Lớp 08CDHH Công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp
Mục Lục
I. Giới thiệu:
1. Khái niệm: 3
2. Lịch sử phát triển: 3
3.Tình hình tiêu thụ bột giặt trên thế giới: 4
4. Các phương pháp sản xuất: 5
II. Thành phần nguyên liệu:
1. Chất hoạt động bề mặt (HĐBM): 5
2. Chất xây dựng: 7
2.1. Natri hyđroxit: 7
2.2. Natri cacbonnat: 8
2.3. Natrisilicat: 8
2.4. Muối Photphat ngưng tụ: 9
2.5. Các chất trao đổi ion: 9
3. Tác nhân tẩy trắng: 11
3.1. Perborat: 12
3.2. Các hợp chất khác có khả năng giải phóng oxy: 12
4. Enzym: 14
5. Chất chống tái bám: 14
6. Các phụ gia khác: 16
III. Phân loại bột giặt:
1. Các bột giặt truyền thống: 17
2. Các sản phẩm tẩy rửa có chất làm mềm vải: 20
3. Bột giặt dành cho quần áo mỏng manh và có màu: 22
4. Bột giặt đậm đặc: 23
IV. Qui trình công nghệ:
1. Phương pháp sấy phun truyền thống: 25
1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ: 25
1.2. Các giai đoạn công nghệ: 25
1.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu: 25
Na (Natri xeti sunfonat). Năm 1916 người
ta tổng hợp được muối Nảti của axit disopropil naphtalein sunfonic để thay thế
xà phòng với tên thương mại là Nekal. Từ đó các chất giặt tổng hợp nối tiếp
nhau xuất hiện.
Bột giặt tổng hợplà một trong những hợp chất tẩy rửa thông dụng nhưng
nó xuất hiện khá muộn so với xà phòng. Năm 1987 bột giặt được sản xuất và
tên của nó trở thành quy ước chung trên toàn thế giới.
2. Lịch sử phát triển:
Bột giặt được sản xuất lần đầu tiên bằng phương pháp sấy phun cổ điển
và có tỉ trọng 300-550g/l.Và nắm bắt được thị hiếu của người tiêu dùng vào
năm 1980 Nhật đã sản xuất ra bột giặt đậm đặc có tỉ trọng 750-900g/l, đây
cũng là bước ngoặt quan trong cho sự phát triển của công nghệ sản xuất bột
giặt tổng hợp.Và bột giặt siêu mạnh cũng lần lượt xuất hiện ở Châu Âu và Mỹ
theo yêu cầu của người tiêu dùng.Vào những năm 90 của thế kỷ XX, giới quý
tộc Châu Âu và Mỹ xem bột giặt đậm đặc là thứ không thể thiếu trong quá
trình giặt tẩy.Và rồi bột giặt dạng viên nén với tỉ trọng >1200g/l đã được phát
triển và sản xuất ở Châu Âu vào năm 1998. Năm 2000 nó mới được người tiêu
dùng ở Bắc Mỹ biết đến.
Công nghệ sản xuất bột giặt bao gồm thiết bị trộn nguyên liêu tạo hỗn
hợp lỏng, tháp sấy phun, bơm và thiết bị cấp nhiệt với nhiệt độ cao để tạo hạt
sau khi sấy.Vào năm 1990 đã có sự phát triển công nghệ mới, đó là công nghệ
không “tháp”. Đây là công nghệ hoản thiện hơn, giai đoạn sấy khô trong tháp
sấy phun được thay thế bằng cách thêm nguyên liệu khô và các hợp chất
như(FAS trên Zeolit) vào giai đoạn đầu, công nghệ này được gọi là công nghệ
kết khối. Ban đầu để tăng tỉ trọng cho hạt người ta sử dụng thiết bị khuấy trộn
có tính năng nghiền mịn với tốc độ nhanh, liên tục và năng suất nghiền lớn.
