đồ án
Trang 1Chúng em chân thành cảm ơn các thầy cô bộ môn đã giúp chúng em bổ sungnhững kiến thức để hoàn thành quyển đồ án thiết kế này Đặc biệt chúng em xin chânthành cảm ơn thầy Hồ Sơn Lâm đã tạo điều kiện cho chúng em có dịp hệ thống lại cáckiến thức đã học đồng thời giúp chúng em đưa những kiến thức đã học vào thực tế,cũng như có thêm những kiến thức mới mẻ của những chuyên ngành không thuộcchuyên ngành đang theo học, bài tập đồ án này cũng giúp chúng em có nhũng cái nhìntoàn diện hơn về kết cấu một công ty mà chúng em có thể sẽ có dịp làm việc trongtương lai.
Tuy nhiên vì sự hiểu biết của chúng em có hạn nên không tránh khỏi những saisót trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đồ án Chúng em rất mong thầy cô thông cảmvà kính mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô để hoàn thiện được những kiếnthức còn thiếu sót.
Trang 2NHẬN XÉT ĐỒ ÁNGiáo viên hướng dẫn: Thầy Hồ Sơn Lâm
Trang 3Với nền kinh tế phát triển như hiện nay đã kéo theo sự cạnh tranh ngày càng gaygắt giữa các doanh nghiệp, do đó để có thể tồn tại và đứng vững trên thị trường thì phảiluôn theo sát xu hướng phát triển của thị trường
Trong quá trình hội nhập hiện nay nền kinh tế Việt Nam ngày càng năng độngvà phát triển, đời sống nhân dân ngày càng được cải thiện, thu nhập cũng cao hơn Từđó, nhu cầu của họ cũng ngày càng cao hơn, với những đòi hỏi về những sản phẩm cóchất lượng tốt hơn, đặc biệt là các sản phẩm được xem là những mặt hàng thiết yếutrong sinh hoạt hàng ngày Trước những nhu cầu, đòi hỏi và xu hướng thay đổi tiêudùng của người dân, các nhà sản xuất đã không ngừng tung ra thị trường những sảnphẩm mới, kiểu dáng đẹp, bao bì và đóng gói hấp dẫn, chất lượng sản phẩm được nângcao để bắt kịp với xu hướng của thị trường.
Bột giặt là một trong những sản phẩm thiết yếu không thể thiếu trong cuộc sốngcủa mỗi gia đình Đối tượng sử dụng bột giặt chủ yếu là những người nội trợ, bên cạnhđó phải kể đến đối tượng là sinh viên Trong cuộc sống xa nhà, đa số sinh viên đềusống tự lập, từ việc ăn, mặc, ở cho đến việc giặt giũ hàng ngày đều phải tự làm Trênthị trường hiện nay không chỉ có một loại bột giặt duy nhất mà có rất nhiều loại bột giặtkhác nhau như: OMO, TIDE, NET, LIX, VISO,… mỗi loại có chất lượng, mẫu mã, giácả khác nhau Như vậy người tiêu dùng sẽ có nhiều lựa chọn hơn khi mua hàng.
Với đề tài này, chúng em mong muốn thành lập một công ty 100% vốn ViệtNam chiếm lĩnh thị trường nội địa và vươn ra thế giới, điều mà hiện tại rất nhiều doanhnghiệp nhà nước hiện nay vẫn chưa thực hiện được.
Trang 4Chất tẩy giặt tổng hợp ra đời đầu tiên vào năm 1913 khi nhà hóa học Bỉ làReichler tổng hợp được C17H33SO3Na (Natri xeti sunfonat) Năm 1916 người ta tổnghợp được muối Nảti của axit disopropil naphtalein sunfonic để thay thế xà phòng vớitên thương mại là Nekal Từ đó các chất giặt tổng hợp nối tiếp nhau xuất hiện.
Bột giặt tổng hợp là một trong những hợp chất tẩy rửa thông dụng nhưng nóxuất hiện khá muộn so với xà phòng Năm 1987 bột giặt được sản xuất và tên của nótrở thành quy ước chung trên toàn thế giới.
I.1.2 Lịch sử phát triển:
Bột giặt được sản xuất lần đầu tiên bằng phương pháp sấy phun cổ điển và có tỉtrọng 300-550g/l.Và nắm bắt được thị hiếu của người tiêu dùng vào năm 1980 Nhật đãsản xuất ra bột giặt đậm đặc có tỉ trọng 750-900g/l, đây cũng là bước ngoặt quan trongcho sự phát triển của công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp.Và bột giặt siêu mạnh cũnglần lượt xuất hiện ở Châu Âu và Mỹ theo yêu cầu của người tiêu dùng.Vào những năm90 của thế kỷ XX, giới quý tộc Châu Âu và Mỹ xem bột giặt đậm đặc là thứ không thểthiếu trong quá trình giặt tẩy.Và rồi bột giặt dạng viên nén với tỉ trọng >1200g/l đãđược phát triển và sản xuất ở Châu Âu vào năm 1998 Năm 2000 nó mới được ngườitiêu dùng ở Bắc Mỹ biết đến.
Công nghệ sản xuất bột giặt bao gồm thiết bị trộn nguyên liêu tạo hỗn hợp lỏng,tháp sấy phun, bơm và thiết bị cấp nhiệt với nhiệt độ cao để tạo hạt sau khi sấy.Vàonăm 1990 đã có sự phát triển công nghệ mới, đó là công nghệ không “tháp” Đây làcông nghệ hoản thiện hơn, giai đoạn sấy khô trong tháp sấy phun được thay thế bằng
Trang 5năng suất nghiền lớn.
Cũng trong năm 1990 ngành công nghiệp tẩy rửa ở Châu Âu đã có bước pháttriển mới và cho hiệu quả cao hơn, nó cũng là một dạng tháp nhưng không phải thápsấy phun và làm khô bằng nguyên liệu hoặc các chất độn Để đạt được sản phẩm có tỉtrong cao phụ thuộc vào sự sắp xếp của các chất tẩy rửa và phương pháp sản xuất theobảng dưới đây:
Công nghệ này sử dụng cho nhiều phương pháp khác nhau như: phương pháptạo bột ướt sử dụng nước, nước-chất kết dính hoặc phương pháp hồ(chất tẩy rửa) trongthiết bị sấy( fluidized-bed, linear or round), nghiền hay kết hợp sấy và nghiền.
Điểm khác biệt của công nghệ này là tạo ra sản phẩm có chất lượng cao hơncông nghệ kết khối.Trong phương pháp này nguyên liệu có kích thước lớn sẽ được làmmịn Nhờ đó, các chất hoạt động bề mặt anion, hợp chất NI, chất xây dựng có thế dễdàng thay đổi thành phần bằng cách thêm hoặc bớt những chất này Sản phẩm của nóđược sử dụng nhều trong công nghiệp tẩy rửa và nhu cầu ngày càng tăng cao.
