NGHIÊN cứu và ỨNG DỤNG một số LOẠI PHỤ GIA CHỐNG tái bám vào sản XUẤT bột GIẶT

Với sự phát triển nhanh chóng của các loại sản phẩm bột giặt mới từ công ty nước ngoài vào thị trường Việt Nam, các sản phẩm bột giặt trong nước do cơ chế lạc hậu không bắt kịp xu hướng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA CÔNG NGHỆ

- -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MỘT SỐ LOẠI PHỤ GIA CHỐNG TÁI BÁM

VÀO SẢN XUẤT BỘT GIẶT

Ngành: Công Nghệ Hóa Học khóa 36

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC   

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 1 Cán bộ hướng dẫn: Nguyễn Công Huân 2 Tên đề tài: “Nghiên cứu và ứng dụng một số loại phụ gia chống tái bám vào sản xuất bột giặt”. 3 Sinh viên thực hiện: Lý Thanh Tâm MSSV: 2102390 4 Lớp: Công nghệ Hóa học – Khóa 36 5 Nội dung nhận xét: a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:  Đánh giá nội dung thực hiện đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày tháng 12 năm 2014

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC   

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2 1 Cán bộ hướng dẫn: Phan Trường Tiền 2 Tên đề tài: “Nghiên cứu và ứng dụng một số loại phụ gia chống tái bám vào sản xuất bột giặt”. 3 Sinh viên thực hiện: Lý Thanh Tâm MSSV: 2102390 4 Lớp: Công nghệ Hóa học – Khóa 36 5 Nội dung nhận xét: a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:  Đánh giá nội dung thực hiện đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày tháng 12 năm 2014 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC   

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1 Cán bộ phản biện: 2 Tên đề tài: “Nghiên cứu và ứng dụng một số loại phụ gia chống tái bám vào sản xuất bột giặt”. 3 Sinh viên thực hiện: Lý Thanh Tâm MSSV: 2102390 4 Lớp: Công nghệ Hóa học – Khóa 36 5 Nội dung nhận xét: a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:  Đánh giá nội dung thực hiện đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày tháng 12 năm 2014 CÁN BỘ PHẢN BIỆN

LỜI CẢM ƠN

  

Đầu tiên con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, đã chịu nhiều cực khổ, lo lắng cho con trong suốt thời gian qua, đó là sự động viên rất lớn để con có thể hoàn thiện bài luận văn này

Về phía Công ty Phân Bón và Hóa Chất Cần Thơ, xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến anh NGUYỄN CÔNG HUÂN, anh PHAN TRƯỜNG TIỀN cán bộ hướng dẫn trực tiếp Cảm ơn anh đã tận tình chỉ dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu từ thực tế để tôi

có thể hoàn thiện hơn kiến thức trên ghế nhà trường Đồng thời, anh luôn luôn giúp đỡ rất nhiệt tình trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp tại công ty Bên cạnh đó xin gởi lời cảm ơn chân thành đến các anh - chị đang làm việc tại bộ phận thí nghiệm của Công ty Phân Bón và Hóa Chất Cần Thơ, các anh - chị cũng đã hỗ trợ rất nhiệt tình

Về phía trường Đại Học Cần Thơ, xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy hướng dẫn NGUYỄN VIỆT BÁCH Cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ và luôn luôn động viên em trong suốt quá trình thực hiện đề tài Ngoài ra, thầy còn truyền đạt những phương pháp cần thiết để giải quyết một vấn đề khoa học

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Hóa Học - Trường Đại học Cần Thơ, cảm ơn quý thầy cô đã truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học đại học

Cuối cùng xin cảm ơn các bạn trong lớp Công Nghệ Hóa Học - khóa 36, cảm ơn tất

cả đã luôn bên cạnh và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn!!!