Cũng trong năm 1990 ngành công nghiệp tẩy rửa ở Châu Âu đã có bước
phát triển mới và cho hiệu quả cao hơn, nó cũng là một dạng tháp nhưng không
phải tháp sấy phun và làm khô bằng nguyên liệu hoặc các chất độn. Để đạt
được sản phẩm có tỉ trong cao phụ thuộc vào sự sắp xếp của các chất tẩy rửa và
4. Các phương pháp sản xuất:
Cùng với sự phát triển của bột giặt và quá trình cải thiện chất lượng bột
giặt đã kéo theo sự phát triển công nghệ sản xuất. Một số công nghệ sản xuất
vẫn đang được sử dụng và ngày càng hoàn thiện hơn:
Phương pháp sấy phun cổ điển: sử dụng nhiệt để sấy khô hạt được phun
từ đỉnh tháp xuống. Đây là phương pháp sản xuất bột giặt theo quy mô công
nghiệp đầu tiên trên thế giới và ngày nay vẫn còn một số nước sử dụng công
nghệ này.
Phương pháp tạo hạt ướt: đây là phương pháp sản xuất không sử dụng
tháp sấy nên nó còn được gọi là công nghệ không “tháp”. Sản phẩm tạo ra từ
phương pháp này có tỉ trọng khoảng 550 – 750g/l. Phương pháp này hiện nay
đang được sử dụng khá phổ biến ở Châu Âu và Bắc Mỹ.
Phương pháp nén viên: Đây là phương pháp sản xuất bột giặt đậm đặc
có tỉ trọng cao (>1200g/l) , sử dụng cách nén viên của dược phẩm để sản xuất.
Có hai loại viên nén dạng khô và dạng dẻo(mềm). Phương pháp nén viên chỉ
được sử dụng ở một số nước ở Châu Âu và Bắc Mỹ.
Ngoài ra còn một số phương pháp khác như phương pháp đùn ướt kết
hợp với sấy và nghiền mịn, phương pháp sản xuất dạng sợi, phương pháp kết
tụ
II. Thành phần nguyên liệu:
1. Chất hoạt động bề mặt(HĐBM):
LAS:(Linear Alkyl Benzen sulfonat, Ankyl benzen sunfonic axit mạch
thẳng) có công thức tổng quát R-C
6
H
4
-SO
3
Na(R=C
10
AE:( Alcohol Ethoxylates) có công thức tổng quát
Là một chất hoạt động không ion, hòa tan tốt trong nước, không phân
cực, hoạt động với các chất điện phân, đặc biệt AE có tính lưỡng tính đối cực
tốt (HLB), hoạt tính tẩy rửa tốt, nhất là với các chất bẩn dạng hạt trên vải sợi.
Do nồng độ tạo micelle thấp nên nó được sử dụng để phối trộn với các chất
hoạt động bề mặt khác trong đơn phối liệu chứ không được sử dụng như
nguyên liệu chính.
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh
6
Lớp 08CDHH Công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp
OAS: (α-Olefinsunfonates) có công thức tống quát
Nó có hoạt tính tẩy rửa tốt, khả năng tạo bọt kém nên được sử dụng làm
nguyên liệu sản xuất bột giặt dùng cho máy giặt, đây là nguyên liệu được sử
dụng nhiều ở Nhật Bản.
Bảng dưới đây thể hiện tình hình sử dụng chất hoạt động bề mặt của các
khu vực trên thế giới năm 1995
Tình hình sử dụng chất HĐBM trên thế giới năm 1995
2. Chất xây dựng:
Chất xây dựng đóng vai trò khá quan trọng trong quá trình tẩy rửa. Nó
có vài trò như chất tẩy rửa bổ sung và làm mềm nước( hòa tan kết tủa của các
ion Ca
2+
,Mg
2+
). Chất xây dựng chủ yếu là các muối như Natri Cacbonate, Natri
Silicat, Natri triphoshate, Nitrilotriacetat (NTA) và những chất xây dựng trao
đổi ion như acid Polycarboxylic, Zeolit.
