SULFONATE (LAS) [1]
7.2.Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bột giặt theo phương pháp sấy phun [4]
7.2.1. LABSA (Linear Alkyl Benzene Sulphonic Acid):
LABSA là một sulpho acid. Các sulpho acid là những acid mạnh, nên không chỉ các muối của chúng với các cation hóa trị một mà cả các muối với cation hóa trị cao hoặc ngay cả acid ở trạng thái tự do đều tan khả nhiều trong nước để tạo thành dung dịch có tất cả các tính chất đặc trưng của dung dịch lấy rửa. Do đó, có thể dùng chủng làm chất tẩy rửa trong môi trường nước cứng (có ion Mg2+, Ca2+) và cả trong môi trường acid.
Vì là acid mạnh nên phản ứng hoàn toàn với bazơ, phản ứng tòa nhiều nhiệt, gây ăn mòn nhôm đồng, hơi bóc ra khi SO2 rất độc, có mùi hắc. Một đặc tính khác của LABSA là làm khô, gây rát khi tiếp xúc với da.
LABSA nguyên liệu ở dạng rắn trước hết được cho vào bồn khuấy trộn cùng với nước để đưa LABSA thành dạng dung dịch có nồng độ 50%.
7.2.2. Khuấy tẩy:
Nguyên liệu LABSA trước khi đi vào quy trình sản xuất sẽ đựợc khuấy tẩy bằng dung dịch nước oxy già (H2O2) 35% để tăng độ tinh khiết của nguyên liệu. Hàm lượng H2O2
dùng để tẩy trắng LABSA khoảng 0.1-0.15%.
Hình VII.2: Sơ đồ công nghệ quá trình sản xuất bột giặt theo phương pháp sấy phun. 7.2.3. Trung hoà:
Sau khi khuấy tẩy xong, LABSA được bơm vào bồn khuấy trộn, sau đó ta tiến hành cho dung dịch NaOH đã được chuẩn bị trước vào bồn khuẩy để trung hoả LABSA để tạo muối Natri linear alkyl sunfonate (LAS), là một chất hoạt động bề mặt rất tốt, khả năng tạo bọt tốt, tính tẩy rửa mạnh. Lượng NaOH cần để trung hoả khoảng 28%, tức 100kg nguyên liệu LABSA cần 28– 28.5kg dung dịch NaOH đậm đặc (40-45%).
7.2.4. Khuấy trộn:
Sau khi quá trình trung hoả, người ta tiếp tục cho các thành phần khác như chất xây dựng (STP, Zeolit), chất chống ăn mòn (Natri silicate), chất chống tái bám (CMCNa, polyme), chất độn (Na2SO4), chất tẩy trắng (TEAD, perborat), bột giặt sau sấy phun không đạt kích cỡ hạt ở dạng bột vào bón khuấy trộn với tỷ lệ tuỷ theo yêu cầu thành phần của bột giặt để tạo dung dịch ở dụng kem nhân chuẩn bị cho quá trình sảy phun. Nước cũng được thêm vào ở giai đoạn này để tạo dung dịch kem nhân có độ ấm khoảng 60%. Hệ được giữ ở khoảng 80°C.
● Sự đồng đều các thành phần chứa trong đó không thay đổi giữa các mẹ Do vậy, yêu cầu liều lượng phải chính xác.
● Bảo đảm sự đông phu, trình tách lớp.
Các chất xây dựng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo kem nhão. Ngoài ra, giúp cho các chất hoạt động bề mặt, chất long khác hấp thu vào. Khi chất xây dựng có chất hoạt động bề mặt hấp thu vào và đem sấy phun, cấu trúc tinh thể giữ nguyên, chất hoạt động bề 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.
7.2.5. Nghiền và lọc:
Dung dịch kem nhiều sau khi ra khỏi bốn khuấy trộn sẽ được đưa vào một máy nghiền trục vít để nghiền nhỏ các hại chất rắn có kích thước lớn chưa hoà tan hết, và các tỉnh thể hình thành trong hỗn hợp kem nhão.
Trước khi đi vào sấy phun, kem nhân được đưa vào một hệ thống lưới lọc từ nhằm loại bỏ các chất rắn kim loại hoặc các chất rắn khác có kích thước lớn Quá trình này được thực hiện nhằm tránh hiện tương tác nghên, giảm sự mỗi môn các vòi phun của tháp sảy phun.
Sau khi lọc từ, hỗn hợp kem nhão được đưa vào một bốn chứa trung gian.
7.2.6. Sấy phun:
Sấy phun là quá trình làm mất nước của hỗn hợp kem nhão. Chuyến hỗn hợp từ dạng kem nhão có độ ẩm 60% thành dạng bột. Độ ẩm yêu cầu của bột sau khi sấy là 3 10%.
