精细化工概论3.1家用洗涤用品2.pptx

第三章第三章 日用化学品日用化学品参考书：日用化学品化学参考书：日用化学品化学1一、日用化学工业的范围及其在化学工业中的地位；一、日用化学工业的范围及其在化学工业中的地位；二、日用化学品与人民生活的关系；二、日用化学品与人民生活的关系；三、我国日用化学工业的基本状况；三、我国日用化学工业的基本状况；四、我国日用化学工业的发展规划与发展趋势。四、我国日用化学工业的发展规划与发展趋势。21 1、日用化学工业的范围：日用化学工业是指生、日用化学工业的范围：日用化学工业是指生产人们日常生活中所需化学品的工业。产人们日常生活中所需化学品的工业。一、日用化学工业的范围及其在化学工业中的地位；一、日用化学工业的范围及其在化学工业中的地位；一、日用化学工业的范围及其在化学工业中的地位；一、日用化学工业的范围及其在化学工业中的地位；日用化学品的主导产品：家用洗涤用品；化妆品；香料与香精；日用卫生用品等。3肥皂：最早的日用化学品。19世纪路布兰制碱法出现以后迅速普及。合成洗涤剂：主活性物烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐，在19世纪20年代问世；第一个合成洗涤剂产品一次世界大战后进入市场；二战后形成合成洗涤剂工业；1967年全世界合成洗涤剂的总产量超过肥皂，成为洗涤用品的主体；洗涤用品包括衣用洗涤剂、个人清洁保护用品、工业清洗剂和公共设施清洗剂四大部分。三个阶段：4化妆品：是指以涂抹、喷洒或类似方法施于人体 皮肤、毛发、口唇等处，具有保护、美 容等功能的产品。目前主要有护肤化妆品、美容化妆品和发用化妆品3大类香精香料及日用卫生用品等也在飞速发展！52 2、日用化学工业在化学工业中的地位、日用化学工业在化学工业中的地位人们生活水平，日用化工所占比重！6二、日用化学品与人民生活的关系；二、日用化学品与人民生活的关系；温饱小康人们对日化档次要求越来越高！洗涤用品：去污功能；增白；增艳；抗静电；柔顺；杀菌等。化妆品：抗衰老产品；葆青产品；美白产品；祛斑产品；崇尚天然、回归大自然！7三、我国日用化学工业的基本状况；三、我国日用化学工业的基本状况；洗涤用品和化妆品是其主流：2000年，这两类用品占日化产量的70%。我国人均消耗日化产品的量远远低于世界平均水平，有很大市场潜力。全球经济一体化使日化产品的竞争格局由国内演变至国际间，广阔的市场潜力吸引了国际诸多厂商来华投资，如美国的保洁、德国的汉高、英国的联合利华、日本的资生堂等。8四、我国日用化学工业的发展规划与发展趋势四、我国日用化学工业的发展规划与发展趋势科技先行先进的科学技术；优质的原料；先进的管理手段。To3.193.1 3.1 家用洗涤用品家用洗涤用品10洗涤用品又称洗涤剂，是用于清洗而专门配制的净洗产品。洗涤用品表面活性剂助洗剂添加剂根据洗涤剂功能要求互补性，协同增效利用净洗过程改进产品外观确定11家用洗涤用品发展趋势家用洗涤用品发展趋势对家用洗涤用品功能的要求越来越高！通用型专用型添加剂具体发展趋势环保型；表面活性剂复配；开发低温洗涤剂，节能；专用型；低泡和控泡方向；由单一的浆状、液体、片状、浓缩型等向多种剂型转变。12一、洗涤原理1、洗涤：从广义上讲，洗涤是从被洗涤对象中除去不需要的成分并达到某种目的的过程。通常意义的洗涤是指从载体表面去除污垢的过程。