2.1. Natri hyđroxit:
Là chất rắn, tinh thể có màu trắng có tỷ trọng d = 2,13; phân tử lượng
M=40 đvC. Trong không khí rất dễ hút ẩm chảy rữa. Tan nhiều trong nước, ở
hơn nữa nó bị phân hủy.
Sôđa dễ tan trong nước, ở 20
0
C tan là 21,5g/100g H
2
O, ở 100
0
C tan là
45,5g/100g H
2
O. Trong không khí ẩm nó dễ hút nước và chảy rữa.Trên thị
trường sođa phải có hàm lượng như sau: Na
2
CO
3
≥ 99% các chất không tan
≤0,1%. Màu trắng và không có mùi.
Sođa dùng rất nhiều trong công nghệ chế biến thực phẩm, công nghệ
nhuộm, chế tạo chất tẩy rửa, trong công nghiệp thủy tinh dùng sođa làm chất
trợ dung. Trong dược phẩm để chế tạo natri bicacbonat làm thuốc khử toan cho
đau dạ dày. Na
2
CO
3
trong thành phần bột giặt, xà bông làm chất phụ gia tạo
thành môi trường kiềm, thủy phân các chất bẩn dầu mỡ và cũng là chất độn làm
giảm giá thành sản phẩm.
2.3. Natrisilicat:
Là một chất xây dựng không thể thiếu trong thành phần bột giặt sản xuất
theo phương pháp sấy phun.
dấu mùi clo khó ngửi đối với người tiêu thụ. Ngoài ra nhờ tính kiềm, nó có tác
dụng thủy phân chất bẩn là dầu mỡ. Như vậy, trong thành phần của bột giặt
tổng hợp, thủy tinh lỏng đã hỗ trợ rất tốt tác dụng tẩy bẩn và phân phối đồng
đều các chất tẩy trắng hóa học, thường là chất oxi hóa mạnh, khiến sợi vải
không bị phá hủy cục bộ.
2.4. Muối Photphat ngưng tụ:
Các muối photphat ngưng tụ là những chất có ứng dụng lớn nhất trong
công nghiệp chất tẩy giặt tổng hợp. Chất phổ biến nhất trong số các muối
photphat ngưng tụ là natri tripoliphotphat
Muối Natri Tripolyphosphate (STPP)
Các loại phức sử dụng làm chất xây dựng trong công nghệ sản xuất bột giặt.
Natri tripoliphotphat Na
5
P
3
O
10
: Là một chất xây dựng, tăng cường tính
năng giặt tẩy đối với nơi nước cứng, là một chất bột trắng có hàm lượng P
2
O
5
không quá 57% khối lượng riêng 2,5 g/cm
3
, làm tăng tính tẩy rửa, tạo ra môi
trường kiềm, làm giảm độ cứng của nước ( do muối Ca
2+
, Mg
2+
… của nó tan tốt
[(Al
2
O)
X
(SiO
2
)].zH
2
O
Công thức của zeolit A là:
Trong thương mại đường kính trung bình của những hạt Zeolit A là vào
khoảng 4µm. Khả năng giặt tẩy của các sản phẩm có chứa zeolit ít bị ảnh
hưởng bởi điều kiện “kém xây dựng” hơn những công thức với Phosphat.
Nhưng hiệu lực của chúng lại ít đối với những giặt giũ trung bình và hiệt độ
cao, thời gian giặt khá ngắn và khi các đồ giặt quá bẩn.
Gần đây , những zeolit với phẩm chất mới đã xuất hiện. Như zeolit
MAP có tốc độ trao đổi (Ca
2+
) nhanh hơn tốc độ của zeolit 4A nhờ hình dạng
tinh thể của nó (hình phẳng). Đặc biệt là sự xuất hiện của zeolit X và zeolit AX
với khả năng trao đổi nhanh cả với ion (Mg
2+
).
Năm Loại Ghi chú
1976 Zeolit A + Triphosphate Cobuilder: Polycarboxylates,
citrate.
