洗涤剂常用原料配制原则文档格式.docx
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对脂肪类物质能起到促进乳化作用；
对固体微粒有分散作用，防止污垢的再沉积；
此外，它还能使洗涤溶液保持一定的碱性，具有缓冲作用。
上述这些作用使三聚磷酸钠起到了很好的助洗效果。
三聚磷酸盐配伍在洗衣粉中，还能防止产品结块，保持产品成干爽的颗粒状，这对于产品的造型很重要。
由于三聚磷酸钠具有上述种种效果，是一种很重要的助洗剂，多用于洗衣粉中，添加量可达20〜40%。
2．焦磷酸钾
焦磷酸钾是由二个分子的K2HPO4脱水缩合而成，分子式为K4P2O7。
焦磷酸钾很易吸湿，宜用在液体洗涤剂中。
焦磷酸钾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，只宜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
六偏磷酸钠由六分子的磷酸二氢钠脱水缩合而成，分子式为（NaPO3）6。
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。
它的缺点是吸湿和水解，一般仅用在工业清洗剂中。
4．三聚磷酸钠的代用品
三聚磷酸钠虽是一种优良的助洗剂，但它排放后会导致水质的过营养化（又称过肥现象）而污染水域，因此近20年来从事洗涤剂开发的科技工作者在三聚磷酸盐代用品方面做了大量工作。
这些代用品主要是有机螯合物，高分子电解质和分子筛。
有机螯合剂是能与钙、镁等金属离子螯合的有机化合物，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。
常用的有机螯合剂有乙二胺四乙酸钠（EDTA）、氮川三乙
酸（NTA）等。
有机螯合剂虽能软化硬水，但不象三聚磷酸盐那样对污垢具有乳化和分散的作用。
高分子电解质中被开发用于助剂的主要是聚丙烯酸钠，它对多价金属离子也有螯合作
用，可以提高洗涤剂在硬水中的去污能力。
聚丙烯酸钠还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。
聚丙烯酸钠与STPP复合使用有较好的助洗效果。
分子筛也是一种较有发展前景的助洗剂，可以部分代替STPP，也称为人造沸石，它
是硅铝酸盐的结晶。
分子筛可按照孔径大小分为很多种类，作为助洗剂用的是“4A”沸
石，其分子式为Nai2[（AlO2）12（SiO2）12]•27H2O,分子筛能将其晶格中的Na+与水中的Ca2+、Mg2+等进行离子交换而使水软化。
它除了软化硬水外，还能吸附洗脱的污垢，有助于去污。
将分子筛与STPP共用，助洗效果很显著，若分子筛完全取代STPP,则去污效
果及抗污垢再沉积效果都不够理想。
（二）硅酸钠
硅酸钠俗称水玻璃或泡化碱，分子式可表示为：
Na20•nSiO2•XH2O。
商品硅酸钠为
粒状固体或粘稠的水溶液，水玻璃的Na2O和SiO2的比值改变时，性质也随之变化，如果
分子中Na2O:
SiO2=1：
n，则此比值n称为模数。
模数愈低，碱性愈高，水溶性也愈好；
反之模数愈高，碱性愈低，水溶性也愈差。
在洗涤剂中所用水玻璃的模数为1:
1.6〜1:
2.4，它
在水中能水解而形成硅酸的溶胶。
水玻璃添加在洗衣粉中有显著的助洗效果，首先是硅酸钠对溶液的pH值有缓冲效果，使溶液的pH值保持在弱碱性，有利污垢的洗脱。
其次是它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。
水玻璃的缺点是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，故洗衣粉中水玻璃的添加量不宜过多。
（三）硫酸钠
无水硫酸钠为白色结晶或粉末，俗称元明粉。
含有10分子结晶水的硫酸钠俗称芒硝。
硫酸钠常添加在洗衣粉中作为填充料，以降低成本。
