Nghiên cứu quy trình sản xuất xà phòng thân thiện với môi trường từ nguyên liệu tự nhiên ở việt nam

Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA MÔI TRƯỜNG & KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---o0o---- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT XÀ PHÒNG THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG TỪ NGUYÊN LIỆU TỰ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA MÔI TRƯỜNG & KHOA HỌC TỰ NHIÊN -o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT XÀ PHÒNG THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG TỪ NGUYÊN LIỆU TỰ NHIÊN Ở VIỆT NAM GVHD : ThS Lê Thùy Trang SVTH : Phan Thanh Sơn MSSV : 25216503097 Lớp : K25 TNM Thành phố Đà Nẵng, tháng 6 năm 2023 LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến với giảng viên hướng dẫn của em là giảng viên Th.S Lê Thùy Trang Với sự quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo của cô, đến nay em đã có thể hoàn thành đề tài đồ án “Nghiên cứu quy trình sản suất xà phòng thân thiện với môi trường từ nguyên liệu tự nhiên ở Việt Nam” Em xin bày tỏ lòng biết ơn phòng thí nghiệm, tạo điều kiện và cung cấp cho em những trang thiết bị để em có thể hoàn thành được đề tài này Em xin gửi lời cảm ơn và tri ân đến quý thầy cô khoa Môi Trường và Công Nghệ Hóa đã tận tình giảng dạy cho em trong suốt quá trình học tập và rèn luyện ở trường Đại học Duy Tân Sự giúp đỡ của tất cả mọi người là một con đường chứ không phải đích đến sẵn có và với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một học viên, bài đồ án này không thể tránh được những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức của mình Em xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện Phan Thanh Sơn LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan mình đã tham gia làm tại phòng thí nghiệm Căn cứ vào những gì trong quá trình tìm hiểu và được sự hướng dẫn tận tình của giảng viên, nay em thực hiện bài làm với đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản suất xà phòng thân thiện với môi trường từ nguyên liệu tự nhiên ở Việt Nam” Đây là đồ án đề báo cáo cá nhân của em Em xin cam đoan bài chuyên đề này hoàn toàn làm theo hình thức và nội dung tuân theo yêu cầu của giảng viên hướng dẫn Những số liệu và kết quả trong đề tài do em thực hiện trung thực, không sao chép từ bất kỳ nguồn nào khác Mọi tham khảo dùng trong đề tài đều được trích dẫn đầy đủ và ghi rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố Em xin chịu trách nhiệm với những gì mình đã cam đoan Đà Nẵng, ngày… tháng … năm 2023 Phan Thanh Sơn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1 1.1 Sự cần thiết của đề tài 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .3 1.3 Nội dung nghiên cứu .3 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5 1.1 Tổng quan về xà phòng thân thiện với môi trường và an toàn cho sức khỏe 5 1.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu xà phòng thân thiện với môi trường trong và ngoài nước 6 1.2.1 Ở nước ngoài 6 1.2.2 Ở Việt Nam 8 1.3 Tổng quan về nguồn nguyên liệu tự nhiên được sử dụng trong đề tài để tạo xà phòng thân thiện môi trường và an toàn cho người sử dụng 8 1.3.1 Dầu dừa 9 1.3.2 Bã cà phê 10 1.3.3 Cám gạo 11 1.3.4 Tro bếp 13 1.3.5 Sáp ong 14 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Phương pháp khảo cứu tài liệu 15 2.2 Phương pháp thực nghiệm 15 2.2.1 Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ để tạo xà phòng thân thiện với môi trường 