精细化学品配方设计-第四章：洗涤剂...ppt

第四章洗涤剂的配方设计 第一节概述 洗涤作为一个过程 总是以除去洗涤对象中的杂质或表面污垢为目的 使被洗涤物更加洁净 洗涤剂则是为了促进洗涤作用而加入的添加剂 它可以是一种单一的化学物质 但更多的时候是由许多组分按配伍设计组方且具有协同洗涤作用的混合物 一 洗涤剂的分类 洗涤剂按其剂型来分 也有固体 液体和气体三大类 如洗衣皂 香皂 洗衣粉 金属清洗剂 洗头膏 洗发香波 洗洁精 厕所清洁剂 衣领净 一喷净等 按用途分则有家用 洗衣用 厨房用 洗玻璃用 清洗地毯用 地板及墙面用 人体用 发用 浴用 洗面用 卸妆用 剃须用 工业用 除锈除垢 金属清洗剂 纺织用 织物干洗剂 柔软整理剂 汽车用 火车用 船舶用 飞机用 等分类 按洗涤方式分 有溶剂型 乳液型 极性排异型 气溶胶型 二 洗涤剂配方的发展方向 本章主要讨论液体洗涤剂的配方设计 液体化无磷化浓缩化功能化专用化 第二节洗涤剂配方的基本理论 一 污垢的成分及特性油性污垢水溶性污垢固体污垢 人体汗液的成分 水分 98 4 尿素 0 08 NaCl 0 57 乳酸盐 0 5 脂肪物 0 40 成人每天通过皮脂腺分泌出约1 2克的皮脂 其中含 游离脂肪酸 25 甾醇类 1 5 角鲨烯 5 脂肪 25 烃类 2 甘油的单酯和双酯 10 蜡 20 其它 8 5 甾醇酯 3 污垢的存在方式 人们衣服上的上述污垢一般不是单独存在的 它们会相互复合在一起 随着时间的推移或受外界条件的作用 它们还会发生分解或聚合反应 形成更加复杂的污垢物质 污垢在织物纤维上的微观结合力有静电力 诱导力和色散力 它们没有饱和性和方向性 都属于范德华力 二 洗涤剂的去污机理和影响因素 洗涤剂的洗涤性是表面活性剂的润湿性 渗透性 乳化性 分散性 增溶性和发泡性等全部基本特性的综合表现 去污作用方式和影响因素 具体的去污作用方式有 化学反应去污卷离作用去污乳化作用去污增溶作用去污分散作用去污其它作用去污 影响洗涤效果的因素表面张力增溶作用吸附作用表面活性剂的疏水基长度乳化和起泡 影响洗涤作用的因素表面活性剂的浓度洗涤温度泡沫纤维的品种和物理特性水的硬度 第三节洗涤剂的配方结构及原料特性 液体洗涤剂是由表面活性剂 洗涤助剂和溶剂 水或其它溶剂 通过复配加工而成的复杂混合体系 表面活性剂是起洗涤作用的主体成分 用量大 品种多 洗涤助剂在洗涤剂中用量不大 但作用非常显著 溶剂赋予洗涤剂使用方便性 降低刺激性和生产成本 洗涤剂中使用的表面活性剂主要是阴离子性 其次是非离子型 两性离子型 阳离子型的主要作抗静电 柔软整理成分 液体洗涤剂的配方结构 液体洗涤剂的配方结构通常如下 表面活性剂 15 30 洗涤助剂 5 20 溶剂 50 80 有关表面活性剂的性能和应用原理已在第二章第二节中讨论过了 本节主要讨论洗涤剂常用表面活性剂以及助剂的品种和去污原理 一 洗涤剂用表面活性剂 1 阴离子表面活性剂 高级脂肪酸皂 皂片 皂粉 白色或浅黄色蜡状固体 溶于热水和酒精 在软水中具有丰富的泡沫和较高的去污力 但其水溶液的碱性较高 pH10 具有低刺激和温和的洗涤效果 是液体皂和香波的主要成分 AES 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 70 无色或浅黄色膏状体 