Special Silicate: Amorphous
or
crystalline disilicates
All builder as sodium salts
O
2
.3H
2
O
Peracid tự do:
3.2. Các hợp chất khác có khả năng giải phóng oxy:
TAED:( Tetra Acetyl Ethylene Diamine) Ngày nay nó là hoạt chất được
biết đến nhiều nhất và được sử dụng hơn 50% trong các sản phẩm tẩy rửa ở
Tây Âu.
NOBS: (nonanoyloxybenzensulfonate)
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh
12
Lớp 08CDHH Công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp
PAP: (Phthalimidoperoxycaproic acid)
DTPA: (Diethylene Triamine Pentaacetic Acid)
Chất tẩy trắng quang học:
Sự tẩy trắng xảy ra nhờ các photon của ánh sáng mặt trời làm phân hủy
nước giặt thành “oxy hoạt hóa” với sự hiện diện của những phthalocyanin (gọi
là photobleach).Qua đó oxy hoạt hóa oxy hóa các vết bẩn và các vi sinh vật để
có được quần áo sạch và hợp vệ sinh. Một số yêu cầu đối với chất tẩy trắng
quang học:
• Không chứa các chất độc hại đối với cơ thể.
• Không có tác dụng với xà phòng và bột giặt tổng hợp khi sản xuất cũng
như bảo quản.
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh
13
Lớp 08CDHH Công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp
CMC: (carboxymetyl xenluloza) là tác nhân chống tái bám chính. Nó
làm biến đổi điện tích của những hạt bẩn lơ lửng bằng sự hấp phụ ở giao diện
rắn lỏng. Nó cũng biến đổi những đặc tính điện lập thể của bề mặt các sợi bằng
sự hấp phụ trên vải.Công thức hình học của CMC là:
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh
14
Lớp 08CDHH Công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp
STPP: (Sodium Tripolyphosphate) vừa là một chất xây dựng đồng thời
nó cũng có khả năng chống tái bám.Các polyphosphate trong khi hấp phụ với
các hạt bẩn, tăng một cách đáng kể điện tích của chúng , như vậy có sự gia tăng
lực đẩy giữa hai hạt bẩn.
Ngoài ra còn có một số polymer chống tái bám khác ở bảng dưới đây:
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh
15
Lớp 08CDHH Công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp
6. Các phụ gia khác:
Chất ổn định bọt alkylolamit: Làm tăng khả năng tạo bọt của chất giặt
rửa, là chất hoạt động bề mặt loại không sinh ion.
6.1. Natri sunphat:
Là tinh thể màu trắng và khi dùng trong sản xuất các chất tẩy giặt phải
không được chứa các chất có hại như muối sắt, muối mangan Là chất điện ly
rẻ tiền nhất, nó làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch, giảm lượng chất hoạt
động bề mặt cần thiết và tăng khả năng tẩy rửa của chúng. Là chất độn đóng
vai trò làm giảm sức căng bề mặt dung dịch và là chất độn giảm giá thành sản
phẩm.
6.2. Axit dođexy benzen sunforic:
Đođexy benzen sunfo axit, viết tắc là DBSA, có công thức phân tử là:
C
12
H
6.4. Chất thơm:
Là một phụ gia không đóng góp gì vào cơ chế tẩy giặt nhưng không kém
phần quan trọng, là những chất hữu cơ thiên nhiên hoặc tổng hợp được đưa vào
bột giặt ở giai đoạn cuối cùng trước khi đóng gói, làm sản phẩm có mùi thơm
dễ chịu, đặc trưng cho từng mặt hàng thương phẩm.
III. Phân loại bột giặt:
1. Các bột giặt truyền thống:
Các bột “cổ điển” hoặc “truyền thống” hoặc “quy ước” ngày nay đại
diện cho hơn 60% mức sản xuất thế giới về sản phẩm tẩy rửa với sự cách biệt
lớn giữa các nước.
Các đặc tính chính của các loại bột quy ước ấy là ở tỷ suất cao của các
chất thành phần phụ (trợ giúp cho quy trình, làm chất độn .v.v…) nhưng chỉ có
ảnh hưởng nhỏ đối với thành tích của sản phẩm.