I.1.3 Phân loại bột giặtI.1.3.1 Bột giặt truyền thống
Bột giặt “truyền thống” hay còn gọi là bột giặt “quy ước” hay “cổ điển” là loạibột giặt có đặc tính chính là các thành phần phụ chiếm tỷ lệ rất cao ( chất trợ giúp choquá trình, chất độn …) vì vậy có tính năng tẩy rửa thấp.
Trang 6Tỷ trọng của chúng thay đổi trong khoảng 200 g/l ~700 g/l.
Bột giặt truyền thống gồm có hai loại sản phẩm dành cho hai đối tượng sửdụng khác nhau:
• Tạo bọt ( thường dùng cho giặt tay).
• Không tạo bọt ( thường dùng cho máy giặt).
I.1.3.1.1 Bột giặt có tạo bọt
Các chất hoạt động bề mặt dùng trong loại bột giặt này phần lớn là loạianionic như: LAS, PAS Các CHĐBM NI đôi khi được thêm vào với lượng thấp hơn4 -5 lần so với CHĐBM anionic.
Lượng chất xây dựng được dùng với mức độ tùy thuộc vào độ cứng của nước,loại vết bẩn cũng như giá thành, thông thường người ta thường dùng STPP, NatriSilicate, Natri Carbonate.
Các thành phần phụ khác như Natri Sulphate, Calcit … giúp bổ túc công thức,tăng tỷ trọng và giảm giá thành Các thành phần khác như chất tẩy quang học,enzyme… chiếm hàm lượng rất nhỏ.
Ví dụ về công thức bột giặt tạo bọt:
I.1.3.1.2 Bột giặt không tạo bọt
Ở loại bột giặt này, các thành phần cũng tương tự như loại tạo bọt, điểm khácbiệt giữa chúng là có sự hiện diện của các tác nhân chống bọt.
Ví dụ về công thức bột giặt không tạo bọt:
Trang 7Vì vậy, các nhà sản xuất cũng cho ra đời những sản phẩm có tỷ trọng cao hơnbằng nhiều phương pháp khác nhau Qua nhiều năm sau, công ty KAO của NhậtBản đã tung ra thị trường một loại bột giặt đậm đặc với tỷ trọng cao tạo ra một xuhướng phát triển mới cho thị trường bột giặt.
Bột giặt đậm đặc có đặc điểm phối trộn như sau:
• Gia tăng tối đa các thành phần hoạt động ( giảm thiểu luợng chất độn)• Tăng tỷ trọng lên đến 600-900 g/l thậm chí 1000 g/l
Chính vì vậy, bột giặt đậm đặc hội tụ các ưu điểm sau:• Đối với người tiêu dùng
o Một sản phẩm thực tiễn ( dễ dàng vận chuyển, lưu trữ và định lượng).
o Một kỹ thuật công nghệ mới mẻ có tính cách mạng về giặt tẩy có được mọi ưuđiểm của các bột giặt sản xuất theo công nghệ sấy phun mà không vấp phải nhữngđiều bất thuận tiện của các bột pha trộn khô và được sử dụng đến ngày nay nhờ
Trang 8phương thức sản xuất mới.• Đối với việc buôn bán:
o Ít choán chỗ để trưng bày và lưu trữ các sản phẩmo Thu được lợi nhuận cao
• Đối với nhà sản xuất:
o Đi tiên phong trên một thị trường thật sự đổi mới.
o Lợi nhuận cao hơn ( ít bao bì hơn, giá phân phối sản phẩm thấp hơn).o Một bước tiến quan trọng hơn trong việc giảm gây ô nhiễm môi trường.
Nguyên tắc thành lập công thức bột giặt đậm đặc:
Để thành lập công thức cho các sản phẩm đậm đặc, người thành lập công thức phải:• Loại bỏ bất cứ thành phần nào thật sự không ích lợi cho khả năng hoạt độngcủa sản phẩm (các chất hay tác nhân phục vụ cho hoạt động tẩy rửa như sulphatnatri chẳng hạn).
• Giảm lượng nước trong sản phẩm Người ta thường dùng perborate monohydrate hơn là perborate tetra hydrate cổ điển.
• Dùng các nguyên liệu đậm đặc nhất mà các phương pháp đo đạc cỡ hạt lầnlượt giúp lấp đầy tất cả các “khoảng trống” , và phủ đầy phần bên trong của các hạtrỗng.
Tuy nhiên, để có được bột giặt đậm đặc cần lưu ý hai yếu tố:
• Sự gia tăng các thành phần có hoạt tính trong công thức và loại tối đa cácchất độn và nước.
• Sự gia tăng tỷ trọng của bột giặt.
Trong đó, vấn đề chính vẫn là gia tăng hàm lượng chất hoạt động bề mặt Ví dụ về công thức bột giặt đậm đặc:
Có phosphateKhông có phosphate
Trang 9I.1.4.Tình hình sử dụng trên thế giới:
Các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân là những sản phẩm tiêu dùng hàngđầu của con người và các cộng đồng xã hội Xã hội ngày càng phát triển thì nhucầu sử dụng các loại sản phẩm này càng tăng Ngày nay, người ta còn phân biệt cácnước phát triển và đang phát triển dựa vào nhu cầu sử dụng các sản phẩm tẩy rửa vàchăm sóc cá nhân Điều này cho thấy, các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân giữmột vai trò rất quan trọng trong đời sống của con người.
Khác với các nước đang phát triển với chất tẩy rửa chính dành cho hầu hết cáchình thức giặt tẩy là xà phòng, tại các nuớc phát triển, các sản phẩm tẩy rửa có nhiềuchủng loại và chức năng hơn để đáp ứng nhu cầu chuyên biệt của người tiêu dùngnhư: các sản phẩm dùng cho áo quần mặc hàng ngày, các chất làm mềm vải, các chấtlau chùi gia dụng thích hợp với từng đối tượng tẩy rửa khác nhau, các dạng sản phẩmchăm sóc cá nhân…
Mức tiêu dùng trung bình tính trên phạm vi toàn thế giới đối với chất tẩy rửalà: 4.5kg/người/năm Đối với các nước phát triển thì mức tiêu thụ là 9.8-9.9kg/người/năm Riêng đối với khu vực Đông Nam Á, châu Úc và Châu Phi , mức tiêu
Trang 10thụ chỉ khoảng 2kg/người/ năm.
Biểu đồ 1.1 Mức tiêu dùng các sản phẩm giặt tẩy năm 1996
Bảng 1.1: Thống kê mức sản xuất các sản phẩm tẩy rửa trên thế giới (đơn vị 1000 tấn)
(theo số liệu của “World Market Analyses”.)
