ỨNG DỤNG CHẤT HOẠT ĐỘNG bề mặt TRONG các sản PHẨM tẩy rửa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CƠNG NGHỆ HĨA BÀI BÁO CÁO MƠN CƠNG NGHỆ CÁC CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT TRONG CÁC SẢN PHẨM TẨY RỬA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : Nguyễn Thị Bích Thuyền Lương Huỳnh Vũ Thanh SINH VIÊN THỰC HIỆN MSSV Nguyễn Vũ Trường 2033080 Trần Công Minh 2063982 Vũ Trung Kiên 2063970 Nguyễn Thành Luân 2063978 Trần Văn Phòng 2063995 Lớp CNHH K32 Nhóm:14 Năm học 2009 - 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa MỤC LỤC MỤC LỤC trang MỞ ĐẦU trang PHẦN I CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH TẨY RỬA trang I.1 Định nghĩa chế tẩy rửa trang I.1.1 Định nghĩa tẩy rửa trang I.1.2 Cơ chế tẩy rửa trang I.2 Vai trò CHĐBM trang I.2.1 Giảm sức căng bề mặt nước lấy bẩn trang I.2.2 Chống chất bẩn tái bám trang I.2.3 Là chất tạo bọt trang I.3 Ảnh hưởng môi trường nước đến tẩy rửa trang PHẦN II CÁC LOẠI CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CÓ TÁC DỤNG TẨY RỬA trang II.1 Các CHĐBM anion trang II.1.1 Các ankyl aren sulfonat trang II.1.2 Các Akyl sulfat trang II.1.3 Các Ankyl sulfonat trang II.1.4 Các xà phòng trang II.2 Các CHĐBM nonion trang II.2.1 Các rượu béo etoxy hóa trang II.2.2 Các rượu – amit trang 10 II.2.3 Các polyglycerol ete trang 10 II.2.4 Các ankyl polyglucosit (APG) trang 10 II.3 Các CHĐBM cation trang 10 PHẦN III TẦM QUAN TRỌNG CỦA CHĐBM TRONG CÁC SẢN PHẨM TẨY RỬA trang 11 III.1 Công thức bột giặt trang 11 III.1.1 Công thức tạo bột cổ điển trang 11 III.1.1.1 Công thức giặt tay trang 11 III.1.1.2 Công thức bột giặt dành cho giặt máy trang 11 III.1.2 Công thức cổ truyền không tạo bọt trang 12 III.2 Sản phẩm tẩy rửa dạng lỏng trang 12 III.3 Phân tích tầm quan trọng CHĐBM sản phẩm tẩy rửa trang 13 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa PHẦN IV SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA trang 14 IV.1 Sản xuất xà phòng trang 14 IV.2 Sản xuất bột giặt trang 16 IV.3 Sản xuất chất tẩy rửa dạng lỏng trang 17 PHẦN V KẾT LUẬN trang 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO trang 20 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa MỞ ĐẦU ☺ Đã từ lâu, số nhu cầu sinh hoạt hàng ngày, xà phòng chất tẩy rửa tổng hợp thuộc loại thiếu Chẳng nhóm sản phẩm cịn sử dụng nhiều ngành khác kinh tế quốc dân Số liệu World Market Analyses cho thấy nhu cầu tẩy rửa giới (đơn vị tính 1000 Tấn) Năm 1991 1992 1993 1994 1995 1996 Xà 5149 5095 5035 4995 5084 5076 % 24.4 24.5 24.3 24.1 23.8 23.7 Chất tẩy rửa dạng 1208 1227 1289 1278 1323 1339 % 5.7 6.1 6.2 6.2 6.2 6.2 Bột giặt 12904 12675 12664 12555 12859 13245 % 61.3 60.9 61.2 60.7 60.1 62 Bột nhãn/gen 210 213 222 312 341 359 % 1 1.1 1.5 1.6 1.7 Chất tẩy rửa dạng nước 1595 1536 1484 1544 1797 1357 % 7.6 7.4 7.2 