第一章洗涤剂的组成与复配规律
洗涤剂生产工艺及其配方
洗涤剂生产工艺及其配方
无缺
洗涤剂，又称为洗衣精、洗衣液等，是一种清洁剂，通常用来清洁衣
物和其他物品，能够有效去除污渍，抑制菌藻的生长，保护衣物和物品的
柔软度，同时有一定的衣物保养作用，是众多家庭必备的日常用品。
一、原料配置
洗涤剂的主要原料有：雷尼索洗衣粉、洗衣粉令、树脂、植物油、乙
二醇、纳米乙二醇、表面活性剂、活性炭、无机物稀释剂、复配溶剂、过
氧化氢溶液、抗菌剂、防滴虫剂、芳香剂等。
1）雷尼索洗衣粉：雷尼索洗衣粉是一种无机化学物质，其化学式为
Na2O∙3Al2O3∙6SO3，主要成分为氧化铝钠和硫酸钠，具有较强的洗涤能力、易溶于水、无腐蚀性等特点。
2）洗衣粉令：洗衣粉令是洗衣的常用添加剂，主要由三种不同成分
组成：氨基磺酸盐、磺酸盐和有机硅酸盐，可以提高洗衣粉的洗涤能力，
降低衣渍的残留量，适用范围较广。
3）树脂：树脂是洗涤剂中的辅料，其主要作用是缓冲碱性物质，降
低衣物的褪色率，起到抗褪色、抗腐蚀的作用，使衣物变得更加柔软。
高中化学常见的洗涤剂及其原理
高中化学常见的洗涤剂及其原理
高中化学常见的洗涤剂有：肥皂、合成洗剂和生物洗涤剂。
1. 肥皂：
- 原理：肥皂是由脂肪酸盐和纯碱（氢氧化钠或氢氧化钾）反应生成的。
在洗涤过程中，脂肪酸盐的亲水性头部与水结合，疏水性碳链部分则与油脂污垢结合。
通过肥皂分子的亲水性和疏水性特性，使油脂污垢与水结合，从而被冲洗掉。
2. 合成洗剂：
- 原理：合成洗剂是通过化学合成而得到的洗涤剂，常见的合成洗剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
合成洗剂分子的结构中包含两个部分，一个亲水性头部和一个疏水性烷基链。
亲水性头部与水结合，疏水性烷基链与油脂污垢结合，从而将污垢分散悬浮在水中，达到清洁的目的。
3. 生物洗涤剂：
- 原理：生物洗涤剂是利用生物学酶类来分解和去除污垢的洗涤剂。
生物洗涤剂中含有各种酶，如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等。
这些酶能够针对不同类型的污垢进行特异性降解，从而去除污垢。
生物洗涤剂对环境友好，对皮肤刺激性较小。
一、洗涤剂的组成和复配规律
（3） 结构参数法 表面活性剂的一些结构参数与表面活性 剂亲油基和亲水基的大小或相对作用大小相 关,关联这种参数可以直接得出表面活性剂的 HLB值｡有关公式见表5｡
例如甘油硬脂酸单酯的皂化值=161,酸 值=196,其HLB值=20(1161/198)=3.8 表5中公式(1)的实质与按分子结构式直 接计算是一样的｡一般油脂类表面活性剂的酸 值和皂化值都可以从有关文献中查到｡公式 (2)中的溶度参数考虑了分子中各个基团的 多种作用,有文献认为其计算结果较为准确｡
a润湿被洗物表面 不同质地的被洗物的润湿性有所差异， 一般接触角小于90°说明洗涤剂能很好的 润湿材料的表面。
b油污从物体表面去除
γws+γowcosθ
R=γosΔj=γos-γws R=Δj +γowcosθ
c洗脱的油污进入洗液介质
O/W(水包油） W/O (油包水）
1.4 去污力的评定
织物用洗涤剂去污力测定——GB/T1317491 餐具洗涤剂去污力的测定——GB9985-88 金属材料用水基洗涤剂——HB 5226-82 （航天）
ONa RO P ONa O
OR RO P ONa O
烷基醚磷酸酯盐 脂肪酸单甘油酯磷酸酯盐 Emulsifier
