洗涤剂常用原料以及配制原则,常用洗涤剂配制技术

('第二章洗涤剂洗涤剂（detergent）是人们日常生活和工业生产中不可缺少的日用化工产品。近二十年来，我国洗涤剂的生产获得很大发展，1980年全国洗涤剂产量为39万吨，到1993年已增加到166万吨，2000年为205万吨，但人均消费量仍远低于世界平均水平。因此，我国洗涤剂的生产和新产品开发是有广阔前景的。第一节洗涤剂常用原料洗涤剂是由多种原料配伍而成的混合物。洗涤剂性能的优劣取决于所选用原料的品种和质量。洗涤剂原料可分为两大类：一类是主要原料，它们是起洗涤作用的各种表面活性剂；另一类是辅助原料，它们在洗涤过程中发挥助洗作用或赋予洗涤剂以某些特殊功能如柔软、增白等。辅助原料一般用量较少，但也有用量很大的，如洗衣粉中辅助原料硫酸钠的含量可达到50％以上。在本节中主要阐述这些原料的主要性质及作用。一、表面活性剂表面活性剂是洗涤剂的主要原料，很多品种都具有良好的去污、润湿、泡沫、分散、乳化和增溶能力。以前多以配方中含表面活性剂的多少来衡量洗涤剂的优劣。现在，生产洗涤剂的企业一般都采用两种以上的表面活性剂进行复配，有时在较低的表面活性剂含量下，由于多种表面活性剂相互间的协同效应，使洗涤剂也具有良好的洗涤去污能力。常用的表面活性剂主要有如下几种：（1）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。（2）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。（3）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。（4）两性表面活性剂：如甜菜碱等，一般用于低刺激的洗涤剂中。二、洗涤助剂（一）磷酸盐磷酸盐的种类很多，在合成洗涤剂中使用的磷酸盐主要是缩合磷酸盐。现介绍在洗涤剂中常用的几种缩合磷酸盐。1．三聚磷酸钠三聚磷酸钠俗称“五钠”，分子式为Na5P3O11，外观为白色粉末状，能溶于水，水溶液呈碱性，它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，从而提高了洗涤效果。三聚磷酸钠在洗涤过程中还起到“表面活性”的效果，对污垢中的蛋白质有溶胀和1增溶作用；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Na12［（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：Na2O·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2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3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NaBO3·4H2O，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NaBO2，H2O2具有漂白功效，NaBO2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80℃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60℃。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40℃，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50℃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4药品等因素的影响，酶适宜的工作温度一般在50～60℃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5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组分牌号扇牌五洲上海扇牌五洲上海烷基苯磺酸钠303015烷基磺酸钠10三聚磷酸钠302016纯碱4硫酸钠25.53844硅酸钠666CMC1.41.41.2荧光增白剂0.10.10.08表2-2复配型洗衣粉的配方组分牌号组分牌号6白猫北京美加净白猫北京美加净烷基苯磺酸钠20168AEO-913TX-101.5聚醚4皂片3三聚磷酸钠301638纯碱12硫酸钠22.938.820硅酸钠866CMC1.411.4荧光增白剂0.20.20.1对甲苯磺酸钠2.43过硼酸钠1二、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%。