洗涤化学基础知识

洗涤用具中化学1/66洗涤原理2/66所谓去污，其本质就是从衣物、食物原料、餐具等被洗涤物上，将污垢洗涤洁净。3/66一、洗涤去除对象污垢特点（1）油质污垢、固体污垢及水溶性污垢往往不是单独存在，而是相互结合成一体，伴随时间延长，或受外界条件影响，还会氧化分解，或受微生物作用而腐败，经常会产生更为复杂化合物。（2）污垢粘附情况是很复杂4/66二、表面活性剂基本性质

表面活性剂：一个能在较低浓度下即能显著降低溶液表面张力物质。5/66（一）表面活性剂分子结构特点

分子一端是由一个较长烃链组成，它是憎水性，能溶于油，但不能溶于水中，所以称为憎水基或亲油基；分子另一端是较短极性基团，它能溶于水中而不能溶于油中，称为憎油基或亲水基。6/66（二）表面活性剂作用（1）分散乳化作用（2）润湿渗透作用（3）泡沫作用（4）增溶作用7/66三、洗涤剂洗涤去垢作用原理8/66（二）表面活性剂分类阴离子型、阳离子型、非离子型、两性酸性、中性、碱性9/66洗涤剂惯用原料一、表面活性剂

1、惯用表面活性剂阴离子表面活性剂：如烷基苯磺酸钠（LAS）、烷基磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、烷基磺酸钠（AOS）等。非离子表面活性剂：如烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）、烷醇酰胺等。聚醚：是近年来生产低泡洗涤剂惯用活性物，普通惯用环氧乙烷和环氧丙烷共聚产物，常与阴离子表面活性剂复配，主要用作消泡剂。两性表面活性剂：如甜菜碱等，普通用于低刺激洗涤剂中。10/66二、洗涤助剂（一）磷酸盐

1、三聚磷酸钠(STPP)俗称:五钠；分子式：Na5P3O11；外观：白色粉末状；

性能：能溶于水，水溶液呈碱性，对金属离子有很好络合能力，不但能软化硬水，还能络合污垢中金属成份，在洗涤过程中起使污垢解体作用；用量：可达20～40％。11/662、焦磷酸钾

分子式：K4P2O7；特点：很易吸湿、对钙镁等金属离子有络合能力，也有一定助洗效果，但对皮肤有刺激性；用途：用于配制重垢型液体洗涤剂、金属清洗剂、硬表面清洗剂等清洁用具。

3、六偏磷酸钠分子式：(NaPO3)6；优点：六偏磷酸钠水溶液pH值靠近7，对皮肤刺激性小，浓度较高时还有预防腐蚀效果，在中性和弱碱性溶液中对钙、镁离子有很好络合能力；缺点：吸湿和水解；用途：普通仅用在工业清洗剂中。

12/664、三聚磷酸钠代用具三聚磷酸钠代用具主要有：有机螯合物，高分子电解质和分子筛；有机螯合物性能：经过螯合作用将金属离子封闭在螯合剂分子中而使水软化；惯用有机螯合物有：乙二胺四乙酸钠（EDTA）、氮川三乙酸（NTA）；高分子电解质中被开发用于助剂主要是聚丙烯酸钠；聚丙烯酸钠性能：能够吸附于被洗物表面和污垢表面，增加被洗物与污垢之间静电斥力，有利于污垢去除。并能增加污垢分散能力，预防污垢再沉积；分子筛也称为人造沸石是硅铝酸盐结晶；分子筛性能：软化硬水、吸附洗脱污垢。13/66（二）硅酸钠硅酸钠俗称：水玻璃或泡化碱；分子式：Na2O·nSiO2·xH2O；性能：粒状固体或粘稠水溶液、对溶液pH值有缓冲效果、水解产生胶体溶液对固体污垢微粒有分散作用，对油污有乳化作用、在洗衣粉中加入水玻璃还能增加粉状颗粒机械强度，流动性和均匀性；缺点：水解生成硅酸溶胶可被纤维吸附而不易洗去，织物干燥后会感到手感粗糙。14/66（三）硫酸钠外观：白色结晶或粉末；优点：使阴离子表面活性剂表面吸附量增加，并促使在溶液中形成胶团，因而降低了洗涤液表面张力，有利于润湿、去污等作用、降低料液粘滞性，便于洗衣粉成型；用途：常添加在洗衣粉中作为填充料；用量：洗衣粉中添加量普通可到达20％～45％。15/66（四）碳酸钠