单酯盐
双酯盐
磷酸化剂： 三氯化磷（PCl3) 三氯氧磷 (POCl3) 焦磷酸 （H3P2O7) Emulsifier： 脂肪酸单甘油酯磷酸酯盐 烷基醚磷酸酯 OH RO-(CH2CH2O)n -P-OH O AMP: KAO公司
RO S O OM
制备： ROH+SO3→ROSO3H→ ROSO3Na
或与硫酸反应 典型的产品--月桂（C12)醇硫酸钠，商品名： K12 缺点：刺激大
洗涤剂配方原理
洗涤剂配方原理洗涤用品工业的发展受诸多因素的影响，其中经济的发展、环境的要求、技术的进步和人口的增长是制约洗涤用品工业发展极为重要的因素。
1.概述现代洗涤剂是含有多种成份的复杂混合物。
其中表面活性剂是起清洁作用的主要成份，洗涤剂中的其他成份或是为改善和增加表面活性剂的清洗效能、或是为适应某些特殊需要、或是为制成所需产品形式而加人的。
各种表面活性剂和各种助剂都具有各自的特性，这些性质各异的成份混在一起，由于它们之间相互作用便会产生更加理想的洗涤效果。
反之，若配方设计不当，各组份的性质也会相互抵消，产生不利的影响。
因此洗涤剂的配方是决定某种洗涤产品成功与否的关键因素。
洗涤剂配方的变化始终反映着洗涤工业的技术水平和社会生活水平。
最早的洗涤清洁用品当属肥皂，最早的表面活性剂是以肥皂为主，但肥皂不耐硬水的缺陷一直未得到解决。
20世纪30年代出现了脂肪醇硫酸钠，到了50年代，主要以四聚丙烯苯磺酸钠为主要表面活性剂，三聚磷酸钠作为当时洗涤剂配方中唯一的助剂开始使用。
到60年代，由于四聚丙烯苯磺酸钠的不易生物降解，使一些工业化国家，尤其是欧洲开始使用具有优越的可生物降解性能的烷基苯磺酸钠来取代四聚丙烯苯磺酸钠。
并且由于水体出现富营氧化，认为是由于洗涤剂中磷酸盐使用带来的后果，因此立法者与环境学家强烈呼吁限磷、禁磷，这就促使了无磷洗涤剂的发展，并努力寻找磷酸盐的代用品。
70年代开发出的4A沸石，被认为是最有前景的代磷助剂，无磷洗涤剂也从此发展迅速。
由此可见，洗涤业与环境相容性有关，环境的要求促进洗涤剂的进步与发展，各种新原料及相应配方技术的出现导致了一大批新产品的问世。
此外，影响洗涤剂配方的因素还很多，如经济、技术、原料、有关的国家法规等等。
2.配方组成各种洗涤剂都是由表面活性剂和助剂两部分组成，在这里以液体洗涤剂为主进行介绍。
液洗类洗涤剂是指以表面活性剂为主的均匀水溶液，如香波、浴液、餐具洗涤剂等。
其生产工艺及设备可以说是最简单的一种，因为生产过程中既没有化学反应，也不需要造型，只是几种物料的混配，制成以表面活性剂为主的均匀溶液(大都为水溶液)，由于液体洗涤剂制造工艺简单、能耗低、使用方便，现已成为人民生活的必需品。
合成洗涤剂完整版课件
（9）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软剂和抗静 电剂，通常使用阳离子表面活性剂，如二甲基-二氢化牛酯季 铵盐
5.5.3 洗涤剂的生产方法
一、液体洗涤剂的生产方法
液体洗涤剂的生产过程比较简单， 其过程为：按配方要求，将各种 液体原料经配料送入液体洗涤剂 配料罐，然后按配方要求加入小 量固体组分、液体组分，经搅拌 或混合器充分混合后，经pH控制 仪等检验仪器设备测定合格后送 入成品包装工序，进行包装。
• （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。
• （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。
