合成洗涤剂第2讲

合成洗涤剂第二讲提纲附聚成型原理附聚成型工艺液体洗涤剂的配方和工艺肥皂的生产工艺结语附聚成型原理陶艺配方中的粉体与液体之间具有较强的粘合力。生产高密度浓缩粉的框架配方立式附聚器

附聚成型工艺3）喷雾干燥-混合法影响附聚成型的内在因素

a）表面活性剂非离子与阴离子表面活性剂协同增效。浓缩粉常用LAS、FAS、AES、AOS、肥皂脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚。

影响附聚成型的内在因素欧洲型浓缩粉配方中阴离子占8%-10%，非离子表面活性剂占7%-11%

亚洲（日本）浓缩粉配方，阴离子占25%-32%，非离子表面活性剂占6%-10%。附聚成型用非离子表面活性剂比喷雾干燥粉，一般大于8%总表面活性剂的量大于喷雾干燥粉，为15-30%。

影响附聚成型的内在因素（b）助剂及投料顺序固体助剂应具有一定的颗粒尺寸和表观密度，无机械杂质。在附聚成型中，基料粉的均匀性和表观密度影响产品的颗粒与表观密度。影响附聚成型的内在因素——投料顺序按固体粉料水合性能强弱顺序为：三聚磷酸钠>纯碱>芒硝。由于水合放热使混合体系温度升高达35-45℃。此时，能形成水合结晶的固体只有纯碱（一水合物）和三聚磷酸钠（六水合物）。由于三聚磷酸钠水合作用很强，过分强烈的水合晶化易产生坚硬结块，使造粒困难。所以，为缓和晶化作用，应按照“纯碱-五钠-芒硝”顺序投料。先投纯碱可使水分分散，以使三聚磷酸钠与水分均匀接触晶化。影响附聚成型的内在因素

c）粘合剂

用于附聚成型的粘合剂有非离子表面活性剂、CMC、聚乙二醇、聚丙烯酸钠类羧酸盐、硅酸钠溶液与水等。粘合剂将细粉附聚成大颗粒，并填入颗粒之间的空隙中。粘合剂、固体料、液体料的比例直接影响产品的颗粒结构、流动性，甚至溶解性。

影响附聚成型的内在因素

以硅酸钠为例。硅酸钠溶液不能与无机组分直接相混，否则一经接触便强烈晶化，形成坚硬团块。采用有机活性剂稀释硅酸钠溶液，先将所有液体物料混合均匀，再加入硅酸钠溶液。影响附聚成型的内在因素当非离子表面活性剂与硅酸钠溶液混合时，配比不当易产生凝胶。原因在于：AEO9与水以1：0.0-2.0的比例混合时可产生凝胶；当硅酸钠溶液中的部分水分被AEO9吸收而成为凝胶后，若硅酸钠溶液浓度增加到一定程度后形成“玻璃状结晶体”。避免的方法是控制硅酸钠溶液的用量。影响附聚成型的内在因素d）由于浓缩粉的用量较普通粉少，提高辅助助剂（酶、荧光增白剂、香精等）在配方中的用量。