Loại chấttẩy rửa
1991 1992 1993 19941995199620002001
Xà phòngcứng %
510822.30Chất tẩy rửa
tổng hợp %
13746.0Bột nhão
(gel) %
3921.7Chất tẩy
rửa lỏng (%)15957.6
15676.8
Trang 11Tổng cộng: 21006 20766 20694 20684 21404 21372 21971 22903
Qua bảng thống kê, ta thấy rõ ràng nhu cầu về bột giặt chiếm tỉ lệ khá cao,khoảng 60-63% tổng lượng sản phẩm tẩy rửa trên thế giới Điều này cho ta thấy,bột giặt là loại sản phẩm không thể thiếu được trong đời sống và là sản phẩm chủyếu trên thị trường chất tẩy rửa.
Biểu đồ 1.2 : So sánh mức độ tiêu thụ bột giặt với các chất giặt tẩy khác ở 1 số nước
tính trên mức tiêu thụ đầu người trong năm 2006( nguồn: w w w.ewaonline.de/journal/2007_03 pd f ).
Biểu đồ 1.3: Mô tả mức độ tiêu thụ các dạng sản phẩm bột giặt
Nguồn: (Trích từ sách: Laundry detergent của tác giả E Smulder).
Trang 12trường, và mang nguồn lợi nhuận to lớn cho các đơn vị sản xuất.
I.1.5.Tình hình sản xuất bột giặt trong nước:
Cũng như khắp nơi trên thế giới, tại Việt Nam, thị trường sản phẩm tẩy rửađang ngày một phát triển, đa dạng và phong phú Tuy nhiên, mức tiêu thụ chất tẩyrửa của người Việt Nam còn khá thấp khoảng 2.5 kg/người/năm ( chủ yếu là bột giặtquy ước) và được dự đoán là sẽ tăng theo đà tăng dân số Một điều đáng chú ý kháclà các sản phẩm tẩy rửa gia dụng chiếm phần lớn thị phần chất tẩy rửa trong nướccòn các chất tẩy giặt trong công nghiệp như dệt, nhuộm, may… chưa được quan tâmnhiều.
Tại thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và cả nước nói chung, các sản phẩm tẩyrửa dạng bột của công ty liên doanh LeverViso chiếm thị phần cao nhất ( trên 60%)với sản lượng khoảng trên 100 tấn/tháng với các nhãn hiệu OMO, Viso…Trong đó,sản phẩm bột giặt đậm đặc ( có hàm lượng chất tẩy rửa khoảng trên 20%) chỉ chiếmdưới 20% thị phần với nhãn hiệu OMO Ngoài ra, còn có một công ty khác cũngchiếm thị phần khá cao với nhãn hiệu Tide ( có hàm lượng chất tẩy rửa trên 25%)là công ty P&G.
Trang 13thụ lớn nhất nước- thì các sản phẩm của các công ty này hầu như không có chỗ đứng.Điều này có thể được giải thích bởi sự chậm chạp trong chuyển đổi cơ cấu,chậm tiếp cận với xu hướng phát triển của thị trường, đầu tư cho kỹ thuật để nângcao chất lượng, mẫu mã sản phẩm, tiếp thị và quảng bá cho sản phẩm còn thấp đã dẫnđến việc đánh mất thị trường và thương hiệu vốn đã quen thuộc với người dân trướcđây.
Danh sách một số nhãn hiệu bột giặt của các doanh nghiệp Việt Nam Một sốđược tiêu thụ tại thì trường nội địa, còn lại chủ yếu đưa đi xuất khẩu ra thị trườngthế giới như Mỹ, EU, Nhật, Trung Đông
• Công ty Cổ phần Bột giặt Net: Bột giặt NET, Bột giặt tổng hợp ROSE, Bộtgiặt Blustar.
• Công ty TNHH Vico: Vì Dân, Waha, Fami, Star, Vì Dân Cô Gái, Bột giặt Mio.• Công ty Cổ phần bột giặt Lix: Lix.
• Công ty Cổ phần bột giặt hóa chất Đức Giang: Bột giặt Đức Giang.• Công ty Hoá Mỹ Phẩm Daso - Dacco: Bột giặt Daso, Pro 3x, Pro Siêu sạch.• Công ty hoá mỹ phẩm Quốc tế ICC: bột giặt Bay.
• Công ty TNHH Hoá Mỹ Phẩm Hoà Hợp: Bột giặt Aka, Hoa Mơ Liên Hiệp• HTX TM TP Hồ Chí Minh ( Saigon Co.op): Bột giặt Co.opmart hương hoa.
I.1.6 Các yêu cầu đối với sản phẩm bột giặt
Các sản phẩm tẩy rửa phải được phối chế sao cho có khả năng tẩy rửa tốt nhất trongđiều kiện sử dụng, đồng thời chúng phải đáp ứng nhiều tiêu chuẩn theo từng quốcgia, quốc tế hay hiệp hội Có thể nêu một số yêu cầu sau:
• An toàn đối với máy móc thiết bị trong khi sản xuất cũng như đối vớingười tiêu dùng Điều này bao gồm việc không gây hại hay phá hủy các đối tượng tẩyrửa hay người sử dụng như: gây ăn mòn thiết bị hay dị ứng cho da.
• Mang một số đặc tính khác hấp dẫn người tiêu dùng như hương, màu…
• Giữ nguyên chất lượng trong thời gian bảo quản, lưu trữ, vận chuyển haysử dụng.
Trang 14Yêu cầu từ phía người tiêu dùng:
• Bao bì, mẫu mã đẹp.
• Hình dạng và kích thước hạt đồng đều, hạt tơi xốp.• Độ hòa tan và phân tán tốt.
• Tác dụng tẩy rửa tốt.
• Không gây tác dụng phụ lên da và vải vóc.
Yêu cầu đối với bột giặt:
• Có sự cân bằng giữa các thành phần như: chất hoạt động bề mặt, chất xâydựng và các chất khác.
• Nguyên liệu có chất lượng tốt.• Hạt tơi xốp và đồng nhất.
• Màu và hương tạo cảm giác dễ chịu và hấp dẫn.
Yêu cầu đối với bột giặt đậm đặc:
• Tỷ trọng cao.
• Hàm lượng chất hoạt động bề mặt cao ( khả năng tẩy rửa cao).• Độ hòa tan và phân tán tối đa.
I.2 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất
Có rất nhiều loại chất bẩn mà ta phải làm sạch, nhưng đa số vẫn là các chất béo.Vì vậy, chất tẩy rửa cho vải vóc, áo quần phải chứa các tác nhân hoạt động bề mặtthích hợp để loại trừ các chất bẩn Người ta cũng đưa vào công thức các chất xâydựng làm tăng khả năng hoạt động của chất hoạt động bề mặt, các loại enzyme để tẩyvết máu và protein hay chất tẩy trắng để tẩy hết những vết bẩn khác đồng thời giúpvải sáng đẹp hơn Ngoài ra, các chất phụ gia trong bột giặt cũng góp phần cải thiệnmột số đặc tính của bột.