载体污垢+洗涤剂介质载体+污垢洗涤剂优良洗涤剂：较好的使污垢脱离载体的能力；有较好的分散和悬浮污垢，阻止污垢再沉积的能力；132 2、污垢的种类：、污垢的种类：固体污垢：灰、泥、土、铁锈和炭黑等颗粒。液体污垢：油溶性的，如植物油、脂肪酸、脂肪醇、矿物油及其氧化物。特殊污垢：蛋白质、淀粉、血、人体分泌物如汗、皮脂、尿以及果汁、茶汁等。一般帶负电，吸附在纤维上与碱皂化反应溶于有机溶剂，乳化分散于水中。通过化学作用吸附在纤维上，去除困难。14油污的去除：15增溶、乳化和分散增溶、乳化和分散163 3、影响洗涤作用的因素：、影响洗涤作用的因素：表面活性剂的浓度（CMC）；温度；泡沫；纤维性质；水的硬度。高于CMC后，洗涤效果递增就不明显了。温度升高，利于污垢扩散；固体油污在温度高于其熔点时易被乳化；纤维也会增加膨化程度。泡沫携带走油污、灰尘；在洗发香波中使人感到润滑舒适。棉、聚酯纤维、紧密织物等。钙镁离子，影响阴离子表面活性剂的溶解度。17家用洗涤用品的种类肥皂洗涤剂家用工业用 合成洗衣粉 液体洗涤剂 浆状洗涤剂 餐具洗涤剂 住宅用洗涤剂 二、家用洗涤用品：1819v 洗衣皂 v 香皂 v 透明皂 v 药皂 v 美容皂 v 减肥皂 v 复合皂 20 洗衣皂 成分：高级脂肪酸钠 洗衣皂的物理化学指标 项 目指 标 I型 II型 干皂质量分数，W/%5443氯化物质量分数，（以NaCL计），W/%0.71.0游离苛性碱质量分数（以NaOH），W/%0.30.3乙醇不溶物，W/%15/发泡力（5min），ml 40030021 香皂 香皂皂基型 复合型 仅含脂肪酸钠、助剂 含脂肪酸钠和(或)其他表面活性剂、功能性添加剂、助剂 22指 标I型 II型 干皂质量分数，W/%83/干皂或总有效物质量分数，W/%/53水分和挥发物（10320C），W/%15/总游离碱（以NaoH计），乙醇不溶物、氯化物（以NacL计）之和质量分数，W/%3.0/游离苛性碱（以NaOH计），W/%0.100.10总游离苛性碱（以NaOH计），W/%/0.3水不溶物，W/%1.0/氯化物（以NacL计）W/%/1.0项 目23 透明皂 采用牛羊油、漂白的棕榈油、椰子油做油脂原料，以多元醇，如糖类、香茅醇、聚乙醇、丙醇或甘油或蔗糖做透明剂。透明皂具有耐用、碱性小、溶解度大、泡沫丰富等特点。24 药皂 在香皂中加入中西药物而制成的块状硬皂。近几年国内也出现了不少新的药物香皂，如硫磺香皂、去痱特效药皂、中草药香皂、驱蚊香皂等。25 美容皂 除普通香皂成分外，还加有蜂蜜、人参、珍珠、花粉、磷脂、牛奶等营养物质和护肤剂。配有高级化妆香精，有幽雅清新的香味和稠密稳定的泡沫。26 减肥皂 这些皂多采用中国名贵中药，根据中医学理论，经科学验方，把萃取精制的药物精华加入到皂基中而制成。27 复合皂 配有表面活性剂或钙皂分散剂的皂类洗涤剂。2829加工成型 配 料真空冷却切 块晾 干打 印装 箱30香皂的生产 皂基干燥拌料均化真空压条切块打印包装成品31合成洗衣粉 丝毛洗衣粉 加酶洗衣粉 漂白洗衣粉 低泡洗衣粉 2、合成洗涤剂32 液体洗涤剂 液体洗涤剂在合成洗涤剂中是仅次于洗衣粉的第二大类洗涤剂，使用方便，溶解迅速，并适合节能时代的要求。33 餐具洗涤剂 餐具洗涤剂集洗涤、杀菌、消毒等功能于一体。34 住宅用洗涤剂 这类洗涤剂往往是碱性的，表面活性剂含量不高。不要求有泡沫，但一般加入相当量的有机溶剂(可溶解油脂)。35洗涤剂除表面活性剂外还要有各种助剂，才能发挥良好的洗涤能力。