7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60℃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。83．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剂溶液缓慢喷入，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CO2，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+Na2CO3C12H25—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9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2-4所示。图2-4高塔喷雾干燥生产洗衣粉的工艺流程1—液体原料贮罐；2—固体原料贮罐；3—液体原料计量器；4—固体原料计量器；5—混合器；6—中间贮罐；7—加压泵；8—高压泵；9—空气贮罐；10—喷嘴；11—升气器；12—粉贮槽；13—皮带计量输送器；14—粉混合器；15—筛子；16—包装机；17—送风机；18—燃烧器；19—环状通风道；20—喷粉塔。21—袋式过滤器；22—排风机家用洗衣粉配方中常含有热敏性物质，如过硼酸钠、酶制剂、香料、非离子表面活性剂等，在受热时易分解。这些组分不能加入到浆料中，需在喷雾干燥后加入，即后配料。10喷雾干燥的装置有两种类型。一种是气液两相由上而下并流的顺流式喷雾干燥塔，当采用此种装置干燥时，雾滴在含水量最高时接触到最热的空气，水分蒸发迅速，蒸发强度大，故干燥塔高度较低，且产量大。但由于雾滴迅速蒸发，颗粒易膨胀而破碎，产生较多的细粉，故多数洗衣粉生产厂不用此种装置。另一种是气相由下往上，液相由上往下的逆流式喷雾干燥装置。采用逆流式装置干燥时，液滴开始时与较低温度的热风接触。表面蒸发速度较慢，内部水分逐步扩散到表面再蒸发。液流边下降边蒸发水分，干燥先从表面开始，颗粒表面不断加厚。当内部含水的颗粒与热风入口处的高温空气相接触时，颗粒内水分气化膨胀，把干燥的表皮冲破，使颗粒呈拳头形。采用逆流式干燥的洗衣粉颗粒一般较硬。表观密度也比较大，控制好操作条件，可获得残余水分适度、颗粒大小适度的洗衣粉，细小的粒子在下降过程中还可以结成较大的粒子，因而降低了产品的细粉量。由于有上述优点，生产洗衣粉多采用逆流装置。用喷雾干燥法生产的粉剂具有下列优点：（1）配方不受限制，能掺入较多的表面活性剂。纯碱也不是必要的组分，故可制成中性的轻垢型的粉状洗涤剂。（2）喷雾干燥的粉剂不含粉尘，不易结块可自由流动，粉剂有较好的外观。粉剂的含水量和表观密度可在一定范围内变动。（3）颗粒呈空心状，表面积大，溶解速度快，使用方便。喷雾干燥法的缺点是设备投资费用大，操作时需耗用较大的能源。5．喷雾干燥和吸收法的组合目前性能优良的洗衣粉中往往配用一定量的非离子表面活性剂。在粉剂中掺入的非离子表面活性剂达到一定量时，就会引起粉剂粘结，造成旋风分离器阻塞，干燥塔塔壁积粉等不良现象。解决这一问题的方法是采用喷雾干燥与吸收法相结合。将造粒成型分两部分进行：烷基苯磺酸钠、肥皂、磷酸盐、CMC等一起喷雾干燥；非离子活性物等难以喷雾的组分用吸收法使之附聚在一部分无机物粉末上，吸收仍可在一般混合器中进行。最后将由吸收法制得的重粉和由喷雾干燥器出来的轻粉相互混合制成最终产品，用这种方法生产洗衣粉时，配方中各种活性物质的含量可在较大范围内变动而不致受到限制。第三节液体洗涤剂的配方和生产工艺液体洗涤剂是仅次于粉状洗涤剂的第二大类洗涤制品。洗涤剂由固态向液态发展也是一种必然趋势，因为液体洗涤剂具有易于配制和节省能源的优点。我国液体洗涤剂最初是生产餐具用和厨房用洗涤剂，近年来在衣用液体洗涤剂的品种和数量上也有很大的发展，可以预言，其发展前景能够超过洗衣粉。下面介绍一些常用的液体洗涤剂制品。一、衣用液体洗涤剂（一）轻垢型衣用液体洗涤剂轻垢型衣用液体洗涤剂以洗涤轻薄贵重的丝、毛、麻等织物为洗涤对象，这些衣物附着的污垢不严重，对去污的要求不太高，但要求洗涤液洗后织物色泽不变，手感柔软，呈低碱性或中性，对皮肤刺激低，性能温和。一般只需将多种表面活性剂复配溶解即可，11而不需添加碱性洗涤助剂。LAS、AES、AEO等是配制轻垢型洗涤剂常用的表面活性剂。LAS浓度较高时，在室温下产品外观易浑浊，为使产品成透明状，可用三乙醇胺中和烷基苯磺酸。但三乙醇胺的价格较贵，所以通常用NaOH部分中和，再用三乙醇胺中和其余的部分，以降低成本。