7.5 8.4 6.3 Tổng 21066 20796 20694 20684 21404 21372 Khối lượng sản xuất cho thấy mức tiêu dùng bột giặt trung bình khoảng 4.5 kg/người/năm Tuy nhiên có phân bố khơng đồng giới ĐỒ THỊ BIỂU THỊ MỨC TIÊU DÙNG CHẤT TẨY RỬA CỦA NGƯỜI TÊU DÙNG TRÊN THẾ GIỚI NĂM 1996 9.8 Kg/người/năm 10 9.5 4.5 3.8 2 Nhật Bắc Mỹ Tây Âu Châu Mỹ ĐNA - Phi Châu La Tinh Úc Châu Hình Hiện thi trường có nhiều mặt hàng bột giặt(omo, fix, viso…), nước rửa chén ( sunlight , Mỹ hảo …) xà tắm ( safeguard, Lifeboy, dove, X men…) Mỗi nhà sản sản xuất có cơng thức phối chế khác nhau, Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa nguyên tắc thành phần chất tẩy rửa Các thành phần có chúng là: chất hoạt đơng bề mặt (CHĐBM), tác nhân làm mềm nước, tác nhân tạo môi trường bazơ, chất chống bám, chất làm tăng bọt, chất làm mềm vải, chất tạo hương, chất xúc tác sinh học Trong CHĐBM thành phần khơng thể thiếu Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa PHẦN I CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH TẨY RỬA: I.1 Định nghĩa chế tẩy rửa: I.1.1 Định nghĩa tẩy rửa: Sự tẩy rửa định nghĩa “làm mặt vật thể rắn, với tác nhân riêng biệt, chất tẩy rửa, theo tiến trình lý hóa khác hẳn với việc hịa tan thơng thường” 1.1.2 Cơ chế tẩy rửa: Quá trình tẩy rửa xảy theo bước sau: Dung dịch tẩy rửa nước làm giảm sức căng nước, nước thấm sâu vào xơ sợi Quá trình lấy bẩn Quá trình chống tái bám chất bẩn CHĐBM tạo bọt, chất bẩn không tan tập trung lên bề mặt bọt bị đẩy hay phân tán vào dung dịch dạng huyền phù, treo lơ lửng I.2 Vai trò CHĐBM: I.2.1 Giảm sức căng bề mặt nước lấy bẩn ra: CHĐBM làm giảm sức căng bề mặt nước làm cho vải thấm ướt hoàn tồn Mỗi phân tử CHĐBM có đầu nước, đầu bị phân tử nước hút đầu không ưa nước – đầu đồng thời vừa đẩy nước vừa hút vào chất dầu mỡ bẩn Các lực ngược kéo chất bẩn làm chúng treo lơ lửng nước dạng hòa tan, nhũ huyền phù Khuấy đảo tay hay máy giặt giúp kéo hẳn chất bẩn khỏi bề mặt cần làm Các vết bẩn phân cực dùng CHĐBM anion, vết bẩn khơng phân cực dùng CHĐBM khơng ion VD : chế tẩy rửa vết bẩn có chất béo: Dầu mỡ Nước Sợi Dung dịch chất tẩy rửa Dầu mỡ Sợi Hình 2: CƠ CHẾ TẨY RỬA CÁC VẾT DẦU MỠ Ban đầu, sợi có dính vết bẩn dạng dầu mỡ ngâm môi trường nước Do sức căng bề mặt nước lớn nên nước tách hòa tan vết bẩn Khi hòa tan chất tẩy rửa vào nước, dung dịch chất tẩy rửa có sức căng bề mặt nhỏ nước Dung dịch thấm sâu vào sợi vải lơi vết dầu mỡ ra, vết dầu mỡ lấy treo lơ lửng dạng nhũ tương dung dịch đồng Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa I.2.2 Chống chất bẩn tái bám: Các vết bẩn dung dịch tẩy ưa kỵ nước Các hạt ưa nước phân tán vào nước không bị tái bám Ngược lại hạt kỵ nước lại có khuynh hướng bám trơ lại vải Trong dung dịch tẩy rửa, phần lớn bề mặt vải hạt bẩn tích điện âm Các CHĐBM anion bị hút vào hạt bẩn sợi làm tăng hàng rào tĩnh