• （3）改善泡沫性能，增加物料溶解度，提高 产品粘度。
• （4）降低皮肤的刺激性，并对纺织品起பைடு நூலகம்软、 抑菌、杀菌、抗静电、整饰等作用。
• （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。
85
1 2 — 10 — 15 8 适量
洗手液配方
组
分
羊毛脂醇萃取物
Span-8
白油
凡士林
去离子水
香料
% 2.0 33.0 40.0 35.0 20.0 适量
餐具洗涤剂配方（洗洁精）
组分
%
脂肪醇聚氧乙烯醚（n=9）
3
脂肪醇聚氧乙烯醚（n=7）
2
烷基苯磺酸钠
5
三乙醇胺
4
苯甲酸钠
0.5
香精
0.5
去离子水
已商品化的洗涤剂用酶有： • 蛋白酶 • 淀粉酶 • 脂肪酶 • 纤维素酶
（4）助溶剂
• 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个问题。常用的助溶剂有乙 醇、尿素、聚乙二醇、甲苯磺酸盐等。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无害、价 格低廉的物质都可用作助溶剂
高中化学3.2合成洗涤剂的生产课件苏教选修2.ppt
• 常使用清洁剂的人时常感到手部有干裂 的现象，这是因为界面活性剂会吸收皮 肤的油脂，尤其是强力去污粉及洁厕剂， 所含的化学成份更容易损伤皮肤。
• 不少人以为增加洗洁精的用量可以清除 餐具上的细菌，其实是一种错误想法。
洗衣知识
棉布 棉布的耐碱性强，不耐酸，可用各种肥皂或
洗涤剂洗涤。洗涤前，可放在水中浸泡几分钟， 贴身内衣不可用热水浸泡，以免使汗渍中的蛋白 质凝固而粘附在服装上，且会出现黄色汗斑。
用洗涤剂洗涤时，最佳水温为40～50℃。
毛料 羊料不耐碱，故要用中性洗涤剂进行洗涤。
且易缩水，一般采用干洗。
涤纶织物 先用冷水浸泡15分钟，然后用一般合成洗涤剂洗
• 一般市面所销售的强力化学清洁剂，往往强调能 够迅速分解油污，去除污垢，使得清洁容易、快 速。
• 此类的用品多含有强酸、强碱、界面活性剂配方、 强腐蚀性或刺激性毒性物质等。
• 不良影响：对人体而言，容易引起眼睛、鼻子、 喉咙，上呼吸道的不适，或是灼伤、腐蚀皮肤。
• 对生态而言，未分解或是残留的化学物质， 随着家庭废水的流出，进入地下水道，污 染水质、土壤，甚至毒害水体、土壤中的 动植物。
• 若在厕所水箱内装置消毒液，会杀死化粪 池内的厌氧菌，不利于粪便分解，绝对不 宜使用。
• 不少化学物质具有不易分解的特性，一经 长时间的累积，再加上食物链的作用，将 对人体及环境造成更大的伤害。
• 根据报告指出，清洁剂去污主要靠界面 活性剂。如果一次吃下100克左右的界 面活性剂，就会有生命危险。
• 目前市面上销售的普通餐具洗洁精不具 有消毒作用，它只能机械地消除餐具上 的一部分细菌，且清除率非常低。
洗涤剂的配方及洗涤作用
洗涤剂的配方及洗涤作用机理洗涤剂的配方及洗涤作用机理洗涤剂的主要成分是表面活性剂，表面活性剂是分子结构中含有亲水基和亲油基两部分的有机化合物。
一般是根据表面活性剂在水溶液中能否分解为离子，又将其分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的两大类。
离子型表面活性剂又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂三种。