Hiện nay trên thế giới, nguyên liệu dùng trong bột giặt rất đa dạng, có loại bộtgiặt mà thành phần của nó bao gồm đến 20 chất Tuy nhiên, bất cứ một sản phẩm bộtgiặt nào cũng có những thành phần chính sau:
Bảng 1.2: Các thành phần chính trong bột giặt
Trang 15Chất hoạt động bề mặt anionic
- Alpha-olefin sulphonate- Alpha-sulpho-methylester- Xà phòng
Chất hoạt động bề mặt không ion (NI)
- Ethoxylated alkyl-phenol- Ethoxylated fatty alcohol
Chất xây dựng (builders)
- Zeolite A
- Natri tripolyphosphate (STPP)- Natri carbonate (Soda)
- Poly carboxylate (NTA)- Citrate
Chất tẩy trắng
- Natri perborate- Natri percarbonate
- Tetra acetyl ethylene diamine ( TEAD)
Chất độn
- Natri sulphate- Nước
Đối với vải vóc, bột giặt cần có khả năng hòa tan tốt để có thể thấm vào các thớvải dễ dàng Tính chất này liên quan đến sức căng bề mặt.
Nước là chất có sức căng bề mặt ( SCBM) lớn, nhưng khi hòa tan chất hoạtđộng bề mặt ( CHĐBM) vào nước thì ứng suất bề mặt của nước sẽ giảm dần chođến khi nồng độ của dung dịch đạt đến một giá trị nào đó phụ thuộc vào loạiCHĐBM sử dụng Và giá trị ứng suất bề mặt này sẽ không đổi cho dù có tăng
Trang 16nồng độ của CHĐBM lên Nồng độ mà ứng suất bề mặt ngưng giảm đuợc gọi lànồng độ micelle tới hạn (cmc).
Người ta thấy rằng, khi cho một lượng nhỏ CHĐBM vào nước, các ioncủa CHĐBM sẽ tập trung trên bề mặt chất lỏng nhiều hơn là ở trong lòng chất lỏng.Tại đây chúng được định hướng như sau:
• Ở đầu ưa nước sẽ hướng vào lòng chất lỏng.• Ở đầu kỵ nước sẽ hướng ra khỏi chất lỏng.
Đối với các hệ có nước, ở cmc, thông thường dung dịch sẽ bị bão hòa nhưngnếu thêm CHĐBM thì chúng sẽ tạo micelles trong dung dịch gồm các bó ion CHĐBMtập trung lại gần như hình cầu với đầu ưa nước hướng ra ngoài dung dịch, đầu kỵnước hướng vào trong, tạo nên những giọt gần như giọt dầu.
Các micelles làm cho dung dịch CHĐBM có dạng tự nhiên là dạng keo, điềunày rất quan trọng đối với những tính chất của chất tẩy rửa, vì:
• Cung cấp lượng CHĐBM dự trữ ở bề mặt chất lỏng để giữ cho dung dịchbão hòa và làm cho ứng suất bề mặt của dung dịch luôn luôn nhỏ nhất, điều nàygiúp việc thấm ướt các thớ vải dễ dàng hơn.
• Có thể hòa tan các chất dầu: bên trong các micelle gần như là một dungmôi hydrocarbon có thể chứa các chất bẩn dạng dầu và mang nó theo để thải cùngnước giặt.
Như vậy, chất hoạt động bề mặt trong bột giặt là tác nhân chính cho quá trìnhtẩy rửa do một số tính chất sau:
• Khi có chất hoạt động bề mặt trong nước thì sức căng bề mặt dung dịch
Trang 17ranh giới chất bẩn – vải, chất bẩn se lại thành giọt và dễ dàng tách ra khỏi bề mặtsợi dưới tác dụng cơ học.
• Chất hoạt động bề mặt tạo các màng hấp phụ trên bề mặt các hạt chất bẩnlàm cho chúng có độ bền vững tập hợp cao và ngăn ngừa chúng liên kết trở lại lên bềmặt sợi.
• Bọt được hình thành từ chất hoạt động bề mặt làm tăng thêm sự tách cơ họccủa các chất bẩn hay sự nổi của chúng ( do các hạt chất bẩn liên kết vào các bóngkhí)
Dù sử dụng các nguyên liệu khác nhau nhưng để có thể sản xuất được nhữngsản phẩm bột giặt có đặc tính tối ưu, người ta phải tạo cho sản phẩm có những tínhchất với mức độ ngang nhau như: khả năng tẩy rửa, độ tạo bọt, độ hòa tan… Trongthực tế, điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng phối hợp nhiều loại chất hoạt độngbề mặt Tuy nhiên, chất hoạt động bề mặt chủ yếu và phổ biến nhất được phối chếtrong các đơn công nghệ sản xuất bột giặt hiện nay vẫn là LAS.
I.2.1.2 Chất hoạt động bề mặt LAS ( Linear alkyl benzene sulphonate)Giới thiệu:
LAS được tạo thành từ phản ứng của một hợp chất hữu cơ chứa nhân thơm vớimột tác nhân sulphonate hóa mạnh Chất lượng sản phẩm của phản ứng tùy thuộcvào những điều kiện sau:
• Sản phẩm sulphonate hóa có màu sáng.
• Cho hiệu suất cao, ít hàm lượng “free oil” ( các chất không bị sulphonate hóa).• Chứa ít muối vô cơ nhất.
LAS được xem là CHĐBM khá tốt do giá thành thấp và là chất tẩy rửa khálinh hoạt với thời gian hoạt động khá lâu Nó cũng trong các sản phẩm tẩy rửa giadụng dạng lỏng hay bột, hay trong các sản phẩm tẩy rửa công nghiệp.
Tùy theo yêu cầu của từng loại sản phẩm tẩy rửa, LAS được đưa vào đơncông nghệ cùng với một số chất hoạt động bề mặt khác nhằm làm tăng hay giảm mộtsố tính năng của quá trình tẩy rửa.
Trang 18Vd: Đối với nước rửa chén bằng tay, yêu cầu của sản phẩm là độ hòa tan cao ởnhiệt độ thường, nhiều bọt cũng như độ bền bọt phải tốt Đối với bột giặt dùng chomáy giặt, khả năng tẩy rửa lại có vai trò quan trọng hơn là độ bọt và độ hoà tan.
Chính vì vậy, nếu chỉ dùng một loại CHĐBM là LAS thì không thể tạo ra loại sảnphẩm có những tính năng tối ưu mà phải kết hợp nhiều CHĐBM khác nhau.
Đặc tính của LAS: vì là acid mạnh nên phản ứng hoàn toàn với baz, phản ứng tỏa
nhiều nhiệt, gây ăn mòn nhôm đồng, hơi bốc ra khí SO2 rất độc, có mùi hắc.
Thành phần hoạt động ( AM: active matter):
Thành phần hoạt động của sản phẩm trung hòa ( LAS) thay đổi trong khoảng40- 60% phụ thuộc vào tính chất lưu biến của loại acid sulphuric được trung hòa.