Tỷ trọng của chúng có thể thay đổi: từ 200
g
/ lít ở nhiều quốc gia dang
phát triển, đến 700
g
/ lít như ở Pháp chẳng hạn. Người ta chia ra hai loại lớn sản
phẩm dành cho những sử dụng khác nhau: Tạo bọt và không tạo bọt.
1.1. Các công thức tạo bọt cổ điển: các sản phẩm này dùng để:
Giặt bằng tay: bọt là quan trọng vì nó tiêu biểu cho hiệu quả đối với
người tiêu dùng. LAS (có tính môi sinh lớn) dùng trong những vùng khác với
nhiều đặc điểm địa phương (ví dụ: PAS ở Philippin) khi những ngyên liệu có
thể chế biến tại chỗ để tránh nhập cảng. Các chất NI đôi khi được thêm vào với
tính cách bổ túc nhưng với những mức độ thấp hơn 4 đến 5 lần so với anionic.
Các chất xây dựng (builders) và cùng xây dựng (co- builders): khối
luợng đưa vào tùy thuộc nhiều yếu tố, trước hết là độ cứng của nước và loại vết
dơ (PH, tác động chống tái bám), cũng như giá thành. Thông thường thì TPP,
silicat Na, carbonat Na được sử dụng. Các thành phần phụ (sulfat Na, calcit…)
1.2. Những ví dụ về công thức dành cho máy giặt:
Trong trường hợp này, các công thức khác biệt nhau rất ít:
• Sự có mặt hoặc không có phostphat (P hoặc không P).
• Sự có mặt của những chất tẩy trắng. ( + những hoạt chất): perborat/
TAED hoặc perborat/ SNOB.
Công thức có P Công thức không P
Anionic
NI
Xà bông
TPP
Zeolit
Silicat Na
Carbonat Na
Sulfat Na
Perborat Na (Mono ou tetra)
TAED hoặc SNOB
Polyme
Enzym, chất tẩy quang học
Dầu thơm
Nước
10 – 20
0 – 5
0 – 1,5
15 – 30
-
5 – 15
5 – 15
5 – 15
0 – 15
0 – 4
trong lúc ở một sản phẩm rẻ tiền thì không có hoạt chất và thường chỉ có một
enzym (proteaza).
Những ví dụ về công thức có gốc phosphat:
Công thức cao cấp Công thức rẻ tiền
LAS
PAS
N.I (5-9 OE)
Xà bông
TPP
Silicat Na
Carbonat Na
Sulfat Na
CMC Na
Polyme
Chất tạo phức (phosphonat)
Enzym proteaza
Amylaza
Lipaza
Xenluloza
Tác nhân chống bọt
Perborat (4 H
2
O)
TEAD
Chất tẩy quang học
Dầu thơm
5 – 10
0 – 5
3 – 7
0 – 3
-
-/+
10 – 20
0 – 2
+
+
Các công thức không phosphat
Đối với một công thức OP (không P), phần trăm zeolit thay đổi từ 20
đến 30%, sự hiện diện của Polyme được tăng cường (cho đến > 5% trong công
thức cao cấp), hàm lượng silicat và nước kém hơn.
Nếu người ta muốn so sánh 2 loại công thức (có bọt/ không bọt) giữa Âu
Châu, Hoa Kỳ và Nhật Bản, Người ta có thể tìm thấy những chất thành phần
chính trong bảng :
Bảng so sánh những bột truyền thống tại Âu Châu, Hoa Kỳ và Nhật
Bản.
Chất hoạt động bề mặt Châu Âu Hoa Kỳ Nhật Bản
Anionic
NI
Chất xây dựng + Chất khác
Perborat
TEAD
Tác nhân phụ
5 – 15
3 – 7
30 – 45
15 – 25
2 – 5
15 – 25
8 – 22
0 – 6
• Sự giảm tính tẩy rửa nơi chúng.