实践证明，在织物的水洗中只有阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂，对织物去污能够起到正面有效的作用。
因此这两种表面活性剂就成了衣物洗涤剂的主要材料。
洗涤剂要具备良好的润湿性、渗透性、乳化性、分散性、增溶性及发泡与消泡等性能这些性能的综合就是洗涤剂的洗涤性能。
洗涤剂的产品种类很多，基本上可分为肥皂、合成洗衣粉、液体洗涤剂、固体状洗涤剂及膏洗涤剂几大类。
洗涤剂有很悠久的历史从淘米水、草木灰水、栏木灰+贝壳灰、皂角、澡豆、胰子、茶籽饼等等，虽然所用的材料不同，但现代洗涤剂却是在此基础上发展得来的。
配方：烷基苯磺酸钠 24.0 20.0脂肪醇聚氧乙烯醚 16.0 11.0脂肪醇醚硫酸钠 10.0 8.0二甲苯磺酸钠 6.0 4.0脂肪酸二乙醇胺 4.0 6.0乙醇 3.6 2.4乙二胺四乙酸四钠 1.0 1.0甲醛(28% ) 0.2 0.2香料适量适量色料适量适量蒸馏水 133.0 146.0制法：将蒸馏水投入配料罐内,加入表面活性剂.加热至60度,搅拌至溶液至透明均匀,再加其它原料,然后用80%浓磷酸调PH至7.0~7.5,最后加入甲醛,香料,色料,拌匀即可.质量要求：1%溶液PH值为7.0~7.5,泡沫大于13mm,去污力大于粉状指标洗衣粉.配方：烷基苯磺酸钠 24.0 20.0脂肪醇聚氧乙烯醚 16.0 11.0脂肪醇醚硫酸钠 10.0 8.0二甲苯磺酸钠 6.0 4.0脂肪酸二乙醇胺 4.0 6.0乙醇 3.6 2.4乙二胺四乙酸四钠 1.0 1.0甲醛(28% ) 0.2 0.2香料适量适量色料适量适量蒸馏水 133.0 146.0制法：将蒸馏水投入配料罐内,加入表面活性剂.加热至60度,搅拌至溶液至透明均匀,再加其它原料,然后用80%浓磷酸调PH至7.0~7.5,最后加入甲醛,香料,色料,拌匀即可.质量要求：1%溶液PH值为7.0~7.5,泡沫大于13mm,去污力大于粉状指标洗衣粉.洗涤剂的作用过程和机理1 洗涤过程洗涤过程可以简单定义为，自浸在某种介质中(一般为水中)的固体表面去除污垢的过程。
洗涤剂生产工艺及其配方
▪ 用途：用于洗涤洗涤羊毛衫、浴巾。
▪ 常用柔软洗涤剂的基本配方：
脂肪酸聚氧乙烯醚 23
纤维柔软剂 5
乙醇
15
其他
57
二、织物干洗剂
➢干洗剂是以有机溶剂为主要成分的液 体洗涤剂。
➢为什么干洗剂的用量将不断增加？
（一）干洗剂的组成
1、溶剂
用于干洗的溶剂应满足那些要求？ 常用的溶剂：氯乙烯，四氯乙烯、三氯乙烷
等，其中以四氯乙烯使用较多。
2、水
▪ 干洗剂中加水的作用？
▪ 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，提高对水溶性污垢的 去除能力。
▪ 增溶技术的作用：采用增溶技术在有机溶剂 中增溶少量水分，就可洗去水溶性污垢，又 不会带来水洗的缺点。
3、表面活性剂
▪ 有机螯合物的性能：通过螯合作用将金属离子封 闭在螯合剂分子中而使水软化 ；
▪ 常用的有机螯合物有：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的主要是聚丙烯 酸钠 ；
▪ 聚丙烯酸钠的性能：可以吸附于被洗物表面和污 垢表面，增加被洗物与污垢之间的静电斥力，有 利于污垢的去除。并能增加污垢的分散能力，防 止污垢再沉积 ；
（八）抗静电剂和柔软剂
▪ 具有柔软和抗静电的阳离子表面活性剂： 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 ；