表2-3为轻垢液体洗涤剂的典型配方。表2-3轻垢液体洗涤剂的配方实例组成123烷基苯磺酸1015氢氧化钠0.8三乙醇胺1.53AES（100%）6812AEO-1012650111.52氯化钠适量适量适量色素、香精适量适量适量水余量余量余量（二）重垢型液体洗涤剂重垢型液体洗涤剂的洗涤对象是厚重织物和内衣等污垢严重的衣物。重垢液体洗涤剂有两类：一类为不加助洗剂，表面活性剂含量较高（30％～50％）；另一类加入焦磷酸钾、柠檬酸钠等助剂，表面活性剂含量较低（10％～15％）。重垢型液体洗涤剂配方中以阴离子表面活性剂为主体，产品的pH值一般呈碱性。这类洗涤剂配制技术的关键是助剂的加入，各种助剂加入后应保持透明或具有稳定的外观。烷基苯磺酸的钠盐溶解度优于钾盐，但不及乙醇胺盐，因此在某些配方中采用乙醇胺中和烷基苯磺酸。助洗剂三聚磷酸钠在水中会逐渐水解，不适宜用于液体洗涤剂，而焦磷酸盐在常温下水解很慢，故可用于液体洗涤剂。配方中碱剂可采用硅酸盐，硅酸钾在水中的溶解度优于硅酸钠，如在配方中选用焦磷酸四钾、硅酸钾时，要注意防止烷基苯磺酸盐与它们发生复分解反应变成较难溶的钾盐而析出。为使配方中各组分均能很好地溶解，可加入二甲苯磺酸钾（钠）等助溶剂，助溶剂的用量可达成品量的3％～10％。重垢型液体洗涤剂中一般需加入抗再沉积剂。洗衣粉中常用的CMC在液体洗涤剂中遇到阴离子表面活性剂后会析出并下沉到底部，因此在液体洗涤剂中不宜选用CMC作为抗再沉积剂。即使加入CMC也是选用分子量很低的品种。如果需配制透明度很好的洗涤剂，最好采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为抗再沉积剂。表2-4列出了几种典型的重垢型液体洗涤剂的配方。表2-4垢型液体洗涤剂的配方实例组成123组成123十二烷基苯磺酸10109二乙醇胺3.6单乙醇胺2.3椰子油酸8氢氧化钾(40%)5硅酸钾（100%）4412三乙醇胺2脂肪酸聚氧乙烯醚130PVP（100%）0.7K4P2O7（10%）1212CMC1二甲苯磺酸钾551.2荧光增白剂0.10.2乙醇11加水到余量余量余量其中配方一含有各种助洗剂，配方二为抑泡型液体洗涤剂，配方三中不添加助洗剂，而表面活性剂含量达41％。（三）柔软液体洗涤剂柔软洗涤剂配方中选用的活性物质需兼顾洗涤和柔软纤维的双重作用，使衣物洗涤后膨松柔软。这类洗涤剂配方属于高档洗涤用品，适宜于洗涤羊毛衫、浴巾等。具有柔软效果的洗涤剂一般用非离子与阳离子表面活性剂复配而成，非离子表面活性剂起洗涤作用，阳离子表面活性剂起柔软作用。下列为常用柔软洗涤剂的基本配方：脂肪酸聚氧乙烯醚23纤维柔软剂5乙醇15其他57配方中的常用柔软剂是1631或“洁尔灭”等。如果采用双十八烷基二甲基氯化铵则柔软效果更佳，但它在水中的溶解性能较差，只能制成乳液型的产品。二、织物干洗剂干洗剂是以有机溶剂为主要成分的液体洗涤剂。因为水基洗涤剂虽然使用方便，价格便宜，但许多天然纤维吸水后会膨胀，干燥时又会收缩，使衣物出现褶皱，变形缩水，尤其是羊毛织物更可能发生缩绒，手感变硬，色泽变灰暗等疵病。采用干洗就能避免这些缺点。随着人们生活水平的提高、丝毛织物更加流行，干洗剂的用量将不断增加。（一）干洗剂的组成1．溶剂溶剂是干洗剂的主要成分，用于干洗的溶剂应满足以下几点：（1）不与纤维发生化学作用，不能损伤纤维；（2）挥发性好，洗后能从衣物上迅速蒸发除去；（3）不易着火燃烧或爆炸，使用安全；（4）无难闻异味；（5）不腐蚀干洗机器；（6）去污力好；（7）洗涤过程中溶剂损失少；（8）价格便宜。能基本满足上述条件的物质主要是卤代烃类，如氯乙烯，四氯乙烯、三氯乙烷等，其中以四氯乙烯使用较多。这些有机溶剂对人体均有一定的毒性，使用时须注意防止人体吸入。2．水衣物上的污垢不外乎油溶性污垢和水溶性污垢，还有一部分固体微粒吸附在织物上。采用干洗剂一般可将织物上的油垢和固体污垢除去，但不能将水溶性污垢除去。如果采用增溶技术在有机溶剂中增溶少量水分，就可洗去水溶性污垢，又不会带来水洗的缺点。增溶技术就是在有机溶剂中加入适量表面活性剂，表面活性剂在干洗剂中也形成胶束，能将水增溶在胶束中，提高对水溶性污垢的去除能力。对于不同的干洗剂和不同的洗涤剂浓度应控制不同的水分含量。133．表面活性剂干洗剂中加入表面活性剂的作用在于：（1）使织物在有机溶剂中被润湿和浸透；（2）促使固体污垢脱落和分散；（3）将水增溶在有机溶剂中。干洗剂中使用的表面活性剂的HLB值宜在3～6之间，常用的阴离子表面活性剂有二烷基磺基琥珀酸盐、烷基芳基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐等；非离子表面活性剂有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等。