Cần Thơ, ngày 16 tháng 11 năm 2014

Sinh viên thực hiện

LÝ THANH TÂM

MỤC LỤC

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 i

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2 ii

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN iii

LỜI CẢM ƠN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x

LỜI MỞ ĐẦU xi

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN PHÂN BÓN VÀ HÓA CHẤT CẦN THƠ 1

1.1 Giới thiệu chung 1

1.2 Các sản phẩm của công ty 4

1.2.1 Nhóm hóa chất 4

1.2.2 Nhóm thức ăn chăn nuôi và thủy hải sản 5

1.2.3 Nhóm phân bón là mặt hàng chủ lực của công ty 5

CHƯƠNG 2 TỒNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẶT 6

2.1 Tổng quan về bột giặt 6

2.1.1 Khái niệm 6

2.1.2 Thành phần nguyên liệu 7

2.1.3 Tình hình sử dụng bột giặt trên thế giới 13

2.1.4 Tình hình sản xuất bột giặt trong nước 14

2.2 Quy trình công nghệ sản xuất bột giặt 15

2.2.1 Sơ đồ khối 16

2.2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ 17

2.2.3 Thuyết minh quy trình 17

CHƯƠNG 3 SỰ TÁI BÁM VÀ GIỚI THIỆU PHỤ GIA CHỐNG TÁI BÁM 20

3.1 Khái niệm về sự tái bám 20

3.2 Một số yếu tố ảnh hưởng tới sự tái bám 20

3.3 Giới thiệu một số phụ gia chống tái bám 21

3.3.1 ARON T – 62 21

3.3.2 ACUSOL – 341 23

3.3.3 SCMC ( sodium carboxymetyl cenlulose) 24

CHƯƠNG 4 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 26

4.1 Phương pháp thí nghiệm 26

4.1.1 Các phương pháp thực hiện trên phòng thí nghiệm 26

4.1.2 Các phương pháp thực tế tại xưởng sản xuất bột giặt 34

4.2 Các thiết bị thí nghiệm 38

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39

5.1 Kết luận 39

5.2 Kiến nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

PHỤ LỤC 42

DANH MỤC HÌNH

Hình 1-1 Công ty cổ phần Phân Bón và Hóa Chất Cần Thơ 1

Hình 1-2 Tổng quan về công ty 2

Hình 1-4 Một số thành tích đạt được của công ty 3

Hình 1-5 Sản phẩm bột giặt ZEO và Oplus của công Ty 4

Hình 1-6 Xưởng sản xuất zeolite 4

Hình 1-7 Nhóm sản phẩm thủy hải sản 5

Hình 1-8 Nhóm sản phẩm Cò Bay nội địa 5

Hình 1-9 Nhóm sản phẩm phân bón xuất khẩu 5

Hình 2-1 Micell hình cầu 7

Hình 2-2 Cơ chế tẩy rửa của CHĐBM anion 8

Hình 2-3 Phản ứng tạo LAS 9

Hình 2-4 Phương thức tác động của các enzym 12

Hình 2-5 Biểu đồ mức tiêu dùng các sản phẩm giặt tẩy năm 1996 13

Hình 2-6 Kích thước hạt sau khi sấy phun dưới kính hiển vi 16

Hình 2-7 Sơ đồ khối quá trình sản xuất bột giặt 16

Hình 2-8 Sơ đồ quy trình công nghệ sấy phun 17

Hình 2-9 Máy bơm áp 18

Hình 2-10 Thiết bị đóng thành phẩm 19

Hình 3-1 Phụ gia ARON T – 62 21

Hình 3-2 Phụ gia ACUSOL – 341 23

Hình 3-3 Công thức hình học của SCMC 24

Hình 3-4 Nguyên liệu carboxymethyl cellulose (SCMC) 24

Hình 4-1 Quy trình khuấy kem tại phòng thí nghiệm 27

Hình 4-2 So sánh độ trắng của các loại kem 28

Hình 4-3 Đồ thị thể hiện độ nhớt của phụ gia nồng độ 0,5% ở 90 oC 29

Hình 4-4 Đồ thị thể hiện độ nhớt của phụ gia nồng độ 1% ở 90 oC 30

Hình 4-5 Đồ thị thể hiện độ nhớt của phụ gia nồng độ 1,5% ở 90 oC 30

Hình 4-6 Đồ thị thể hiện độ nhớt của phụ gia nồng độ 2% ở 90 oC 31

Hình 4-7 Đồ thị thể hiện độ nhớt của từng loại phụ gia ở các nồng độ khác nhau 31

