新版日用化工复习思考题辅导

日用化工工艺学,综合复习辅导主讲 方 波2008年5月,学习主线,日用化工流变学理论 表面活性剂理论 合成洗涤剂工艺 原料、配方、工艺 化妆品工艺 原料、配方、工艺,一 绪 论,了解日用化工的范畴 合成洗涤剂、化妆品、香精香料等了解日用化工有哪些特点？ 多学科交叉、高附加值、复配技术、多组分、多相态非牛顿流体加工过程,一 绪 论,了解高新技术在日用化工中的应用 超临界萃取技术、脂质体、微胶囊等,二 日用化工工艺学的相关基础理论,1、表面活性剂的分类 阴离子、阳离子、两性、非离子 掌握各种典型表面活性剂的名称、结构和性质,二 表面活性剂性能,2、表面活性剂的性质和作用？ 降低表面或界面张力 表面张力曲线 临界胶束浓度cmc 临界溶解温度（Kraft温度）、浊点 界面吸附、润湿、增溶、乳化、发泡,表面活性剂性能,3、影响临界胶束浓度cmc的因素 内因：结构 对离子型表面活性剂随疏水链碳原子数增大，cmc如何变化？ 外因：中性盐、极性脂肪醇等4、掌握非离子表面活性剂浊点变化规律,表面活性剂性质,5、离子型表面活性剂在水中的存在方式 单个分子 球形胶束 棒状胶束（蠕虫状胶束） 六角形棒状胶束 层状胶束等,表面活性剂性质,6 何谓HLB值？有何作用？ HLB值表面活性剂的亲水亲油平衡值 HLB值越大，亲水性越强 HLB值越小，亲油性越强 初步筛选乳化剂、润湿剂、洗涤剂、增溶剂等,HLB值和其功能之间的关系,HLB初步选择乳化剂的原则,油相乳化所需要的HLB值与 表面活性剂提供的HLB值相等,混合乳化剂的HLB值,混合乳化剂的HLB值等于组成混合物各乳化剂的加权平均值 HLBm=HLBiwi wi 为表面活性剂所占的质量分数。,混合乳化剂的HLB值,对于某油水体系，60%的Tween60(HLB=14.9)与40%的Span60(HLB=4.7)组成的混合乳化剂效果最好。若现在只有Span85(HLB=1.8)和Renex (HLB=13.0),二者应如何混合？,表面活性剂的增溶作用,7 表面活性剂的增溶作用和增溶方式 增溶于胶束内核 增溶于表面活性剂分子之间“栅栏结构” 增溶于胶束表面 增溶于非离子表面活性剂亲水基团之间,增溶作用,表面活性剂的发泡性质,8 泡沫的结构 双层表面活性剂排列在泡沫界面上 9 影响泡沫稳定性的因素？ 表面活性剂种类、用量 连续相粘度 体系温度 离子强度等,表面活性剂的发泡性质,10 如何提高泡沫的稳定性？ 增强表面活性剂分子在界面上的排列密度 提高连续相粘度 选择适当的稳泡剂，如极性脂肪醇等,表面活性剂的复配性质,11 中性盐对表面活性剂性能的影响？,中性盐对表面活性剂性能的影响,中性盐对表面活性剂性能的影响,12 混合表面活性剂相互作用程度？,表面活性剂相互作用强弱分类,表面活性剂的复配性质,13 极性有机物对表面活性剂性质影响,极性有机物对表面活性剂性质的影响,强极性有机物对表面活性的影响,尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇、二氧六环只具有升高表面活性剂cmc的作用。尿素可使十二醇六聚氧乙烯醚的cmc增加10倍。,强极性有机物对表面活性的影响,增加表面活性剂的溶解度，如尿素、二甲苯磺酸钠、甲酰胺等。C16H33SO4Na在28下， 溶解度小于10-4mol/L，若加入3mol/L CH3CONHCH3，可使其溶解度增大100倍以上。,表面活性剂的乳化作用,14 简述乳液的分类 水包油型乳液，以O/W表示 油包水乳液，以W/O表示 液滴尺寸0.1-10微米 多重乳液 O/W/O 微乳液 液滴尺寸小于100nm,表面活性剂的乳化作用,15 HLB法初步选择乳化剂的原则？ 油相乳化所需要的HLB值与表面活性剂 提供的HLB值相等,表面活性剂的乳化作用,16 掌握影响乳液稳定性的因素有哪些？如何提高乳液稳定性？,乳液的稳定性及其影响因素, 相添加顺序 乳化剂的性质、用量 相体积比 体系的温度 电解质和其它添加剂的影响,增强乳液稳定的方法,降低表面张力在界面上形成韧性或高粘度的界面膜增强界面电荷数 吸附聚合物分子，在界面上形成聚合物的吸附层，发挥位阻稳定作用。提高连续相粘度在界面上吸附固体颗粒,表面活性剂的乳化作用,17 何谓相转变温度（PIT）？18 如何利用PIT筛选乳化剂？19 多重乳液是否为热力学稳定体系？20 为什么微乳液是热力学稳定体系？,相转变温度（PIT）法,PIT 对于某一特定的表面活性剂（如含POE的非离子表面活性剂）-油-水体系，存在着一个较窄的温度范围。在该温度以上，表面活性剂溶于油相，而在该温度以下，表面活性剂溶于水相；随温度逐渐升高，体系由O/W型乳液转变为W/O型乳液，发生转相的温度称为相转变温度（PIT）。PIT也称为HLB温度，在特定体系中PIT是表面活性剂的亲水、亲油性质在界面上达到平衡的温度。,PIT法选择乳化剂的原则,对于O/W型乳液，合适的乳化剂体系应具有比乳液保存温度高20-60的PIT。对于W/O型乳液，应选择PIT比乳液保存温度低10-40的乳化剂体系。,微乳液及其特性,微乳液液滴直径在5nm100nm之间的透明分散体系。形成与胶束的加溶作用有关，又称为“被溶胀的胶束溶液”或“胶束乳液”。微乳液性质界于胶束和一般乳液之间 自然辩证法规律： “一切差异都在中间阶段融合，一切对立都经过中间环节而相互过渡”,三 合成洗涤剂,1 合成洗涤剂一般包含哪些原料？根据配方分析组分的作用。2 抗污垢再沉积剂的作用原理是什么？试举例说明？3 常用洗涤剂用酶有哪些？4 一般洗涤剂用酶需要满足哪些条件？,喷雾干燥生产普通洗衣粉基本配方,洗涤剂用酶,碱性蛋白酶碱性脂肪酶碱性淀粉酶碱性纤维素酶,合成洗涤剂,5 掌握高塔喷雾干燥工艺的过程及其特点？6 喷雾干燥的机理是什么？7 空心颗粒粉的形成机理？8、分析影响喷雾干燥操作效果的因素？9、配料时如何改善料浆的流动性？ 对甲苯磺酸钠、尿素等是助溶剂，可用于调节料液粘度。,高塔喷雾干燥工艺过程,合成洗涤剂,10 掌握附聚成型工艺过程。11 了解影响附聚成型的内在因素有哪些？12 了解肥皂的制造原理、主原料和辅助原料。,合成洗涤剂,13 掌握钙皂分散剂及其作用原理？14 何谓钙皂分散值？是否钙皂分散值越大，则钙皂分散能力越强？,钙皂分散剂,钙皂分散剂（lime soap dispering agent，LSDA） 具有抑制钙皂形成能力的表面活性剂，常具有庞大的亲水基团。 主要作用 (1) 增大肥皂的溶解度，降低Kraft温度 (2) 增强肥皂抗硬水的能力，减少钙皂形成,钙皂分散值LSDR,LSDR 在300mg/L硬水中，使100g油酸钠不产生沉淀所需钙皂分散剂的最小量。钙皂分散值越小，钙皂分散能力越大。,合成洗涤剂,15 油脂的碘价与油脂所含不饱和键的关系？