在干洗的溶剂中需含有0.2％～1％的表面活性剂。4．其他助剂干洗剂中的卤代烃与水分作用可能产生对干洗设备有腐蚀作用的卤代氢，为防止这种作用，可加入1，4-二氧杂环己烷、苯并三唑等含氧或含氮化合物作为卤代烃的稳定剂。为使被溶剂洗下的污垢不再沉积到织物上去，可加入柠檬酸盐、C4~6醇类、甜菜碱两性表面活性剂等作为抗再沉积剂。为改善洗后织物的手感和防止静电可加入柔软和抗静电剂。常用的有季铵盐类、咪唑啉类、聚氧乙烯磷酸酯二乙醇胺盐等。如果需保持白色织物的白度和有色织物的亮度，可加入少量过乙酸等过氧酸类漂白剂，活性氧的含量为干洗量的0.002％～0.04％，或者将过氧化物与活化剂混合后加到干洗液中，过氧化物可选用过硼酸钠、过碳酸钠等，活化剂可选用乙酸、苯甲酸酯等。（二）常用干洗剂配方表2-5列出了干洗剂配方两则，供参考。表2-5干洗剂配方实例配方一质量分数配方二质量分数AEO25脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐36四氯乙烯余量羟乙基二甲基硬脂基对甲苯磺酸铵14油酸565011异丙醇10水5四氯乙烯余量上述配方均需用有机溶剂按体积百分比稀释到0.5％再使用，配方一适用于重垢织物干洗，配方二含增溶的水。三、厨房用洗涤剂最早用于厨房的洗涤剂是餐具洗涤剂。随着生产的发展和人们生活水平的提高，厨房用洗涤剂的数量和品种都有很大的发展。现在厨房用洗涤剂的用量仅次于洗衣用洗涤剂，在各类洗涤用品中占第二位。（一）手洗餐具用洗涤剂手洗餐具用洗涤剂除用于洗涤餐具外，还可兼用于洗涤蔬菜、水果和锅、勺等炊具，目前国内生产的餐具洗涤剂多数是手洗餐具用洗涤剂。141．组成和常用原料（1）表面活性剂这类洗涤剂常采用阴离子和非离子表面活性剂配伍，表面活性剂的含量在15％～20％左右，常用的表面活性剂有LAS、AS、AES、AEO等。6501或氧化胺加入餐具洗涤剂中，既起到洗涤剂的作用，又起到增稠和稳泡作用。（2）增稠剂为使液体餐具洗涤剂具有适宜的粘度，可加入适当的增稠剂，羧甲基纤维素、硫酸钠、氯化钠是常用的增稠剂。氯化钠等电解质对AES溶液有较好的增稠效果，但当电解质用量过多时粘度反而会下降，用量以小于1.2%为宜。（3）增溶剂为了防止液体餐具洗涤剂在低温时结冻或变浑浊，在配方中应加入适量的增溶剂。当配方中LAS含量较多时，增溶剂更是不可缺少的，餐具洗涤剂中常用的增溶剂有二甲苯磺酸钠、尿素、聚乙二醇、异丙醇、乙醇等。应当注意的是增溶剂的加入可能引起产品粘度的下降。餐具洗涤剂一般以无色透明为宜。如需着色也以淡色为宜，并且需用食用色素。2．配方实例表2-6列出了手洗餐具用洗涤剂配方两则，供参考。配方一是国产“洗洁精”常用的配方，其中食盐的加入量根据产品需要的粘度而定。原料中6501呈碱性，可加入柠檬酸（或其他酸类）调节产品的pH值为中性。配方二的洗涤剂对油污有良好的去除作用而且发泡性好，适合于洗涤餐具或蔬菜。所选用的表面活性剂对皮肤的刺激性很小，适合于家庭手洗餐具用，其中的丙二醇对皮肤具有润湿和润滑作用。表2-6手洗餐具用洗涤剂配方实例配方一质量分数配方二质量分数LAS10AES（70%活性物）565014乙醇0.2EDTA0.1食盐、柠檬酸适量香精、色素、防腐剂适量去离子水余量油酸钾2.0肉豆蔻酸钾8.0BS-128.0乙醇9丙二醇8.0香精、色素适量色素适量水余量（二）机洗餐具用洗涤剂餐具清洗机的类型有单槽式和多槽式。单槽式洗盘机是在同一槽中完成净洗和冲洗两步操作，而多槽式洗盘机的净洗和冲洗是在两个槽中完成的。机用餐具洗涤剂分为洗涤剂和冲洗剂两类，它们的配方是不同的。1．洗涤剂15餐具洗涤剂运转过程中有水流的喷射作用，因此采用的洗涤剂应该是基本无泡的，即使低泡型的家用洗涤剂也不宜使用。在洗涤剂配方中常用聚醚作为抑泡组分。为了防止泡沫产生，机用餐具洗涤剂中表面活性剂用量很少，而采用增加碱剂的方法来提高去污效果。常用的碱剂为磷酸盐、碳酸盐等，当无机盐含量较多时，产品可制成固体粉末状，表2-7列举了这类产品的配方两则，供参考。表2-7机洗餐具用洗涤剂配方一质量分数配方二质量分数三聚磷酸钠30～40无水硅酸钠25～30碳酸钠15～20磷酸三钠水合物10～15聚醚（pluronicL62）1～3AEO-91三聚磷酸钠20硅酸钠8二氯异氰脲酸钠1.8碳酸钠余量配方一中起去污作用的主要是碱性无机盐类。硅酸钠在碱性介质中还可对金属器皿起到缓蚀作用。pluronicL62是环氧丙烷和环氧乙烷共聚物，用以防止泡沫的产生。配方二中二氯异氰脲酸钠能对餐具起消毒作用。2．餐具冲洗剂冲洗剂加在冲洗的水中，使冲洗液易于从餐具表面流尽。