▪ 具有柔软非离子表面活性剂：高碳醇聚氧 乙烯醚和具有长碳链的氧化胺。
（九）稳泡剂和抑泡剂
▪ 常用的稳泡剂 ：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；
▪ 常用的泡沫抑制剂 ：聚醚和硅油 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
促使液体表面收缩的力叫做表面张力。 物理意义：沿着与表面相切的方向，垂直通过液 体表面上任一单位长度，收缩表面的力。
表面张力是物质的特性，其大小与温度和界 面两相物质的性质有关。
表面张力的单位在SI制 中为牛顿/米（N/m）， 但仍常用达因/厘米 （dyn/cm）, 1dyn/cm = 1mN/m。
F S D F S D
F代表被洗物；S代表污垢；D代表洗涤剂
污垢的去除过程可分为以下3步：
1 润湿被洗物表面
不同被洗物的润湿性能的判别，可以依据以下两个物 理量
A 接触角
接触角是指气、液、固 三相交界处的气-液界面 和固-液界面之间的夹角 θ，是润湿程度的量度。
若θ<90°，则固体是亲液的，即液体可润湿固体， 其角越小，润湿性越好；若θ>90°，则固体是憎液 的，即液体不润湿固体，容易在表面上移动
（a）烃类 价格便宜对油脂类的溶解性良好但易燃易爆 煤油、石油醚、环己烷
（b）氯代烃 主要用作干洗剂，毒性强，与水共存时易水解 三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳
家庭不宜使用
四氯乙烯干洗机
（c）醇类 毒性较低但易燃，对油脂的溶解力较差 乙醇、异丙醇、多元醇
（d）酮类 水溶性溶剂，对油脂的溶解力比醇类强，毒性小， 易燃
第二、三类物质
第一类物质不具有表面活性，称为非表面活性物质
了解知识点3：表面活性剂
少量的第三类物质能明显的降低溶剂的表面 张力，而且在某一浓度下表面张力曲线出现 水平线。
凡是能够使体系的表面状态发生明显 变化的物质，称为表面活性剂
护手霜乳化过程
化妆品起泡过程 洗得干净又不伤皮肤
洗涤剂是由多种原料复配而成的混合物。这些 原料可分为两大类：
1.水溶性污垢 2.色素类 3.脂肪 4.蛋白质
5.碳氢化合物 6.其他类污垢 （三）按污垢相应的洗涤方法划分
1.能溶于酸、碱的污垢 2.水溶性污垢
3.水分散污垢 4.不溶于水的污垢
二、污垢的黏附
1.机械黏附
2.分子间力黏附
泥点
3.静电力黏附
4.化学结力黏附 铁锈
污垢黏附
三、污垢的去除
（一）去除污垢的作用方式 污垢的去除主要包括化学作用和物理作用，污垢的去 除一般依靠以下几种作用。
强电解质：无机盐、酸、碱 含羟基较多的化合物：糖
第二类物质 使溶剂的表面张力逐渐下降
低碳醇、醛、脂肪酸
第三类物质 使溶剂表面张力急剧下降，降低到一定 程度后便下降很慢，或者不再发生变化。有时由于液 相中出现杂质，会使表面张力曲线出现最低值。
肥皂中的硬脂酸钠 洗衣粉中的烷基苯磺酸钠
表面活性 能使溶剂表面张力降低的性质 表面活性物质 具有表面活性的物质，
第一节 洗涤剂的去污原理
一、污垢的种类和性质
被洗涤对象表面上需除去的表面黏附物以及不需 要的杂质全称为污垢。
（一）按被洗涤对象划分污垢
1.人体污垢 2.住宅污垢 3.餐具和炊具污垢 4.工业污垢 油性污垢
5.被服污垢
固体污垢 硅污垢 炭质污垢
用氢氟酸或氟化氢铵与盐 酸一起使用可溶解硅污垢