*** Trong điều kiện cụ thể của phần thực nghiệm, nguyên liệu sử dụng là LABSA( Linear Alkyl Benzene Sulphonic Acid).
LABSA đem trung hòa với Soda cho ra LASNa (thường gọi là LAS) – là mộtchất hoạt động bề mặt rất tốt, khả năng tạo bọt tốt, tính tẩy rửa mạnh.
LABSA là một sulpho acid Các sulpho acid là những acid mạnh, nên khôngchỉ các muối của chúng với các cation hóa trị một mà cả các muối với cation hóa trịcao hoạc ngay cả acid ở trạng thái tự do đều tan khá nhiều trong nước để tạo thànhdung dịch có tất cả các tính chất đặc trưng của dung dịch tẩy rửa Do đó, có thể dùngchúng làm chất tẩy rửa trong môi trường nước cứng ( có ion Mg2+, Ca2+) và cảtrong môi trường acid.
Một đặc tính khác của LABSA là làm khô, gây rát khi tiếp xúc với da.
Bảng 1.3: Tính chất vật lý của LABSA
H2SO4: ~1%
Chất không sulpho hóa: ~1%
Trang 19Mạch thẳng 1050 1045 1040Mạch nhánh 1075 1070 1060
Khối lượng phân tử trung bình 348
Nhiệt dung riêng ( kJ/kg oC) AM % 35 40 45 50Cp 3.3 3.2 3.1 3.0Độ dẫn nhiệt ( W/m oC) AM % 35 40 45 50
Đdn 0.43 0.40 0.38 0.35
Bảng 1.4: Tính chất vật lý của LAS
Tỷ suất lượng chất hoạt động cần dùng: Rất khó xác định tỷ suất hàm lượng
CHĐBM cần dùng vì có nhiều yếu tố tác động lên nó Người ta thường xem xét cácyếu tố sau:
• Tỷ trọng của sản phẩm.• Loại chất xây dựng.
• Tính chất của chất xây dựng Vd:
Ở các nước đang phát triển, bột giặt thường chứa LAS khoảng 16-22% có tỷ trọngkhoảng 0.2-0.32.
Ở châu Âu, bột giặt có chứa phosphate có tỷ trọng khoảng 0.7 thì tỷ suất LAS Nakhoảng 8-12%.
Ở Nhật Bản, các nhà sản xuất thường phối LAS theo tỷ suất 25-35%.
Trang 20Khả năng thay thế chất hoạt động bề mặt:
Hiện nay trên thế giới người ta chủ yếu dùng LAS để phối trong bột giặt.Tuy nhiên, ở một vài nước phát triển, ngừơi ta đã chuyển sang dùng chất hoạt động bềmặt dạng sulphate ( CnH2n+1OSO3Na) trong bột giặt vì lý do môi trường LAS cóvòng benzene nên phân hủy chậm.
Ngoài ra, trong bột giặt thường phối một lượng chất hoạt động bề mặt NI thíchhợp để tăng hiệu quả giặt tẩy hoặc thêm một lượng nhỏ xà phòng vào, vì sự hiện diệncủa các chất này giúp phân tán tốt các chất hoạt động bề mặt chính làm tăng khả nănggiặt tẩy.
Trong phương pháp sản xuất bột giặt sấy phun thường, chất hoạt động bề mặtNI và LAS gây một số cản trở và khó khăn do dễ phân hủy ở nhiệt độ cao Tuynhiên trong phương pháp sản xuất bột giặt đậm đặc NTD ( không tháp), người ta thấyrằng, có thể sản xuất được sản phẩm có đặc tính như mong muốn chỉ với một vài chấthoạt động bề mặt, thậm chí chỉ với một loại duy nhất là LAS.
I.2.2 Chất xây dựng ( Builders)I.2.2.1 Chức năng
Thường khi giặt giũ, vấn đề được đặt ra là nguồn nước giặt thường chứa nhiềuion Mg2+, Ca2+, có khả năng làm kết tủa các chất hoạt động bề mặt, làm giảm hiệusuất giặt tẩy Các ion này chủ yếu là do nguồn nước sử dụng là nước cứng, ngoài racòn có thể do các chất bẩn hay chất lắng có trong sợi vải trong quá trình giặt.
Việc khắc phục hiện tượng này là chức năng chính của chất xây dựng, mục đích để tạophức với ion Mg2+, Ca2+ thành những hợp chất mới, tan được mà không ảnh hưởngđến giặt tẩy Ngoài ra, chất xây dựng còn có một số công dụng sau:
• Tạo tính kiềm cho môi trường giặt.
• Cung cấp một tác dụng đệm để duy trì pH của dung dịch giặt gần bằng vớigiá trị mong muốn trong suốt thời gian giặt.
• Phân tán các phần tử chất bẩn.
Việc loại bỏ các ion Mg2+, Ca2+ từ nước giặt có thể được thực hiện bằng một trong
Trang 21các muối này sẽ làm tăng tính kiềm cho nước giặt, tạo muối với các ion Mg2+, Ca2+ Tuy nhiên, theo cách này sẽ làm cho vải bị thô ráp, xù xì do bị muối bám lên.
• Cô lập các ion Mg2+, Ca2+:
Tạo phức với các ion thành những hợp chất mới tan được mà không gây ảnhhưởng đến quá trình giặt tẩy Có rất nhiều tác chất có thể thực hiện nhiệm vụ này,nhưng loại thông dụng và có khả năng hoạt động tốt nhất là STPP ( natri tripolyphosphate) Ngoài ra còn có thể kể đến NTA ( nitrilo-acetate acid), EDTA (ethylene diamine acetic acid)…
• Trao đổi ion:
Dùng các loại zeolite tổng hợp tương tự như các loại zeolite dùng trong chấtlàm mềm nước thông thường Tuy nhiên, các zeolite này không trao đổi nhiều vớiion Mg2+, Ca2+ ở điều kiện thường và thường phải dùng phối hợp với nhiều loạichất xây dựng khác.
Tuy nhiên, ta cũng cần tìm hiểu thêm về một số chất xây dựng thông dụng khác.
I.2.2.2 Một số chất xây dựng thông dụngI.2.2.2.1.Tripolyphosphate:
Trên 25 năm trở lại đây, STPP đã có mặt trong các sản phẩm tẩy rửa ở nhiềuquốc qia trên thế giới với vai trò là chất xây dựng Sở dĩ có điều này là do STPP cómột số ưu điểm hơn các chất xây dựng khác như sau:
• STPP có khả năng làm mềm nước tốt, trợ giúp cho sự thấm ướt vải và giặt tẩy.• STPP giúp khống chế môi trường kiềm của nước giặt và phân tán các chấtbẩn trong khi giặt Vì vậy, nó có tác dụng chống tái bám.
• STPP có khả năng tạo dạng tinh thể STP-hexa hydrate rất bền, có tác độngđến chất lượng ngoại quan của bột giặt.
