01强力洗涤剂的制备与应用

应用化学实验（II）1超能洗涤剂的制备家用洗涤剂是我们日常生活中联系最密切的一类精细化学品。家用洗涤剂的主要成分是表面活性剂和助剂。表面活性剂对去污起重要作用，助剂本身虽然不具有表面活性作用，但能提高表面活性剂的活性作用，使洗涤性能明显改善。例如，三聚磷酸钠能起软化水作用；硅酸钠、硫酸钠能降低表面活性剂溶液的表面张力，软化水，前者还具有良好的润湿性和乳化性能；羧甲基纤维素（CMC）可以防止被分散污垢的再附着；EDTA、草酸和柠檬酸等有机助剂与金属离子有良好的螯合能力等。因此助剂是合成洗涤剂不可缺少的重要组成部分。(一)洗衣用合成洗涤剂根据我国轻工业部门规定标准，合成洗衣粉按用途分为三类：洗涤丝毛织品用pH为6.5～8.5的洗涤剂；pH不大于10.2，适于洗涤各种纤维织品；pH不大于10.5，适于洗涤一般棉、麻织品。按活性物在洗衣粉中的含量分为30型（含活性物30％）、25型（含活性物25％）、20型（含活性物20％）。按发泡的多少分为高泡、中泡和低泡三种。在配方中起主导作用的是表面活性剂。洗涤棉麻织物所用的表面活性剂，以烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠为主，两者混合配制的洗涤性能更好，也可以配入部分烷基磺酸钠以增加活性物相互间的协同作用。还有许多辅助原料：磷酸钠、硅酸盐（水玻璃）、纯碱、硫酸钠（芒硝）、硼砂、过氧酸钠、氟石等无机物。还有螯合物（如NTA，EDTA等）、羧甲基纤维素（CMC）、泡沫稳定剂（烷基醇酰胺等）、荧光增白剂、料浆调理剂（如甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠等）、酶制剂、香料、色料等有机助剂，表1-1是我国合成洗衣粉的生产配方实例。表1－1合成洗涤剂生产配方实例（重量％）其中30型洗衣粉是通用类洗衣粉，可洗涤各种天然和合成的纤维织物，含30型1％水组成（％）通用类30型棉麻一般类中泡型低泡型25型20型123123412烷基苯磺酸钠3030281525252520201510烷基磺酸钠－－－10－－－－－－－非离子型（聚醚）－－－－－－－－－44肥皂－－－－－－－－－33三聚磷酸钠303016161616128123540磷酸钠－－－－－－4－－－－硫酸钠25.518.53644454342524522.923.5纯碱－－545351210－－硅酸钠66.8766551210－－甲苯磺酸钠－32－－－－－－－－羧甲基纤维素1.4221.211.21.41121.4荧光增白剂0.10.10.30.10.050.03－0.030.080.10.1水79.643.7余量余量余量－3.921012应用化学实验（II）2溶液是弱碱性，pH为8～10.2之间，如洗丝、毛、铜氨纤维等细软高档织物，pH为应再偏低些，可在6.5～8.5之间，磷酸盐的用量亦相应减少。20型、25型一般适于洗棉麻织物，含碱量高，pH在9.5～10.5之间。低泡型洗衣粉主要以非离子型直链脂肪醇聚氧乙烯醚为基础，除了增加三聚磷酸钠用量来降低活性物含量之外，还要加入少量肥皂及不同组份的聚醚作为抑泡剂。表1－2是合成洗衣粉的感官和物理化学指标。表1－2合成洗衣粉的感观和物理化学指标指标名称丝毛织品用类通用类一般类通用类一般类30型30型25型20型30型25型20型一级品二级品感观指标外观无显著的粗粒粉或潮团块粉有较显著的粗粒粉或潮团块粉色泽白～微黄有较显著的深黄粉、焦粉或黑粒粉颗粒度颗粒均匀，75%（20目及80目标准筛）颗粒均匀，不小于75%（20目及80目标准筛）视相对密度同一包装规格＋0.04同一包装规格幅度大于0.04气味除加入的香精和洗涤剂固有的气味外无异味同左理化指标活性物％不小于29.029.024.019.027.022.017.0不皂化物（按100％活性物计）不大于％2.02.03.03.03.04.04.0脂肪醇类产品5.0脂肪醇类产品6.0pH6.5～8.510.210.210.510.511.011.0沉淀杂质不大于％0.100.20泡沫毫米不小于当时5分钟待定190180180170160160待定180170170160150150磷酸盐含量（以P2O5计）不小于－10.08.06.09.07.05.0另外还有特殊型合成洗衣粉，如加酶洗衣粉、无磷洗衣粉。