液体洗涤剂的配方设计餐具洗涤剂纤维织物用加酶液体洗涤剂配方液体洗涤剂的生产工艺膏状洗涤剂典型块状合成洗涤剂配方块状合成洗涤剂肥皂的晶型

（1）β型肥皂→ω型肥皂

肥皂在46~71℃范围内进行冷却、干燥、研磨和压条后，可形成β型肥皂；将其在密封容器中加热到88℃，再缓慢冷却到室温即可转变为ω型。（2）β型肥皂→δ型肥皂

β型肥皂在10-16℃的低温下，经研磨、压条，可转化为δ型肥皂。（3）ω型肥皂→β型肥皂

ω型肥皂经多次研磨和压条后，可转变为β型肥皂。肥皂晶型的性能对比肥皂的表面活性

制皂原料——油脂

皂化价表示油脂被碱完全皂化所需要的碱量。皂化1g油脂所需的氢氧化钾毫克数。

油脂——碘价

碘价

油脂所能吸收卤素的量。

100g油脂所吸收碘的克数。表示油脂中含不饱和脂肪酸的程度。油脂碘价高于130为干性油；低于100的属于性油，界于100-130之间的未半干性油。制皂需用碘价低的油脂；香皂用的混合油脂的碘价要低于65。？用碘价高的油脂制成的肥皂容易酸败变质。常用油脂的脂肪酸凝固点、相对密度、皂化价、碘价油脂的精制（a）脱胶除去油脂中的磷脂、蛋白质及其它未知的胶质和粘液质。但不能降低脂肪酸的含量。（b）脱酸除去油脂中游离脂肪酸。当采用油脂皂化工艺制肥皂时，因游离脂肪酸将影响活性白土的脱色效果，必须先除去。但若用脂肪酸中和法制皂，可不必除去游离脂肪酸。脱酸为碱炼法。用浓度为15%左右的稀碱液，与游离脂肪酸生成肥皂；同时可与一些色素反应，具有一定脱色作用。因碱液浓度较低，不会与油脂发生皂化反应。用水洗涤除去肥皂。（c）脱色以除去色素物质。油脂的精制（d）脱臭除去油脂中的特殊气味，如牛羊油的膻气，有利于赋香。采用高真空过热蒸汽气提法脱除具有特殊气味的物质。高真空可降低气味物质的沸点，防止油脂在高温下的过氧化。保持真空度为400-660Pa，温度为250℃。过热蒸汽可搅拌油脂、降低汽化物质分压，有利于气提除去气味物质。脱臭后，油脂中除脂肪酸甘油酯外，其它有机物如动植物甾醇、维生素等天然抗氧剂几乎被全部除去。油脂温度在250℃左右，为防止空气氧化，必须降温到50℃下才能出料。油脂的精制（e）氢化以改善油脂中不饱和脂肪酸的含量。可控制加氢，进行选择性氢化；如可使二烯酸分别成为单烯酸或饱和脂肪酸。氢化后的油脂，不饱和键减少，抗氧化能力提高，凝固点提高，可用于改善油脂配方。是制皂的重要油脂原料。肥皂助剂碱性助剂如碳酸钠、硅酸钠，以增强碱性和耐硬水性能；香皂不加碱性助剂。硬水软化剂乙二胺四乙酸二钠（EDTAS）。抗氧化剂如还原性无机物硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠漂白剂高硼酸钠类氧化漂白剂特效功能添加剂杀菌剂、除臭剂、羊毛酯、高碳醇、植物提取物等皮肤营养剂。3）钙皂分散剂钙皂分散剂（limesoapdisperingagent，LSDA）具有抑制钙皂形成能力的表面活性剂，常具有庞大的亲水基团。主要作用

(1)增大肥皂的溶解度，降低Krafft温度

(2)增强肥皂抗硬水的能力，减少钙皂形成钙皂分散剂应具备的条件可与肥皂相溶并形成混合胶束；良好的钙离子稳定性和分散能力；有较低的临界胶束浓度和较高的表面活性；有庞大的极性基团，可抑制二次粒子的形成；易生物降解，无环境污染。一般要求长链末端附近有双功能亲水基，或分子一端有大的极性基团；并且疏水基中有一个以上的酯键、酰胺键、胺键、醚键、磺基等中间键的表面活性剂。钙皂分散值LSDRLSDR在300mg/L硬水中，使100g油酸钠不产生沉淀所需钙皂分散剂的最小量。钙皂分散值越小，钙皂分散能力越大。典型的钙皂分散剂复合皂及复合皂粉

肥皂的制备

1）油脂皂化反应过程油酸钠浓度对相态的影响温度对相态的影响油脂碱皂化盐析食盐(NaCl)废液（食盐、甘油、杂质）碱析碱液(NaOH)碱析液（色素、甘油、杂质、无机盐）整理皂基干燥冷却调理切块、打印、出条H20皂脚助剂盐析：目的是将皂胶中过量的水和甘油、色素、磷脂等杂质分离出来。碱析：目的使未皂化的油脂，在过量碱的情况下达到完全皂化，同时还可进一步洗出肥皂中的甘油和杂质。整理：目的是出去皂胶中的低级脂肪酸，调整皂胶中电解质的含量，使皂胶分成两相。肥皂的生产——间歇式皂化盐析法包括皂化、盐析、碱析、整理、配料、干燥、成型等工序。

a)皂化将配好的油脂投放入皂化锅内，同时投入碱液，油脂量按照皂化值的化学计算量多加2%~3%。一般是加用浓度为20%~25%的氢氧化钠或碳酸钠水溶液，同时边搅拌边加热。为了使油脂和碱液充分混合，可在开始皂化时先用少量皂头或皂脚做乳化剂。适当调整添加碱液，保持均匀的乳化状态，充分进行反应。皂化终了的反应物是粗皂和甘油，成均匀的胶状体。间歇式皂化盐析法b)

盐析

当皂化终了后，加适当的食盐，加热搅拌，保温，静置。浮在皂化锅上部的是粗皂（俗称皂粒）和水，下部的是食盐、甘油和杂质的混合废液。c)