Bảng 1.5: Tính chất vật lý của STPP
Trang 22Công thức hóa học Na5P3O10
Na2O : 42.20%
Độ hòa tan ( trong 100g nước) Ở 20oC : 12.9gỞ 40oC : 13.7g
Chức năng chính của zeolite A là làm mềm nước giặt bằng cách làm giảm nồngđộ Canxi và Magne Khả năng hoạt động của zeolite A sẽ được tăng cường bằngcách thêm vào một lượng nhỏ các chất hòa tan được trong nước, được gọi là chấttrợ xây dựng, thường là polycarboxylate.
Ngoài ra, zeolite A còn giúp tạo sự ổn định về các tác nhân làm trắng trong cácsản phẩm tẩy rửa.
Tùy theo kích thước phần tử zeolite A, nó có thể gây bụi, người sử dụng nêntránh hít phải Vì không hòa tan được nên zeolite A không hút ẩm và không bị đóngbánh.
Tuy nhiên, khả năng giặt tẩy của các sản phẩm dùng chất xây dựng là zeoliteA kém hơn là các sản phẩm chứa phosphate vì chúng không tan được, khả năng xử lýion Canxi, Magie kém, khả năng chống tái bám kém.
Trang 23khả năng tẩy trắng cho bột bằng cách loại bỏ các tạp chất màu hữu cơ trên vải bằngphản ứng hóa học Các phản ứng này tương ứng với sự oxy hóa hoặc khử oxy làmphân hủy không đảo ngược được các hệ thống tạo màu Phương cách này đòi hỏi sự sựphân hủy hoặc biến đổi các nhóm tạo màu và các thể màu thành các hạt nhỏ hơn vàdễ tan hơn để có thể loại chúng dễ dàng.
Người ta chia các tác nhân tẩy trắng hóa học làm ba loại:• Các tác nhân khử oxy ( như các sulfit và bisulfit).• Các hợp chất của chlor.
• Các hợp chất có khả năng giải phóng oxy tự do.
Trong đó, các hợp chất khử oxy có khả năng hoạt động tốt nhưng lại bất tiện dohơi của chúng rất khó giữ bằng dầu thơm nên ít được sử dụng trong công nghệ sảnxuất chất tẩy rửa.
Các hợp chất của chlor có một số thuận lợi nhờ khả năng hoạt động ở nhiệt độthấp và nồng độ thấp đồng thời cũng có giá thành thấp nhưng lại gây ra một số vấnđề khi sử dụng như ảnh hưởng đến màu nguyên thủy của vải, làm mục một số sợi tựnhiên và làm vàng chất hồ vải Do đó việc sử dụng các hợp chất của chlor cũng rất ít.Hiện nay, các hợp chất có khả năng giải phóng oxy tự do được sử dụng phổ biếnnhất, có thể kể đến như perborate, percarbonate, oxy già…
Trước tiên, ta hãy nghiên cứu cơ chế làm trắng của các tác nhân này.
Trang 24I.2.3.3 Một số chất tẩy trắng hóa học thông dụngI.2.3.3.1 Perborate:
Perborate được sử dụng làm tác nhân tăng trắng từ lâu ở châu Âu Trongnhững năm 80, việc sử dụng perborate đã lan sang nhiều nước khác như Hoa Kỳ,các nước Nam Mỹ và châu Á.
Perborate có công thức là: NaBO3.4H2O hay NaBO2.H2O2.3H2O chứa khoảng10%oxy hoạt tính Nhược điểm của perborate là chỉ hoạt động tốt ở 80 -100oC Ởđộ ẩm nhỏ, NaBO3.4H2O sẽ dehydrate hóa dần dần thành NaBO3.2H2O ở 20oC.Trên 90% RH, NaBO3.4H2O sẽ hấp thu nước và đóng rắn.
Cần bảo quản perborate trong môi trường khô ráo, tránh nắng và giữ nhiệt độdưới 25oC Vật liệu chứa perborate có thể là nhựa, gốm đá hay các vật liệu đượctráng lớp nhựa bên trong.
Bảng 1.6: Tính chất vật lý của Natri perborate
Ngoại quan Tinh thể hoặc bột, màu trắng,không mùi
Nhiệt độ đông đặc (oC) 63
Độ hòa tan ( trong 100g nước) 40 oC 6.5g60 oC 29.1g
I.2.3.3.2 Percarbonate:
Natri percarbonate ( Na2CO3.1,5 H2O2)
Ưu điểm:
Trang 25• Không gây ô nhiễm.
Nhược điểm:
Percarbonate dễ bị phân hủy bởi ẩm trong không khí Ở nhiệt độ trên 25oC kếthợp với ẩm tự do trong không khí có thể làm cho sự phân hủy mạnh hơn Hơinóng và nước giải phóng trong khi phân hủy còn mạnh hơn phản ứng và trong mộtsố trường hợp đặc biệt khác, sự phát sinh nhiều hơi nước, oxy và nhiệt sẽ xảy ra cùngvới sự hình thành Natri carbonate Nếu có các vật liệu dễ bắt cháy ở gần như mùn cưa,rơm, giẻ …có thể gây cháy.
Cần bảo quản percarbonate ở nhiệt độ thấp, khoảng dưới 25oC và độ ẩm dưới60% RH trong các vật chứa bằng PVC, PE, thủy tinh… hay có thể chứa percarbonatetrong bình chứa bằng thép không gỉ.
Cả Natri perborate và percarbonate đều không thể sấy phun và chỉ được chovào sau khi thổi bột xong.
Bảng 1.7: Tính chất vật lý của Natri percarbonate
Công thức hóa học Na2CO3.1,5 H2O2
Độ tinh khiết Chứa khoảng 16% oxy hoạt độngKích thước hạt ( μm) 720
I.2.3.3.3 H2O2 (oxy già):
Oxy già được phun vào để tẩy các chất màu trong LASNa Sự có mặt của oxygià trong bột giặt ngoài việc làm cho bột có ngoại quan đẹp hơn còn giúp cho hạt bộtgiặt tơi xốp hơn và có độ chảy tốt hơn.
H2O2 dễ phân hủy thành H2O và O2 nhất là khi đun nóng, chiếu sáng, xúc
Trang 26Vì vậy H2O2 thường được bảo quản bằng cách cách ly với ánh sáng, để nơi mát vàcó thêm chất ức chế.
Bảng 1.8: Tính chất vật lý của oxy già
Công thức hóa học H2O2
Ngoại quan Chất lỏng, sánh như sirop
I.2.4 Các tác nhân tẩy trắng quang học
Các chất tẩy quang học có nhiều cấu trúc hóa học khác nhau Các hệ thốngthích hợp nhất được xây dựng từ những cấu trúc thơm hay thơm không đều kết liềnvới nhau, hoặc trực tiếp, hoặc do trung gian của những cầu ethylene.
Trang 27• Tính không gây hại của enzyme đối với môi trường.