加酶可提高洗衣粉的去污力，目前使用最多的酶是碱性蛋白酶，pH在8～10之间，50℃以下的温水中能较好的发挥作用，但保存时间不要超过一年。无磷洗衣粉，由于洗衣粉中含磷酸盐能造成水域污染，会对水生物造成严重危害，目前发达国家用氟石和硅酸盐来代替磷酸盐生产无磷洗衣粉。加酶洗衣粉配方一％（Wt）配方二％（Wt）非离子表面活性剂10～30直链烷基苯磺酸钠25阴离子表面活性剂5～15三聚磷酸钠22～28脂肪酸盐0～15硫酸钠20～25乙醇胺3～10硅酸钠7～10乙醇5～15CMC-Na1.5水25~65荧光增白剂0.05～0.1增溶剂0～5酶颗粒（1万单位）10对甲苯磺酸钠2碳酸钠2～5香料0.1乙醇1～2应用化学实验（II）3配制方法：先将碳酸钠与磷酸钠混合。然后在搅拌下20秒内，在混合物中加入烷基苯磺酸，搅拌60秒钟后加入双氧水，反应1分钟后加入香料即得。（二）厨房用洗涤剂一般厨房用洗涤剂分为三类：洗涤生鲜食品用的，洗餐具用的，洗炊具用的。在食品、炊具上的污垢种类很多，在食品卫生上又有很高要求，必须完全无毒害，在常温下能充分发挥去污效力，中性程序的洗涤不会损伤水果、蔬菜的营养成分，pH为应在6.0～8.0之间，无异臭味、无刺激、溶解性好。其原料有伯醇硫酸酯钠、烷醇鲜胺、表面活性剂。在厨房用洗涤剂中除具有去污的原料外，还应含有杀菌消毒的原料如氯、二氧化硫、氯胺、漂白粉等。此外，过氧化氢、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂等也是常用的洗食品和洗餐具的洗涤剂。洗蔬菜、水果用的洗涤剂的配方为含十二硫醇酯钠盐（50％）25％、十二烷醇硫酸酯三乙醇胺（50％）25％、水50％、香料适量。洗餐具用洗涤剂的配方为含烷基苯磺酸钠（60％）25％、脂肪酸二乙醇酰5％、水7％等。1.强力油脂清洗剂（1）特点与用途近年来各种新型洗涤剂竞相出现，但适于肉类加工屠宰及乳品食品加工的专用高效清洗剂却不多。本品采用多种表面活性剂，由于各种表面活性剂的特性相异，适当配合后，可发生相应的协同效果，能发挥更佳的去污作用。同时还添加少量无机助剂，不但提高清洗剂中表面活性剂的效率，还可防止清洗剂对金属的腐蚀。另外，为使具有保护皮肤及发泡等作用，还可加入少量其它助剂。此类清洗剂，既适用于上述用途，也适用于同类食品商店、餐厅及家庭。（2）原材料①烷基苯磺酸钠白色浆状物，溶于水。具有去污、湿润、发泡、乳化、分散等性能。生物降解度＞90%，在较宽的pH为范围内较稳定，大量用作生产各种洗涤剂和乳化剂等的原料。为本产品的有效成分。生产厂：天津助剂厂、天津合成洗涤剂厂、金陵石化公司烷基苯厂等。②脂肪醇聚氧乙烯醚又名平平加－15、OS－15。乳白膏状物，具有优良的乳化、分散、污性能。为本品的有效成分。生产厂：天津助剂厂、华源精细化工厂、江苏省海安石油化工厂、河北省邢台地区助剂厂等。无磷洗衣粉％（Wt）高效洗衣粉（g）直链烷基苯磺酸钠5.5粉状碳酸钠5.5脂肪醇聚氧乙烯醚5.0粉状磷酸钠15.0硅酸钠17.0烷基苯磺酸28.0碳酸氢钠10.0双氧水（30％）2.0碳酸钠23.0香料少量水3.5硫酸钠36.0香料适量应用化学实验（II）4③尼纳尔又名椰子油酸二乙醇胺缩合物、稳泡净化剂CD-110。黄色或琥珀粘稠液体。