加少量水时会变稠 含水量达60 时溶解 有较好的泡沫力 去污力 润湿力和低的皮肤刺激性 是中高档香波的主要去污成分 LAS 直链烷基苯磺酸及其钠盐 棕色粘稠膏体 或乳白色浆状物 去污力和发泡力良好 综合性能优良 阴离子表面活性剂的特性 NAES 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵 35 比AES稀 水溶性好 刺激性更低 与LAS配合使用时可获得高泡体系 K 12 十二烷基硫酸钠 80 以上 白色浅黄色粉末 发泡性好 通称发泡剂 是牙膏和高档香波的起泡原料 K 12A 十二烷基硫酸铵 27 30 无色或浅黄色膏状体 发泡性好 脱脂力低 是高档香波的首选原料 烷基磺酸盐和烯基磺酸盐 AOS 是工业洗涤剂的重要原料 具有优越的洗涤性能和配伍性 最具发展前途 阴离子表面活性剂 仲烷基磺酸钠 硫酸钠 SAS 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺盐 TA 40 磺基琥珀酸单月桂酯二钠 琥珀酸酯201 壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠脂肪酸甲酯磺酸钠 MES 磺基脂肪酸甲酯钠盐 琥珀酸二酯磺酸钠 丁二酸酯磺酸钠 烷基醇酰胺磷酸酯 净洗剂6503 脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸三乙醇胺盐 PET N 酰基谷氨酸盐 AGA 油酰氨基酸钠 雷米邦A N 油酰基 N 甲基牛磺酸钠 209净洗剂 依捷邦T 3 油酰氨基 2 甲氧基苯磺酸钠 净洗剂LS 净洗剂MA 脂肪醇聚氧乙烯 3 7 9 10 15 20 25 醚 平平加 AEO或OS系列 无色至浅黄色透明液体 9以上为膏状体 水溶性随数码的增加而提高 具有良好的润湿 乳化 去污和耐硬水性 壬基酚聚氧乙烯 4 9 10 醚 OP或TX系列 无色至浅黄色油状黏稠体 性能与平平加相似 但生物降解性差 主要用于工业清洗剂中 6501 椰子油酸二乙醇酰胺 Ninol 1 2型 淡黄色透明油状液体 可溶于水 具有清洗 增泡稳泡 增粘及轻微柔发效果 MEA 椰子油酸单乙醇酰胺 1 1型 白色至淡黄色固体 不溶于水 比6501具有更好的增粘稳泡效果 2 非离子型表面活性剂 烷基二甲基氧化胺月桂酰胺丙基氧化胺 LAO 30 脂肪酸单乙醇酰胺聚乙二醇醚脂肪酸聚氧乙烯 10 酯烷基聚葡糖苷 APG 蔗糖脂肪酸酯 SE 乙氧基化甘油单硬脂酸酯 聚氧乙烯单硬脂酸甘油酯 PMG 乙氧基化加氢羊毛脂 聚氧乙烯氢化羊毛脂 EHL 25 乙二醇单 双硬脂酸酯 EGMS EGDS 聚乙二醇双硬脂酸酯 增稠剂638 丙三醇硼酸酯脂肪酸酯 BS系列 聚氧乙烯丙三醇硼酸酯脂肪酸酯 BT系列 丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚仲辛基酚聚氧乙烯醚 SOPE系列乳化剂 非离子表面活性剂 3 两性表面活性剂的特性 椰油酰胺基丙基甜菜碱 CAB 30 浅黄色低粘度透明液体 含量30 与各类表面活性剂复配性好 在广泛pH范围内稳定 刺激性小 十二烷基二甲基甜菜碱 BS 12 无色至微黄色黏稠液体 活性物含量30 优良的去污 柔软 