• Sự làm vô hiệu hóa tác động làm mềm của cation (bậc 4)
Việc sử dụng các amin cho phép giới hạn tác động qua lại anionic/
cationic. Khái niệm này đã được nghiên cứu bởi B & G và đã là đối tượng của
nhiều bằng sáng chế. Các phát minh này dựa vào PH cao của dung dịch giặt giũ
giúp hoạt động ngăn cản của những amin có các đặc tính sau:
• Điểm nóng chảy: 32 – 93
o
C.
• Độ hòa tan trong nước < 50 ppm ở 25
0
C.
Sự đưa của catonic và amin vào trong sản phẩm được thực hiện nhờ
những hạt làm từ hợp chất ấy được trộn nóng với đất sét loại Smectit. Hỗn hợp
một khi đã nguội sẽ được nghiền và rây để có được những hạt có độ lớn giữa
50 um và 100 um, để tránh sự phân ly trong bột giặt. Đất sét đóng 2 vai trò:
làm mềm nước và làm cho quần áo có tính mềm mại.
Tỷ lệ clorua ammoni thế 4 lần/ metylamin của mỡ bò thay đổi giữa 3/2
và 2/3. Đối với những bột có pha thêm chất làm mềm, Colgate sử dụng những
hạt Bentonic. Loại đất sét này được đưa vào trong bột dưới dạng hạt kết tụ. Tỷ
suất của các hạt này, mà cở hạt thay đổi từ 170 đến 420 um, vào khoảng 10%
đối với bột.
Trong một bằng sáng chế, Unilever đã chứng minh rằng đất sét thiên
nhiên, chất lượng tốt và có hạt cỡ nào đó, có thể được dùng thay cho những kết
tụ nêu trên, giá thành hạ hơn.
Với những sản phẩm dưới dạng hạt trong lọ bằng nhựa đã được bán tại
Đức dưới tên Pru – Fresh Start. Các công thức ấy chỉ chứa chất NI làm chất
hoạt động bề mặt theo nguyên tắcsự phối hợp catonic vào các loại sản phẩm
này không đưa ra vấn đế bất tương hợp mà chúng tôi trình bày trên.
Amin bậc 3 cũng có thể được sử dụng như một tác nhân làm mềm trong
R
1
– CH
2
– C – CH
2
– R
3
R
2
= R
3
= R
4
= OH
CH
2
– R
4
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh
LAS
NI
Stearyl hydroxyetyl imidazolin
Silicat Na
TPP
Carbonat Na khan
Dequest
Chất tẩy quang học
Silicon
Xút
9,00
Vđ 100
21
Lớp 08CDHH Công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp
Ngày ấy, và mặt dù sáng kiến sử dụng một sản phẩm 2 trong 1 thuốc
giặc / chất làm mềm là một viễn cảnh tốt đẹp, thành tích của bột giặt loại “
SOFTERGENT” còn xa mới có thể địch với việc sử dụng riên lẽ của một bột
giặt và một chất làm mềm cho thêm vào ở lần giũ sau cùng trên máy giặt. Tuy
nhiên, có thể sự phát triển của máy sấy quay, người ta chứng kiến ở đây trong
vào năm, những trận chiến công nghệ trong lĩnh vực này… sẽ là niềm vui lớn
của các nhà thiết lập công thức.
3. Bột giặt dành cho quần áo mỏng manh và có màu:
Phần lớn những nước đang phát triển đã thử làm cho các sản phẩm
thích ứng với đòi hỏi của người tiêu dùng. Một cách tổng quát, một thuốc giặt
quy ước thích hợp với “ mọi giặt giũ”. Nghĩa là đối với những quần áo rất dơ
phải giặt ở nhiệt độ cao với sự khuấy mạnh và những quần áo mỏng manh, có
màu cần nhiều thận trọng như khuấy chậm và nhiệt độ thấp. Rủi ro thay, nhà
thiết lập công thức hiểu rõ rằng có một số chất thành phần của loại thuốc giặt
này có thể quá mạnh đối với các loại hàng nhạy cảm. Vì lý do ấy (cho dù có
nhiều bà nội trợ chỉ muốn dùng 1 loại sản phẩm) những công thức riêng biệt đã
được phát triển cho sự giặt giũ các đồ mỏng manh.