助剂本身的去污能力很小，或根本没有，但加入洗涤剂可使洗涤的性能得到明显的改善，或使表面活性剂的配合量降低。助剂一般分为两大类：无机助剂有机助剂36洗涤助剂有以下的一些作用：v（1）增强表面活性，增加污垢的分散、乳化、增溶，防止污垢再沉积。v（2）软化硬水，防止表面活性剂水解，提高洗涤液碱性，并有碱性缓冲作用。v（3）改善泡沫性能，增加物料溶解度，提高产品粘度。v（4）降低皮肤的刺激性，并对纺织品起柔软、抑菌、杀菌、抗静电、整饰等作用。v（5）改善产品外观，赋予产品美观的色彩和优雅的香气，从而使消费者喜爱选用，提高商品的商业价值。（1）磷酸盐）磷酸盐 常用的磷酸盐有磷酸三钠、三聚磷酸钠、焦磷酸四常用的磷酸盐有磷酸三钠、三聚磷酸钠、焦磷酸四钾。钾。合成洗涤剂中最常用也是性能最好的螯合剂是合成洗涤剂中最常用也是性能最好的螯合剂是三三聚磷酸钠聚磷酸钠(Na5P3O10)，故又被称为五钠。，故又被称为五钠。1.无机助剂无机助剂37传统的合成洗衣剂都含有传统的合成洗衣剂都含有三聚磷酸盐三聚磷酸盐(（Sodium Tripolyphosphate）简称STPP)STPP)的的成分，其含量在成分，其含量在15%15%30%30%之间。然而，之间。然而，“磷磷”是造成水体富营养化的罪魁祸首，因为磷是一是造成水体富营养化的罪魁祸首，因为磷是一种营养物质，它可以造成水中种营养物质，它可以造成水中藻类藻类的疯长。而的疯长。而大量藻类又会消耗水中的氧分，造成水中大量藻类又会消耗水中的氧分，造成水中微微生物生物缺氧死亡、腐败，缺氧死亡、腐败，水体失去自净功能从水体失去自净功能从而破坏水质而破坏水质。作为有磷洗涤剂中的。作为有磷洗涤剂中的“磷磷”造成造成水体富营养化已被国内外环保专家所公认。水体富营养化已被国内外环保专家所公认。磷酸盐的污染磷酸盐的污染3839含磷洗衣粉的污染问题已经引起了世界各国的普遍重含磷洗衣粉的污染问题已经引起了世界各国的普遍重视。很多国家提出了禁磷和限磷措施，并在不断地研视。很多国家提出了禁磷和限磷措施，并在不断地研究和开发三聚磷酸盐的替代品，取得了不少成果，其究和开发三聚磷酸盐的替代品，取得了不少成果，其中比较有效的助剂有：有机螯合助剂，如中比较有效的助剂有：有机螯合助剂，如乙二胺四乙二胺四乙酸钠乙酸钠(EDTA)(EDTA)和亚氨基三醋酸和亚氨基三醋酸(NTA)(NTA)、柠、柠檬酸盐檬酸盐等；高分子电解质助剂，如等；高分子电解质助剂，如聚丙烯酸盐以聚丙烯酸盐以及人造沸石及人造沸石等。目前普遍认为，等。目前普遍认为，人造沸石人造沸石是比较有是比较有发展前途的洗涤助剂。发展前途的洗涤助剂。磷酸盐替代物磷酸盐替代物40（2）硅酸钠）硅酸钠 硅酸钠（硅酸钠（Na2OnSiO2）通常称为水玻璃或泡花碱，）通常称为水玻璃或泡花碱，水玻璃的水溶液相当于由硅酸钠与硅酸组成的缓冲水玻璃的水溶液相当于由硅酸钠与硅酸组成的缓冲溶液。水玻璃在溶液中能溶液。水玻璃在溶液中能控制控制pH值值、贮存碱性物质，、贮存碱性物质，起到起到减少减少洗涤剂消耗和保护织物的作用。此外，水洗涤剂消耗和保护织物的作用。此外，水玻璃还具有玻璃还具有悬浮力、乳化力和泡沫稳定作用悬浮力、乳化力和泡沫稳定作用，起到，起到阻止阻止污垢在被洗物上再沉积的作用，并对金属（如污垢在被洗物上再沉积的作用，并对金属（如铁、铝、铜、锌等）具有铁、铝、铜、锌等）具有防腐防腐蚀作用；使粉状洗衣蚀作用；使粉状洗衣粉松散、易流动，防结块。粉松散、易流动，防结块。