Hỗn hợp kem nhiều từ bồn chứa trung gian được một hệ thống bơm hai cấp hút vào và đẩy lên đi vào phía trên đỉnh tháp sảy phun. Kem nhão dưới tác dụng của hệ thống bơm hai cấp và hệ thống máy nên khi sẽ đi vào vòi phun với áp suất khoảng 100 atm. Kem nhãc khi qua với phun sẽ được tán ra thành các hạt rất nhỏ (dạng sương) vào tháp sấy
Trong khi đó, không khi từ môi trường ngoài sẽ được quạt hút hút vào buồng đốt để gia nhiệt không khi lên 300°C thành tác nhân sấy. Buồng đốt sử dụng dầu FO và truyền nhiệt gián tiếp vào không khi sấy. Không khi sấy được quạt thổi khi đưa vào phía dưới tháp sầy phun. Đông không khi nóng đi lên từ đáy tháp sẽ gập các hạt lỏng sẽ nhanh chóng bốc hơi nước của các giọt lòng. hình thành các hạt rắn bột giật. Các hạt bột giặt được hình thành có độ âm giao động từ 2-10% và sẽ rơi xuống đáy tháp.
Ở giai đoạn này, độ ẩm không khi trong buồng sấy ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc và kích thước hạt bột giặt thành phẩm. Nếu độ ẩm không khí trong buồng sấy quá thấp, các hạt bột giặt sẽ có kích thước rất nhỏ và trở nên rời rạc do chúng không thể kết dính lại với
nhau. Ngược lại, nếu độ ẩm không khi trong buồng sấy quả cao, hiện tượng kết dính giữa các hạt bột giặt sẽ xảy ra mạnh mẽ làm tăng kích thước của chúng. Kết quả là bột giặt không đạt độ mịn, độ đồng nhất về kích thước và cấu trúc 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 kích thước nhỏ, nhẹ sẽ được dẫn vào hệ thống thu hồi bụi ở đỉnh tháp trước khi đưa ra ngoài.
Bột giặt sau quá trình sáy phun có nhiệt độ cao sẽ được làm nguội bằng không khí khi vận chuyển trên băng tải.
7.2.7. Phân loại hạt:
Bột giặt từ băng tải sẽ được đưa đến đường ống đặt thẳng đứng của hệ thống bút chân không phân loại hạt. Khi bột giật đi vào ống, dưới tác dụng của lực hút chân không, các hạt có kích thước đạt yêu cầu sẽ được lôi cuốn theo dòng khi đi lên phía trên, và được thu hồi lại nhờ các cyclone, các hạt có kích thước quá nhỏ thoát ra khỏi cyclone sẽ được đưa vào thiết bị lọc túi và đưa về hoà tan lại vào dung dịch tạo kem nhâu. Còn các hạt có kích thước quá lớn. trọng lượng của chúng thẳng được lực hút chân không sẽ bị rơi xuống dưới vào băng tái đưa về lại thiết bị khuấy trộn tạo dung dịch kem nhão để sấy phun lại.
7.2.8. Trộn bổ sung và phun sương:
Bột giật sau khi phân loại hạt được đưa vào các bồn chứa. Sau đó người ta sẽ trộn bổ sung các thành phần khác, các chất nhạy nhiệt, dễ biến đổi bởi nhiệt độ cao không 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 này được 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 các thành phần và kết hợp phun hương tạo mùi thơm cho bột giặt. Sau khi phối trộn bột giật có tỷ trọng: 650-750 g/1.
7.2.9. Đóng gói:
Thông thường, người ta sử dụng bao bì bằng nhựa, nylon để đựng sản phẩm.
Yêu cầu chung về bao bị hạn chế được sự tiếp xúc của ánh sáng không khi và độ ẩm từ môi trường xung quanh đến bột giặt.
● Ưu điểm của phương pháp sấy phun so với các phương pháp sáy khác là ở chỗ:
o Quá trình sấy xảy ra nhanh (thường sau 15-30 giây vì các hạt ra khỏi với phun rất mịn tiếp xúc giữ độ ẩm và không khi nóng rất tốt).
o Dễ điều chỉnh các chi tiêu của sản phẩm cuối cùng qua chế độ sấy (ví dụ nhờ điều chỉnh tốc độ phun và tốc độ dòng khi nóng có thể điều chỉnh được kích thước hạt, độ âm trong sản phẩm cuối cùng).
o Ít bị hao hụt.
o Dễ cơ khi hoa và tự động hóa qua trình sấy.
● Nhược điểm của phương pháp sắc phun là thiết bị phức tạp kích thước lớn:
o Thành phần phối liệu cũng ảnh hưởng đển quá trình sấy và công suất thiết bị. Thí dụ nếu thành phần nước cao nhiệt năng đòi hỏi nhiều hơn, natri silicat nhiều làm giảm tốc độ bay hơi nước của phối liệu. Soda cho phép thu được sản phẩm có độ ẩm tối ưu.