BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC
o0o
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT
NƯỚC XẢ VẢI
GVHD : Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh
LỚP : 11CDHH1
SVTH : Trần Ngọc Hiệp 3004110121
Lê Thị Thảo 3004110300
Ngô Thị Thảo 3004110301
Tp.Hồ Chí Minh, Tháng 6 Năm 2014
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
PHIẾU GIAO NHẬN ĐỀ TÀI
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Hồng Anh
Nhóm sinh viên gồm:1. Trần Ngọc Hiệp 3004110121
2. Lê Thị Thảo 3004110300
3. Ngô Thị Thảo 3004110301
Tên đề tài: Xây dựng quy trình sản xuất nước xả vải
Nội dung:
− Tổng quan về chất tẩy rửa
− Tổng quan về vải và sản phẩm nước xả vải
− Các phương pháp phối liệu nước xả vải
− Thực nghiệm phối liệu nước xả vải
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014
GVHD SVTH
Nhận xét :
Ngày . ……….tháng ………….năm 2014
GVHD
(ký tên, ghi rõ họ và tên)
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh ii
Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Đồ án tốt nghiệp
NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Nhóm sinh viên gồm : Trần Ngọc Hiệp 3004110121
Lê Thị Thảo 3004110300
Ngô Thị Thảo 3004110301
Nhận xét :
1.2.1 Dầu - Mỡ - Sáp 3
1.2.2 Tổng quan chất hoạt động bề mặt 4
a. Phân loại chất hoạt động bề mặt 4
b. Tính chất của chất hoạt động bề mặt 7
1.2.3 Chất bảo quản 11
1.2.4 Chất chống oxy hoá 12
1.2.5 Hương liệu 12
1.2.6 Các chất màu 12
1.2.7 Nguyên liệu nước trong các sản phẩm mỹ phẩm 13
1.2.8 Nguyên liệu 13
1.3 Lý thuyết về nhũ 16
a) Tính chất của nhũ 17
b) Tính chất biến dạng và chảy của nhũ 21
c) Sự phân tán kích thước thành phần phân tán 22
d) Các loại chất nhũ hoá 24
CHƯƠNG II : THỰC NGHIỆM 26
2.1 Các đơn trong công nghệ và quy trình sản xuất nước xả vải 26
2.2 Các đơn công nghệ sản xuất và quy trình sản xuất nước xả vải 29
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN VỀ SẢN PHẨM NƯỚC XẢ VẢI 41
3.1 Kết quả 41
3.1.1 Quy trình tổng hợp nước xả vải 41
3.1.2 Cách tiến hành tổng hợp nước xả vải 42
3.1.3 Lưu ý trong quá trình phối liệu 48
3.2 Đánh giá ngoại quan về sản phẩm nước xả vải 49
49
3.3 Khảo sát và đánh giá về nước xả vải 50
3.3.1 Khảo sát độ mềm da tay 50
3.4 Nhận xét chung 54
CHƯƠNG IV KẾT LUẬN 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO 56
những mảnh vải.
Vải trải qua quá trình giặt tẩy nhiều lần và sau một thời gian dài sử dụng làm cho
vải trở nên thô cứng. Các sợi vải bị thô cứng khi quan sát qua kính hiển vi quét điện tử
đã cho thấy những sợi bông đã qua nhiều lần sử dụng, sự hiện diện các sợi nhỏ mà
người ta có thể giản lược hoá.
Các sợi nhỏ này được gây nên do các sợi vải bị hư hại dần dần trong các chu kỳ
giặt giũ. Các sợi nhỏ này tại nên bốn yếu điểm quan trọng:
- Vẻ thô cứng
- Các sợi nhỏ này trở thành những nơi ưu tiên tàng trữ các loại muối chứa
đựng trong nước cứng (chất kết tủa), hạt bẩn làm xám quần áo.
- Chúng có khuynh hướng ngăn cản dung dịch tẩy rửa thấm vào và các tác
động enzym (chỉ lipaza thôi) và do vậy giảm hiệu năng giặt giũ.