溶于水，具有使水液变稠的特性能稳定其他洗液的泡沫。对动植物油和矿物油有良好的脱油力，具有显著的悬浮污垢作用。在本品中起护肤作用、增粘及稳泡的作用。生产厂：沈阳石油化工厂、北京化工八厂、天津助剂厂、上海合成洗涤剂厂等。④焦磷酸钠又称磷酸四钠。单斜晶体，无水物是白色粉末或结晶，溶于水，不溶于乙醇。水溶液呈碱性反应。能与金属离子络合。在本品中用作萃取助剂。生产厂：北京红星化工厂、天津汉沽化工厂、连云港红旗化工厂、武汉无机盐化工厂等。⑤磷酸三钠又称正磷酸钠、磷酸钠。无色针状六方结晶。置于干燥空气中易分化。100℃时失水而成无水物。溶于水，不溶于醇和二硫化碳；在水溶液中几乎全部分解为磷酸氢二钠，强碱性。在本品中用作洗涤助剂。生产厂：锦州市化工四厂，北京红星化工厂，天津汉沽化工厂，太原磷肥厂，济宁化工厂，成都望江化工厂⑥氢氧化钾俗名苛性钾，白色块状或棒状固体。易溶于水、乙醇、不溶于。有极强吸水性溶于水时放出大量热，水溶液呈碱性，有强碱性。有腐蚀性。在本品中用作去污剂。⑦偏硅酸钠又名硅酸钠，水玻璃，泡花碱。分子式为Na2O·nSiO2·XH2O.本品使用五水偏硅酸钠，硅酸钠有固体和液体两种，商品以液体较为普遍。，固体外形似玻璃，呈天蓝色。液体硅酸钠外形为无色、青灰、黄绿、黄色、微红透明或半透明粘稠液体最佳者为无色透明液体。偏硅酸钠对油脂起皂化作用和乳化作用。提高洗涤表面活性剂的效率。在本品中用作洗涤助剂。生产厂：上海泡花碱厂，南京无机化工厂，杭州东地化工厂，天津长征化工厂、武汉化工厂，太原肥皂厂等。⑧香精自选。（3）配方原料％（Wt）烷基苯磺酸钠5.7脂肪醇聚氧乙烯醚5.7尼纳尔4.0焦磷酸钠4.0磷酸三钠2.5氢氧化钾（40％）2.0无水偏硅酸钠4.0香精适量水加至100.0（4）制备及使用方法①焦磷酸钠因在水中溶解速度慢，应先予以溶解。按配方量称取焦磷酸钠先加水预溶，待全溶后加入偏硅酸钠，搅拌均匀至全溶后，再加入磷酸三钠。将此液体称为“A”液，放置待用。②在溶有脂肪醇聚氧乙烯醚的溶液中，加入烷基苯磺酸钠，充分搅拌全溶，将此称为“B”液。③在不断搅拌下，将上述“B”液慢慢加入到“A”液中。搅拌均匀后再加入氢氧化钾溶液，不断搅拌防止溶液发生分层。④在上述溶液中按配方量加入尼纳尔及香精，充分搅拌，如有分层现象，需再充分搅拌。⑤如原料采用工业品，所制取的清洗液混浊较重时，可采用一般方法加以过滤澄清。使用时用软布或刷子蘸取少量本品，轻轻擦去污垢，然后用水洗净。应用化学实验（II）52.家用洗洁精配制方法：将水加热至40～50℃，依次加入表面活性剂搅拌均匀后，于10℃以下加入螯合剂、增溶剂、着色剂、防腐剂、香精等，用柠檬酸调节pH至7左右，加氯化钠至所需粘度。用途：用于洗涤餐具去油腻性能好。洗水果蔬菜简单卫生，容易过水，是餐具、果蔬的理想洗涤剂。（三）洁瓷厕用清洗剂这类清洗剂清除便污和除臭的功能，也可用于浴缸、痰盂及其他硬表面的洗涤。1.酸性厕所清洗剂2.中性厕所清洗剂原料％（Wt）脂肪醇聚氧乙烯醚5.0尿素10.0EDTA0.5水、颜料、香料84.5配方一配方二原料％（Wt）原料％（Wt）烷基苯磺酸钠脂肪醇醚硫酸钠脂肪醇聚氧乙烯醚椰子油酸二乙醇酰胺（6501）乙醇甲醛香精EDTA食盐、柠檬酸去离子水15.05.06.04.00.20.20.120.1适量加至100脂肪醇聚氧乙烯醚（n＝9）脂肪醇聚氧乙烯醚（n＝7）烷基苯磺酸钠三乙醇胺苯甲酸钠香料水pH6.05.010.08.00.1～0.50.5708～9配方一配方二原料％（Wt）原料％（Wt）正磷酸（85％）三乙醇胺非离子表面活性剂香料颜料水30.03.03.02.02.061.8硫酸酸性氟化钠盐酸氟化铵草酸氢氟酸水香料、颜料18.02.09.02.03.09.037.0少量应用化学实验（II）6思考题1.试分析温度对制备过程的影响。2.为什么要先配制“A”、“B”液后再混合？