洗衣粉生产工艺.ppt

洗衣粉生产工艺 洗衣粉生产工艺介绍 关于洗衣粉洗衣粉生产原材料及性能生产过程磺化制粉成型技术 一 洗衣粉 表面活性剂 表面活性剂的介绍 能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质 这种物质通常含有亲水的极性基团和疏水的非极性碳链或碳环有机化合物 亲水基团进入水中 疏水基团企图离开水而指向空气在界面定向排列 表面活性物质的表面浓度大于本体浓度 增加单位面积所需的功较纯水小 非极性成分愈大 表面活性也愈大 表面活性剂的性能 双亲性 亲油和亲水性 溶解性 至少能溶解于液相中的某一项 表面吸附性 表面活性剂溶解 是溶液的表面自由能降低 产生吸附 界面定向排列 吸附在界面上的表面活性剂分子能定向排列成膜 覆盖于界面上 形成胶束 表面活性剂在溶液中产生凝聚而成胶束 多功能性 功能多种多样 如 降低表面张力 消泡 分散 乳化 湿润 洗涤等 乳化作用 一种或几种液体以大于10 7m直径的液珠分散在另一不相混溶的液体之中形成的粗分散体系称为乳状液 要使它稳定存在必须加乳化剂 根据乳化剂结构的不同可以形成以水为连续相的水包油乳状液 O W 或以油为连续相的油包水乳状液 W O 洗涤作用 洗涤剂中通常要加入多种辅助成分 增加对被清洗物体的润湿作用 又要有起泡 增白 占领清洁表面不被再次污染等功能 其中占主要成分的表面活性剂的去污过程可用示意图说明 A 水的表面张力大 对油污润湿性能差 不容易把油污洗掉 B 加入表面活性剂后 疏水基团朝向织物表面和吸附在污垢上 使污垢逐步脱离表面 C 污垢悬在水中或随泡沫浮到水面后被去除 洁净表面被活性剂分子占领 洗衣粉简介 种类 阴离子 阳离子 非离子和两性离子等四大类 但用于洗涤的表面活性剂则以阴离子和非离子为主 作用 洗衣粉主要成分优先吸附在各种界面上 降低水的表面张力 改变体系界面的状态 去除衣物的污渍 特点 一般含有疏水基团和亲水基团 在洗涤过程中起乳化作用和通透作用 使衣服中的脂肪类物质进入水中 应用 表面活性剂中最普通 最传统的阴离子是人类使用了几百年的肥皂 高级脂肪酸钠 合成洗涤剂使用最普遍的是十二烷基苯磺酸钠 非离子表面活性剂应用最广泛的是聚氧乙烯醚类 洗衣粉的成分 普通洗衣粉 表面活性剂 水软化物质 芳香物质 增白物质等有的洗衣粉中还含有香精和色素 以及填充剂等加酶洗衣粉 除含有普通洗衣粉的成分外 还含有多种酶制剂 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶等 二 洗衣粉生产原材料及性能 烷基酚醚 Tx 10 白色 粘稠液体 是生产高档 增白洗衣粉的一种表面活性剂 含量99 主要起泡沫作用 同时可去除油性污 泡沫多少取决于使用量 月桂酸二乙醇酰胺 6501 淡黄色 粘稠液体 是生产各种普通洗衣粉的一种表面活性剂 含量98 主要起泡沫作用 泡沫稳定性比较好 同时去除油性污 泡沫多少取决于使用量 质量鉴别方法同1 十二烷基苯磺酸 浓黄色偏黑 粘稠液体 是生产各种普通洗衣粉的一种表面活性剂 含量98 主要起泡沫作用 同时起膨化作用 也除油污 洗衣粉的体积大小和泡沫多少取决于使用量 三聚磷酸钠 白色细小颗粒 含量90 微毒 