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1.液體洗滌劑的通用生產(chǎn)工藝
一般市售的民用液體洗滌劑外觀清澈透明,不因天氣的變化而渾濁,酸堿度接近中性或微堿性,對人體皮膚無刺激,對水硬度不敏感,去污力較強(qiáng)。其主要成分有表面活性劑、堿性助洗劑、泡沫促進(jìn)劑、穩(wěn)泡劑、溶劑、增溶劑、防腐緩蝕劑、耐寒防凍劑、香精、色素等。按洗滌對象的差異分為重垢和輕垢型兩類產(chǎn)品。重垢型液體洗滌劑主要用于洗滌油污嚴(yán)重的棉麻織物,具有很強(qiáng)的去污力;其堿性助洗劑使產(chǎn)品pH值大于10,并配有螯合劑、抗污垢再沉積劑及增白劑等。輕垢型產(chǎn)品主要用于手洗羊毛、尼龍、聚酯纖維及絲織品等柔軟性織物,也常用做餐具清洗。產(chǎn)品中一般不采用非離子表面活性劑,用得最多的是LAS與AES或FAS與AES的復(fù)配物,前者與后者的較佳質(zhì)量配比為5:1。
液體洗滌劑生產(chǎn)工藝所涉及的化工單元操作設(shè)備主要是帶攪拌的混合罐、高效乳化或均質(zhì)設(shè)備、物料輸送泵和真空泵、計量泵、物料貯罐和計量罐、加熱和冷卻設(shè)備、過濾設(shè)備、包裝和灌裝設(shè)備。把這些設(shè)備用管道串聯(lián)在一起,配以恰當(dāng)?shù)哪茉磩恿唇M成液體洗滌劑的生產(chǎn)工藝。
生產(chǎn)過程的產(chǎn)品質(zhì)量控制非常重要,主要控制手段是原料質(zhì)量檢驗、加料配比、計量、攪拌、加熱、降溫、過濾等操作。液體洗滌劑生產(chǎn)工藝流程至少包括下述幾部分組成。
(1)原料準(zhǔn)備所有液體洗滌劑至少有兩種原料(表面活性劑和水)組成,多者要20~30種。液體洗滌劑產(chǎn)品實際上是多種原料的混合物。因此,熟悉所使用的各種原料物理化學(xué)特性,確定合適的物料配比及加料順序與方式是至關(guān)重要的。
(2)混合或乳化大部分液體洗滌劑是制成均相透明混合溶液,另外一部分則制成乳狀液。主要根據(jù)原料和產(chǎn)品特點(diǎn)選擇不同工藝,還有一部分產(chǎn)品要制成微乳液或雙層液體狀態(tài)。
(3)混合物料的后處理無論是生產(chǎn)透明溶液還是乳狀液,在包裝前還要經(jīng)過一些后處理,以便保證產(chǎn)品質(zhì)量或提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。這些處理可包括:
①過濾:在混合或乳化操作時,要加入各種物料,難免帶入或殘留一些機(jī)械雜質(zhì),或產(chǎn)生一些絮狀物。這些都直接影響產(chǎn)品外觀,所以物料包裝前的過濾是必要的。因為濾渣相對來說很少,只需在釜底放料閥后加一個管道過濾器,定期清理即可。
②均質(zhì):經(jīng)過乳化的液體,其乳液穩(wěn)定性往往較差,最好再經(jīng)過均質(zhì)工藝,使乳液中分散相的顆粒更細(xì)小,更均勻,得到高度穩(wěn)定的產(chǎn)品。
③排氣:在攪拌的作用下,各種物料可以充分混合,但不可避免地將大量氣體帶入產(chǎn)品。由于攪拌的作用和產(chǎn)品中表面活性劑等的作用,有大量的微小氣泡混合在成品中。氣泡有不斷沖向液面的作用力,可造成溶液穩(wěn)定性差,包裝時計量不準(zhǔn)。一般可采用抽真空排氣工藝,快速將液體中的氣泡排出。
④穩(wěn)定:也可稱為老化。將物料在老化罐中靜置貯存數(shù)小時,待其性能穩(wěn)定后再進(jìn)行包裝。