điện chúng hạt giúp phân tán hạt bẩn ổn định, ngăn tái bám Nhưng đến nồng độ vết bẩn CHĐBM định, nồng độ anion cao tái bám tăng nén ép lớp điện tích kép bao bọc bề mặt sợi hạt - - - Bề mặt hạt bẩn (tích điện âm) - - - - - - - - CHĐBM anion (mang điện âm) Bề mặt sợi (tích điện âm) Hình 3: CƠ CHẾ CHỐNG TÁI BÁM Các CHĐBM nonion có dây kỵ nước phân tử dài tính chống tái bám lớn Các chất nonion hấp phụ vào bề mặt sợi hạt bẩn hướng phần ưa nước Hàng rào lập thể tạo lớp nước hydrat hóa ngăn chặn hạt tiến lại gần sợi, chống lại tái bám Nhưng thực tế CHĐBM nonion có khả chống tái bám thấp anion CHĐBM cation khơng có tác dụng chống tái bám, khơng thích hợp cho việc giặt tẩy CHĐBM cation tích điện dương, bề mặt vải tích điện âm chúng bám vào vải nên khơng có tác dụng chống tái bám I.2.3 Là chất tạo bọt: CHĐBM tạo bọt làm cho chất bẩn không tan tập trung lên bề mặt bọt bị đẩy Một CHĐBM hay hỗn hợp CHĐBM có khả tạo bọt tối đa quanh cmc Với loại CHĐBM, cmc nhỏ khả tạo bọt lớn Đối với alky sulfat, chiều dài dây Cacbon tăng độ hịa tan cmc giảm, khả tạo bọt tăng; di chuyển nhóm ưa nước vào dây hay dùng dây Cacbon mạch nhánh làm tăng cmc từ làm giả khả tạo bọt Chất HDBM không ion tạo bọt ion nước Để tăng khả tạo bọt người ta thêm vào thành phần phụ da, chất hữu có cực làm giảm cmc CHĐBM Các chất tăng cường bọt bột giặt, nước rửa chén, dầu gội đầu mono hay dietanol amid tạo bọt bền, mịn I.3 Ảnh hưởng môi trường nước đến tẩy rửa: Mơi trường nước cứng có chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ làm kết tủa xà bông, giảm bọt Do bột giặt có chứa thành phần có tác dụng làm mềm nước Ta sử dụng chất tạo phức ortho phosphat, pyro phosphat, di Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa phosphat, tri phosphat (tên gọi khơng xác tripolyphosphat TPP), EDTA (etylen Diamin Tetra-acetat), NTA (Nitrilo Tri-acetic) … Nhưng chất tạo phức có chưa phospho cung cấp dinh dưỡng cho thực vật sống nước tảo, làm cho chúng phát triển nhanh nên tiêu thụ nhiều O2 hòa tan nước vào ban đêm làm cá chết hàng loạt nên hạn chế dùng Sử dụng chất tạo môi trường kiềm có tác dụng đệm để trì môi trường Các chất thường sử dụng TPP, Na2CO3, NaHCO3, silicat Trước đây, người ta sử dụng TPP phổ biến Zeolit (các silicat) từ từ thay carboxylat loại polymer phân giải sinh học tăng tốc silicat vào thị trường Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa PHẦN II CÁC LOẠI CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CÓ TÁC DỤNG TẨY RỬA: Các chất hoạt động bề mặt thành phần sản phẩm tẩy rửa Nó có tác dụng tẩy vết bẩn ngăn cản tái bám chất bẩn lên vải Chất hoạt động bề mặt sử dụng sản phẩm tẩy rửa CHĐBM anion nonion Tuy nhiên tính phong phú vết bẩn, mơi trường tẩy rửa, đối tượng cần tẩy rửa nên CHĐBM đáp ứng hồn tồn u cầu Việc lựa chọn CHĐBM phụ thuộc điều kiện nghiên cứu: Nhiệt độ tẩy rửa