Các enzyme là những hợp chất rất phức tạp chứa nitơ của các loại protein làmxúc tác cho các phản ứng khác nhau trong hóa học vi sinh Một số phản ứng xảy ratrong các cơ thể sống hữu cơ, nhưng một số khác xảy ra trong các hệ “không sống” (non- living) như tinh bột chuyển hóa thành đường trong công nghiệp sản xuất thứcuống có cồn Từ những năm 60, người ta đã rất quan tâm đến các loại enzyme dùngtrong bột giặt như:
• Protease: thủy phân các vết bẩn có nguồn gốc protein.
• Lipase: tác động lên các vết dầu mỡ, thủy phân các glycerit không hòa tan.• Amylase: thủy phân các vết bẩn tinh bột.
• Cellulase: thủy phân các vết bẩn có nguồn gốc cellulose.
Các enzyme cần có một khoảng thời gian để hoạt động và chỉ có thể hoạtđộng ở nhiệt độ dưới 55oC, ở nhiệt độ cao hơn, chúng sẽ bị phân hủy Trong các loạienzyme trên thì protease được chú ý nhiều nhất.
I.2.6 Một số thành phần khác
I.2.6.6.1 Sođa ( Natri carbonate – Na2CO3) :
Soda được sử dụng trong sản xuất bột giặt để:
• Trung hòa LABSA thành LASNa, trung hòa cả H2SO4 trong LABSA.
Trang 28• Là chất xây dựng tạo môi trường kiềm để thủy phân các chất bẩn có nguồngốc dầu mỡ, mồ hôi.
• Làm mềm nước ( bằng cách tạo tủa với các ion Ca2+, Mg2+ tạo muốicarbonate tương ứng).
Trong thương mại, soda thường ở dạng bột màu trắng gồm hai loại: hạt nhẹ vàhạt nặng Soda khan hút ẩm và có thể kết hợp với CO2 tạo NaHCO3 ở dạng cụcvà tinh thể.
Bảng 1.9: Tính chất vật lý của Soda
• 1% gồm: NaHCO3 ( nhiều nhất),CaCO3, Na2SO4, NaCl, MgCO3
• Na2CO3 7H2O ( 32-35oC)Độ hòa tan ( trong 100g nước) • 30oC 38.4g Na2CO3.10H2O
• 34oC 47.9g Na2CO3 7H2OKích thước phần tử ( μm) • Hạt nhẹ 150
• Hạt nặng 530
• Hạt nặng 960
I.2.6.2 Natri sulphate ( Na2SO4)
Trang 29mạnh, có tác dụng làm tăng khả năng tẩy rửa.
Trong thương mại, natri sulphate có hai loại: khan và ngậm nước Trong đóloại ngậm nước được dùng trong công nghệ sản xuất bột giặt NSD Natri sulphate đóngbánh ở nhiệt độ dưới 32oC.
Bảng 1.10: Tính chất vật lý của natri sulphate
• Na2SO4 7H2O ( <24.4oC)Độ hòa tan ( trong 100g nước) • 40oC 48.7g Na2SO4
• 80oC 43.6g Na2SO4Kích thước phần tử ( μm) • ~250
I.2.6.3 Methyl cellulose và carboxy methyl cellulose natri ( CMC Na)
Methyl cellulose dùng trong bột giặt như một tác nhân chống tái bám trên vảisợi tổng hợp và trợ giúp hoạt tính của chất tẩy rửa Methyl cellulose hoà tan trongnước lạnh, có kích thước phần tử khoảng 0.3-0.5 mm, tỷ trọng khoảng 400-500 g/l.CMC Na có thể phân tán tốt trong hỗn hợp bột nhão (slurry) trong phương pháp sấyphun và cũng được dùng trong công nghệ sản xuất bột giặt không tháp.
CMC Na hấp thu ẩm từ không khí, vì vậy, nó rất dễ đóng bánh Do đó, cần bảoquản CMC Na trong môi trường khô ráo, thoáng mát.
Lượng CMC Na thường dùng trong bột giặt khoảng 1-2%.
Bảng 1.11: Tính chất vật lý của CMC Na:
Trang 30TênNatri carboxy methyl cellulose (CMC Na)
Kích thước phần tử ( mm) 0.3-0.4
I.2.6.4 Hương, màu
Hương và màu thường được cho vào bột giặt sau khi đã hoàn thành giai đoạntrộn Việc lựa chọn mùi hương thích hợp rất quan trọng vì đây cũng là một trongnhững tiêu chí thu hút được người tiêu dùng.
Bảng 1.12 Thông số kỹ thuật nguyên liệu
LABSA
Trang 31 Cty: Anyang Xingya Washing Products Co.,Ltd.
Địa chỉ: ADD: No.35 Donggong Road, Anyang, Henan Province,China .
Trang 32Company Name: Xiamen Zhonxinglon Import & Export Co., Ltd. ( China). Company Address: Xinluo Area Fujian of China.
I.2.7.4 Sodium perborate
Hình 1.3 Nguyên liệu Sodium perborate
Công ty: Shangyu Jiehua Chemical Co., Ltd .
Địa chỉ: sanpeng brdg,baiguan town, shangyu, Zhejiang, China 312351. Đơn giá / thanh toán: FOB USD450/mt.
I.2.7.5 Soda
Nhãn hiệu: Vàng Xuân Nhãn. Nguồn gốc: Trung Quốc. Giá: 300.000 VNĐ/tấn.
Hình 1.4 Nguyên liệu Soda
I.2.7.6 Carboxy Methyl Cellulose (CMC)
Trang 33Hình 1.5 Nguyên liệu Carboxy Methyl Cellulose (CMC)
CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẶT
Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều phương pháp và thiết bị khác nhau để sảnxuất bột giặt với tiêu chí ngày càng cải thiện chất lượng sản phẩm Có thể kể đếnmột số phương pháp sau:
• Phương pháp sấy phun.• Phương pháp tầng sôi.
Trang 34• Phương pháp kết tụ không tháp.
• Phương pháp kết hợp sấy phun - kết tụ.• Phương pháp trộn khô.
Trong đó, phương pháp sấy phun là phương pháp phổ biến để sản xuất bột giặt.
Trang 35Hình 2.1 Sơ đồ khối quá trình sản xuất bột giặt
II.2 Sơ đồ quy trình công nghệ
Trang 36Hình 2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sấy phun
(a) Bồn chứa nguyên liệu lỏng (b) Bồn chứa nguyên liệu rắn
Trang 37với nước để đưa LABSA thành dạng dung dịch có nồng độ 50%.
II.3.2 Khuấy tẩy
Nguyên liệu LABSA trước khi đi vào quy trình sản xuất sẽ được khuấy tẩybằng dung dịch nước oxy già (H2O2) 35% để tăng độ tinh khiết của nguyên liệu Hàmlượng H2O2 dùng để tẩy trắng LABSA khoảng 0.1-0.15%.