俗称：纯碱或苏打；优点：能使污垢皂化，并保持洗衣粉溶液一定pH值，有利于去污、含有软化水作用；缺点：碱性较强；用途：用于低级洗衣粉。16/66（五）抗污垢再沉积剂

惯用抗污垢再沉积剂：羧甲基纤维素钠盐（CMC）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）；CMC抗污垢再沉积机理：CMC吸附在纤维表面，从而减弱了纤维对污垢再吸附，另外，CMC能将污垢粒子包围起来使之稳定分散在洗涤液中；PVP优点：抗污垢再沉积能力强、在水中溶解性能好、遇无机盐也不会凝聚析出，与表面活性剂配伍性能好；PVP缺点：价格昂贵。17/66（六）漂白剂和荧光增白剂

1、漂白剂（1）过硼酸钠

分子式：NaBO3·4H2O；性能：不易溶于冷水，可溶于热水、在水溶液中受热后分解和释放出H2O2NaBO2，H2O2含有漂白功效，NaBO2也有一定助洗性能；（2）次氯酸钠制法：由氯气通入氢氧化钠溶液中而制得；性能：漂白能力很强氧化剂，化学性质很不稳定，易分解释出游离氯，只有在强碱性条件下，次氯酸钠才较为稳定；用途：在工业生产中惯用次氯酸钠作为纺织品漂白剂。

18/662、荧光增白剂加蓝增白增白方式：在洗衣粉中加入少许蓝色染料，使织物上增加微量蓝色，与原有微黄色互为补色，从视觉上提升了表观白度，但织物反射亮度却降低了；荧光增白剂用量：在洗涤用具中添加量极少，普通为洗涤剂活性物质1％左右。

19/66（七）酶制剂

酶定义：酶是由菌种或生物活性物质培养而得到生物制品，它本身是一个蛋白质，能对一些化学反应起催化作用；洗涤剂中主要用酶有：蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶等；20/66（八）抗静电剂和柔软剂

含有柔软和抗静电阳离子表面活性剂：二硬脂酸二甲基氯化铵、硬脂酸二甲基辛基溴化铵，高碳烷基吡啶盐，高碳烷基咪唑啉盐；含有柔软非离子表面活性剂：高碳醇聚氧乙烯醚和含有长碳链氧化胺。

（九）稳泡剂和抑泡剂

惯用稳泡剂：甜菜碱型两性表面活性剂、烷基醇酰胺、月桂基二甲基氧化胺和豆蔻基二甲基氧化胺；惯用泡沫抑制剂：聚醚和硅油。

21/66（十）溶剂和助溶剂惯用溶剂有：①松油：本身不溶于水，但能使有机溶剂和水相混合，适合用于制造溶剂-洗涤剂混合物，如不加松油，混合物便成两相；②醇、醚和脂：如低分子醇、乙二醇、乙二醇醚和脂等极性溶剂，有一定水溶性，能使水和溶剂结合起来；③氯化溶剂：如三氯乙烯、四氯乙烯等，广泛用于干洗剂和特殊清洁剂。惯用助溶剂：甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠和尿素。22/66洗衣粉配方和生产工艺

一、洗衣粉配方配方是洗衣粉生产中很主要一个步骤，配方好坏关系到整个生产过程和产品质量问题。当前，还没有完整理论依据来指导配方制订，只能依靠试验和实际经验来决定，以下几点配方标准可供参考：活性物选择