Các đối tượng cần tẩy rửa (loại sợi dệt) Trạng thái môi trường (nước cứng hay khơng) Mức bọt Sản phẩm có phosphat khơng Hình thức chất tẩy rửa (lỏng, bột thường hay bột đậm đặc) Phương trình bào chế (tự động hay NTR- Non Tower Route, theo thuật ngữ Anglosaxon) Ngoài việc chọn lựa tùy thuộc vào số lượng chất lượng thành phần khác Có thể sử dụng kết hợp CHĐBM ion nonion Các CHĐBM thường sử dụng sản phẩm tẩy rửa như: II.1Các CHĐBM anion: II.1.1 Các ankyl aren sulfonat: Công thức hóa học chúng: R SO3Na Các ankyl aren sulfonat CHĐBM anion quan trọng để sản xuất đa số loại bột giặt bán thị trường Thực nghiệm cho thấy tính HĐBM chúng phụ thuộc nhiều vào nhóm Ankyl: Gốc ankyl mạch thẳng có khả tẩy rửa tốt so với ankyl mạch nhánh Gốc ankyl phân nhánh thì CHĐBM tương ứng dễ tan nước Mặt khác ankyl mạch nhánh khó bị phân hủy sinh học Gốc ankyl bậc I có tính tẩy rửa tốt Nhóm phenyl sulfat vị trí nguyên tử carbon số gốc ankyl khả tẩy rửa cực đại gốc ankyl thẳng có số nguyên tử carbon khoảng 11 đến 14 Khi nhóm phenyl di chuyển vào mạch khả tẩy rửa giảm II.1.2 Các Akyl sulfat: Cơng thức hóa học chúng: R – CH2OSO3Na Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa Chúng este axit sulfuric rượu béo R gốc hidrocarbon có từ đến 17 nguyên tử carbon Người ta phân biệt ankylsulfat bậc bậc tùy thuộc bậc rượu Ankylsulfat bậc có khả tẩy rửa Nhóm sulfat gần đầu mạch carbon khả tẩy rửa tốt Khả tạo bọt mạch hidrocarbon dài II.1.3 Các Ankyl sulfonat: Cơng thức hóa học chúng: RSO3Na Trong cơng nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, người ta thường dùng ankyl sulfonat bậc hai R1 R2 CH – SO3Na Tính chất tẩy rửa tốt chiều dài mạch carbon C14 Trong môi trường nước cứng tác dụng xấu hẳn so với ankyl aren sulfonat II.1.4 Các xà phòng: Xà phòng muối Na K với axit béo Cơng thức hóa học chúng: RCOONa Nguyên liệu sử dụng để sản xuất xà phòng tốt axit béo bão hịa có gốc hidro carbon từ C12 đến C18 Nếu mạch carbon có nhiều 18 nguyên tử carbon, tính tẩy rửa tốt có độ tan nhiệt độ thường nên khơng thể tính HĐBM Nếu mạch carbon có 12 nguyên tử carbon khả tẩy rửa tạo bọt (có nhiều bọt bọt khơng bền) chúng có độ hịa tan cao Người ta thấy mạch carbon có 14 nguyên tử carbon tốt cho tẩy rửa Xà phịng có nhược điểm không hoạt động môi trường pH thấp, bị thuỷ phân thành axit béo môi trường trung tính (pH = 7); dễ tạo thành muối khơng tan mơi trường nước có ion Ca2+, Mg2+ II.2 Các CHĐBM nonion: CHĐBM không ion (nonionic) ngày sử dụng rộng rãi chúng có khả hoạt động môi trường nước cứng, môi trường chứa lượng lớn chất điện ly, chứa nhiều ion kim loại nặng môi trường pH thấp II.2.1 Các rượu béo etoxy hóa: Cơng thức hóa học chúng: R – O – (CH2CH2O)nH Trong CHĐBM không ion thương mại, sản phẩm làm từ rượu béo với oxit etylen loại dùng nhiều ngày Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa II.2.2 Các rượu – amit: Cơng thức hóa học chúng: R–C–N H CH2 – CH2 – OH O Akyl monoetanolamit Các ankyl monoetanolamit sử dụng để tăng ổn định bọt công thức gốc ankyl ete sulfat (nước rửa chén dầu gội đầu) Chúng có đặc tính làm đặc sệt, làm óng ánh làm mềm, tùy theo dây carbon R II.2.3 Các polyglycerol ete: Cơng thức hóa học chúng: R – (OCH2 – CH )n – OH CH2OH R – CH – CH2 – (OCH2 – CH – CH2)n – OH OH OH Các chất hoàn toàn phù hợp với da có đặc tính tạo bọt tốt II.2.4 Các ankyl polyglucosit (APG): Cơng thức hóa học chúng: CH2OH H OH O O OH O R n Trong n từ đến 3, R gốc hidro carbon có tử đến 13 nguyên tử Carbon Các chất sử dụng công thức bột, thường sản phẩm lỏng, nước rửa chén Chúng dịu với da mặt khác chúng dễ phân hủy sinh học II.3 Các CHĐBM cation: Các CHĐBM cation khơng thích hợp cho tẩy rửa Chúng có tác dụng làm mềm vải, đưa chúng vào bột giặt, kết hợp với anion tạo muối khơng tan Vì cần có sản phẩm để làm mềm vải riêng sử dụng sau giặt Một số trường hợp đưa chất làm mềm vải vào phải thay đổi thành phần thêm số phụ gia khác, nhiên sản phẩm chưa sử dụng nhiều Ngoài CHĐBM cation cịn có tác dụng tẩy trùng, ta sử dụng chúng để tẩy trùng cho quần áo Trang 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa PHẦN III TẦM QUAN TRỌNG CỦA CHĐBM TRONG CÁC SẢN PHẨM TẨY RỬA: III.1 Công thức bột giặt: III.1.1 Công thức tạo bột cổ điển: III.1.1.1 Công thức giặt tay: Thành phần Tỉ lệ (% Khối lượng) Anionic ABS LAS 15 – 30 Nonionic 0–3 TPP – 20 Silicat Na – 10 Cacbonat Na – 10 Sulfat Na 20 – 50 Cacbonnat Ca – 15 Bentonit (set) /calcit – 15 III.1.1.2 Công thức bột giặt dành cho giặt máy: Trong trường hợp cơng thức khác biệt ít: - Sự có mặt khơng có mặt photphat - Sự có mặt chất tẩy trắng : perborat/TEAD perborat/ SNOB Thành phần Tỉ lệ (% khối lượng) Công thức có Photpho Cơng thức khơngcó Photpho Anionic 10 – 20 10 – 20 Nonionic 0–5 0–5 TPP 15 – 30 - Silicat Na – 15 – 15 Cacbonat Na – 15 – 20 Sulfat Na – 15 – 30 Xà - 1.5 0–2 Perborat Na – 15 – 15 TAED SNOB 0– 0–4 Polime 0–2 0–5 Zeolit - 15 – 35 Trang 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa III.1.2 công thức cổ truyền không tạo bọt: Thành phần Tỉ lệ (% khối lượng) Châu Âu Hoa Kỳ Nhật Bản Anionic – 15 – 22 15 – 25 Nonionic 3–7 0–6 0–4 Chất xây dựng + Chất khác 30 – 45 30 – 50 25 – 40 Perborat 15 – 25 - - 2–5 - - 15 – 25 15 – 30 25 – 40 TAED Tác nhân phụ Sự khác biệt cơng thức chỗ tỉ suất Anionic cao, khơng có tác nhân tẩy trắng tác nhân chống bọt công thức Hoa Kỳ Nhật Bản III.2 Sản phẩm tẩy rửa dạng lỏng Thành Phần Tỉ lệ (% khối lượng) Công thức A Công thức B LAS Trietanolamin 15 30 Rượu béo Etoxy hóa ( OE ) 30 15 Axit stearic 15 15 Axit Xitric 0.2 0.2 - - Phosphonic 0.3 0.3 Proteaza 0.05 0.05 Chất tẩy quang học 0.25 0.25 Nhũ tương Silicon (DB 110) 0.2 0.2 Rượu 10 10 1,2_Propan dion 5 Trietanolamin