液體洗滌劑生產(chǎn)過程中,原料、中間品和成品的輸送可采用不同的方式。少量固體物料是通過人工輸送,在設(shè)備手孔中加料;液體物料主要由泵送或重力(高位)輸送。重力輸送主要涉及廠房高度和設(shè)備的立面布置。物料流速則主要靠位差和管徑大小來決定。
(4)包裝對于絕大部分民用液體洗滌劑都使用塑料瓶小包裝。因此,在生產(chǎn)過程的最后一道工序,包裝質(zhì)量是非常重要的,否則將前功盡棄。正規(guī)生產(chǎn)應(yīng)使用灌裝機(jī)、包裝流水線。小批量生產(chǎn)可用高位手工灌裝。嚴(yán)格控制灌裝量,做好封蓋、貼標(biāo)簽、裝箱和記載批號、合格證等工作。包裝質(zhì)量與產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量同等重要。將上述介紹的幾個工序環(huán)節(jié),按工藝順序連接在一起可繪出工藝流程示意圖。
根據(jù)液體洗滌劑生產(chǎn)技術(shù)確定的生產(chǎn)規(guī)模、品種、投資等,可進(jìn)行工程設(shè)計的工藝計算,包括物料衡算、熱量衡算、物料輸送和設(shè)備的平立面布置,即可繪出對工程建設(shè)具有指導(dǎo)意義的工藝流程圖。
2.液體洗滌劑的配方工藝
下面介紹幾種常用液體洗滌劑的配方與生產(chǎn)工藝。
(1)通用液體洗滌劑(洗潔精)
【配方(質(zhì)量份)】十二烷基硫酸鈉19.5,三乙醇胺4,月桂酸-乙醇酰胺1.5,次氯酸鈉0.6,硫酸鈉0.9,水73.5。
生產(chǎn)工藝步驟如下:
①于不銹鋼釜或塑料桶內(nèi),加入十二烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉和水,攪拌混合,使其全溶。
②加入預(yù)先配制的10%次氯酸鈉溶液,繼續(xù)攪拌30min。
③用另一容器,將月桂酸-乙醇酰胺和三乙醇胺共同加熱攪拌,使其完全溶解。
④待不銹鋼釜或塑料桶內(nèi)十二烷基苯磺酸鈉溶液完全漂白后,加入步驟③配成的溶液。
⑤充分?jǐn)嚢?,即得白色透明的液體洗滌劑。
如需要加色或加香時,可加入少許堿性染料或香精,攪拌混合均勻,即得有色帶香的液體洗滌劑。
(2)餐具洗滌劑
【配方(質(zhì)量份)】脂肪醇聚氧乙烯醚(n=9)30,苯甲酸鈉0.5,脂肪醇聚氧乙烯醚(n=7)20,香料0.5烷基苯磺酸鈉50,蒸餾水850,二乙醇胺40。
生產(chǎn)工藝:將水加入配料罐內(nèi),順序加入表面活性劑,攪拌均勻后,再加入防腐劑苯甲酸鈉,最后加入香料,攪拌均勻后灌裝。
(3)液體洗手劑
【配方質(zhì)量份】十二烷基硫酸鈉5,聚乙烯醇1~1.5,烷基醇酰胺2~5,羧甲基纖維素鈉1.5,吐溫-80 1.5~2,乙酰羊毛酯1~1.5,三聚磷酸鈉1~2,尿素0.7~1.5,液體石蠟1.5,甘油1,尼泊金甲酯0.2,乙醇5~10,甲醛0.1,香精、顏料適量,蒸餾水加至100。
生產(chǎn)工藝:先將聚乙烯醇加入蒸餾水中,加熱升溫至90℃,攪拌保溫30min,使其完全溶解,冷至50~55℃時,加入烷基醇酸胺,攪拌均勻備用。
在另一反應(yīng)容器中加入十二烷基硫酸鈉和尿素于適量蒸餾水中,加熱至50℃攪拌使之全溶,冷卻至40℃,分別加入乙酰羊毛酯和預(yù)先用乙醇潤濕的羧甲基纖維素鈉,充分?jǐn)嚢枋蛊浞稚⒕鶆?,即呈半透明漿狀物。將其倒入保溫備用的聚乙烯醇溶液中,充分?jǐn)嚢杈鶆?,再依次加入液體石蠟、吐溫-80和甘油,最后加入事先用蒸餾水在50℃所溶解的三聚磷酸鈉。充分混合均勻后,冷卻至35~40℃,加入甲醛、尼泊金甲酷、顏料、香精,調(diào)節(jié)顏色合適,再調(diào)節(jié)pH為7.0~8.5。將制得的溶液靜置1d,陳化即得液體洗手劑。