16 了解间歇式皂化盐析法生产肥皂的过程？17 为何在油脂皂化反应初期向体系中加入少量皂脚？,四 化妆品,1 了解化妆品的主要原料2 了解化妆品用典型乳化剂3 了解典型保湿剂4 了解典型调理剂5 了解皮肤黑色素形成机理；典型美白剂及作用机理？,化妆品,6 重点掌握O/W型膏霜类化妆品乳化剂选择和配方设计方法7 重点掌握W/O型膏霜类化妆品乳化剂选择和配方设计方法8 掌握影响膏霜化妆品的工艺因素9 防晒剂的种类及防紫外线原理？10 了解防晒因子SPF值,膏霜化妆品配方设计步骤,a) 选定乳化体类型 对O/W型，油相乳化所需的HLB值和乳化剂所提供的HLB值应在8-18之间； 对W/O型，油相乳化所需的HLB值和乳化剂所提供的HLB值应在3-6之间,否则难以获得稳定乳化体系。b) 选定油相成分，计算油相乳化所需HLB值。,(4) 配方设计步骤,c) 选定乳化剂对。根据油相乳化所需的HLB值，选定乳化剂对。 制作O/W型乳化体，选HLB6的乳化剂为主，HLB6的乳化剂为辅。 通常乳化剂用量为1-10%，且乳化剂在膏霜类中的用量一般须满足经验式： 乳化剂重量/（乳化剂重量+油相重量）=10-20%,配方设计步骤,因温度对HLB值、乳化效果有较大影响，还应考虑乳化剂的离子性和相转变温度。 d) 选定水相组分，计算精制水加入量。 e) 确定乳化体配方。 通过乳化试验，制作乳化体，检验稠度、稳定性，适当调整乳化体配方。 若制作的膏霜乳化体不满足要求，更换乳化剂对。,五 日用化工流变学概论,1 剪切速率与速度梯度的关系如何？2 何谓非牛顿流体？试分析其种类和特点？3 何谓触变性？形成的原因是什么？4 何谓粘弹性？5 掌握广义牛顿流体的本构方程 幂律模型、Bingham模型、H-B模型,日化产品为多组分、多相态复杂非牛顿流体；为非牛顿流体加工过程,日用化工流变学概论,6、在小振幅震荡流场中可获得哪些流变参数？ 弹性模量G、粘性模量G、复模量G* 动态粘度、虚粘度、复粘度 损耗角 与乳液产品的稳定性密切相关7、纯粘性流体和纯弹性固体的弹性模量G和粘性模量G”各为多少？,日用化工流变学概论,8 掌握微分型线性粘弹性流体本构方程？ 典型的Maxwell模型,微分型线性粘弹性本构方程的通式,n=m，或n=m-1,微分型线性粘弹性本构方程的通式,日用化工流变学概论,9 掌握线性粘弹性本构方程在小振幅振荡流场中的解,揭示日化产品线性粘弹性本构方程的重要方法,Maxwell流体在动态小振幅震荡流场中的解,已知：,解：,Maxwell流体在动态小振幅震荡流场中的解,Jeffreys本构方程在小振幅震荡流场中解,已知：,解：,Jeffreys本构方程在小振幅震荡流场中解,10 掌握膏霜类化妆品具有哪些流变特性？ 剪切变稀 触变性 粘弹性 屈服应力,触变性-旁氏冷霜的流动曲线（显示剪切变稀和触变性）,保湿防晒洗液的流动曲线 （显示剪切变稀和触变性）,强生婴儿倍护润肤露的粘弹性,强生婴儿倍护润肤露的稳态剪切粘度曲线,考题类型,填空题 判断题 简答题 配方分析、配方组成作用分析 日化产品流变性分析 推导题,应重点掌握的基本概念必须清晰,祝同学们学习愉快取得优异成绩！,谢谢！再见！,階瞰勵嶺懂擋擔據撿激濃燭瞳璐磯磷績聯膠膛臨舉蓮蔗蔣講遞輾鍍鍛鍾鍵隆隊駿黛點澤灃潞澄優嬰嶼獄贏應憶擁澳營蔚蔭輿鍰闈陽償擇擅操澤澡燧禧穗簇縱嬪彌幫檜篷縫繁褒錨韓蔓征擘扶十八畫櫃壙歸繢蕢磬纊戴擬抬擠爵濤禮簡糧職舊蕉謹轉