抗静电 钙皂分散力 发泡和润湿性能 等电点pH 5 6 6 14 易生物降解 毒性低 羧酸盐型咪唑啉两性表面活性剂月桂基羧甲基钠型咪唑啉醋酸盐椰油两性醋酸钠N 十二烷基丙氨酸椰油酰胺基丙基氧化胺 4 阳离子表面活性剂 十二烷基二甲基苄基氯化铵 1227 洁而灭 无色透明粘稠状液体或固体 具有良好的泡沫和化学稳定性 耐热耐光 有杀菌 乳化 抗静电 柔软调理等多种性能 十六烷基三甲基氯化铵 1631 浅黄色膏状物 具有良好的抗静电和柔软性能 并有优良的杀菌防霉作用 淡黄色固体 有醇类溶剂的气味 具有乳化作用 与阴离子SAA复配形成不溶于水的中性盐 负性洗涤作用 使污垢牢固的结合在载体上 可使头发形成膜式缔合 修复和润滑头发 十八烷基三甲基氯化铵 1831 白色固体 具有柔软 抗静电 消毒 杀菌乳化等多种性能 是护发素的主要成分之一 聚纤维素醚季铵盐 阳离子瓜儿胶 SJR 400 GW 400 浅黄色粉末或固体 易溶于热水 阳离子表面活性剂 椰油烷基三甲基氯化铵双十六烷基三甲基氯化铵 DPDMAC 十六烷基三甲基溴化铵 1631 Br 双十八烷基二甲基氯化铵 D1831 十二烷基二甲基苄基溴化铵 新洁而灭 烷基咪唑啉阳离子表面活性剂十二烷基二甲基氧化铵 OA 12 十八烷基二甲基氧化铵 OA 18 聚多元醇胺 P 551黑马牌增稠剂 氯化二甲基二烯丙基胺丙烯酰胺共聚物 聚季铵盐3330 与阴离子SAA复配不会产生沉淀 增加香波的稠厚感 在头发表面成膜 柔顺 滑爽头发聚氯化二甲基二烯丙基铵 聚季铵盐550 高分子阳离子表面活性剂 迪恩普 DNP 5 特殊类型表面活性剂 聚硅氧烷聚醚共聚物 乳化硅油 乳白色膏体 不溶于清水 在头发表面成膜 增加头发的梳理性和柔顺 滑爽感 聚丙烯酰胺 啫喱胶 拉丝剂 含氟表面活性剂羊毛脂衍生物 二 洗涤助剂 1 螯合剂STPP 焦磷酸钠 羧甲基丙醇二酸钠 SCMT 氮川三乙酸钠 NTA EDTA 葡萄糖酸钠2 增稠剂 一般用量1 4 天然及合成树脂 聚乙二醇酯类 CMC 羟乙基纤维素 乙基羟乙基纤维素 甲基羟丙基纤维素3 稳泡剂 一般用量1 4 烷基醇酰胺 高碳醇 水溶性高分子4 增溶剂甲苯磺酸盐 低碳醇 乙二醇单丁醚 烷基磷酸盐 尿素 其它添加剂 5 抗污垢再沉淀剂 一般用量0 5 1 CMC 羟丙基甲基纤维素 乙基羟乙基纤维素 甲基羟乙基纤维素 聚乙烯醇 聚乙烯吡咯烷酮 PVP 聚丙烯酸钠 马来酸 丙烯酸共聚物6 荧光增白剂 一般用量0 1 0 3 二苯乙烯衍生物 常用的有VBL VBU VBA 31 33 CBS7 防头屑剂六氯代苯羟基喹啉 聚乙烯吡咯烷酮碘 PVP I 吡啶硫酮锌 ZPT 十一碳烯酸衍生物8 抗静电剂高级醇磷酸盐 聚季铵盐 其它添加剂 续 9 滋润剂异三十烷 液体石蜡 橄榄油 乙氧基化羊毛脂 蛋白质水解物 毛发水解物10 pH调节剂各种磺酸 柠檬酸 磷酸 硼酸钠 磷酸二氢钠 乙二胺四乙酸 二钠 EDTA 11 漂白剂及活化剂双氧水 过硼酸钠 过碳酸钠 过焦磷酸钠 过硫酸钠 氯胺 T 二氯异氰尿酸及其盐 次氯酸钠 漂白粉 四乙酰乙二胺 TAED 壬酰基苯磺酸钠 NOBS 其它添加剂 续 12 酶 一般用量0 5 2 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶13 