如果硫酸钠与阴离子表面活性剂配伍使用，由于溶液中SO42—负离子的增加，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。
硫酸钠的加入还可降低料液的粘滞性，便于洗衣粉成型，综合上述性能，硫酸钠是一种很好的填充剂，它在洗衣粉中的添加量一般可达到20％〜45％。
（四）碳酸钠碳酸钠工业品俗称纯碱或苏打。
在洗衣粉中作为碱剂和填充剂，能使污垢皂化，并保持洗衣粉溶液一定的pH值，有助于去污。
碳酸钠具有软化水的作用，能与硬水中的Ca2+、Mg2+反应生成不溶性碳酸盐。
但碳酸钠的碱性较强，只能用在低档洗衣粉中。
洗涤丝、毛纺织品的高档洗涤用品中不可加入碳酸钠。
（五）抗污垢再沉积剂在合成洗涤剂中常用的十二烷基苯磺酸钠等阴离子表面活性剂对纤维上粘附的污垢虽有脱除能力，但与肥皂相比，存在着脱落下来的污垢会重新附着在纤维上的缺点，即抗污垢再沉积能力差，洗后衣物表面泛灰、泛黄。
为了克服这一缺点，必须在合成洗涤剂中加入抗污垢再沉积剂。
1．羧甲基纤维素钠盐
羧甲基纤维素钠盐（CMC）具有很好的抗污垢再沉积能力。
其抗污垢再沉积作用的机
理主要是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。
CMC在棉纤维表面的吸附最显著，因此它对棉织物的抗污垢再沉积效果最好，而对毛织品及合成纤维织品的抗污垢再沉积能力则欠佳。
2．聚乙烯吡咯烷酮
聚乙烯吡咯烷酮是一种合成高分子化合物，英文缩写为PVP（polyvinylpyrrolidone）。
用作抗污垢再沉积剂的PVP的平均分子量在10000〜40000,它对污垢有较好的分散能力，对棉织物及各种合成纤维织物均有良好的抗污垢再沉积效果。
K-15和K-30分别表示分子
量为1万和4万的PVP。
PVP不仅抗污垢再沉积能力强,而且在水中溶解性能好,遇无机盐也不会凝聚析出,与表面活性剂配伍性能好。
所以PVP是一种性能优良的抗污垢再沉积剂,其缺点是价格昂贵。
（六）漂白剂和荧光增白剂
1．漂白剂
添加在洗涤剂中的漂白剂一般为氧化剂，它在洗涤过程中能将有色的污物氧化而破坏，这样不仅能去除重垢污斑，而且可使衣物洁白，色彩鲜艳。
洗涤剂中配入的漂白剂主要是次氯酸钠和过酸盐，现介绍常用的漂白剂如下。
（1）过硼酸钠
过硼酸钠的分子式为NaB03・4H2O，不易溶于冷水，可溶于热水。
它在水溶液中受热后分解和释放出H2O2和NaB02,H2O2具有漂白功效，NaB02也有一定的助洗性能。
因此洗衣粉中添加过硼酸钠具有提高去除污斑，增加白度的效果。
过硼酸钠的漂白作用与温度有很大关系，温度在80C以上才能有漂白效果。
为了使过
硼酸钠在较低温度下发挥作用，只得添加某些活性剂，如在洗衣粉中添加少量的四乙酰二胺（TAED）,可使过硼酸钠的漂白温度下降到60C。
另外还有些活化剂可使活化温度下降
得更多，如异壬酸苯酚酯磺酸钠可使活化温度下降到40C,而且这种活化剂本身也是表面
活性剂，也具有洗涤作用。
（2）过碳酸钠
过碳酸钠的分子式为2Na2CO3•3H2O2，它在水溶液中分解为Na2CO3和H2O2，因此它既有漂白作用，又可作为碱剂。
过碳酸钠在50C温度下就有漂白作用，不必加入活性剂，价格也比比过硼酸钠低。
过碳酸盐的分解温度较低，吸湿后更易分解，为了防止重金属对过碳酸盐的催化分解，在配方中应添加EDTA等金属螯合剂，以提高其储存稳定性。
（3）次氯酸钠次氯酸钠由氯气通入氢氧化钠溶液中而制得，它是一种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。
因此民用洗涤剂中较少用它作为漂白剂。
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
为了增加衣物洗后的白度，以往的方法是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，这种增白的方式叫作加蓝增白。