- Đối với vải màu, các sợi nhỏ làm thay đổi độ phân tán ánh sáng trên bề
mặt, màu vải vóc mờ đi.
Theo phân tích này, đối với vải có thể thường xuyên được sấy khô trong dạng
tĩnh, các sợi nhỏ đan chéo lẫn nhau. Muối mà chúng ta bàn ở đây trước hết là muối do
từ nước (Canxi, Magie…), nhưng vài loại muối cũng do từ các thành phần chất tẩy rửa
(muối bor chẳng hạn) bị phân huỷ. Để xác minh giả thuyết này cho rằng các sợi nhỏ
quả thật là gốc làm vải thô cứng, người ta thực hiện những cuộc thử nghiệm dùng chất
xenlulaza.
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trang 1
Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Đồ án tốt nghiệp
Những thử nghiệm này đã cho thấy rõ rằng nếu người ta ngăn cản các sợi nhỏ
hình thành, vải vẫn sẽ còn mịn như trước.
1.1.2 Cơ chế làm mềm
Từ hiện tượng thô cứng trên người ta sản xuất ra nước xả vải giúp hạn chế và bao
bọc lấy sợi vải không cho chúng bị tách ra. Chất làm mềm sẽ tạo một lớp màng bảo vệ
bao bọc xung quanh sợi vải cho ta cảm giác mềm mịn khi sờ vào sợi vải. Vải trong
môi trường xà phòng, chất giặt tẩy thường tích điện âm (-), các chất làm mềm trong
nước xả tích diện dương sẽ liên kết với nhau. Chất làm mềm bám xung quanh sợi vải
hoá hoặc làm dung môi cho các hợp chất hữu cơ, có độ nhớt thấp và tồn tại ở thể lỏng
ở 21
o
C. Mỡ có tính chất tương tự như dầu nhưng tồn tại ở thể rắn ở 21
o
C, vì vậy tính
lan rộng của mỡ bị giới hạn.
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trang 3
Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Đồ án tốt nghiệp
Sáp là chất rắn ở 21
o
C, tan trong dầu, không tan trong nước và tạo một lớp màng
chống nước. Một số loại sáp sử dụng làm các chất nhũ hoá, trợ nhũ hoá, chúng là các
chất rất dễ gây lắng.
Tuỳ theo mỗi nhà sản xuất và tính năng công nghệ người ta có thể lựa chọn mỗi
loại chất phù hợp khác nhau. Trong đề tài này của chúng tôi dùng acid stearic. Đồng
thời nó cũng có tác dụng làm mềm vải do tạo một lớp màng mỏng bám vào sợi vải cho
cảm giác trơn, suôn. Có thể dùng dầu dừa để thay thế.
Stearic acid hay acid octađecanoic, CH
3
(CH
2
)
16
COOH hay C
17
H
35
COOH. Hợp
chất thuộc loại axit cacboxylic béo no. Tinh thể không màu t
Chất hoạt động bề mặt cation
Chất hoạt động bề mặt không ion
Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
Chất hoạt động bề mặt không sinh ion (NI)
− Chất hoạt động bề mặt anion
Chất hoạt động bề mặt mà khi hòa tan vào nước phân ly ra ion hoạt động bề mặt
âm, chiếm phần lớn kích thước toàn bộ phân tử hay chính là mạch hydrocacbon khá
dài và ion thứ hai không có tính hoạt động bề mặt. Đó là chất hoạt động bề mặt anion
Có khả năng hoạt động bề mặt mạnh nhất so với các loại khác. Làm tác động tẩy
rửa chính trong khi phối liệu. Khả năng lấy dầu cao. Tạo bọt to nhưng kém bền Bị
thụ động hóa hay mất khả năng tẩy rửa trong nước cứng, cứng tạm thời, các ion kim
loại nặng (Fe
3+
, Cu
2+
).