泡沫问题

pH值

依据需要加入其它添加剂23/66二、洗衣粉生产工艺（一）配料

配料定义：洗衣粉生产中，将各种洗衣粉原料与水混合成料浆过程；配料工艺：间歇配料和连续配料（如图2-1）。1、料浆浓度与投料次序料浆浓度（总固体含量）要依据产品种类、工艺操作及助剂起源和性质确定，普通为50~60%；间歇配料投料次序普通是先加入水和单体，当加到一定量时就升温，投入荧光增白剂、CMC和纯碱，然后再加入三聚磷酸钠、返工粉和硫酸钠，水玻璃和对甲苯磺酸钠可随时加入24/66

2、料浆温度控制料浆温度对配料主要性？依据经验，普通将料浆温度控制在60℃左右。

3、搅拌和投料速度搅拌和投料速度主要性？25/66（二）料浆后处理1、过滤过滤作用：料浆配制过程中或多或少会有一些结块，一些原料中会夹杂一些水不溶物，需过滤除去；间歇配料可采取筛网过滤或离心过滤方式；连续配料普通采取磁过滤器过滤。2、脱气为何要脱气？当前国内大多数洗衣粉厂均采取真空离心脱气机进行脱气。3、研磨

研磨作用：脱气后料浆，为了愈加均匀，预防喷雾干燥时堵喷枪，有企业还要对料浆进行研磨。惯用研磨设备是胶体磨。26/66（三）洗衣粉成型

1、简单吸收法；2、中和吸收法；3、附聚成型法；4、喷雾干燥法；5、喷雾干燥和吸收法组合。27/66液体洗涤剂配方和生产工艺

液体洗涤剂优点：易于配制和节约能源；液体洗涤剂市场前景怎样？28/66一、衣用液体洗涤剂

（一）轻垢型衣用液体洗涤剂

用途：以洗涤轻薄珍贵丝、毛、麻等织物为洗涤对象。对轻垢型衣用液体洗涤剂要求：洗涤液洗后织物色泽不变，手感柔软，呈低碱性或中性，对皮肤刺激低，性能温和。

配制：普通只需将各种表面活性剂复配溶解即可，而不需添加碱性洗涤助剂LAS、AES、AEO等。表2-3为轻垢液体洗涤剂经典配方。

29/66（二）重垢型液体洗涤剂

用途：用于洗涤厚重织物和内衣等污垢严重衣物。重垢液体洗涤剂分类：一类为不加助洗剂，表面活性剂含量较高（30％～50％）；另一类加入焦磷酸钾、柠檬酸钠等助剂，表面活性剂含量较低（10％～15％）。配制：重垢型液体洗涤剂配方中以阴离子表面活性剂为主体，产品pH值普通呈碱性。这类洗涤剂配制技术关键是助剂加入，各种助剂加入后应保持透明或含有稳定外观。表2-4列出了几个经典重垢型液体洗涤剂配方。

30/66（三）柔软液体洗涤剂柔软洗涤剂配方特点：选取活性物质需兼顾洗涤和柔软纤维双重作用，使衣物洗涤后膨松柔软。

用途：用于洗涤洗涤羊毛衫、浴巾。惯用柔软洗涤剂基本配方：脂肪酸聚氧乙烯醚23纤维柔软剂5乙醇15其它5731/66二、织物干洗剂

干洗剂是以有机溶剂为主要成份液体洗涤剂。

为何干洗剂用量将不停增加？（一）干洗剂组成1、溶剂

用于干洗溶剂应满足那些要求？惯用溶剂：氯乙烯，四氯乙烯、三氯乙烷等，其中以四氯乙烯使用较多。32/662、水

干洗剂中加水作用？增溶技术就是在有机溶剂中加入适量表面活性剂，表面活性剂在干洗剂中也形成胶束，能将水增溶在胶束中，提升对水溶性污垢去除能力。增溶技术作用：采取增溶技术在有机溶剂中增溶少许水分，就可洗去水溶性污垢，又不会带来水洗缺点。