现代使用的荧光增白剂是一种荧光物质，它可将肉眼看不见的紫外光吸收，并释出波长为400〜500nrn的紫蓝色荧光，这种紫蓝色荧光与织物上原有的微黄色互为补色，增加了白度。
与加蓝增白不同的是它不仅增加了白度，还增加了亮度，使织物能反射出更多的光。
荧光增白剂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。
例如，蛋白酶能将蛋白质转化为易溶解于水的氨基酸。
在洗涤剂中添加酶制剂能有效地促进污垢的洗脱。
酶的品种很多，可用于洗涤剂中的主要有蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶等。
酶的催化作用不仅有很强的选择性，而且其活性作用受到温度、pH值及配伍的化学
药品等因素的影响，酶适宜的工作温度一般在50〜60C左右，因此用含酶的洗涤剂洗涤衣物时宜用温水，如水温过高，酶将失去活性；
各种不同的酶又有它们各自适宜的pH值，例如纤维素酶能发挥活性的pH值在5左右。
洗涤溶液多数处于弱碱性，为了使酶适应洗涤的条件，有时需要对酶的品种进行筛选或改性处理。
阳离子表面活性剂能迅速降低酶的活性；
阴离子表面活性剂一般对酶的影响较小，脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂不但不会影响酶的活性，反而对溶液中的酶有稳定作用。
酶不能与次氯酸钠等含氯的漂白剂配伍，否则将丧失活性，过氧酸盐类氧化剂对酶的影响较小。
（八）抗静电剂和柔软剂棉、麻纤维的织物洗涤干燥后往往有明显的粗糙手感，特别是棉织品的内衣、床单、毛巾等，如产生这种粗糙感，人的皮肤就会感到不舒适。
为克服此缺点，可在洗涤制品中加入柔软剂。
合成纤维由于绝缘性好，且摩擦系数大，由它们制成的衣服在摩擦时会产生静电，影响穿着舒适性。
为了防止静电，可在洗涤制品中加入抗静电剂。
许多表面活性剂往往既具有柔软功能，又具有抗静电功能，如多数阳离子表面活性剂都具有柔软和抗静电的功能，但一般的阳离子表面活性剂不宜与洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂配伍。
需在织物洗涤和漂清之后才加入柔软剂或抗静电剂，这种洗涤和柔软处理的分步操作很不方便。
现在已经有了可以与阴离子表面活性剂共同使用的柔软、抗静电剂，使一种洗涤剂兼有洗涤、柔软、抗静电的效果，避免了分步操作的麻烦。
具有这种特性的阳离子表面活性剂有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，这些表面活性剂不仅是柔软剂和抗静电剂，往往具有抗菌性能。
非离子表面活性剂中的高碳醇聚氧乙烯醚和具有长碳链的氧化胺也具有柔软功能。
（九）稳泡剂和抑泡剂
洗涤剂应用时发泡的能力和泡沫的稳定性是很重要的，而且适当的泡沫可起携污作用，同时泡沫也对衣物的漂洗程度起到指示效果。
但用洗衣机洗涤时，如果泡沫太多，就会妨碍洗衣机有效的工作，在配制洗涤剂时，要根据应用目的的不同来控制泡沫的多少，洗涤剂的泡沫可由选用不同品种表面活性剂及其配比的变化来加以调节，也可以用加入稳泡剂或抑泡剂的方法来控制。
甜菜碱型两性表面活性剂和烷基醇酰胺是常用的稳泡剂，同时它们本身也有洗涤功能，特别是与磺酸盐型和硫酸酯盐型阴离子表面活性剂配伍时有很好的稳泡效果。
氧化叔胺也具有很好的稳泡效果，常用的有月桂基二甲基氧化胺和豆蔻基二甲基氧化胺等。
洗衣机应用的洗涤剂需要较低的发泡力，需在配方中加入少量泡沫抑制剂，如果在磺酸盐、硫酸酯盐及非离子表面活性剂配制的洗涤剂中添加脂肪酸皂，则能起到抑泡的效果。
对泡沫的抑制程度是随脂肪酸的饱和度和碳数的增加而增大，如C22脂肪酸皂是很好的泡沫抑制剂。
聚醚和硅油也是常用的泡沫抑制剂，将这类物质配伍于洗涤剂中即成为低泡型洗涤剂。
（十）溶剂和助溶剂
有时液体洗涤剂中需加入溶剂，溶剂的存在将有助于油性污垢从被洗物上除去。
常用
的溶剂有以下几种：
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。