主要决定洗衣粉的存放时间 防止洗衣粉结团 增加用量可使洗衣粉保存时间延长 分解油污增强 纯碱 即无水碳酸钠 为白色粉末 含75 95 在洗衣粉中主要去污 元明粉 即无水硫酸钠 白色 粉状 此品是一种助洗剂 在洗衣粉中主要是一种填充料 调节洗衣粉成本高低在于它的多少 甲基纤维素 CMC 淡黄色 粉状 在洗衣粉中的作用是抗沉淀 可将油污从物体分离于水中 起悬浮作用 荧光增白剂 VBL 本品淡黄色 粉状 用于增白 有一定限量 多用反而效果差 荧光增白剂分高级型和普通型 价格差距大 增白程度也大 直观无法鉴别 要试用 碱性蛋白酶 为粒状产品 洗衣粉中加入酶制剂 可加速分解衣物中的油污 它有多种颜色 绿色 翠绿 蓝色等 加酶的洗衣粉不好保管 易失效 一般可不加 加酶洗衣粉应选用比较好的塑料袋 密封性要好 防止气化 加酶洗衣粉的存放时间只限8个月 否则 降低洗涤效果 膨化粉 生产洗衣粉的最佳填充料 体积轻 颗粒均匀 作用助洗和调节体积 加减用量 三 生产过程 第一步 将下列原料按比例混合搅拌均匀 纯碱 25 甲基纤维素 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 再将膨化粉 53 加入第一步 混合搅拌均匀 用20目过筛即可装袋 如洗衣粉要求色白 可将十二烷基苯磺酸改为烷基酚醚TX 10 也可用0 1 的荧光粉作增白剂 如加香 可将香料适量加入第一步料中 如要加酶 可将碱性蛋酶直接加入洗衣粉中拌匀 用量2 至3 配方中加多少酶就减多少纯碱 生产工艺流程图 四 磺化过程 生产烷基苯磺酸的工艺流程 硫磺 泵 燃硫炉 二氧化硫 过滤 转化器 冷去过滤 磺酸磺酸 烷基苯 保护风 冷却 老化 烷基苯磺酸 生产烷基苯磺酸的流程图 五 洗衣粉的制粉成型技术 喷雾干燥法 普通洗衣粉附聚成型法 浓缩洗衣粉 普通洗衣粉和浓缩洗衣粉的比较 洗衣粉分为A型和B型 A型即普通洗衣粉 这种洗衣粉颗粒大而疏松 溶解性好 泡沫较为丰富 但去污力相对较弱 不易漂洗 一般适合于手洗 B型即浓缩洗衣粉 这种洗衣粉颗粒小 密度大 泡沫较少 但去污力强 至少是普通洗衣粉的两倍 易于清洗 节约用水 一般适宜于机洗 有的消费者错误地认为洗衣粉泡沫越多越好 实际上泡沫的多少和去污力没有直接联系 一 喷雾干燥法 适合 普通洗衣粉 浓缩粉除外 1 成型原理 P110 2 类型 根据热空气与浆料接触方式分 1 顺流式 特点 气液的接触时间短 塔身较低 产量较大 适合热敏性物料干燥 但是产品密度小 而且细粉多 热能利用低 2 逆流式 特点 热能利用率高 产品密度大 多用此法 3 生产工序及工艺流程图 4 主要工序 浆料的制备 干燥介质的调控 喷雾干燥 成品包装 1 浆料的制备 A 浆料浓度 固体成分含量一般控制为60 65 相对密度为1 15 在保证浆料具有一定流动性的条件下 总固体含量应尽可能高些 以便于干燥时除去的水分量少 能耗低 喷粉塔的生产能力相应可增大 具体顺序 先加水和单体 当加入到一定量时就升温 至40 50 投入荧光增白剂 CMC 升温至50 55 后投入五钠 水和作用放热 控制温度在60 65 再投入碳酸钠和对甲苯磺酸钠 待以上物料溶解后 最后加入水玻璃 使颗粒均匀 流动性好 不易结块 和芒硝 