33/663、表面活性剂干洗剂中加入表面活性剂作用：a、使织物在有机溶剂中被润湿和浸透；b、促使固体污垢脱落和分散；c、将水增溶在有机溶剂中。干洗剂中使用表面活性剂HLB值宜在3～6之间。惯用阴离子表面活性剂有二烷基磺基琥珀酸盐、烷基芳基磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐等。非离子表面活性剂有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等。在干洗溶剂中需含有0.2％～1％表面活性剂。

34/664、其它助剂加入1，4-二氧杂环己烷、苯并三唑等含氧或含氮化合物作为卤代烃稳定剂。

加入柠檬酸盐、C4~6醇类、甜菜碱两性表面活性剂等作为抗再沉积剂。

为改进洗后织物手感和预防静电可加入柔软和抗静电剂。惯用有季铵盐类、咪唑啉类、聚氧乙烯磷酸酯二乙醇胺盐等。

需保持白色织物白度和有色织物亮度，可加入少许过乙酸等过氧酸类漂白剂。活性氧含量为干洗量0.002％～0.04％

（二）惯用干洗剂配方表2-5列出了干洗剂配方两则，供参考。

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〔A〕〔B〕磺化琥珀酸二辛基钠盐3.23.2（64％活性物）全氯乙烯95.8--斯陶大德溶剂--94.8（干洗溶剂汽油）水1.02.0共计100.0100.036/66有机磷酸酯加成物（阴离子型）31.0壬基酚氧基聚氧乙烯醇醚（摩尔比＝9）15.0氢氧化钾（50％）4.0全氯乙烯50.0共计100.037/66三、厨房用洗涤剂

（一）手洗餐具用洗涤剂1、组成和惯用原料表面活性剂增稠剂增溶剂2、配方实例：如表2-7所表示。（二）机洗餐具用洗涤剂1、洗涤剂洗涤剂配方中惯用聚醚作为抑泡组分。配方实例：如表2-7所表示。2、餐具冲洗剂对餐具冲洗剂有何要求？配制：通常采取温和表面活性剂配制而成。配方实例：如表2-8所表示。

38/66四、蔬菜水果洗涤剂用途：主要用于洗涤蔬菜、瓜果、禽类、鱼类等农副食品。

蔬菜水果洗涤剂要满足那些要求？如表2-9所表示。五、炊具及厨房设备清洗剂表2-10炊具和厨房用具清洗剂配方实例（I）；

表2-11炊具和厨房用具清洗剂配方实例（III）。请注意配方分析。39/66六、居室用清洗剂

（一）门窗玻璃清洗剂门窗玻璃上污垢是怎么样形成？表2-12列举了玻璃清洗剂参考配方二则。

配方分析：配方一中氨水加入量以到达pH值等于9为宜。配方二含有硅氧烷乳液，用它擦拭后玻璃更光亮并有抗水效果。（二）地面清洗剂地面污垢主要是含有油垢尘土，也可能有果汁等饮料残留斑迹。

表2-13列举了地面清洁剂配方二则，供参考。

请注意配方分析。40/66（三）地毯清洗剂怎么克服地毯洗涤时难漂清？表2-14地毯清洗剂配方实例（四）家俱油漆表面清洗剂这类清洗剂用于去除家俱表面污垢，不能损伤漆面，并含有增亮作用。

表2-15列举了这类清洗剂配方两则，供参考。41/66（五）浴室用清洗剂

浴室用清洗剂主要用于清洗浴室瓷砖和浴缸，污垢主要是皂渣，要求清洗剂能去除皂垢，为了保护瓷釉，不宜采取强碱性原料。表2-16列举了浴室用清洗剂配方数则，供参考。（六）厕所清洁剂厕所用清洁剂是要到达怎么样清洗效果？厕所用清洁剂组分：洗涤剂、除垢剂、杀菌剂、除臭剂等。42/66七、汽车用清洗剂