15 2.2.2Quy trình thực nghiệm 18 2.3 Phương pháp thống kê, phân tích số liệu, đánh giá kết quả .19 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Kết quả phối trộn các nguyên liệu để tạo xà phòng thân thiện với môi trường và an toàn cho da 20 3.2 Kết quả đánh giá ngoại quan chất lượng sản phẩm thu được 25 Bảng 3.1 Kết quả so sánh các chỉ tiêu của các nghiệm thức 27 3.3 Thảo luận về kết quả của quy trình phối trộn tối ưu các nguyên liệu để tạo ra xà phòng thân thiện với môi trường 28 3.4 Thảo luận về kết quả đánh giá yếu tố ngoại quan của sản phẩm đối với môi trường và sức khỏe người tiêu dùng 28 3.5 Tính khả thi của sản phẩm đối với thị trường 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 31 Kết luận .31 Kiến nghị .31 TÀI LIỆU THAM KHẢO NDMA DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT SLS N-nitrosodimethylamine UV Sodium Lauryl sulfate NT Ultraviolet TCVN Nghiệm thức Tiêu chuẩn Việt Nam DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tiêu chuẩn chất lượng xà phòng 2 Bảng 1.1 Sự khác biệt giữa xà phòng công nghiệp và xà phòng handmade 5 Bảng 3.2 Thành phần các axit béo trong dầu dừa 29 Bảng 3.3 Tính năng của các loại axit béo có trong dầu dừa 29 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cây dừa, trái dừa và dầu dừa 9 Hình 1.2 Bã café 10 Hình 1.3 Cám gạo .12 Hình 1.4 Tro bếp thu được sau khi đốt 13 Hình 1.5 Sáp ong 14 Hình 2.1 Các nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu 16 Hình 2.2 Các thiết bị và dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu 17 Hình 2.3 Quy trình tạo xà phòng trong nghiên cứu 18 Hình 2.4 Một số hình ảnh thực tế của quá trình thực nghiệm .19 Hình 3.1 Mẫu sản phẩm thu được của NT1 .20 Hình 3.2 Mẫu sản phẩm thu được của NT2 .20 Hình 3.3 Mẫu sản phẩm thu được của NT3 .21 Hình 3.4 Mẫu sản phẩm thu được của NT4 .21 Hình 3.5 Mẫu sản phẩm thu được của NT5 .22 Hình 3.6 Mẫu sản phẩm thu được của NT6 .22 Hình 3.7 Mẫu sản phẩm thu được của NT7 .23 Hình 3.8 Mẫu sản phẩm thu được của NT8 23 Hình 3.9 Mẫu sản phẩm thu được của NT9 .24 Hình 3.10 Mẫu sản phẩm thu được của NT10 24 Hình 3.11 Mẫu sản phẩm thu được của NT11 25 Hình 3.12 Mẫu sản phẩm thu được của NT12 25 MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết của đề tài Xà phòng hay xà bông, sọc phòng (phiên âm từ tiếng Pháp: savon) là một chất tẩy rửa các vết bẩn, vết dầu mỡ, diệt vi khuẩn Thành phần của xà phòng là muối natri hoặc kali của axít béo Xà phòng được dùng dưới dạng bánh, bột hoặc chất lỏng Xà phòng trước kia được điều chế bằng cách cho chất béo tác dụng với kiềm bằng phản ứng xà phòng hóa Sản phẩm tạo ra là muối natri hoặc kali của axit béo Vì thế xà phòng được phân loại thành xà phòng cứng (chứa natri) và xà phòng mềm (chứa kali) Loại xà phòng này có một nhược điểm là không giặt được trong nước cứng vì nó tạo các kết tủa với các ion calci và magiê bết lên mặt vải làm vải chóng mục Về sau, xà phòng được sản xuất từ dầu mỏ Cho nên, nó đã khắc phục được nhược điểm trên để có thể giặt được quần áo bằng nước cứng [1] Ngày nay, xà phòng được sản xuất theo quy mô công nghiệp nên nó còn có tên gọi là xà phòng công nghiệp - Commercial Soap - nhưng thường gọi tắt là xà phòng - là hỗn hợp muối natri hoặc kali của acid béo (RCOONa, RCOOK) và một số chất phụ gia (tạo độ cứng, tạo mùi hương…), là nhóm chất hoạt động bề mặt có nguồn gốc từ acid carboxylic Xà phòng được sử dụng dưới dạng bánh, bột hoặc chất lỏng, là một chất tẩy rửa các vết bẩn, vết dầu mỡ (RCOO)3C3H5+3NaOH →3RCOONa+C3H5(OH)3 Xà phòng có công dụng phong phú, được sử dụng nhiều trong đời sống hàng ngày Cụ thể: - Thay cho sữa tắm: Xà phòng chứa thành phần glycerin, có khả năng làm sạch bã nhờn và cung cấp độ ẩm cho cơ thể Nhờ công thức làm sạch dịu nhẹ, ít mùi hương nhân tạo mà xà phòng cục thường được sử dụng thay thế cho sữa tắm thông thường - Thay cồn rửa tay diệt khuẩn: Bên cạnh các loại nước rửa tay thông thường, sử dụng lượng nhỏ xà phòng cục cũng giúp làm sạch da tay mà hoàn toàn không khiến tay khô rát, khó chịu Xà phòng là muối Kali hay Natri của acid béo hay xà phòng tổng hợp đều có hai phần Một là đầu hidrocacbon kị nước, đầu còn lại là đầu ion kim loại ưa nước Đối với các vết bẩn, dầu mỡ bám trên bề mặt thì đầu kị nước sẽ quay vào trong vết bẩn, đầu ưa nước hướng ra ngoài Sau đó sẽ tạo thành mixen là một khối cầu có đầu ưa nước quay ra ngoài tách vết bẩn ra khỏi bề mặt Tùy theo độ tinh khiết của nguyên liệu và kỹ thuật nấu xà phòng cũng như thành phần pha chế, mà có thành phần chất lượng cao, xà phòng giặt chất lượng trung bình và chất lượng thấp Các tiêu chuẩn của xà phòng tắm dạng bánh được trình bày ở Bảng 1.1 SVTH: Phan Thanh Sơn 1 Bảng 1.1 Tiêu chuẩn chất lượng xà phòng Tên chỉ tiêu Loại 77% Loại P.A 80% P.A 1 Khối lượng danh nghĩa của một bánh xà phòng, tính bằng g 10; 25; 50 75; 100 2 Hàm lượng axit béo, tính bằng % so với khối lượng danh 75 ± 1,5 80 ± 1,0 nghĩa 3 Hàm lượng natri hidroxit, tính bằng % so với khối lượng danh 0,05 nghĩa, không lớn hơn 4 Hàm lượng natri clorua, tính bằng % so với khối lượng danh 0,82 nghĩa, không lớn hơn 5 Hàm lượng các chất béo chưa xà phòng hóa, tính bằng % so 1,00 với khối lượng axit béo, không lớn hơn 6 Hàm lượng các chất hữu cơ không xà phòng hóa, tính bằng 1,50 % so với khối lượng axit béo, không lớn hơn 7 Điểm đông đặc của axit béo tách ra từ xà phòng, tính bằng % 35 không nhỏ hơn 8 Chỉ số iốt, tính bằng g iốt có trong 100g axit béo, không lớn 45 hơn 9 Thể tích bột ban đầu của dung dịch 10,5% xà phòng, tính bằng 450 470 ml, không nhỏ hơn (Nguồn: [2]) Mặc dù, xà phòng là nhu yếu phẩm quan trọng trong đời sống của chúng ta, nhưng nó tiềm ẩn nhiều mối nguy không an toàn cho sức khỏe và môi trường Với giá thành rẻ và phong phú về chủng loại, màu sắc, mùi hương nhưng ẩn chứa bên trong nó là những hóa chất độc hại Loại xà phòng được sản xuất từ hóa chất điều chế trong phòng thí nghiệm gây hại cho da nói riêng và sức khỏe người tiêu dùng nói chung Chúng lấy đi lớp màng dưỡng ẩm bảo vệ da và gây cảm giác khô rát khó chịu Cho nên, xà phòng còn được gọi với cái tên là chất hoạt động bề mặt Ở dạng đơn giản, xà phòng được điều chế từ phản ứng hóa học giữa dầu béo, nước và xút Để giảm chi phí, nhà sản xuất xà phòng công nghiệp đã thay thế dầu béo bằng nguyên liệu gốc dầu hỏa Vì vậy, chất hoạt động bề mặt, propylene glycol, chất tạo màu công nghiệp và hương liệu tổng hợp sẽ lấy đi lớp chắn bảo vệ da, làm da trở nên nhạy cảm hơn Nền công nghiệp hóa chất đã tạo ra xà phòng dưới nhiều dạng như xà phòng dưỡng ẩm, xà phòng trắng da và xà phòng diệt khuẩn Nhưng thực ra chúng chỉ là một hỗn hợp hóa học chứ không phải xà phòng Bên cạnh đó, xà bông có chứa chất tiệt trùng như triclosan hay các chất sát khuẩn nhưng rất có hại cho da thường, da mụn Bình thường trên bề mặt da và các lỗ chân lông luôn có hàng triệu vi khuẩn, trong đó 99% vi khuẩn vô hại, nếu không nói là có lợi Và khi có “đối thủ” - dù chỉ là 1%, thì những vi khuẩn SVTH: Phan Thanh Sơn 2