此外 浆料配制好后 不但要进行过滤而且还需要脱气 使浆料结构紧密 有利于提高产品的视密度 脱气后的浆料应送入老化罐内停留30 40分钟以待五钠形成结晶水合物 改善干燥后的成品粉的流动性和抗压性 B 投料的顺序 间歇配料 投料原则 先难溶后易溶 先轻后重 先量少后量多 2 喷雾干燥 3 成品的分离 包装 塔顶尾气 一般含有1 5 3g m3的粉尘 约占产量的2 3 的细粉 因此要经旋风分离器分离回收 为保护环境 分离器还应带密封排粉装置 热敏性的助剂 如香精 漂白剂 柔软剂 酶制剂等 一般是在洗衣粉冷却分离后加入或通过特定的后配料装置掺配进去 二 附聚成型法 尤其适合于 浓缩型洗衣粉 制造 1 成型原理 用喷成雾状的硅酸钠溶液喷洒在固体物料组分上 使其中的五钠和碳酸钠遇水发生水合作用 硅酸钠失水而干燥成硅酸盐粘合剂 通过粒子间的桥联 形成近似球状的颗粒附聚物 是一个物理化学过程 2 工艺流程图 3 主要工艺过程 1 预混合 主要是为了增加物料混合的均匀性 固料中的五钠 元明粉 碳酸钠 其他粉料与部分雾化的硅酸钠溶液进行预混合 2 附聚 造粒过程 预混合后的颗粒与经雾化的液体物料 非离子 磺酸 工艺水和剩余的硅酸钠溶液 在附聚器中完成磺酸中和与造粒过程 3 调理 老化 老化即将附聚后的产品再放置一段时间 使物料水合完全 放热过程 成为易流动的不结块的产品 4 干燥 老化后的产品含游离水大于3 干燥为防止结块 常用设备为流化床 流化床分为两个区 干燥区和冷却区 潮湿颗粒先在干燥区内经110 120 的热风干燥除去多余水分后 进入冷却区 在冷风的冷却下将物料冷却至50 55 使颗粒老化 结晶 流化床由振动电机驱动 以某一固定频率沿一定方向作周期振动 使物料形成流化状态 从而使颗粒与空气充分接触 完成传质 传热过程 达到干燥 冷却的目的 尾气经旋风分离器除尘或布袋除尘后排入大气 5 筛分 即将不合要求的大小颗粒分去 以得到同一颗粒度的均匀产品 大颗粒经磨细后再加入产品里 细粉可以回到加料系统 6 后配料与包装 某些原料如酶制剂 漂白剂 香精 杀菌剂等对温度 湿度敏感 当温度过高时 易失活和变性 因此一般在后配料中加入 三 喷雾干燥和附聚成型法的对比 1 喷雾干燥 优点 洗衣粉产量大 流动性好 不易结块 外观及溶解性好 缺点 产品为空心颗粒 密度小 为包装运输增加负担 加大量的填充剂保持产品的流动性 20 30 热能消耗大 工序繁多 设备庞杂 生产成本较高 需处理大量的尾气 浆料黏度限制配方的改进和工人劳动强度大 2 附聚成型 优点 缺点 产品为实心颗粒 密度大 非离子表面活性剂用量大于8 总活性物15 30 减少了芒硝的用量 可增加功能性助剂的用量 耗能低 投资少 能生产多种类型产品 产品溶解性差 流动性稍差 对原料要求严格 特别是对固 液要求有一定的比例 有磷洗衣粉和无磷洗衣粉 洗衣粉主要由表面活性剂和洗涤助剂组成 表面活性剂的作用是降低水的表面张力 祛除衣物上的污渍 洗涤助剂的作用是结合钙镁离子 阻止污垢再沉积 同时有助于提高表面活性剂的去污能力 含磷洗衣粉是指以磷酸盐为主要助剂的一类产品 磷是一种营养元素 易造成环境水体富营养化 从而破坏水质 污染环境 无磷洗衣粉则是不用磷酸盐作助剂的一类洗衣粉 这种洗衣粉