Chất hoạt động bề mặt anion rất đa dạng và từ rất lâu con người đã biết sử dụng
trong công việc giặt giũ. Chia làm hai loại chính. Có nguồn gốc thiên nhiên: đó chính
là sản phẩm từ phản ứng xà phòng hóa của các este axit béo với glyxerin (dầu cọ, dầu
dừa, dầu nành, dầu lạc, dầu cao su mỡ heo, mỡ cừu, mỡ bò, mỡ hải cẩu, mỡ cá voi )
Có nguồn gốc từ dầu mỏ: Thông qua phản ứng ankyl hóa, sunfo hóa các dẫn xuất
anlkyl, aryl, ankylbenzen sunfonic.
− Chất hoạt động bề mặt cation
Chất hoạt động bề mặt mà khi hòa tan vào nước phân ly ra ion hoạt động bề mặt
dương, chiếm phần lớn kích thước toàn bộ phân tử hay chính là mạch hydrocacbon
khá dài và ion thứ hai không có tính hoạt động bề mặt. Có khả năng hoạt động bề mặt
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trang 5
Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Đồ án tốt nghiệp
không cao. Chất hoạt động bề mặt cation có nhóm ái nước là ion dương, ion dương
thông thường là các dẫn xuất của muối amin bậc bốn của clo.
trình etoxy hóa từ rượu béo với oxyt etylen.
Công thức chung: R-O-(CH
2
-CH
2
-O-)
n
H.
Các rượu béo này có nguồn gốc thiên nhiên như dầu thực vật, mỡ động vật
thông qua phản ứng H
2
hóa các axit béo tương ứng.
Hoặc bằng con đường từ rượu tổng hợp: bằng cách cho olefin-1 phản ứng với
H
2
SO
4
, rồi thủy phân (thu được rượu bậc 2).
Chất hoạt động bề mặt không sinh ion được phân loại thành các dạng cơ bản
sau:
Copolimer có công thức chung: HO-(OE)
n
-(OP)
m
-(OE)
n
-H, hoặc HO-(OP)
n
-
(OE)
2+
trong dung dịch chất
tẩy rữa.
− Khả năng hòa tan
Tính hào tan phụ thuộc vào các yếu tố:
Bản chất và vị trí của nhóm ưa nước. Nhóm ưa nước ở đầu mạch dễ hòa tan hơn
nhóm ở giữa mạch.
Chiều dài của mạch hydrocacbon. Nhóm kỵ nước mạch thẳng dễ hòa tan hơn
nhóm mạch nhánh
Nhiệt độ
Bản chất của ion kim loại: với ion Na
+
, K
+
dễ hòa tan hơn với các ion Ca
2+
, Mg
2+
….
− Khả năng hoạt động bề mặt
Hình 1. 2 Khả năng hoạt động bề mặt
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trang 8
Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Đồ án tốt nghiệp
Nước có sức căng bề mặt lớn. Khi hòa tan xà phòng vào trong nước, sức căng bề
mặt của nước giảm. Một lớp hấp thụ định hướng hình thành trên bề mặt nhóm ưa nước
hướng vào nước, nhóm kỵ nước hướng ra ngoài. Nhờ có lớp hấp thụ đó sức căng bề
mặt của nước giảm vì bề mặt nước – không khí được thay bằng kỵ nước – không khí
(giữa các pha).
− Khả năng nhũ hóa
Nhũ tương là hệ phân tán không bền vững nên muốn thu được hệ bền vững thì
của xà phòng gội đầu và sự tạo bọt thường được tăng thêm bằng cách cho thêm các
alkanolamide. Các chất hoạt động bề mặt lưỡng tính được dùng cho các xà phòng gội
đầu chuyên biệt.
Thấm ướt: Tất cả các tác nhân hoạt động bề mặt đều có một số tính chất làm ướt.
Trong mỹ phẩm, người ta thường sử dụng các alkyl sulfate mạch ngắn (C12), hoặc
alkyl ether sulfat.