Các yếu tố kỹ thuật:
Các yếu tố kỹ thuật khác nhau cần để ý đến trong việc thiết lập công
thức cho sản phẩm riêng biệt dùng cho các loại hàng mỏng manh như sau:
pH
Nếu như các màu không bám đủ mạnh vào vải vóc, thì độ pH cao có thể,
trong một vài trường hợp, cho phép giải phóng màu ấy vào nước giặt (độ kiềm
cao của chúng làm dể dàng sự thủy phân những liên kết giữa màu và sợi).
Một chỉ tiêu pH 9,5; có thể thực hiện được bằng cách thêm LAS axít
kem nhão hoặc dể dàng hơn bằng cách thêm bổ túc bicarbonat hoặc axit xitric,
4. Bột giặt đậm đặc:
Trong nhiều năm, chỉ có bột giặt loại qui ước có mặt trên thị trường tuy
nhiên, có khuynh hướng gia tăng đều đặn tỉ trọng của chúng nhưng với một
nhịp độ rất chậm (chẳng hạn ở Pháp, chuyển từ 400 – 450g/l sang 500 – 550g/l
trong vòng 15 năm)để đạt 650 – 700g/l trong những năm 90.Tuy nhiên người ta
chưa thể nói đó là bột giặt đậm đặc.
Dẫu sao, những sản phẩm như thế đã xuất hiện rồi ở Nhật nhưng cũng ở
Châu Âu nữa ở đó chúng đc bán ở dạng từ nhà này sang nhà kia nhưng phẩm
chất của chúng còn cách xa những gì mà người tiêu dùng mong đợi(các đặc
tính vật lí kém, công hiệu giảm)vì phương thức sản xuất vào lúc đó không
ngang hàng với chất lượng các sản phẩm qui ước.
Nguyên tắc thành lập công thức:
Để thành lập công thức cho các sản phẩm đậm đặc, ngưới ta thành lập
công thức phải:
Loại bỏ bất cứ chất thành phần thật sự không ít lợi cho sự công hiệu
( các chất hay tác nhân phục vụ phương thức như sunphat natri chẳng hạn).
Giảm lượng nước trong sản phẩm. Như thế người ta sẽ thích dùng
perborat niono- hydrat hơn là perborat tetra- hydrat cổ điển.
Dùng các nguyên liệu đậm đặc nhất mà các phương pháp đo đạc các cỡ
hạt lần lượt giúp lấp đầy tất cả các “ khoảng trống” và phủ đầy phần bên trong
của các hạt rổng.
Vài nguyên liệu sẵn sàng gia tăng tỉ trọng hơn các chất khác. Như thế
dùng Zeolit thì dễ dàng hơn TPP, vì các zeolit hút các lượng lớn chất hoạt động
bề mặt, trái với TPP.
Cũng thế, lí tưởng là tìm ra những nguyên liệu có “hai chức năng”.
Chẳng hạn percacbonat Na. với cùng một trọng lượng, percacbonat sản
sinh ra oxi hoạt tính tốt hơn perborat.
Các enzim có một vai trò hết sức hấp dẫn đối với người lập công thức,
vì với các liều lượng rất nhỏ chúng có hiệu nâng cao.
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh
hợp chất hoạt động bề mặt vì zeolit có một lực hấp thu chúng tốt hơn thường là
các chất NI lỏng. Mặt khác, bằng phương thức chế biến( chẳng hạn, tháp bột +
làm thành hạt, hoặc Nou Tower Route mà chúng tôi sẽ đề cập ở chương 12),
người ta có thể đạt đến một tỉ trọng cao hơn.
IV. Qui trình công nghệ:
Bột giặt tổng hợp phải đảm bảo các yêu cầu:
• Hạt có kích thước đúng tiêu chuẩn thường là 0,5mm.
• Hạt tơi xốp, có độ rỗng, các thành phần phân bố đồng đều.
