3.1洗涤用品.ppt

1,第三章 日用化学品,2,主要内容,洗涤用品 化妆品 口腔卫生用品和其他日用化学品,开设实验,①液体皂的配制 ②雪花膏的配制,3,3.1 洗涤用品,原料,,表面活性剂,洗涤助剂,表面活性剂,洗涤助剂,4,3.1.1 洗涤剂常用原料,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5,分类,,6,㈠硬脂酸钠的性质,硬脂酸钠别称硬蜡酸钠，又称十八酸钠，其分子式为C17H35COONa 硬脂酸钠在水中溶解后，溶液呈碱性，pH一般大于8.5因此对人体皮肤有较强的脱脂作用和一定的刺激性肥皂的缺点是耐硬水性能差，在硬水中使用肥皂不仅洗涤力差，同时生成的钙皂污垢在水中悬浮并且粘附在衣物上很难去除肥皂与硬水中的钙、镁等离子反应生成皂垢，不但增加肥皂的耗费，而且粘结在衣物上产生的斑点会使衣物发硬。

含有皂垢的布在印染加工时会造成染色不匀7,硬脂酸钠的应用,①其最主要的应用是制造皂类洗涤剂脂肪酸钠皂体坚硬，在块皂中兼具赋形剂和活性剂的双重作用 ②它的另一个主要应用是在化妆品中作乳化剂，如用在雪花膏、剃须膏、洗发膏等中作乳化剂8,㈡硫酸（酯）盐型阴离子表面活性剂1,种类、结构及主要用途 ⑴脂肪醇硫酸盐（FAS）: 性能：有良好的去污、乳化、分散、润湿、泡沫性能，在硬水中稳定其水溶液呈中性，不损伤羊毛，对皮肤刺激小，容易漂洗，生物降解性好 主要用途：液状洗涤剂，餐具洗涤剂，各种香波，牙膏等，纺织用润湿和洗涤剂9,硫酸（酯）盐型阴离子表面活性剂2,⑵脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）： 性能：亲水基是 和聚氧乙烯醚中的 基，故具有比FAS更优越的溶解性和表面活性对硬水不敏感；生物降解性好；不刺激皮肤 主要用途：液体洗涤剂，洗发香波，餐洗剂，聚合反应乳化剂10,硫酸盐型表面活性剂的水解性,硫酸盐较易水解，尤其是在酸性介质中 这是一类自催化反应，初始的水解会引发进一步的水解和pH下降11,㈢磺酸（酯）盐型阴离子表面活性剂,磺酸酯盐通式为： 磺酸盐中亲水基-SO3M中的S原子和烃基中的C原子直接相连，C-S键对氧化和水解都较稳定，它在酸性介质或加热时均不会发生水解，比硫酸盐稳定。

在硬水中不易生成钙镁磺酸盐沉淀物 磺酸盐是生产洗涤剂的主要原料，并广泛用作渗透剂、润湿剂、防锈剂等工业助剂磺酸：,12,直链烷基苯磺酸及其盐（LAS）,在表面活性剂中产量居首位，是工业和民用洗涤剂的主要活性物从其综合表面活性剂与生物降解两方面考虑，较为理想的LAS结构是C10～C14的直链烷基，苯环在第三或第四个碳原子上连接，亲水基伟苯环对位单磺酸基其结构式为：,13,阳离子表面活性剂的特性,与其它表面活性剂相比，除了其表面活性的差异，阳离子表面活性剂具有以下两个显著的特性： ⑴优异的杀菌性； ⑵容易吸附于一般固体表面；,continue,14,㈠胺盐型阳离子表面活性剂,将伯胺、仲胺或叔胺和无机酸或有机酸中和，即可得到相应的胺盐，反应通式如下： 式中R为烃基为了使胺盐具有表面活性，其分子中至少应有一个脂肪族长碳链烃基，碳原子数为10-18；其余可以是低分子的脂肪族或芳香族烃基，亦可是氢原子式中的X可以是卤族元素，也可以是无机酸根或有机酸根15,胺盐型阳离子表面活性剂只适宜在酸性介质中使用,胺盐是弱碱的盐，在酸性介质中很易溶解，且十分稳定，具有表面活性，但在中性或碱性环境中，胺盐会转变成胺，失去离子状态而沉淀析出。

如，,,16,胺盐型阳离子表面活性剂的用途,可以用作金属表面缓蚀剂，也可用作矿石浮选剂、化肥防结块剂、沥青乳化剂和防水处理剂、纤维柔软剂、抗静电剂、颜料分散剂、染料固色剂等17,㈡季铵盐型阳离子表面活性剂,季铵盐是最重要的阳离子表面活性剂，产量在阳离子表面活性剂中占首位有强碱性，它使表面活性剂有强亲水性，能溶于水和碱液结构式是：,18,其中： R1——高碳烷基（C12～C18） R2——高碳烷基或甲基 R3——甲基 R4——甲基，苄基，烯丙基（-CH2-CH=CH2）等19,季铵盐的制备及性质,由叔胺和烷化剂经季铵化反应而成： R为烃基，其中至少有一个是碳原子数为10～18的长碳链烃基，其余的烃基常是甲基、乙基或苄基X是卤族元素或其他阴离子基团季铵盐在酸性、中性或碱性介质中均呈季铵离子，这是季铵盐型阳离子表面活性剂与胺盐型阳离子表面活性剂在化学性质方面的重要区别因此，季铵盐型阳离子表面活性剂不受介质pH值的影响，始终保持着带有正电荷的表面活性部分continue,20,,长链季铵盐： 双十八烷基双甲基氯化铵 （C18H37）2N+(CH3) 2Cl-,,21,季铵盐型表面活性剂的用途,⑴织物柔软剂：例如双十八烷基双甲基氯化铵（C18H37）2N+(CH3) 2Cl- ⑵有机膨化剂：有机膨润土是脂肪烃、酯类、酮类等低、中、高极性溶剂体系油漆、油墨的流变助剂。

⑶杀菌剂：在结构中多数都含有苄基 用于杀菌的领域有：家用、医用和工业用杀菌、消毒、防霉；游泳池中的灭藻类；洗衣过程中的消毒；油田杀微生物等22,㈢其他阳离子表面活性剂,氧化叔胺（也称胺氧化物）：由叔胺经双氧水氧化生成,配位键：N原子提供电子对,23,氧化叔胺的胺氧基是极性的，易于结合H＋生成氢键，故在酸性介质中是阳离子，而在中性或碱性介质中是非离子，在酸液中与阴离子表面活性剂相遇会产生沉淀物在中性与碱性溶液中与阴离子表面活性剂可混合使用24,胺氧化物的性能与用途,高发泡性，不刺激皮肤，用作餐具洗涤剂及洗发香波等25,特种表面活性剂——氟表面活性剂,“三高两憎”：高表面活性、高化学稳定性、高热稳定性；它的含氟烃基既憎水也憎油轻水灭火剂”、防水剂和防油剂26,二、洗涤助剂,（一）磷酸盐 1、三聚磷酸钠 (STPP) 俗称:五钠； 分子式：Na5P3O10； 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％27,2、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28,4、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29,（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 。

30,（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％31,（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 32,（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33,（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。

34,2、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35,（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？,36,（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 37,（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38,3.1.2 洗衣粉的配方及生产工艺,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,39,二、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； 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,40,2、料浆温度 控制料浆的温度。