Tạo bọt: Như đã nói ở trên, để tạo thể tích bọt lớn và bền, người ta thường sử
dụng SLES tăng cường với các alkanolamide.
Nhũ hoá: Một tác nhân nhũ hoá tốt thường đòi hỏi phần kỵ nước hơi dài hơn tác
nhân thấm ướt. Hiện nay xà phòng vẫn còn được sử dụng làm tác nhân nhũ hoá trong
mỹ phẩm do dễ điều chế. Nếu một acid béo được đưa vào pha dầu và kiềm đưa vào
pha nước, khi đó các nhũ tương bền lâu trong nước dễ dàng hình thành khi trộn lẫn.
Nhũ tương nước trong dầu như trong một số kem tóc thường được bền hoá bằng xà
phòng chứa kali. Các chất HĐBM không ion cũng có giá trị trong nhũ tương.
Làm tan: Tất cả các chất HĐBM trên nồng độ CMC đều có tính chất làm tan.
Điều này quan trọng khi cần phải kết hợp hương liệu hữu cơ hay một chất hữu cơ
không tan vào sản phẩm, ví dụ như xà phòng gội đầu. Xà phòng, alkyl ether sulfate và
phần lớn là các chất HĐBM được sử dụng cho mục đích này, tuy nhiên cần sử dụng ở
nồng độ cao để cho quá trình làm tan tốt.
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trang 10
Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Đồ án tốt nghiệp
− Các tính chất khác của chất hoạt động bề mặt
Ngoài những tính chất đã nói trên, một số chất hoạt động bề mặt có những tính
chất riêng biệt như sau:
Tất cả các chất hoạt động bề mặt cation hấp thụ mạnh trên protein và các đối
tượng khác tích điện âm, vì thế chúng được dùng để cải thiện tính chất bề mặt của các
đối tượng, ví dụ làm tăng cảm giác bóng và mượt của tóc. Các hợp chất cation có khả
năng diệt khuẩn và có thể được sử dụng trong các xà phòng, gội đầu đặc biệt và nước
súc miệng.
Sodium N-lauroyl sarcosinat có khả năng ức chế enzym hexokinasc (enzyme có
gây ra sự thoái hoá và có thể dẫn đến hỏng hoàn toàn sản phẩm. Hai vấn đề chính liên
quan đến các phản ứng oxy hoá là mức độ các chất hữu cơ bị phân huỷ do oxy hoá,
các yếu tố ảnh hưởng lên tốc độ và quá trình phân huỷ như độ ẩm, nồng độ oxy, bức
xạ cực tím, sự có mặt của các chất chống oxy hoá vá chất xúc tiến quá trình oxy hoá.
Chọn lựa chất chống oxy hoá: Chất chống oxy hoá lý tưởng phải bền và hiệu quả
trong khoảng pH rộng, không màu, không mùi, không độc, tương hợp với cấu tử trong
sản phẩm và bao gói, phản ứng tạo sản phẩm oxy hoá tan được.
1.2.5 Hương liệu
Chọn loại hương phù hợp và bền mùi, chất định hương giúp hương lưu lâu và
mùi ổn định hơn trên vải. Chú ý khi phối hương phải giảm nhiệt độ xuống, hương có
thể bị bay hơi, phân huỷ hay biến đổi tính chất ở nhiệt độ cao.
1.2.6 Các chất màu
Phẩm màu sử dụng trong mỹ phẩm được chia ra làm ba loại, dựa theo luật sử
dụng màu của Mỹ ban hành năm 1938.
- F, D và C: màu trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm
- D và C: màu trong dược và mỹ phẩm
- Ext D cà C: các loại màu khác dùng trong dược và mỹ phẩm.
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trang 12
Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Đồ án tốt nghiệp
Lưu ý: Đối với những sản phẩm có sử dụng phẩm màu, phải sử dụng nước đã
khử ion và tiệt trùng nhằm hạn chế tối đa sự phân huỷ màu gây ra bởi vết kim loại và
vi sinh vật.