1、汽车外壳清洗剂汽车外壳污染主要是什么？参考配方如表2-19所表示。

2、含有上光效果汽车用清洗剂这类清洗剂常含有蜡类物质。用这类清洗剂擦洗汽车外壳，同时有清洗和上光功效。参考配方如表2-20所表示。3、汽车发动机清洗剂发动机清洗剂是怎样起洗涤作用？配方如表2-21所表示。4、汽车窗玻璃抗雾剂表2-22列举了抗雾剂配方一例。43/66八、金属清洗剂

清洗金属传统方法有那些？碱液清洗是用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠等碱剂水溶液清洗，这种方法清洗成本低，但碱对一些金属有腐蚀性，而且对矿物油脂清洗效果差。溶剂清洗是用汽油、煤油等有机溶剂清洗，即使清洗效果好，但溶剂易着火很不安全，且浪费了油料。对水基金属清洗剂基本要求是什么？表2-23列举了这类清洗剂配方两则，供参考。

44/66九、液体洗涤剂配制工艺

液体洗涤剂配制工艺非常简单，普通采取间歇式批量化生产工艺。采取间歇式批量化生产原因？液体洗涤剂生产工艺流程主要是原料准备、混用或乳化、混合物料后处理及成品包装。这些化工单元操作设备主要是带搅拌混合罐，高效乳化设备，各种过滤器，各种计量设备，物料贮罐和灌装设备。

主要控制伎俩是物料质量检验，用料计量和配比，温度控制，粘度调整，pH值和最终产品质量检验。45/661、原料处理

液体洗涤剂原料最少是两种甚至更多，熟悉所使用原料物理化学特征，确定适当物料配比和加料次序是相当主要。

液体洗涤剂生产设备材质多项选择取不锈钢、搪瓷玻璃衬里等材料，其中若含有重金属、铁等杂质都可能对产品带来有害影响。

46/662、混配或乳化

为了制得均相透明溶液型或乳液型液体洗涤剂产品，物料混配或乳化是关键工序。

混配过程投料次序普通是先将要求量去离子水先投入锅内，调整温度同时打开搅拌器，达40～50℃时边加料边搅拌，先投入易溶解成份，AES较难溶解，先加入增溶成份如甲苯磺酸钠或其它易溶表面活性剂，再投入AES，防止出现AES凝胶。

投料过程普通温度约40℃，投完全部原料后要在40～60℃范围内继续搅拌至物料充分混合或乳化完全后为止。

47/663、混合物料后处理

物料包装前过滤是必要。经过乳化液体，其稳定性较差，最好再经过均质工艺，使乳液中分散相颗粒更细小、更均匀，得到稳定产品。

对于绝大部分液体洗涤剂都是使用塑料瓶包装，要严格控制灌装量、做好封盖、记载批号、合格证等，包装质量同产品内在质量同等主要。

48/661、原料处理

液体洗涤剂原料最少是两种甚至更多，熟悉所使用原料物理化学特征，确定适当物料配比和加料次序是相当主要。

液体洗涤剂生产设备材质多项选择取不锈钢、搪瓷玻璃衬里等材料，其中若含有重金属、铁等杂质都可能对产品带来有害影响。

49/662、混配或乳化

为了制得均相透明溶液型或乳液型液体洗涤剂产品，物料混配或乳化是关键工序。

混配过程投料次序普通是先将要求量去离子水先投入锅内，调整温度同时打开搅拌器，达40～50℃时边加料边搅拌，先投入易溶解成份，AES较难溶解，先加入增溶成份如甲苯磺酸钠或其它易溶表面活性剂，再投入AES，防止出现AES凝胶。

投料过程普通温度约40℃，投完全部原料后要在40～60℃范围内继续搅拌至物料充分混合或乳化完全后为止。

50/663、混合物料后处理

物料包装前过滤是必要。经过乳化液体，其稳定性较差，最好再经过均质工艺，使乳液中分散相颗粒更细小、更均匀，得到稳定产品。

对于绝大部分液体洗涤剂都是使用塑料瓶包装，要严格控制灌装量、做好封盖、记载批号、合格证等，包装质量同产品内在质量同等主要。

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