硅酸盐和碳酸盐配伍，是无磷洗涤剂的主要助剂。硅酸盐和碳酸盐配伍，是无磷洗涤剂的主要助剂。41亦称亦称“碳酸氢三钠碳酸氢三钠”。化学式。化学式NaNa2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3 2H 2H2 2O O。在自然界中存在于盐湖的沉积。在自然界中存在于盐湖的沉积物中，称为物中，称为“天然碱天然碱”或或“碳酸钠石碳酸钠石”。在洗涤剂行业中主要有碳酸钠、碳酸氢钠、倍半在洗涤剂行业中主要有碳酸钠、碳酸氢钠、倍半碳酸钠和碳酸钾等。在浓缩洗衣粉中，碳酸钠是碳酸钠和碳酸钾等。在浓缩洗衣粉中，碳酸钠是最重要的助剂之一。最重要的助剂之一。42（3 3）碳酸盐）碳酸盐二者都是含氧漂白剂。二者都是含氧漂白剂。过硼酸钠在欧洲和美洲各地区应用于洗衣粉中，过硼酸钠在欧洲和美洲各地区应用于洗衣粉中，用来很大，起漂白、消毒和去污作用。但它的漂用来很大，起漂白、消毒和去污作用。但它的漂白作用只有在高温下（白作用只有在高温下（-）才完全起）才完全起作用，低温时需要加入活化剂才可使用。作用，低温时需要加入活化剂才可使用。（）过硼酸钠或过碳酸钠（）过硼酸钠或过碳酸钠43（1 1）羧甲基纤维素钠（）羧甲基纤维素钠（CMCCMC）羧甲基纤维素钠最重要的作用是羧甲基纤维素钠最重要的作用是携污作用携污作用。如果在。如果在洗涤剂中加入洗涤剂中加入1%1%2%2%的的CMCCMC，则在洗涤时，则在洗涤时CMCCMC被吸附被吸附在被洗物表面，同时也被吸附在污垢粒子的表面上，在被洗物表面，同时也被吸附在污垢粒子的表面上，使二者都带上使二者都带上负电荷负电荷。在同性电的相互排斥作用下，。在同性电的相互排斥作用下，污垢就难以重新沉积到被洗物的表面上。污垢就难以重新沉积到被洗物的表面上。另一方面，另一方面，CMCCMC还具有增稠、分散、乳化、悬浮和稳还具有增稠、分散、乳化、悬浮和稳定泡沫的作用。这些作用能使污垢稳定地悬浮于洗定泡沫的作用。这些作用能使污垢稳定地悬浮于洗涤液中，更不容易再发生沉积。涤液中，更不容易再发生沉积。2.有机助剂有机助剂 44（2）泡沫稳定剂与泡沫调节剂）泡沫稳定剂与泡沫调节剂 高高泡泡洗洗涤涤剂剂在在配配方方中中常常加加入入少少量量泡泡沫沫稳稳定定剂剂，使使洗洗涤涤液液的的泡泡沫沫稳稳定定而而持持久久。烷烷醇醇酰酰胺胺又又称称脂脂肪肪醇醇酰酰胺胺，属属非非离离子子型型表表面面活活性性剂剂。在在洗洗涤涤剂剂的的配配方方中中，它它的的主主要要作作用用是是增增稠稠和和稳稳定定泡泡沫沫，兼兼有有悬悬浮浮污污垢垢防防止止其其再再沉沉积积的的作作用用。在在与与主主要要活活性性物物间间的的互互相相配配合合下下，其其脱脱脂脂力力（乳乳化化动动植植物物油油脂脂及及矿矿物物油油的的能能力力）有有显显著著的的提提高高。较较常常使使用用的的烷烷醇醇酰酰胺胺品品种种是是月月桂桂醇醇二二乙乙醇醇胺胺以以及及椰椰子油二乙醇胺子油二乙醇胺。低低泡泡洗洗涤涤剂剂在在配配方方中中需需加加入入少少量量泡泡沫沫调调节节剂剂，常常用用的的有有二二十十二二烷烷酸酸皂皂或或硅硅氧氧烷烷，使使水水液液消消泡泡或低泡。或低泡。45（3 3）酶）酶 酶是一种生物制品，酶是一种生物制品，无毒无毒并能完全并能完全生物降解生物降解。酶作为洗涤剂的助剂具有酶作为洗涤剂的助剂具有专一性专一性，洗涤剂中，洗涤剂中的复合酶能将污垢中的脂肪、蛋白质、淀粉的复合酶能将污垢中的脂肪、蛋白质、淀粉等较难去除的成分等较难去除的成分分解为易溶于水的化合物分解为易溶于水的化合物，因而提高了洗涤剂的洗涤效果。