这样可免去人工用布擦干餐具，符合卫生的要求。对冲洗剂还要求在冲洗液体蒸发后，餐具表面特别是玻璃器皿表面不留水纹。冲洗剂通常采用温和的表面活性剂配制而成，表2-8为一例冲洗剂配方。表2-8机洗餐具冲洗剂配方实例组成质量分数组成质量分数蔗糖酯10羧甲基纤维素0.2甘油7丙二醇20乙醇1水余量四、蔬菜水果洗涤剂这类洗涤剂主要用于洗涤蔬菜、瓜果、禽类、鱼类等农副食品。要求洗涤剂不仅能除去这类物品表面的污垢，而且对蔬菜、瓜果表面附着的农药和虫卵等也能有效地去除，并不影响它们的外观色泽和风味。由于洗涤的对象都是食品，因此配方中要求采用微毒或无毒的表面活性剂，脂肪酸蔗糖酯是这类洗涤剂中常用的表面活性剂。现列举这类洗涤剂的配方两则，供参考。表2-9蔬菜和水果洗涤剂配方实例配方一质量分数配方二质量分数脂肪酸蔗糖酯15柠檬酸钠10葡萄糖酸5丙二醇1乙醇9脂肪酸蔗糖酯4山梨醇脂肪酸酯3丙二醇5磷酸氢二钠5磷酸二氢钠116羧甲基纤维素0.15水余量水余量配方一用于洗涤蔬菜、瓜果类食品。配方二用于洗涤家禽、鱼类等，蔗糖酯与碱性无机盐类复配可以洗去表皮的脂肪和血污，还能使禽、鱼类表面所带的细菌除去。五、炊具及厨房设备清洗剂炉灶、锅勺等炊具及灶台、排风扇等厨房设备的清洗对象主要是油污，排风扇上往往具有陈旧性油污。这些污垢都比较难以清除，因此这类清洗剂中有些含较多的表面活性剂，有些含有机溶剂，有些含较强的碱剂，必要时需配入磨料进行擦洗。表2-10炊具和厨房用具清洗剂配方实例（I）配方一质量分数配方二质量分数OP-106LAS2乙醇胺5乙醇20α-蒎烯5水余量油酸单乙醇酰胺乙氧基化物2烷基本磺酸钠5二氧化硅50水余量以上两例配方均用于清洗铁制炊具上的油垢。配方一中含较多的溶剂，适宜于清洗炊具上的陈旧性油垢。配方二中含50％的二氧化硅，产品呈膏状，在炊具表面有较好的摩擦作用，有利于油膜的清除。表2-11炊具和厨房用具清洗剂配方实例（III）配方三质量分数配方四质量分数AEO4王基酚聚氧乙烯醚硫酸钠2单乙醇胺5乙二醇单丁醚5乙醇3香料0.1水余量丙二醇8AEO0.5EDTA0.2乳酸1.6三乙醇胺2.3乙醇15丙烷2水余量厨房中油脂污垢长期受热和空气的氧化作用后，形成粘性褐色树脂状物质，这类油垢极难除去。厨房排气风扇上往往存在这种粘性油垢。配方五的产品适宜清洗这类油垢，其中的乙二醇单丁醚对树脂状油膜有较好的溶胀作用。配方六可罐装成喷雾型产品，适宜用于清洗冰箱等塑料制品的表面，其中的乳酸具消毒作用，可对冰箱进行消毒，丙烷是抛射剂。六、居室用清洗剂（一）门窗玻璃清洗剂门窗玻璃是居室中首先需要经常清洁的部位，玻璃是硅酸盐的无定形固溶体，易受17酸碱的侵蚀。在潮湿的空气中玻璃表面很容易吸附各种污垢。吸附的方式除物理吸附外，也可能由于硅酸盐骨架中的剩余键力而发生化学吸附，有些污垢较牢固地附着在玻璃表面。玻璃暴露在城市空气中，表面易吸附油污，如果不用清洗剂，这类污垢也难以去除。对于玻璃清洗剂要求不损伤玻璃，将清洗剂喷洒于玻璃表面，用干布（或其他软质材料）擦拭即能去除污垢，使玻璃表面光洁明亮。表2-12列举了玻璃清洗剂参考配方二则。表2-12玻璃清洗剂配方实例配方一质量分数配方二质量分数脂肪醇聚氧乙烯醚0.3椰子油酸聚氧乙烯醚3乙二醇单丁醚3乙醇3氨水2.5防腐剂、色素、香精适量水余量硅氧烷乳液2.5乙二醇单丁醚6二丙醇甲基醚1.5异丙醇330%月桂酰肌氨酸钠0.3氨水适量防腐剂、香精适量水余量配方二中氨水的加入量以达到pH值等于9为宜。配方二含有硅氧烷乳液，用它擦拭后玻璃更光亮并有抗水效果。（二）地面清洗剂地面污垢主要是含有油垢的尘土，也可能有果汁等饮料的残留斑迹。地面清洗剂以表面活性剂的水溶液为主体。表2-13列举了地面清洁剂配方二则，供参考。表2-13地面清洁剂配方实例配方一质量分数配方二质量分数烷基苯磺酸钠3异丙醇12松油2水余量烷基苯磺酸钠2.5壬基酚聚氧乙烯醚1高分子共聚物0.5EDTA0.1水余量配方一对地面上含油垢的尘土有较强的清洗能力。但产品属强碱性，仅适合对水泥、陶瓷等地面的清洗。配方二作用比较温和，可用于木质地板的清洗，地板清洗后还具有增亮效果，其中高分子共聚物是丙烯酸／丙烯酸乙酯／甲基丙烯酸甲酯／苯乙烯四元共聚物，单体的组成和聚合物的分子量对清洗效果均有影响。（三）地毯清洗剂地毯不同于其他织物，地毯洗涤时很难漂清。为克服这一困难，专门创造了独特的清洗方式。这种方法是先使洗涤剂产生泡沫，然后用海绵将泡沫搓在地毯上。地毯上的污垢在洗涤剂和机械力的作用下，被吸取出来并包入泡沫中。泡沫具有很薄的壁和巨大的表面积，其中的水分能很快地挥发掉，污垢则干涸成松脆的灰尘粒子，随后被吸尘器吸走或刷子刷去。18有些表面活性剂，例如脂肪醇硫酸酯钠盐或镁盐在脱水干燥后变得很松脆，这样就很容易从地毯上除去，因此它们是配制地毯清洗剂的合适原料。