洗涤剂中含有许多的无机盐，无机盐的存在会降低表面活性剂的溶解性，为了使全部组分保持溶解状态就必须添加助溶剂。
常用的助溶剂有甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠和尿素等。
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。
（1）活性物的选择：
喷雾干燥成型时，由于温度较高，这类洗衣粉宜选择热稳定性
好的活性物，如LAS、AOS和烷基磺酸钠等。
非离子活性剂不耐热，宜在后配料时加入。
目前复配型洗衣粉一般以烷基苯磺酸钠为主要活性剂，再配以脂肪醇硫酸钠、AES等。
（2）泡沫问题：
手洗用的洗衣粉习惯泡沫多些，故在配方中应考虑加入增泡剂和稳泡剂。
而机洗用的洗衣粉希望泡沫少些，可配入泡沫少的十八醇硫酸钠、非离子活性剂、肥皂或其他抑泡剂。
（3）pH值：
重垢型洗衣粉溶液pH值一般在9.5〜10.5之间，碱性较强，不宜洗涤丝、毛等蛋白质纤维纺织品。
如要洗涤丝、毛纺织品，最好用轻垢型的中性洗衣粉，配制中性洗衣粉的关键是不加入三聚磷酸钠和其他碱剂而仍需达到较好的洗涤效果。
（4）根据需要加入适量的抗再沉积剂（如CMC）、抗结块剂（如对甲苯磺酸钠）和荧光增白剂等。
表2-1为我国生产的普通洗衣粉的配方。
表2-2为复配型洗衣粉配方。
表2-1普通洗衣粉的配方
组分
牌号
扇牌
五洲
上海
烷基苯磺酸钠
30
15
硫酸钠
25.5
38
44
烷基磺酸钠
10
硅酸钠
6
三聚磷酸钠
20
16
CMC
1.4
1.2
纯碱
4
荧光增白剂
0.1
0.08
表2-2复配型洗衣粉的配方
组分-
组分一
白猫
北京
美加净
8
22.9
38.8
AEO-9
1
3
TX-10
1.5
聚醚
0.2
皂片
对甲苯磺酸钠
2.4
过硼酸钠
12
二、洗衣粉的生产工艺
（一）配料洗衣粉生产中，一般需将各种洗衣粉原料与水混合成料浆，这个过程成为配料。
配料工艺有间歇配料和连续配料（如图2-1）两种。
图2-1连续配料工艺流程示意图
1~4—固体料仓及电子秤系统；
5~8—液体料罐及电子秤系统；
9—液料调整器；
10—配料罐；
11—老化罐；
12—磁滤器；
13—水洗器；
14—引风机；
15—固料预混送料带
配料工艺要求料浆的总固体含量要高而流动性要好，但总固体含量高时粘度大，流动性就受到一定影响，反之亦然，因此必须正确处理两者的关系，力求在料浆流动性较好的前提下提高总固体含量，应注意以下几个方面。
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%。
国外连续配料的料浆浓度较高，一般在60~65%。
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。
在投料过程中，每投完一种物料，必须充分搅拌后才投入下一种料以保证料浆的均匀性。
连续配料则无上述投料次序问题。
2．料浆温度
配料时控制料浆的温度很重要。
温度低，物质溶解慢，溶解不完全，料浆粘度大，流动性差；
温度过高，加速三聚磷酸钠水解，使料浆发松。
根据经验，一般将料浆温度控制在60C左右。
3．搅拌和投料速度配料时应使三聚磷酸钠充分水合成六水合物，这样，喷雾干燥后的成品粉中水分才会以结晶水形式存在，粉品疏松且流动性好，不返潮结块。
因此，搅拌和投料速度都很重要。
如果投料速度过快且搅拌不良，三聚磷酸钠结块致使以后操作困难，因此间歇配料时应注意投料均匀，三聚磷酸钠不可投得太快。
搅拌时间也不能太长，以免料浆吸水膨胀和吸进大量空气致使料浆发松，流动性差。
（二）料浆后处理配制好的料浆需进行过滤、脱气和研磨处理，以使料浆符合均匀、细腻及流动性好的要求。
料浆后处理工艺流程如图2-2所示。
图2-2料浆后处理工艺流程图
1—过滤器；
2—过滤后料浆暂存缸；
3—滤渣溶解缸；
4—输送泵；
5—离心脱气机；
6—液滴贮缸；
7—料浆捕集器；
8—脱气后料浆暂存缸；
9—胶体磨