Hình 4-8 Kết quả giặt của từng loại phụ gia 33

Hình 4-9 Cơ chế chống tái bám của phụ gia 34

Hình 4-10 So sánh độ sáng của bột giặt 38

Hinh 4-11 Các dụng cụ thí nghiệm 38

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2-1 Các thành phần chính trong bột giặt 6

Bảng 2-2 Tính chất vật lý của LAS 10

Bảng 2-3 Thống kê mức sản xuất các sản phẩm tẩy rửa trên thế giới (đơn vị 1000 Tấn)

(theo số liệu của “World Market Analyses”) 14

Bảng 3-1 Thông số kỹ thuật phụ gia ARON T – 62 22

Bảng 3-2 Thông số kỹ thuật phụ gia ACUSOL – 341 23

Bảng 3-3 Thông số kỹ thuật phụ gia SCMC 25

Bảng 4-1 Đơn bột giặt ứng dụng các loại phụ gia 26

Bảng 4-2 Kết quả phân tích độ nhớt của kem ẩm 30% (đơn vị đo Cp) 29

Bảng 4-3 Số liệu bột giặt Zeo khi sử dụng phụ gia SCMC 35

Bảng 4-4 Số liệu bột giặt Zeo sau khi sử dụng phụ gia 35

Bảng 4-5 Chỉ số tiêu thụ khi sản xuất 37

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CHĐBM Chất hoạt động bề mặt

DBSA Axit dođexy benzen sunforic

LAS Liner alkybenzen sunfonat

SCMC Sodium carboxymetyl xenluloza

TAED Tetra acetyl ethylene diamin

TCC Triclorocarban

LỜI MỞ ĐẦU

Bột giặt tổng hợp ngày càng chiếm lĩnh thị trường chất tẩy rửa Với sự phát triển nhanh chóng của các loại sản phẩm bột giặt mới từ công ty nước ngoài vào thị trường Việt Nam, các sản phẩm bột giặt trong nước do cơ chế lạc hậu không bắt kịp xu hướng

để có thể cạnh tranh đứng vững trên thị trường không những phải đảm bảo về chất lượng mà còn giá thành sản phẩm

Với đội ngũ kỹ sư tâm huyết của công ty đặt biệt là anh NGUYỄN CÔNG HUÂN trưởng phòng kỹ thuật và anh PHAN TRƯỜNG TIỀN đã nghiên cứu và phát triển bột giặt Zeo, với khả năng giặt tẩy cao, kết hợp với các loại Enzyme, tinh chất nha đam, kết hợp với các loại hương đến từ Anh Quốc đã đưa sản phẩm bột giặt lên một tầm cao mới

Song song, do sản phẩm đang trên đường hoàn thiện và phát triển nên việc ứng dụng các loại phụ gia hóa học vào sản phẩm được ưu tiên Với việc ứng dụng các loại phụ gia chống tái bám vào sản phẩm giúp cải thiện chất lượng bột giặt Đặc biệt là ở những nước phát triển, họ đã sử dụng loại phụ gia này có tác dụng chống tái bám hiệu quả, cải thiện chất lượng, tăng hiệu quả sản xuất, chất lượng của bột giặt Việc nghiên cứu và

sử dụng phụ gia hóa học có ý nghĩa rất lớn trong ngành công nghiệp sản xuất bột giặt hiện nay Đó cũng chính là lý do tôi chọn đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng một số loại phụ gia chống tái bám vào sản xuất bột giặt”

Mặc dù, đã rất cố gắng nhưng trong quá trình làm luận văn cũng sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thấy cô và các bạn để nội dung đề tài được hoàn thiện hơn

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN

PHÂN BÓN VÀ HÓA CHẤT CẦN THƠ

1.1 Giới thiệu chung

Công ty Cổ Phần Phân Bón và Hóa Chất Cần Thơ thuộc tập đoàn Hóa Chất Việt Nam được thành lập từ năm 1977, nằm trong khu Công Nghiệp Trà Nóc – Tp Cần Thơ Tọa lạc trên diện tích khoảng 8,5 ha có vị trí thuận lợi, công ty có một lợi thế rất lớn trong việc phát triển trở thành một trung tâm sản xuất và phân phối các sản phẩm phân bón và hóa chất, thức ăn gia súc, gia cầm, thủy sản Đồng Bằng Sông Cửu Long và khu vực lân cận khối Asean