因而提高了洗涤剂的洗涤效果。因此，在洗涤剂中添加酶制剂可以降低表面因此，在洗涤剂中添加酶制剂可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷或无磷的方向发展，减少对环境的污染。磷或无磷的方向发展，减少对环境的污染。46（4）助溶剂）助溶剂 在配制高浓度的液体洗涤剂时，往往有些活性在配制高浓度的液体洗涤剂时，往往有些活性物不能完全溶解，加入助溶剂就是为了解决这物不能完全溶解，加入助溶剂就是为了解决这个问题。常用的助溶剂有个问题。常用的助溶剂有乙醇、尿素、聚乙二乙醇、尿素、聚乙二醇、甲苯磺酸盐醇、甲苯磺酸盐等。凡能减弱溶质及溶剂的内等。凡能减弱溶质及溶剂的内聚力，增加溶质与溶剂的吸引力而对洗涤功能聚力，增加溶质与溶剂的吸引力而对洗涤功能无害、价格低廉的物质都可用作助溶剂无害、价格低廉的物质都可用作助溶剂 47（5）荧光增白剂）荧光增白剂 荧光增白剂（荧光增白剂（Fluorescent Brighteners，以，以下简称下简称FB）是一种无色的荧光染料。经）是一种无色的荧光染料。经FB处理过的物品，在含紫外光源（如日光）处理过的物品，在含紫外光源（如日光）照射下看上去白色的更白，有色的更艳，照射下看上去白色的更白，有色的更艳，增强了外观的美感。在合成洗涤剂中添加增强了外观的美感。在合成洗涤剂中添加适量和适当的适量和适当的FB，不但能改善粉状洗涤剂，不但能改善粉状洗涤剂的外观，提高洗衣粉粉体的白度，同时还的外观，提高洗衣粉粉体的白度，同时还能增加被洗涤织物的白度或鲜艳度，改善能增加被洗涤织物的白度或鲜艳度，改善洗涤效果，提高合成洗涤剂本身的商业价洗涤效果，提高合成洗涤剂本身的商业价值。因此值。因此FB已成为合成洗涤剂配方中不可已成为合成洗涤剂配方中不可缺少的重要组分。缺少的重要组分。48（6）香精）香精一个受消费者喜爱的洗涤剂，不仅具有优良的性能，并且使人有愉快的香味，使织物、毛发洗涤后留有清新香味。香精是由多种香料组成，与洗涤剂组分有良好配伍性，在pH911是稳定的。洗涤剂中加入香精的质量一般小于1%。49（7）溶剂）溶剂液体洗涤剂中需加入溶剂是不言而喻的。在新型洗液体洗涤剂中需加入溶剂是不言而喻的。在新型洗涤剂中甚至是粉状洗涤剂中也使用多种溶剂，若污涤剂中甚至是粉状洗涤剂中也使用多种溶剂，若污垢是油脂性的，溶剂的存在将有助于将油性污垢从垢是油脂性的，溶剂的存在将有助于将油性污垢从被洗物上除去。常用的溶剂有以下几种：被洗物上除去。常用的溶剂有以下几种：松油、醇、松油、醇、醚和脂醚和脂、氯化溶剂、氯化溶剂 50（8）抑菌剂）抑菌剂冷洗的粉状洗涤剂的洗涤能力令人满意，加酶后去污效果尤佳，唯一不足的是不具有杀菌力，洗后衣物不仅有被病菌感染的危险，而且在洗涤中细菌或毒素还可能遗留下来，并会产生不良气味。所以，在冷洗中加入抑菌剂是很有必要的。抑菌剂的加入质量一般是千分之几，三溴水杨酸替苯胺、三氯碳酰替苯胺或六氯苯中的任何一种都可作为抑菌剂应用，这些化学品不起抗菌作用，但在千分之几的质量分数下都可防止细菌的繁殖。