dùng để điều chỉnh pH 7 Nước 17 17 Axit Dietylentriamin Pentametylen CHĐBM không ion dùng nước rửa chén với tỉ lệ thấp để điều chỉnh bọt, ổn định bọt, tăng cường khả hoạt động môi trường nước cứng, hai da Trang 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa III.3 Phân tích tầm quan trọng CHĐBM sản phẩm tẩy rửa: Trong công thức pha chế trên, ta thấy sản phẩm tẩy rửa có chứa nhiều thành phần khác nhau, cơng thức khơng giống hồn tồn số lượng hóa chất sử dụng Nhưng nhìn chung tất cơng thức có chứa CHĐBM Các CHĐBM thành phần khơng thể thiếu, chúng có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt nước, giúp nước thẩm sâu vào sơ sợi để hòa tan vết bẩn Đối với chất bẩn khơng tan, chúng bị CHĐBM lấy ngồi dạng huyền phù Sau CHĐBM tạo bọt để đẩy bụi bẩn lên trên, không cho chúng tái bám trở lại Nhìn chung, tưởng tượng khơng có CHĐBM chất tẩy rửa q trình tẩy bẩn khơng xảy Các thành phần khác thành phần phụ có tác dụng cải thiện khả tẩy rửa Vai trò thành phần phụ: Sulfat natri : Khi thêm vào dung dịch CHĐBM chất điện ly đó, thí dụ: NaCl, Na2SO4 tượng tạo micelle xảy nồng độ thấp giảm lượng CHĐBM cần thiết giặt giũ Silicat natri (Thủy tinh lỏng): Ổn đinh bọt, ngăn cản bẩn tái bám vào vải Trong bột giặt làm tăng độ bền bột, ngăn không cho chúng bị dính vào nhau, đảm bảo bột ln tơi xốp Các muối peoxit: Có tính chất tẩy trắng, khử khỏi vải chất bẩn có màu như: nước trà, nước hoa quả,… Khi hòa tan vào nước, nguyên tử oxy hoạt động tách có tác dụng oxy hóa mạnh Trong có Napeborat, NaBO2.H2O2.3H2O chất bột trắng chứa 10.38% oxy hoạt động dùng nhiều công nghiệp Bentonit (xà phịng vơ cơ): Thành phần nhơm silicat (80-90%) Khi cho vào nước, khơng tan mà trương nở thể tích đến lần, chuyển thành dạng gel Nhờ tính nhũ hóa mà giữ dung dịch chất bẩn mà xà phòng, chất tẩy rửa lấy (tuy nhiên bị hấp thụ phần lên vải) Các muối phosphat: Natripoliphotphat Na5P3O10 tăng tính kiềm, giảm độ cứng nước tạo phức với ion Ca2+, Mg2+ Carbonat natri: Tạo di trì mơi trường kiềm, thủy phân chất bẩn có nguồn gốc dầu mỡ, mồ Trang 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa PHẦN IV SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA: IV.1 Sản xuất xà phòng: Các loại dầu mỡ Trộn theo tỉ lệ thích hợp Tẩy trắng, khử mùi Xà phịng hố Nước muối bão hoà Rửa nước muối nhiều lần (3 lần) Nước muối, glycerin, kiềm dư Loại muối (bằng dung dịch NaOH lỗng) Thu hồi glycerin Sấy khơ (sấy chân khơng) Hồn tất Xà phịng Hình 4: SƠ ĐỒ Q TRÌNH SẢN XUẤT XÀ PHỊNG Ngun liệu sử dụng để sản xuất xà phòng tốt axit béo bão hịa có gốc hidro carbon từ C12 đến C18 Nếu mạch carbon có nhiều 18 nguyên tử carbon, tính tẩy rửa tốt có độ tan nhiệt độ thường nên khơng thể tính HĐBM Nếu mạch carbon có 12 ngun tử carbon khả tẩy rửa tạo bọt (có nhiều bọt bọt khơng bền) chúng có độ hòa tan cao Người ta thấy mạch carbon