Lĩnh vực hoạt động: sản xuất, kinh doanh, xuất nhập khẩu các sản phẩm NPK, chất tẩy rửa, sản phẩm hóa chất, nguyên liệu sản xuất NPK, bột giặt Sản xuất kinh doanh chất xử lý môi trường, nuôi trồng thủy hải sản, khai thác khoáng sản

Sau hơn 30 năm phát triển đến nay bằng hệ thống sản xuất công nghệ cao “công nghệ sản xuất NPK tạo hạt bằng hơi nước” Hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2008, hệ thống quản lý mội trường ISO 14001:2004, cùng đội ngũ nhân viên trên

700 người dầy dạn kinh nghiệm, chuyên nghiệp, địa thế thuận lợi về giao thông thủy, bộ…

Hình 1-1 Công ty cổ phần Phân Bón và Hóa Chất Cần Thơ

Công ty CP Phân Bón và Hóa Chất Cần Thơ là một công ty hàng đầu tại Việt Nam trong lĩnh vực sản xuất và kinh doanh Phân bón (nhãn hiệu Cò Bay), hóa chất (bột giặt Zeo, pano…), thức ăn chăn nuôi – thủy sản tại thị trường trong nước và khu vực Asean Tốc độ tăng trưởng SXKD bình quân 5 năm gần đây đạt 26% kim nhạch xuất khẩu phân bón Cò Bay, bột giặt Pano sang Cambodia từ 1 triệu USD năm 1998; đến năm

2010 thị trường xuất khẩu đến các quốc gia: Philippines, Indonesia, Myanmar, Thailand

và Malaysia… đạt 15,5 triệu USD

Từ năm 1998, Công ty đi tiên phong trong ngành phân bón Việt Nam sử dụng công nghệ cao trong sản xuất phân bón NPK công nghệ "Tạo hạt bằng hơi nước".Từ năm

2005, với các dòng "sản phẩm giá trị gia tăng" NPK Cò bay Hi-end và Hữu cơ vi sinh một bước đột phá trong ngành phân bón Việt Nam, hình ảnh Cò bay có vị trí đặc biệt trong tâm trí đối tác, khách hàng và công chúng liên quan

Các sản phẩm Cò bay và bột giặt Pano được tiếp cận người tiêu dùng thông qua hơn

120 nhà phân phối chính từ Đồng bằng sông Cửu Long đến Cao nguyên, Đông-Nam

bộ, Nam-Trung bộ, thâm nhập vào thị trường Cambodia và các nước trong khu vực Trên chặng đường phát triển dài hạn và vững chắc, Công ty Cổ Phần Phân Bón và Hóa Chất Cần Thơ với thương hiệu Cò Bay đã được khách hàng liên tưởng là một Thương hiệu mạnh trong ngành phân bón NPK Việt Nam, hình ảnh thân thiện - trách nhiệm - minh bạch và luôn đi đầu trong những bước đột phá vì lợi ích người tiêu dùng; chất lượng phục vụ, chất lượng sản phẩm không ngừng cải tiến nên có lợi thế cạnh tranh mạnh trên thị trường trong và ngoài nước

Hình 1-2 Tổng quan về công ty

Phương châm

- Kinh doanh linh hoạt, luôn sáng tạo, tiến bộ cùng với khách hàng và nông gia

- Chọn lọc và trải thảm đỏ với khách hàng; đồng hành và chia sẻ

- Nỗ lực thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của khách hàng

- Sản xuất – kinh doanh "Minh bạch – Trách nhiệm – Cùng có lợi"

- Thương hiệu Cò bay là biểu tượng "Uy tín - Chất lượng – Thân thiện"

TY)

HUÂN CHƯƠNG LAO ĐỘNG HẠNG II (TỔNG GIÁM ĐỐC)

CÚP VÀNG VIFOTEC 2012

GIẢI THƯỞNG CHẤT LƯỢNG QUỐC GIA

Hình 1-4 Một số thành tích đạt được của công ty

1.2.1.2 Zeolite 4A

Hình 1-6 Xưởng sản xuất zeolite Hình 1-5 Sản phẩm bột giặt ZEO và Oplus của công Ty