柔软剂季铵盐型和两性离子表面活性剂14 防腐与抗菌剂对羟基苯甲酸酯 尼泊金酯 季铵盐类表面活性剂 脱氢乙酸 苯甲酸及其盐 硼砂 杰马 布罗波尔 凯松15 抗氧化剂丁羟基茴香醚 二叔丁基对甲酚 2 5 二叔丁基对苯二酚 二氢化愈创木脂肪酸 没食子酸丙酯 硫代琥珀酸单十八酯 羧甲基巯基硫代琥珀酸单十八酯 其它添加剂 续 16 溶剂软水 去离子水 乙醇 异丙醇 丙酮 环己烷 溶剂油17 保湿剂甘油 丙二醇 甲壳素水解物 植物提取物 聚乙二醇 乳酸钠18 营养素维生素 A B C D E H 及其衍生物 细胞激素 肾上腺皮脂激素 各种氨基酸 动植物提取液19 香精 色素 一般用量0 1 0 2 在固体型洗涤剂中 还常用到沸石 速溶层状偏硅酸钠 元明粉 碳酸盐 硅酸钠 三 洗涤剂配方的发展趋势 环境保护的要求 生物降解 表面活性剂四聚丙烯苯磺酸钠ABS 直链的烷基苯磺酸钠LAS 助剂 三聚磷酸钠STPP 4A沸石 聚羧酸盐 泡沫 富营养化 B 配方技术进步的促进SAA 肥皂 AS ABS LAS 多元复配助剂 碳酸钠 硅酸钠 聚磷酸盐 4A沸石与聚羧酸盐 层状硅酸盐功能添加剂 漂白剂 CMC 光学增白剂 蛋白酶 淀粉酶 纤维素酶 复合酶 防沾色剂和污垢释放剂 C 产品的发展产品多功能 形式多样化 低温 节水 环保 对人畜安全 洗涤剂配方的发展趋势 液体化 使用方便 节约能源无磷化 保护水生动植物 环境友好浓缩化 高效 节约包装和运输费用功能化 洗净 柔软 抗静电 漂白等专用化 针对不同用途设计配方 充分利用资源 洗涤剂组分的发展趋势 洗涤剂组分的发展趋势 续 洗涤剂组分的发展趋势 续 洗涤剂组分的发展趋势 续 洗涤剂组分的发展趋势 续 四 洗涤剂的配方原理 1 影响洗涤剂配方的因素经济性产品形式和功能要求原料制造工艺消费习惯2 表面活性剂结构对去污力的影响疏水基结构 链长 支链 亲水基结构 类型 位置SAA复配的协同效应 四 洗涤剂的配方原理 续 3 去污机理吸附与润湿乳化与增溶分散 悬浮 与抗再沉积化学 热及机械作用4 去污效果评价发泡性 Ross泡沫仪 初始泡沫和5 泡沫量 人工污布去污试验机抗沉积与抗结垢性 四 洗涤剂的配方原理 续 5 助洗剂的作用去除水中的钙镁等重金属离子提供碱源 稳定洗涤液的pH值分散污垢 抗再沉积协同SAA 提高去污力漂白 增白针对污垢的组成 加酶以提高去污效果 五 液体洗涤剂的分类 织物用液体洗涤剂重垢 轻垢 织物干洗剂 柔软整理剂发用液体洗涤剂洗发香波 护发素肤用液体洗涤剂洗面奶 沐浴液 靓肤液餐洗剂硬表面清洗剂工业用液体洗涤剂 第四节常用液体洗涤剂的配方结构 一 织物液体洗涤剂的配方结构 二 餐具液体洗涤剂的配方结构 餐具洗涤剂配方的设计原则安全无毒能快速去除动植物油垢不损伤餐具 灶具和其它器具洗后无残留 不影响食物的外观和风味机洗产品应无泡消毒洗涤剂应有效杀灭有害菌而对人体安全储存稳定不发霉 餐具洗涤剂常用的杀菌消毒剂有 氯胺 T 二 三 氯异氰尿酸及其盐 氯化磷酸三钠 次氯酸钠 钙 三 洗发香波的配方结构 洗发香波的设计原则对头皮 眼脸和头发安全无刺激具有适当净洗力和柔和的脱脂作用能形成丰富而持久的泡沫具有良好的梳理性 赋予头发以光滑 柔顺和光泽易清洗 耐硬水 香波的分类按适用的发质分 通用 干性 油性和中性按产品形态分 液体 透明 乳液 珠光