1．过滤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．脱气料浆中常夹带大量空气，使其结构疏松，影响高压泵的压力升高和喷雾干燥的成品质量，因此，必须进行脱气处理。
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。
有些企业在采用复合配方时，由于加入了非离子表面活性剂，料浆结构紧密而不进行脱气处理。
3．研磨脱气后的料浆，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）洗衣粉的成型如何将配方中的各组分均匀混合成型是生产洗衣粉的重要环节。
成型后的粉剂应保持干燥、不结块，颗粒具有流动性，并具有倾倒时不飞扬、入水溶解快等特点，才能适应消费者的需求。
多数表面活性剂均以液体形式供应，为满足成型的要求，配入表面活性剂都具有一定限量。
这一限量既与配方中的表面活性剂品种有关，也与粉剂成型的方法有关。
粉剂的成型方法主要有下面几种:
1•简单吸收法
在这类方法中，常用可水合的无机盐类（如硼砂和碳酸钠）与表面活性剂水溶液混合，这些无机盐便部分形成水合物结晶，表面活性剂随结晶水分散于成品中。
粉剂的制造方法：
将干燥的固体组分投入到混合器内，开始搅拌，同时通过喷嘴将表面活性齐I」溶液缓慢喷入，使其喷到固体粉状物料上，喷入液体的速度不能太快，否则形成硬的结晶块。
液体加完后，再继续搅拌片刻，然后将粉末倾出让其自然结晶和冷却。
用简单吸收法制得的粉剂中如果有团块的结晶，需进行粉碎。
简单吸收法中加入的表面活性剂溶液浓度不能太高，否则溶液粘度太大而不易喷出，因此产品中表面活性剂的含量较低，只适宜用于低档的工业洗涤剂成型。
2•中和吸收法
这一工艺是用烷基苯磺酸与纯碱中和。
纯碱在中和前先与三聚磷酸钠、CMC等固体
组分混合。
制造方法：
与吸收法相似，将混合的固体粉末投入混合器内，启动混合器并慢慢加入磺酸。
当磺酸与固体粉末混合均匀后呈现褐蓝色，此时可加入2%的水，促使中和反应迅
速进行，粉剂即转为浅黄色。
如需制得较白的粉剂，可用次氯酸钠漂白。
磺酸与碳酸钠中和时，不希望产生CO?
否则混合物易溢出容器。
为此配方中磺酸与
纯碱以等摩尔量相混和，使反应按下式进行。
C12H25—C6H4—SO3H+Na2CO3—►C12H25—C6H4—SO3Na+NaHCO3
此法生产的粉状洗涤剂中表面活性剂含量可达20%,甚至更高一些。
所配入的表面活
性剂除烷基苯磺酸钠外，聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂、烷基醇酰胺和脂肪酸皂等均可配入。
如果用脂肪酸皂时，其中未皂化物含量应低于1.5%，否则由于中性油的存在会使
粉剂粘结。
3•附聚成型法
附聚成型法是将料浆或液体物料喷入运动中的具有高吸附性能的粉状助剂混合物中，也可不经喷雾而将活性物与助剂通过特别强烈的搅拌混合器成型的方法。
附聚成型法按液
固混合方式的不同，可分为全喷雾混合法和半喷雾混合法。
全喷雾混合法是将固体物料和液体物料均通过喷雾方法而混合的。
半喷雾混合法是将配方中的液体雾化，而固体组分则借助它运动方式使两者混合，根据固体物料的运动方式不同，有连续回转式喷雾混合、流化床式和涡流干混成型法等。
图2-3为连续回转式喷雾混合装置示意图。
图2-3连续回转喷雾混合附聚成型示意图
1—喷雾室；
2—二次混合室；
3—成品沉降室；
4—固体物料进料器；
5—液体组分喷嘴；
6—刮刀；
7—传动轮；
8—小轮；
9—成品粉出口；
10-排风口
4．喷雾干燥法
喷雾干燥法是先将原料配制成60%~70%的浆料，然后经过喷雾干燥法变成粉状或颗粒状产品，喷雾干燥法包括喷雾和干燥两个过程。
喷雾是将料液经雾化器喷洒成雾状液滴；
干燥是将雾滴与热气流混合，使水分迅速蒸发而获得粉状或细粉状产品，其工艺流程如图
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