có 14 ngun tử carbon tốt cho tẩy rửa Trong giai đoạn tẩy màu, sử dụng phương pháp sấy chân không (90 C ) chưng cất lôi nước để lấy dầu mỡ sử dụng chất hấp phụ than hoạt tính, bentonit hoạt hóa axit Giai đoạn xà phịng hố, ta thường sử dụng dung dịch kiềm NaOH KOH Ta sử dụng dung dịch NaOH để sản xuất xà phòng cứng, sử dụng dung dịch KOH để sản xuất xà phòng mềm Dung dịch Na2CO3 khơng dùng để xà phịng hố, sử dụng để trung hoà axit béo dư sản xuất xà phòng Trang 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa Phản ứng xà phịng hóa: CH2 – OCOR1 CH – OCOR2 R1COONa + 3NaOH R2COONa R2COONa CH2 – OCOR3 CH2 – OH + CH – OH CH2 – OH Giai đoạn rửa nước muối: Việc rửa nước muối nhằm tăng tỉ trọng pha lỏng từ đẩy xà phịng lên Ngồi việc làm cịn để tận thu xà phòng Để thấy rõ điều ta xét phản ứng thủy phân xà phòng : RCOONa RCOO- + Na+ Phản ứng phản ứng thuận nghịch, xà phòng RCOONa Khi cho muối ăn vào hỗn hợp, nồng độ Na+ tăng lên làm cho phản ứng dịch chuyển theo chiều tạo xà phịng, ta thu lượng xà phịng tối đa Giai đoạn hồn tất, xà phòng sau sấy trộn với chất màu, hương liệu, phụ gia … máy trộn trục vít, sau đưa qua trục cán, đưa qua máy đùn (có phận hút chân khơng để loại bỏ bọt khí) làm đồng xà phịng Xà phịng đùn thành dài, liên tục, cắt thành bánh nhỏ theo chiều dài xác định, sau dập khn định hình, lượng xà phịng dư q trình dập khn thu hồi đưa trở lại máy đùn Thu hồi glycerin: glycerin thu hồi để sử dụng cho mục đích khác, cấu tử quý Phần dung dịch cho vào thiết bị chưng cất chân không để thu hồi glycerin với nồng độ 8% Trang 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa IV.2 Sản xuất bột giặt: Khơng khí, nước,bụi Các chất rắn Các chất lỏng Nước Cột phun Bột bền Các thành phần khác Enzy m Chất lỏng Dầu thơm Bột thành phẩm Khơng khí nóng (3000C) Sản xuất bột Bột giặt gói Phối trộn thành phần khác Đóng gói Hình 5: SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC SẢN XUẤT BỘT GIẶT Việc sản xuất bột giặt truyền thống chia làm ba giai đoạn chính: Tạo hỗn hợp lỏng - đặc (kem nhão) với nguyên liệu chịu nhiệt độ cao, sau phun thành bột: Hỗn hợp có cách trộn nguyên liệu phosphat, zeolit, carbonat natri, sulfat natri, chất hoạt động bề mặt, polyme, chất tẩy quang học Một số cẩn trọng cần thực hiện, chẳng hạn axit béo cần phải trung hoà riêng máy trộn riêng trước cho vào hỗn hợp kem nhão Hỗn hợp khuấy trộn mạnh để tạo đồng Sau hỗn hợp đưa vào máy trộn thứ hai mà thời gian lưu kiểm tra phép hydrat hố muối vơ Hỗn hợp sau bơm áp suất cao lên vịi phun có đường kính định tháp rơi luồng khơng khí nóng (khoảng 3000C) Sau ta thu bột Bột để nguội từ từ sau chuyển ngồi khí trời Ta có bột bản, sau để nguội ta thêm vào thành phần nhạy cảm hơn: Các thành phần nhạy cảm (enzym, perborat, TAED, dầu thơm) cần thêm vào nhiệt độ 350C để tránh phân huỷ nhiệt Trang 