51（9）抗静电剂和织物柔软剂）抗静电剂和织物柔软剂作为改进织物手感和降低织物表面静电干扰的柔作为改进织物手感和降低织物表面静电干扰的柔软剂和抗静电剂，通常使用软剂和抗静电剂，通常使用阳阳离子表面活性剂，离子表面活性剂，如二甲基如二甲基-二氢化牛酯二氢化牛酯季铵盐季铵盐 52533 3、洗涤用品的配方通则、洗涤用品的配方通则洗衣剂的主要成分表面活性剂：LAS,K12,AEO,AES,月桂醇的乙醇酰胺 （530w%）磷酸盐助剂其他助剂：Na2SO4，NaCl或Na2CO3,20w%以上羧甲基纤维素：1%左右硅酸钠：5w%以下过氧化物：如过硼酸钠，约10w%香料、荧光增白剂、抗氧防腐剂、杀菌剂等。54洗涤用品的配方通则洗涤用品的配方通则清洁剂：更多无机盐，如硅酸钠，三聚磷酸钠，焦磷酸 四钠等，对洗涤器皿、硬表面等更为有效。手工餐具洗涤剂：胺氧化物，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐机洗餐具洗涤剂：三聚磷酸钠、偏硅酸钠，含量高达50%以上。重垢型：较高pH，pH9。轻垢型：pH中性554 4、配方设计和筛选的方法、配方设计和筛选的方法单因子试验法；双因子试验法；三角图法。56粉状轻垢型洗涤剂配方组分中国日本美国英国12345LAS121551012.5AEO-94233.5三聚磷酸钠182051525羧甲基纤维素11110.7硅酸钠553硫酸钠48.945.968.757.739碳酸钠55肥皂222FAS1125荧光增白剂0.10.10.10.30.01其他助洗剂20.22.15水66558.6457液体轻垢型洗涤剂配方组分中国日本美国英国12345LASLATAESAEO-96501NaCl遮光剂次氯酸钠尿素水EDTA668166206510662221.5211.51.51.51.01.01.5780.50.575.020.179.875.981.80.50.70.60.60.558粉状重垢型洗涤剂配方组分中国美国日本英国12345阴离子表面活性剂非离子表面活性剂三聚磷酸盐碳酸盐硅酸盐硫酸盐4A沸石羧甲基纤维素荧光增白剂其他增白剂水1252515526.910.128153020520.910.188881110.30.10.222.71.68115102065020302058323.720.225.51059液体重垢洗涤剂配方组分美国欧洲日本12345阴离子表面活性剂非离子表面活性剂磷酸盐类硅酸钾PVP乙醇胺类二甲苯磺酸盐羧甲基纤维素EDTA荧光增白剂功能添加剂水1013162014201512101220254530.70.70.72321.778351.51.01.01.01.00.50.50.50.20.255.450.253.4361.436.30.51.050.70.40.10.020.20.160杀菌、消毒洗衣粉配方组分LAS或FAS三聚磷酸钠六偏磷酸钠耐氯型荧光增白剂二氯异氰尿酸钠氯化磷酸三钠四氯甘尿三氯异氰尿酸钠二氯异氰尿酸钠钾碳酸钠硅酸钠硫酸钠水配方1配方2配方3配方415200.1101.944451.957.91.937454843553460.05530141510300.14200.161手洗餐具洗涤剂配方组分中国日本英国1234LASAES6501AEO-9甲苯磺酸钠苯甲酸钠乙醇有机增稠剂NaCl尿素水5540.50.585155555510107333332226772692.01.0162机洗餐具洗涤剂配方组分日本配方英国配方美国配方 荷兰配方非离子活性物三聚磷酸钠硅酸钠碳酸盐硫酸钠二氯异氰尿钾酶2141.5164033402812102748392010551610122.52.514.5263Thank you！