1.2.2 Nhóm thức ăn chăn nuôi và thủy hải sản

Công ty đang phát triển một số sản phẩm dùng cho: cá tra, cá rô phi, tôm sú

C

1.2.3 Nhóm phân bón là mặt hàng chủ lực của công ty

1.3.3.1 Nhóm phân bón Cò Bay dùng cho thị trường nội địa

1.3.3.2 Nhóm phân bón cò bay dùng cho thị trường xuất khẩu

Hình 1-7 Nhóm sản phẩm thủy hải sản

Hình 1-8 Nhóm sản phẩm Cò Bay nội địa

Hình 1-9 Nhóm sản phẩm phân bón xuất khẩu

CHƯƠNG 2 TỒNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Hiện nay trên thế giới, nguyên liệu dùng trong bột giặt rất đa dạng, có loại bột giặt

mà thành phần của nó bao gồm đến 20 chất Tuy nhiên, bất cứ một sản phẩm bột giặt nào cũng có những thành phần chính sau:

Bảng 2-1 Các thành phần chính trong bột giặt

Chất hoạt động bề mặt anionic - Linear alkybenzene sufonat (LAS)

- Alkyl benzene sulphonat ( ABS)

- Xà phòng Chất hoạt động bề mặt không ion (NI) - Ethoxylated alkyl-phenol

- Ethoxylated fatty alcohol Chất xây dựng (builders) - Zeolite 4A

- Natri tripolyphosphat (STPP)

- Natri cacbonat (Soda)

2.1.2 Thành phần nguyên liệu

2.1.2.1 Chất hoạt động bề mặt (CHĐBM)

a) Sơ lược về chất hoạt động bề mặt

CHĐBM là các chất có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của chất lỏng Phân tử CHĐBM gồm hai phần: đầu kỵ nước (hydrophop) không phân cực và đầu ưa nước (hydrophyl) phân cực Và tính chất hoạt động bề mặt phụ thuộc vào hai phần này Đầu

kỵ nước phải đủ dài là mạch cacbon từ 8 – 21, ankyl thuộc mạch ankal, anken mạch thẳng hay có gắn vòng cylo hoặc vòng benzen…

Đầu ưa nước phải là một nhóm phân cực mạnh như cacboxyl (COO-), hydroxyl OH), amin (-NH2), sulfat (-OSO3)…

CHĐBM làm giảm sức căng bề mặt của nước làm cho vải được thấm ướt hoàn toàn Mỗi phân tử của CHĐBM có 1 đầu ái nước, đầu này bị các phân tử nước hút và 1 đầu không ưa nước – đầu này đồng thời vừa đẩy nước vừa hút vào các chất dầu mỡ bẩn Các lực ngược nhau này đã kéo các chất bẩn ra và làm chúng treo lơ lửng trong nước ở dạng hòa tan, nhũ hoặc huyền phù Khuấy đảo của tay hay máy giặt đã giúp kéo hẳn các chất bẩn ra khỏi bề mặt cần làm sạch

 Chống chất bẩn tái bám

Các vết bẩn trong dung dịch tẩy có thể ưa hoặc kỵ nước Các hạt ưa nước sẽ phân tán vào trong nước và không bị tái bám Ngược lại các hạt kỵ nước lại có khuynh hướng bám trơ lại vải Trong dung dịch tẩy rửa, phần lớn bề mặt vải và hạt bẩn tích điện âm Các CHĐBM anion bị hút vào hạt bẩn và sợi làm tăng hàng rào tĩnh điện giữa chúng

và các hạt giúp sự phân tán các hạt bẩn ổn định, ngăn sự tái bám

 Là chất tạo bọt

CHĐBM tạo bọt làm cho chất bẩn không tan tập trung lên bề mặt bọt và bị đẩy ra ngoài Một CHĐBM hay hỗn hợp CHĐBM có khả năng tạo bọt tối đa quanh CMC Với một loại CHĐBM, CMC càng nhỏ thì khả năng tạo bọt càng lớn Đối với alky sulfat, chiều dài dây Cacbon tăng thì độ hòa tan CMC giảm, khả năng tạo bọt tăng; khi di chuyển nhóm ưa nước vào trong dây hay dùng dây Cacbon mạch nhánh thì làm tăng CMC từ đó làm giả khả năng tạo bọt CHĐBM không ion tạo bọt ít hơn ion trong nước