II.3.3 Trung hoà
Sau khi khuấy tẩy xong, LABSA được bơm vào bồn khuấy trộn, sau đó tatiến hành cho dung dịch NaOH đã được chuẩn bị trước vào bồn khuấy để trunghoà LABSA để tạo muối Natri linear alkyl sunfonate (LAS), là một chất hoạt động bềmặt rất tốt, khả năng tạo bọt tốt, tính tẩy rửa mạnh Lượng NaOH cần để trung hoàkhoảng 28%, tức 100kg nguyên liệu LABSA cần 28-28.5kg dung dịch NaOH đậmđặc (40-45%).
Hỗn hợp kem nhão phải đảm bảo:
• Sự đồng đều các thành phần chứa trong đó không thay đổi giữa các mẻ Do
Trang 38vậy, yêu cầu dosing (liều lượng) phải chính xác.• Bảo đảm sự đồng pha, tránh tách lớp.
Các chất xây dựng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo kem nhão Ngoài ra, giúp chocác chất hoạt động bề mặt, chất lỏng khác hấp thu vào Khi chất xây dựng có chất hoạtđộng bề mặt hấp thu vào và đem sấy phun, cấu trúc tinh thể giữ nguyên, chất hoạt độngbề mặt không bị thất thoát, phân bố sản phẩm không đều.
Quá trình tạo kem nhão có thể theo mẻ hay liên tục, tuỳ theo năng suất yêu cầu.
Hình 2.2 Qui trình tạo kem nhãoII.3.5 Nghiền và lọc
Dung dịch kem nhão sau khi ra khỏi bồn khuấy trộn sẽ được đưa vào mộtmáy nghiền trục vít để nghiền nhỏ các hạt chất rắn có kích thước lớn chưa hoà tanhết, và các tinh thể hình thành trong hỗn hợp kem nhão.
Trước khi đi vào sấy phun, kem nhão được đưa vào một hệ thống lưới lọc từnhằm loại bỏ các chất rắn kim loại hoặc các chất rắn khác có kích thước lớn Quátrình này được thực hiện nhằm tránh hiện tượng tắc nghẽn, giảm sự mài mòn các vòiphun của tháp sấy phun.
Sau khi lọc từ, hỗn hợp kem nhão được đưa vào một bồn chứa trung gian.
II.3.6 Sấy phun
Sấy phun là quá trình làm mất nước của hỗn hợp kem nhão Chuyển hỗn hợptừ dạng kem nhão có độ ẩm 60% thành dạng bột Độ ẩm yêu cầu của bột sau khi sấy là
Trang 39thống bơm hai cấp và hệ thống máy nén khí sẽ đi vào vòi phun với áp suất khoảng100 atm Kem nhão khi qua vòi phun sẽ được tán ra thành các hạt rất nhỏ (dạng sương)vào tháp sấy.
Trong khi đó, không khí từ môi trường ngoài sẽ được quạt hút hút vào buồngđốt để gia nhiệt không khí lên 300oC thành tác nhân sấy Buồng đốt sử dụng dầuFO và truyền nhiệt gián tiếp vào không khí sấy Không khí sấy được quạt thổi khíđưa vào phía dưới tháp sấy phun Dòng không khí nóng đi lên từ đáy tháp sẽ gặp cáchạt lỏng sẽ nhanh chóng bốc hơi nước của các giọt lỏng, hình thành các hạt rắn bộtgiặt Các hạt bột giặt được hình thành có độ ẩm giao động từ 2 – 10% và sẽ rơi xuốngđáy tháp Ở giai đoạn này, độ ẩm không khí trong buồng sấy ảnh hưởng rất lớn đếncấu trúc và kích thước hạt bột giặt thành phẩm Nếu độ ẩm không khí trong buồngsấy quá thấp, các hạt bột giặt sẽ có kích thước rất nhỏ và trở nên rời rạc do chúngkhông thể kết dính lại với nhau Ngược lại, nếu độ ẩm không khí trong buồng sấy quácao, hiện tượng kết dính giữa các hạt bột giặt sẽ xảy ra mạnh mẽ làm tăng kích thướccủa chúng Kết quả là bột giặt không đạt độ mịn, độ đồng nhất về kích thước và cấutrúc hạt Các hạt bột giặt tạo thành sẽ được tháo vào băng tải.
Dòng không khí sấy sau khi qua tháp sẽ lôi cuốn theo các hạt bột giặt có kíchthước nhỏ, nhẹ sẽ được dẫn vào hệ thống thu hồi bụi ở đỉnh tháp trước khi đưa rangoài.
Bột giặt sau quá trình sấy phun có nhiệt độ cao sẽ được làm nguội bằng không khí khivận chuyển trên băng tải.
II.3.7 Phân loại hạt
Bột giặt từ băng tải sẽ được đưa đến đường ống đặt thẳng đứng của hệ thốnghút chân không phân loại hạt Khi bột giặt đi vào ống, dưới tác dụng của lực hútchân không, các hạt có kích thước đạt yêu cầu sẽ được lôi cuốn theo dòng khí đi lênphía trên, và được thu hồi lại nhờ các cyclone, các hạt có kích thước quá nhỏ thoát rakhỏi cyclone sẽ được đưa vào thiết bị lọc túi và đưa về hoà tan lại vào dung dịch tạo
Trang 40lực hút chân không sẽ bị rơi xuống dưới vào băng tải đưa về lại thiết bị khuấy trộntạo dung dịch kem nhão để sấy phun lại.
II.3.8 Trộn bổ sung và phun hương
Bột giặt sau khi phân loại hạt được đưa vào các bồn chứa Sau đó người ta sẽtrộn bổ sung các thành phần khác, các chất nhạy nhiệt, dễ biến đổi bởi nhiệt độ caokhông thể cho vào trước quá trình sấy phun, như: chất hoạt động bề mặt không ion(NI), chất tẩy trắng quang học, enzyme, chất chống tạo bọt, chất màu Các chất nàyđược thêm vào bằng hệ thống cân định lượng.
Tất cả hỗn hợp này được cho vào một hệ thống trộn thùng quay nhằm trộn đều cácthành phần và kết hợp phun hương tạo mùi thơm cho bột giặt.
Sau khi phối trộn bột giặt có tỷ trọng: 650-750 g/l.
II.3.9 Đóng gói
Thông thường, người ta sử dụng bao bì bằng nhựa, nylon để đựng sản phẩm.Yêu cầu chung về bao bì: hạn chế được sự tiếp xúc của ánh sáng, không khí và độ ẩmtừ môi trường xung quanh đến bột giặt.
II.4 Một số thiết bị chính của quy trình
• Bồn chứa.• Bồn khuấy trộn.• Lọc từ.
• Bơm (bơm thúc, bơm cao áp).• Tháp sấy phun.
• Hệ thống phân loại chân không.• Cyclone.
• Hệ thống trộn bổ sung và phun hương.• Băng tải.
• Máy đóng gói.• Quạt thổi khí.