尽管如此，一部分表面活性物仍可能被吸入纤维，干燥后遗留在地毯上，这些遗留下来的沉积物易吸附污垢，使清洗后的地毯很快又变脏了。为克服这一缺陷，可改用更易结晶的表面活性剂如磺化琥珀酸单酯钠盐，使吸附在地毯纤维上的表面活性剂更松脆而容易被吸走。还可在清洗剂中加入胶体二氧化硅、纤维素粉、树脂的泡沫粒子等多孔性固体粉末作为载体，将地毯上的洗出物吸附在载体上，然后被吸除。如有必要，在地毯清洁剂中还可加入抗静电剂（如烷基磷酸酯盐）和杀菌剂。表2-14列举地毯清洗剂配方两则，供参考。表2-14地毯清洗剂配方实例配方一质量分数配方二质量分数氢氧化钠5十二烷基苯磺酸钠2月桂醇聚氧乙烯醚21，3-二甲基-2-咪唑啉酮10水余量脲醛树脂微粒30十二烷基硫酸钠4沉淀硅酸15水余量配方一呈碱性，该洗涤剂能除去聚酯地毯上的咖啡、饮料、番茄酱色渍和墨渍等。配方二中含吸附污垢的载体，喷洒于化纤或羊毛地毯上，然后真空吸去污垢，去污率高。（四）家具油漆表面清洗剂这类清洗剂用于清除家具表面的污垢，不能损伤漆面，并具有增亮的作用。表2-15列举了这类清洗剂的配方两则，供参考。表2-15家具油漆表面清洗剂配方实例配方一质量分数配方二质量分数脂肪醇硫酸钠1065015C10~18脂肪醇聚氧乙烯醚4六偏磷酸钠3二甲苯磺酸钠4色素、香精适量水余量亚麻油4770%异丙醇47乙酸6配方一中加入六偏磷酸钠可使pH值调节到7～7.5。配方二中亚麻油为干性油，在家具表面能形成薄膜，使表面光亮并有持久效果。（五）浴室用清洗剂浴室用清洗剂主要用于清洗浴室的瓷砖和浴缸，污垢主要是皂渣，要求清洗剂能清除皂垢，为了保护瓷釉，不宜采用强碱性的原料。表2-16列举了浴室用清洗剂的配方数则，供参考。表2-16浴室用清洗剂配方实例19配方一质量分数配方二质量分数十二醇聚氧乙烯醚7C4~6多元羟基羧酸5聚丙二醇5水余量新洁尔灭10TX-1020EDTA1单乙醇胺0.7水余量配方一中不含溶剂，因此无溶剂的气味，呈弱酸性，不刺激皮肤，不损伤釉面，适宜于清洗浴室中的瓷砖和浴缸的光滑表面。配方二中含阳离子表面活性剂，具有杀菌功能，用它清洗浴缸时可以起到消毒作用。该清洗剂也可用于清洗其他需要消毒的器皿。（六）厕所清洁剂厕所用清洁剂是清除厕所卫生器具表面的污物及厕所间的臭味，达到去垢、除臭、杀菌的目的。厕所间及便池内的污物主要为尿碱、水锈和便溺物及水中污物附着在卫生器具表面形成的污垢，以及细菌分解尿素而产生氨气和硫化氢等有刺激性气味的气体。另外，还存在有害的细菌。针对上述这些污垢，厕所清洁剂中除洗涤剂外，还应有除垢剂、杀菌剂、除臭剂等组分。目前市场上供应的厕所清洁剂在使用方法上可分为人工清洗和自动清洗两大类。前者可用于清洗多种卫生器具，后者只能投放在抽水马桶的水箱中，使之起到自动清洗作用。1．人工清洗用的厕所清洁剂这类清洁剂可以是液体产品，也可以配制成固体粉末状。为了清除尿碱及锈斑，一般都含有强酸性物质。表2-17列举了这类清洁剂的配方两则，供参考。表2-17人工清洗用的厕所清洁剂配方一质量分数配方二质量分数硅铝酸镁0.9汉生胶0.45EDTA四钠盐11-羟乙基-2-油酸咪唑啉1浓盐酸（37％）20新洁尔灭2水余量十二烷基苯磺酸钠5硫酸氢钠75硫酸钠14.9二氧化硅5香料、色素适量配方一去污斑效果好，并有消毒作用。其中盐酸及络合剂EDTA协同作用起到去除尿碱及锈斑的作用。1-羟乙基-2-油酸咪唑啉起缓蚀作用，季铵盐表面活性剂为消毒剂。汉生胶是一种耐酸性高分子物，起增稠剂的作用，延长清洗剂在器壁上停留的时间。该配方产品具有较强的腐蚀性，使用时必须带上乳胶手套，避免与皮肤接触。配方中虽然有缓蚀剂，但也要防止与金属器件接触，以免遭受腐蚀。如果以草酸、柠檬酸等有机酸取代配方中的盐酸，则腐蚀性大大降低，作用比较缓和，仍有较好的去污迹效果，但原料成本较高。配方二为固体粉末状。可用此产品对厕所中污迹进行擦洗。其中硫酸氢钠为酸式盐，有助于去除污斑，二氧化硅作为磨料，起摩擦作用。202．抽水马桶清洁剂这类清洁剂往往制成块状固体，放在有孔的塑料盒中，投放入抽水马桶的水箱内，固体中的有效成分缓慢释放于水中，放水时即起到冲洗作用。清洗剂的配方中含有表面活性剂、除垢剂、杀菌剂等。可选用草酸、柠檬酸、水杨酸等有机酸或其他络合剂作为除垢剂。有些组分可兼顾数种功能，如酸类还可防止产生氨气；水杨酸同时具有除垢、除臭、消毒的功能；如加入硫酸铜，则兼有抑制NH3及H2S气体溢出的效果。制作这类产品的关键是控制有效成分在水中释放的速度，使一块产品的使用期在一个月以上。为此需选用在水中溶解度较小的物质作为骨架，将有效组分包在里面，这样就减慢了块状清洁剂在水中的溶化崩解，因此这种骨架材料又称崩解速度调节剂。