特殊污垢
（二）按污垢的化学成分划分
脱色吸附剂
5 物理作用
物理作用主要是为了提高洗涤剂与纤维的接触 面积，利用机械力促使污垢从纤维上脱离和移 走
6 酶的分解作用
酶对生物体内许多物质的分解和合成具有催化 作用，可借助酶的这种作用达到去污目的
脂肪分解酶
添加了活性酶的洗涤剂
（二） 污垢的去除过程
被洗物、污垢和洗涤剂构成去污体系。洗涤过程可简化为：
B 临界表面张力
以其cosθ对液体表面张力作图，可得一直线，将直线 延长至cosθ=1之处，相应的表面张力值称为此固体平 面的临界表面张力
接触角越小，临界表面张力越大，材料的润湿性能越好
2 污垢从物体表面去除
洗涤过程中，油污呈液滴状从被洗物表面脱离， 即“卷缩”机理
液体油污原来以铺展的方式存在于物品表面。洗涤 剂润湿物品时，油污开始卷与织物接触面变小，最 后变成油滴因机械作用或漂洗离开织物表面。
1 溶解和分散作用
对污垢起溶解和分散作用的主要是水和溶剂，同时也是 洗涤媒介
水是良好的洗涤媒介，但它有以下缺点：
水对油脂类的污垢不具有溶解和分散能力； 水的表面张力很大； 水中含有多种盐类。
对污垢溶解力强的溶剂主要用于工业清洗或干洗剂 等；乙醇之类的亲水性溶剂比水更容易分散油性污 垢。
（1） 溶剂的利用和溶解的范围 （2） 溶剂的种类（适用于家庭使用）
在293K下水的表面张力为72.75×10-3 N·m-1，乙醇为 22.32×10-3 N·m-1，正丁醇为24.6×10-3N·m-1，而水正丁醇（4.1‰）的界面张力为34×10-3 N·m-1。
了解知识点2：表面活性
根据物质的浓度对溶剂表面张力影响的规律，可将 物质分为三大类
第一类物质 使溶剂的表面张力略为升高
表面张力
了解知识点1：表面张力
多相体系中相之间存在着界面。习惯上人们仅将 气-液，气-固界面称为表面。通常，由于环境不同， 处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同 的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力 的合力为0，但在表面的一个水分子却不如此。因上层 空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的 吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向 垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小 的趋势，这种收缩力称为表面张力。
一1
主要原料
具有洗涤作用的各种表面活性剂
2
辅助原料
在洗涤过程中发挥助洗作用或赋 予洗涤剂某种功能（助洗剂）
硫酸钠是一种来源广、价格低的无机化工 原料，它有很好的防结块作用，通常洗衣 粉中含有20%一50%硫酸钠，既可以作为 填料降低成本，同时又有防结块和降低表 面活性剂在水中的临界胶束浓度、提高表 面活性剂在织物纤维表面吸附量、有利去 污的作用。
丙酮、丁酮 （e）氯代氟代烃类 难燃，毒性低，但能破坏臭氧层，现 用丙烷-丁烷混合物替代
便携式氟氯烃 气体检验器 家庭喷雾式洗涤剂
2 表面活性剂作用
在洗涤剂中，表面活性剂对去污起主要作用
3 化学反应作用
酸、碱、氧化剂、还原剂等药品的化学反应也有重要 的去污作用
4 吸附作用
吸附作用去除污垢的机理主要是利用同污垢有亲 和性的某种物质将附着在被洗物上的污垢吸附到 某种亲和性物质的表面。