Để tăng khả năng tạo bọt người ta thêm vào các thành phần phụ gia, đó là các chất hữu

cơ có cực có thể làm giảm CMC của CHĐBM Các chất tăng cường bọt trong bột giặt, nước rửa chén, các dầu gội đầu là mono hay dietanol amid tạo bọt bền, mịn và đều

Hình 2-2 Cơ chế tẩy rửa của CHĐBM anion

d) Điểm Kraft – điểm đục

Khả năng hòa tan của các chất hoạt động bề mặt anion tăng lên theo nhiệt độ Khả năng hòa tan này tăng trưởng đột ngột khi tác nhân bề mặt hòa tan đủ để tạo thành Micell Điểm Kraft là điểm mà tại nhiệt độ đó các Micell có thể hòa tan được

e) Phân loại chất hoạt động bề mặt

1 Chất hoạt động bề mặt anion

 Khái niệm

CHĐBM 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 Hidrocacbon khá dài, và ion thứ hai không có tính hoạt động bề mặt

 Một số chất hoạt động bề mặt anion

LAS: (Linear Alkyl Benzen sulfonat, Ankyl benzen sunfonic axit mạch thẳng)

Có công thức tổng quát R-C6H4-SO3Na(R=C10-C13), là thành phần chính trong bột giặt, ở Châu Á LAS là chất hoạt động bề mặt được sử dụng nhiều nhất (chiếm 71% lượng CHĐBM) vì có giá thành rẻ, hoạt tính tẩy rửa mạnh, tạo nhiều bọt, là loại anion được sử dụng phổ biến nhất hiện nay

LAS là một sulpho acid Các sulpho acid là những acid mạnh, nên không chỉ các muối của chúng với các cation hóa trị một mà cả các muối với cation hóa trị cao hoặc ngay cả acid ở trạng thái tự do đều tan khá nhiều trong nước để tạo thành dung dịch

có tất cả các tính chất đặc trưng của dung dịch tẩy rửa

Hình 2-3 Phản ứng tạo LAS

Bảng 2-2 Tính chất vật lý của LAS

 Chất hoạt động bề mặt không sinh ion (NI)

Các chất tẩy rửa khi hòa tan vào trong nước không phân ly thành ion gọi là chất tẩy rửa không sinh ion

NI có khả năng hoạt động bề mặt không cao Êm dịu với da, lấy dầu ít Làm bền bọt, tạo nhũ tốt Có khả năng phân giải sinh học Ít chịu ảnh hưởng của nước cứng và pH của môi trường, tuy nhiên có khả năng tạo phức với một số ion kim loại nặng trong nước

Hiện nay để tổng hợp chúng, phương pháp được dùng phổ biến nhất là quá trình etoxy hóa từ rượu béo với oxyt etylen

2 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 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 Êm dịu với da, tẩy dầu ít, không dùng với mục đích tạo bọt Làm bền bọt, tạo nhũ tốt Có khả năng phân giải sinh học kém, hiện nay người ta dùng clorua ditearyl diamin amoni bậc bốn vì khả năng phân giải sinh học tốt hơn

Chất không sulpho hóa: ~1%

Khối lượng riêng ( kg.m-3)

Nhiệt độ (oC) 30 40 50 Mạch thẳng 1050 1045 1040 Mạch nhánh 1075 1070 1060 Nhiệt dung riêng 1,6 kJ.kg-1 oC -1

Tương lai trên thị trường, sẽ có các cation dạng nhóm chức este dễ phân giải sinh học hơn cho môi trường, và giảm khả năng gây dị ứng khi sử dụng

Chủ yếu làm triệt tiêu tĩnh điện cho tóc, vải sợi nên lượng dùng rất ít

 Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính

Những chất hoạt động bề mặt mà tùy theo môi trường là axit hay bazơ mà có hoạt tính cation với axit hay anion với bazơ, hay nói cách khác là chất hoạt động bề mặt có các nhóm lưỡng cực vừa tích điện âm vừa tích điện dương (amin, este)