生产时先将骨架材料加热熔融，然后将有效组分加入调和均匀，香精等易挥发物或受热易分解的物质在温度稍低时加入。将拌匀的混和物压成块状即为成品。此时有效物质微粒的周围均被骨架材料包覆，而达到缓慢释放的效果。据资料介绍，聚乙二醇脂肪酸酯、高碳醇的聚氧乙烯醚、环氧乙烷环氧丙烷共聚物等可作为骨架材料。它们分子结构中要求的EO数均较高，通过变化EO数及环氧乙烷与环氧丙烷的比例，可以达到在水中缓慢溶解的要求。高碳脂肪酸及其钠盐的混和物也可用作骨架材料，这种混合物可在脂肪酸中加入少量NaOH而获得。如其中钠盐比例愈高则溶解愈快，因此可采用变化配方中NaOH用量的方法来调节产品在水中崩解的速度。表2-18抽水马桶清洁剂配方实例配方一质量分数配方二质量分数羧乙基纤维素12水杨酸甲酯3.5硫酸钠8.5精制水1.5色素、防腐剂适量EO-PO型聚醚余量次氯酸钙35硫酸镁10AEO-710硅酸钙5聚乙二醇（6000）双硬脂酸酯40七、汽车用清洗剂1．汽车外壳清洗剂汽车外壳的污染主要是尘埃、泥土和排出废气的沉积物，这类污染适宜用喷射型的清洗系统进行冲洗，在这种清洗系统中应采用低泡型清洗剂。另外，汽车面漆对清洗介质比较敏感，不宜使用溶剂型为主的清洗剂。参考配方如表2-19所示。表2-19汽车外壳清洗剂实例组成质量分数组成质量分数K122TX-103AEO-92聚醚7聚磷酸盐86上述配方为粉剂，应用时配成溶液。212．具有上光效果的汽车用清洗剂这类清洗剂常含有蜡类物质。用这类清洗剂擦洗汽车外壳，同时有清洗和上光功能，参考配方如表2-20所示。表2-20具有上光效果的汽车用清洗剂组成质量分数组成质量分数氧化微晶蜡4.2油酸0.7液体石蜡2.5CMC0.4聚二甲基硅氧烷2.4辛基酚聚氧乙烯醚5脂肪酸聚氧乙烯醚1.2甲醛0.2水余量3．汽车发动机清洗剂发动机清洗剂是随汽车用的燃油同时注入油箱中，添加量为燃油量的0.1％～5％。随着燃油的运行，不断地除去燃料系统的零部件上附着的污垢（如油状、胶状物质和炭沉积等），发挥清洁作用。它对污垢去除速度快，不论是低温还是高温区域，都能彻底清除燃烧系统的污垢。配方如表2-21所示。表2-21汽车发动机清洗剂配方实例组成质量分数组成质量分数油酸10异丙醇胺428%氨水5水5丁基溶纤剂10丁醇10煤油35.5机油20TX-100.54．汽车窗玻璃抗雾剂在冬季，汽车的窗玻璃易产生雾，如果挡风玻璃上有雾，则影响视线。抗雾剂施于玻璃上，可抗止雾膜产生，有效期可维持数天。抗雾剂也可用于浴室镜面和眼镜玻璃的抗雾，表2-22列举了抗雾剂配方一例。表2-22汽车窗玻璃抗雾剂配方实例组成质量分数组成质量分数十二烷基硫酸钠5烷基磺基琥珀酸酯钠2月桂醇1异丙醇10丙二醇20蒸馏水62八、金属清洗剂在机械加工、机器维修和安装过程中须去除金属表面的各种污垢。清洗金属的传统方法是碱液清洗和溶剂清洗。碱液清洗是用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠等碱剂的水溶液清洗，这种方法清洗成本低，但碱对某些金属有腐蚀性，而且对矿物油脂的清洗效果差；溶剂清洗是用汽油、煤油等有机溶剂清洗，虽然清洗效果好，但溶剂易着火很不安全，且浪费22了油料。因此相继开发了以表面活性剂为主要原料的各种水基金属清洗剂，代替了传统的清洗剂。这类金属清洗剂既有很好的清洗效果，又无溶剂清洗剂的弊端，在现代机械工业中已获得广泛应用。对水基金属清洗剂的基本要求是：能迅速清除附于金属表面的各种污垢；对金属无腐蚀，清洗后金属表面洁净光亮，并对金属有一定的缓蚀防锈作用；不污染环境，对人体无害，使用过程安全可靠，原料价格便宜。表2-23列举了这类清洗剂配方两则，供参考。表2-23金属清洗剂配方实例配方一质量分数配方二质量分数脂肪醇聚氧乙烯醚24月桂酰二乙醇胺18油酸三乙醇胺25油酸钠5水余量85％磷酸3无水柠檬酸4甲基乙基酮3辛基酚聚氧乙烯醚2水88配方一产品是常用的一种金属清洗剂，对金属具有一定的缓蚀防锈效果。配方二的产品用于清洗不锈钢表面的污垢。九、液体洗涤剂的配制工艺液体洗涤剂配制工艺非常简单，一般采用间歇式批量化生产工艺。这是因为液体洗涤剂产品品种繁多，根据市场需要可及时变化原料和工艺条件。液体洗涤剂的生产工艺流程主要是原料准备、混用或乳化、混合物料的后处理及成品包装。这些化工单元操作设备主要是带搅拌的混合罐，高效乳化设备，各种过滤器，各种计量设备，物料贮罐和灌装设备。液体洗涤剂的生产工艺虽然简单，但是工艺条件和产品质量控制是非常重要的。主要控制手段是物料质量的检验，用料的计量和配比，温度控制，粘度调节，pH值和最后产品质量检验。1．原料处理液体洗涤剂原料至少是两种甚至更多，熟悉所使用原料的物理化学特性，确定合适的物料配比和加料顺序是相当重要的。