洗涤

经盐析后，将皂化锅下部的废液放出，然后用蒸汽将皂化锅内的皂粒进行翻煮，同时加入适量的清水，进一步洗出肥皂中的甘油和杂质。如果经皂化、盐析后的皂粒的皂化率不足，还应加碱补充皂化。为了提高肥皂的纯度，要进行多次洗涤。洗涤水也称废液，可集中起来回收其中的甘油。间歇式皂化盐析法

d)碱析

经洗涤后得到的肥皂层，可补加少量的氢氧化钠，使肥皂中尚未皂化的油脂在过量碱存在下达到完全皂化，同时还可进一步洗出肥皂中的甘油和杂质。这一过程称为碱析。碱析静置后，下层称为碱析水。碱析水中含有多量的碱，须待处理后才可送往甘油工段回收甘油。间歇式皂化盐析法

e)整理

碱析后皂粒的脂肪酸和电解质含量须调整。加水或加液搅拌均匀之后，使之静置，分成上层净皂和下层皂脚两个相。上层的净皂是制造洗衣皂、药皂及香皂等的基料，脂肪酸含量应在60%-63%，氯根和游离氢氧化钠的总量应在0.45%以下。下层的皂脚，色泽深，杂质多，脂肪酸的含量仅为25%-30%，一般在下批碱析时回收。间歇式皂化盐析法

f)配料、干燥、成型

从皂化锅取出的净皂，再进行加助剂干燥和成型等操作。采用冷压机法成型，冷压机由冷却辊筒与压条机组成，辊筒内通冷水进行皂料的冷却。皂料由双螺杆泵通过过滤器送到冷压机的旋转冷却辊筒上，经冷却研压后的肥皂由刮刀刮下，落至螺旋压条机中，通过多孔板后汇集至调晶器中，最后通过一定形状的孔板压挤成条。(2)酯化皂化法

MonssavonProcess油脂单塔连续水解Wurster-Sange脂肪酸蒸馏工艺脂肪酸中和制皂基香皂的生产

3.9.7香皂的生产过程

1）皂基的干燥除去皂基中的水分，使脂肪酸的含量达到80%。有热空气干燥法、常压干燥法和真空干燥法。真空干燥法是目前应用最广的方法。皂基用列管式换热器预热，提高温度。真空室的压力为8-13.3kPa。皂基喷到干燥室的筒壁上后被刮下；刮下的皂片落到底部的双螺杆压条机内，挤压成直径10mm左右、长20-30mm的短皂条。皂条的含水量为10.5%-12.5%，温度50-55度，经风送至皂粒仓，供拌料用。香皂的生产过程2）拌料拌料是将添加剂如香精、着色剂、杀菌剂、抗氧剂、多脂剂、钙皂分散剂和功能性药物与皂粒混合均匀的过程。常用间歇式混合拌料机。3）研磨使皂粒与添加剂进一步均匀，并具有一定塑性；同时可改变肥皂的晶型，有利于形成β型，增加成皂的泡沫。串联3台有3-4只辊筒的研磨机。辊筒温度和间隙均可调，用冷却水降温，出料皂片的温度为35-45℃，厚度为0.2-0.4mm。送真空压条工序。香皂的生产过程

4）真空压条由上下两台压条机串联组成，中间为真空室。研磨后的皂片，先经上压条机制成皂粒落入真空室，真空度为53-80kPa，以消除皂粒中的气泡；皂粒在进入下压条机挤压成型。成皂皂心的温度在35-45℃之间，供打印成型及冷却包装。

影响肥皂品质的因素及解决方法肥皂冒霜

当空气干燥时，皂体内部的水分将向肥皂表面迁移，使皂体中游离电解质和溶解于水中的低碳脂肪酸盐和不饱和脂肪酸盐也随之带到表面上，干燥后形成白霜。主要由有机霜和无机霜组成。有机霜占绝大部分，主要成分是低级脂肪酸盐和不饱和酸盐；而无机霜的含量较低，成分为无机盐和碱。有机霜中的脂肪酸组成解决冒霜的方法控制油脂的酸价，以控制低级脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量。配方中保持一定松香，以提高皂基容纳电解质的能力，可减轻无机霜的形成。控制合理的电解质总量，以占皂基的0.5%为宜，其中NaOH≤0.3%，NaCl≤0.2%。为避免二氧化硅的外移，选用碱性泡花碱。以皂中二氧化硅含量大于3%、小于3.5%为宜。肥皂中添加适量吸水性物质，如淀粉，以锁住皂体中的水分，防止水分迁移到表面。3）肥皂的冒汗原因高湿度下，空气中的水分向肥皂表面传递，在表面聚结，产生冒汗现象。肥皂中含有大量电解质、不饱和脂肪酸的吸湿性