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa Giai đoạn cần nhấn mạnh thao tác thêm enzym vào, cần có biện pháp an toàn tránh gây ảnh hưởng đến sức khoẻ cơng nhân Sau bột hồn chỉnh đóng gói IV.3 Sản xuất chất tẩy rửa dạng lỏng: Axit Sulfonic NaOH LES NI Chất tạo màu chất tạo mùi Nước khử khoáng Thùng trộn Thùng trộn Cánh khuấy Thành Thành phẩm phẩm HìnhSƠ 6: ĐỒ SƠ ĐỒ PHẨM LỎNG BÀOBÀO CHẾCHẾ SẢNSẢN PHẨM LỎNG Phần lớn chất tẩy rửa dạng lỏng sản xuất bồn trộn có máy trộn khác Hình sơ đồ sản xuất sản phẩm tẩy rửa dạng lỏng khơng liên tục Q trình sản xuất có số yếu tố ảnh hưởng đến tính ổn định sản phẩm: Thứ tự nguyên liệu đưa vào Nhiệt độ Tốc độ khuấy Trước tiên người ta đưa nước vào máy trộn khuấy Trong bồn phụ, cần người ta điều chế xà phòng, dung dịch CMC Na Sau đó, Trang 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa người ta cho vào bình khuấy trộn (ln ln khuấy trộn với tốc độ vừa phải) chât silicat natri, CMC Na, LAS Na, oleat kali, chất tẩy quang học Sau hỗn hợp đun nóng đến nhiệt độ khoảng 600C đến 700C Khi đạt nhiệt độ người ta ngưng đun thêm vào lượng TPP xác định, tiếp tục khuấy có hỗn hợp đồng Xong người ta thêm CHĐBM không ion làm nguội hỗn hợp (luôn tình trạng khuấy trộn) xuống nhiệt độ khoảng 300C đến 350C Sau người ta thêm vào nước thiếu (chẳng hạn nước bị bốc trình điều chế), chất tạo màu, chất tạo mùi, enzym… Trang 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa PHẦN V KẾT LUẬN Hiện thị trường có nhiều sản phẩm lên quan đến tẩy rửa Hầu hết sản phẩm thành phần quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm chất có khả tẩy rửa (CHĐBM) Từ trình sản xuất chất tẩy rửa thường ý đến việc nghiên cứu đến tính CHĐBM Trong CHĐBM thường sử dụng để sản xuất sản phẩm tẩy rửa CHĐBM loại Anion, nonion số cation Đặc biệt hiên sản phẩm dùng CHĐBM anion tính đặc trựng chúng Trang 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa TÀI LIỆU THAM KHẢO Louis Hồ Tấn Tài – “Các sản phẩm tẩy rửa chăm sóc cá nhân” – 1999 Mai Hữu Khiêm – “Hóa lý” – ĐHBK TpHCM – 1994 Lê Thị Ngọc Trâm – “Đề cương môn học công nghệ chất hoạt động bề mặt” Trần Kim Quy – “Tổng hợp CHĐBM” – Nha xuất TpHCM – 1989 Trang 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa PHẦN II CÁC LOẠI CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT CÓ TÁC DỤNG TẨY RỬA: Các chất hoạt động bề mặt thành phần sản phẩm tẩy rửa Nó có tác dụng tẩy vết... download : add luanvanchat@agmail.com Ứng dụng chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa nguyên tắc thành phần chất tẩy rửa Các thành phần có chúng là: chất hoạt đông bề mặt (CHĐBM), tác nhân làm mềm nước,... chất hoạt động bề mặt sản phẩm tẩy rửa PHẦN IV SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA trang 14 IV.1 Sản xuất xà phòng trang 14 IV.2 Sản xuất bột giặt trang 16 IV.3 Sản xuất chất tẩy rửa dạng