按照工艺要求选择适当原料，并做好原料预处理。如有些原料应预先加热熔化，有些原料用溶剂预溶，然后才加到混配罐中混合。所有物料的计量是十分重要的，工艺规定中应按加料量确定称量物料的准确度、计量方式和计量单位，然后选择计量设备，如计量泵、计量槽、秤、台秤等。有些原料要求预先处理，应预先滤去一些机械杂质，使用的主要溶剂（主要是水），应进行去离子处理等。液体洗涤剂生产设备的材质多选用不锈钢、搪瓷玻璃衬里等材料，其中若含有重金属、铁等杂质都可能对产品带来有害的影响。2．混配或乳化为了制得均相透明的溶液型或乳液型液体洗涤剂产品，物料的混配或乳化是关键工序。在按照预先拟定的配方进行混配操作时，混配工序所用设备的结构，投料方式与顺序，混配工序的各项技术条件，都体现在最终产品的质量指标中。混配过程的投料顺序一般是先将规定量去离子水先投入锅内，调节温度同时打开搅拌器，达40～50℃时边加料边搅23拌，先投入易溶解成分，AES较难溶解，先加入增溶成分如甲苯磺酸钠或其他易溶的表面活性剂，再投入AES，避免出现AES的凝胶。用LAS与AES复合型活性剂配制液体洗涤剂时，应十分注意在过程中控制pH及粘度，若pH>8.5，再继续投入其他成分会出现混浊，使产品不易呈透明状。影响产品的粘度的因素很多，如各种原料投入量是否准确，原料中的杂质尤其是无机盐，各成分的配伍性，甚至加料顺序等都会严重影响产品的粘度和透明度。混配工序操作温度不宜太高，投料过程一般温度约40℃，投完全部原料后要在40～60℃范围内继续搅拌至物料充分混合或乳化完全后为止。料液温度在降至40℃以下时，在搅拌下分别加入防腐剂、着色剂、增溶剂等各种添加剂，最后加入香料，待搅拌均匀后送至下道工序。3．混合物料的后处理此工序可以说是把好液体洗涤剂产品质量的最后一道关。无论生产透明溶液还是乳液，在包装前还要经过一些后处理，以保证产品质量或提高产品的稳定性。在混合和乳化操作时，要加入各种物料，难免带入或残留一些机械杂质，或产生一些絮状物，这些都直接影响产品外观，所以物料包装前的过滤是必要的。经过乳化的液体，其稳定性较差，最好再经过均质工艺，使乳液中分散相的颗粒更细小、更均匀，得到稳定的产品。由于搅拌作用和产品中表面活性剂的作用，有大量的微小气泡混合在产品中，气泡有不断冲向液面的作用力，可造成溶液稳定性较差，包装计量时不准。一般采用抽真空排气工艺，快速将液体中的气泡排出。将物料在老化罐中静置贮存几个小时，在其性能稳定后再包装。对于绝大部分液体洗涤剂都是使用塑料瓶包装，要严格控制灌装量、做好封盖、记载批号、合格证等，包装质量同产品内在质量同等重要。实训2合成洗涤剂的配制一、实训目的1．掌握粉状洗涤剂配制的方法和操作；2．提高动手能力和操作技能。二、实训内容（一）洗衣粉的配制工艺1．操作原理利用中和吸收成型工艺制备洗衣粉。磺酸与碳酸钠中和时，不希望产生CO2，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+Na2CO3C12H25—C6H4—SO3Na+NaHCO32．操作配方组分质量分数组分质量分数24纯碱7.5硅酸钠8三聚磷酸钠28CMC1硫酸钠36荧光增白剂0.2十二烷基苯磺酸18水23．操作步骤取一200mL烧杯，加入纯碱、硅酸钠、硫酸钠、三聚磷酸钠、CMC、荧光增白剂等粉状，混合均匀。在不断搅拌下缓慢加入十二烷基苯磺酸，混合均匀，喷入水，促使中和反应迅速进行，混合均匀后，放置陈化24h，即为洗衣粉产品。该产品呈浅黄色，如需制得白的洗衣粉，可加入1分过硼酸钠或次氯酸钠等漂白剂。（二）餐具洗涤剂的制备1．操作原理利用十二烷基苯磺酸与氢氧化钠中和反应十二烷基苯磺酸钠（LAS）。LAS、AEO、6501等表面活性剂混配成洗涤剂，用氯化钠调节粘度。2．操作配方组分质量分数组分质量分数十二烷基苯磺酸8氢氧化钠1AEO-9465014苯甲酸钠0.5NaC饱和溶液2.5茉莉香精0.2水余量3．操作步骤取一200mL烧杯，加入水、氢氧化钠、苯甲酸钠，溶解后，加入十二烷基苯磺酸，缓慢搅拌，发生中和反应。待十二烷基苯磺酸溶解后，加入AEO、6501，搅拌溶解，用硫酸或氢氧化钠调节pH值为7.5，加入香精，混合均匀，加入NaCl饱和溶液，调节粘度。静置脱除泡沫，即可灌装。思考题1．合成洗涤剂常用的助剂有哪些？简述它们在洗涤剂中的作用？2．洗衣粉配方主要应考虑哪些原则？3．简述间歇配料投料次序。4．洗衣粉成型的方法有哪些？高塔喷雾干燥的工艺流程是怎样的？5．洗衣粉为什么要进行后配料？6．简述液体洗涤剂的配制过程，你对这一过程有何评价？请提出改进意见。7．请根据所学的知识拟订一种洗衣粉配方和一种手洗餐具洗涤剂配方。8．配制液体洗涤剂时，如果透明度不好或粘度低，应如何如何处理和如何调整配方？25',)