì)量后的各種粉體原料進(jìn)入機(jī)內(nèi)，即被卷入強(qiáng)烈的環(huán)型喘流中，一種液體或多種不同的液體可通過(guò)裝在造粒機(jī)上部的噴嘴噴入機(jī)體內(nèi)，固體顆粒的表面因霧化的液體（低粘度）或擴(kuò)散的液體（高粘度）的彌散作用而被均勻性沾濕形成顆粒。洗滌劑的附聚是物理過(guò)程與化學(xué)過(guò)程的結(jié)合。在這個(gè)過(guò)程中使干燥的物料粉末與流體組分結(jié)合，形成均勻的顆粒。主要使用硅酸鹽和磺酸水溶液對(duì)干燥的粉狀物料進(jìn)行噴霧處理。與多種粉末體均勻的混合(或伴隨反應(yīng))最佳工藝應(yīng)包括予混合，附聚，干燥和后添加，既可間歇操作，又可連續(xù)操作。

附聚成型法洗衣粉生產(chǎn)線(xiàn)主要由原料輸送系統(tǒng)、固液體計(jì)量控制系統(tǒng)、預(yù)混合系統(tǒng)、造粒系統(tǒng)工程、干燥老化系統(tǒng)、后配料系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。

圖3-5附聚成型工藝

1一斗式提升機(jī)；2一固體原料儲(chǔ)槽；3-液體原料儲(chǔ)槽；4一電子皮帶秤；

5一皮帶輸送機(jī)；6一預(yù)混合器；7一預(yù)混合料倉(cāng)；8一連續(xù)造粒機(jī)；9一計(jì)量泵；

10一流化干燥床；11一風(fēng)機(jī)；12-酶儲(chǔ)槽；13一旋轉(zhuǎn)振動(dòng)篩；14一后配混合器；15一香精儲(chǔ)槽；16一成品粉倉(cāng)附聚成型生產(chǎn)線(xiàn)工藝流程圖

3.簡(jiǎn)單吸收法干料（碳酸鈉、五鈉、硅酸鈉）在混合器中混合。濕料（表面活性劑）將表面活性劑溶液（烷基苯磺酸鈉溶液）慢慢噴入粉中。如果采用非離子表面活性劑沒(méi)有濃度限制；如果采用烷基苯磺酸鈉表活劑，則因?yàn)槠溻c鹽水溶液粘度很大難以噴霧，必須控制其濃度在40%以下。所以成品活性物<8%；去污力有限。4.中和吸收法干料（碳酸鈉、五鈉）在混合器中混合。濕料（表面活性劑）將表面活性劑（烷基苯磺酸）慢慢噴入粉中。如果采用非離子表面活性劑沒(méi)有濃度限制；然后加入