Trong nước xả vải này chúng tôi dùng màu tan trong nước (màu xanh da trời),
không bám vào vải trong quá trình xả.
1.2.7 Nguyên liệu nước trong các sản phẩm mỹ phẩm
Trong tất cả các nguyên liệu để sản xuất mỹ phẩm, nước là nguyên liệu được sử
dụng nhiều nhất, không có nước, số lượng sản phẩm mỹ phẩm sẽ giảm đáng kể do giá
thành thấp lại chiếm nhiều trong thành phẩn mỹ phẩm. Các chất phụ gia khác.
Trong sản xuất mỹ phẩm, nước được sử dụng chủ yếu dùng làm dung môi hoặc
để pha loãng hơn là một thành phần thiết yếu. Khi kết hợp với các khác, nước tạo
định, ví dụ trong kem da và tóc.
Làm tan khi cần đưa vào sản phẩm cấu tử không tan ví dụ như đưa hương
liệu.
b. SILICOL: có nhiều loại nhưng trong nước xả vải ta dùng silicol mỹ phẩm, ở
dạng lỏng màu trắng đục là chất tạo nhũ, làm bóng sản phẩm.
c. TITANDIOXIT: (TiO
2
)
dạng lỏng
Chất tạo nhũ
Không cháy nổ
Gây ảnh hưởng không nghiêm trọng
Gây kích ứng mạnh với mắt và da, có thể gây tổn thương lâu dài
Độc hại cho môi trường
Bảo quản trong thùng nhựa hay thùng thép không rỉ, đậy kín tránh xa chất oxy
hoá - khử
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trang 14
Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Đồ án tốt nghiệp
d. ACID CITRIC: HOC(CH
2
COOH)
2
COOH, dạng hạt tinh thể tan trong nước
Không cháy, phản ứng với kiềm và các chất tính kiềm, khả năng ăn mòn kim
loại. Gây kích ứng đối với da, mắt.
AX khan có t
nc
= 153
o
, nồng độ phân tử gam 284.47724, d= 0.847g/cm
3
ở 70
o
C , nhiệt độ
nóng chảy 69.6
o
C, nhiệt độ sôi 383
o
C. Ứng dụng làm nến, sáp, nhựa, làm mềm cao
su…
Acid stearic được điều chế bằng cách xử lý mỡ động vật với nước ở nhiệt độ và
áp suất cao, dẫn đến sự thủy phân của triglyxerit. Nó cũng có thể lấy từ quá trình
hydro hóa các acid béo không no có trong dầu thực vật. Acid stearic thông thường là
hỗn hợp của acid stearic và acid palmitic mặc dù acid stearic tinh khiết đã được tách
riêng.
Acid stearic là thành phần để làm đèn cầy, xà bông, chất dẻo, phần bổ sung
trong chế độ ăn kiêng, dầu tùng lam và mỹ phẩm và để làm mềm cao su. Acid stearic
được sử dụng làm cứng xà bông, đặc biệt là xà bông làm từ dầu thực vật.
Acid stearic được sử dụng như là hỗn hợp tách khi làm thạch cao từ một khuôn
thạch cao, để làm cái này bột stearic được hoà tan trong nước và hỗn hợp đó được quét
vào bề mặt của cái khuôn để tách sau khi đúc.
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh Trang 15
Trường ĐHCNTP TP.HCM – Khoa CNHH Đồ án tốt nghiệp
1.3 Lý thuyết về nhũ
Nước xả vải là một hệ nhũ. Hệ này hình thành khi ta phối hai tướng dầu và nước
với nhau. Giai đoạn này quyết định sự thành công của sản phẩm. Chúng ta phải nắm rõ
cơ chế và quá trình sự hình thành nhũ trong quá trình phối trộn. Có bốn loại nhũ chính
được phân loại dưới đây.
Nhũ tương: Một hệ hai pha chứa hai chất lỏng không tan lẫn vào nhau, trong đó
Copyright: Tài liệu đại học ©