• Không bị vón cục, vụn nát
• Không hút ẩm.
• Bền trong nước nóng, nước cứng và ổn định khi bảo quản.
• Có khả năng tẩy rửa và tạo bọt tốt.
• Không có tính kiềm cao.
• Có mùi thơm dễ chịu.
Ngoài ra cần một số yêu cầu khác như tơi xốp, các thành phần phân tán
đều…phụ thuộc vào phương pháp kỹ thuật và thiết bị gia công.
GVHD: Nguyễn Thị Hồng Anh
24
Lớp 08CDHH Công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp
1. Phương pháp sấy phun truyền thống:
Đây là phương pháp sản xuất bột giặt theo quy mô công nghiệp đầu tiên
trên thế giới và ngày nay thường được sử dụng để sản xuất bột giặt ở các nước
đang phát triển. Ở nước ta bột giặt cũng sử dụng phương pháp này là chính. Do
phương pháp này không đòi hỏi cao về nguồn nguyên liệu và sấy phun cho
năng suất sấy lớn, tốc độ sấy có thể đạt 80 tấn/giờ. Sản phẩm thu được có tỉ
trọng từ 250 – 550g/l. Kích thước hạt 10 - 100µm.
Kích thước hạt sau khi sấy phun dưới kính hiển vi.
1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ:
1.2. Các giai đoạn công nghệ:
1.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu
những bọt không khí ra khỏi hỗn hợp, người tao dùng bơm tạo áp suất thấp.
Sau đó phối liệu đã phân tán đều được đưa sang công đoạn sấy.
1.2.3. Sấy phối liệu:
Sấy là quá trình lấy độ ẩm ra khỏi phối liệu bằng cách làm bay hơi hơi
nước.Phương pháp này phổ biển nhất trong sản xuất các loại bột giặt là phương
pháp sấy phun. Thiết bị sấy phun gồm: tháp sấy, thiết bị trộn dể phối hợp các
thành phần dưới dạng bột nhão, quạt thông gió, cơ cấu vận chuyển…Tháp sấy
bằng bê tông, lót thép chịu axit hoạt inox, nhưng thường chỉ cần ở phần trên vì
sản phẩm đã sấy khô, rơi từ trên xuống không gây ăn mòn, kích thước của tháp
phục thuộc vào điều kiện sấy và thành phần chất tẩy giặt. Bơm cao áp sẽ bơm
hỗn hợp lên đỉnh tháp với áp suất lên đến 100bar. Bên trong tháp (đỉnh) là các
vòi phun (Béc phun) quay với tốc độ lớn. Hỗn hợp chất tấy giặt ở dàn nhão từ
thiết bị trộn sẻ được phun qua vòi này . Thường hỗn hơp chứ 40-60% là chất
rắn 60-40 % là nước. Nếu trong hỗn hơp đã cho thêm 2% toluensunfonat để
giảm độ nhớt thì lượng chất rắn có thế tăng lên đến 70% nhiệt độ hỗn hợp
khoảng 60-70
o
C. Ra khỏi vòi phun, hỗn hợp trở thành những hình cầu rỗng, có
diện tích rất lớn. Một ít phối liệu có thể đạt được diện tích tiếp xúc với không
khí nóng từ dưới đi lên khoảnrg 100-150 m
2
. Không khí có nhiệt độ 300
o
C hay
cao hơn nữa, dùng làm tác nhân sấy được đưa vào tháp cùng chiều hoặc ngược
chiều với dòng phối liệu. Đa số thiết bị sấy dòng khí ngược chiều. Độ ẩm,
trước hết là độ ẩm cơ học, sau đó độ ẩm hóa lý được tách dần ra. Không khí ra
khỏi tháp mang theo hơi nước bụi, chất giặt tẩy. Trước khi phóng thả khí thải
người ta thu hồi chùng ở các tháp rửa, xiclon, lọc ướt hoặc lọc khô.
Bột giặt sau khi sấy có độ xốp cao, mịn, các thành phần phân tán rất