Có khả năng hoạt động bề mặt không cao, Ở pH thấp chúng là chất hoạt động bề mặt cationic và là anionic ở pH cao Có khả năng phân hủy sinh học

Lượng dùng khoảng 0,2% - 1% trong các sản phẩm tẩy rửa

2.1.2.2 Chất xây dựng

Thường khi giặt giũ, vấn đề được đặt ra là nguồn nước giặt thường chứa nhiều ion

Mg2+, Ca2+, có khả năng làm kết tủa các chất hoạt động bề mặt, làm giảm hiệu suất giặt tẩy Các ion này chủ yếu là do nguồn nước sử dụng là nước cứng, ngoài ra còn có thể do các chất bẩn hay chất lắng có trong sợi vải trong quá trình giặt Việc khắc phục hiện tượng này là chức năng chính của chất xây dựng, mục đích để tạo phức với ion

Mg2+, Ca2+ thành những hợp chất mới, tan được mà không ảnh hưởng đến giặt tẩy

để có thể loại bỏ chúng dễ dàng

2.1.2.4 Enzym

Các chất giặt rửa chứa enzym công nghệ mới đó là sự kết hợp giữa các ngành hóa học và sinh học, mà kết quả là những sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới Hiện nay, bột giặt chứa enzym đang được sử dụng phổ biến Nhờ enzym nên bột

giặt có tính năng giặt rửa cao hơn ở nhiệt độ thấp hơn và có thể bị phân hủy sinh học Các enzym có nguồn gốc hữu cơ sinh sản bởi những tế bào sống, có khi được gọi là diastasa hay men, là chất xúc tác sinh học Chúng có thể có nguồn gốc động vật hoặc

 Natri toluensufonat:

Có tác dụng làm giảm độ nhớt của dung dịch khi pha chế, giảm độ hút ẩm và tính vón cục của thành phẩm cuối cùng, để kéo dài thời gian bảo quản và làm sản phẩm trở nên thuận tiện khi chuyên chở

 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

Hình 2-4 Phương thức tác động của các enzym

2.1.3 Tình hình sử dụng bột giặt trên thế giới

Các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân là những sản phẩm tiêu dùng hàng đầu của con người và các cộng đồng xã hội Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu sử dụng các loại sản phẩm này càng tăng

Ngày nay, người ta còn phân biệt các nước phát triển và đang phát triển dựa vào nhu cầu sử dụng các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân

Điều này cho thấy, các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân giữ một vai trò rất quan trọng trong đời sống của con người

Khác với các nước đang phát triển với chất tẩy rửa chính dành cho hầu hết các hình thức giặt tẩy là xà phòng, tại các nuớc phát triển, các sản phẩm tẩy rửa có nhiều chủng loại và chức năng hơn để đáp ứng nhu cầu chuyên biệt của người tiêu dùng như: các sản phẩm dùng cho áo quần mặc hàng ngày, các chất làm mềm vải, các chất lau chùi gia dụng thích hợp với từng đối tượng tẩy rửa khác nhau, các dạng sản phẩm chăm sóc

Đối với các nước phát triển thì mức tiêu thụ là 9,8 - 9,9 kg/người/năm Riêng đối với khu vực Đông Nam Á, châu Úc và Châu Phi, mức tiêu thụ chỉ khoảng 2 kg/người/ năm

Bảng 2-3 Thống kê mức sản xuất các sản phẩm tẩy rửa trên thế giới (đơn vị 1000 Tấn)

(theo số liệu của “World Market Analyses”)

5059 24,50

5035 24,30

4995 24,10

5084 23,80

5076 23,70

5968 22,22

5108 22,30

Chất tẩy

rửa tổng

hợp (%)

1208 5,7

1277 6,2

1289 6,2

1378 6,2

1323 6,2

1339 6,3

1356 5,9

1374 6,0

222 1,1

341 1,6

359 1,7

373 1,6

392 1,7

Chất tẩy

rửa lỏng

(%)

1595 7,6

1536 7,4

1484 7,4

1544 7,5

1757 6,3

1337 6,3

1400 6,1

1567 6,8

Bột giặt (%) 12904

61,3

12675 60,9

12664 61,2

12555 60,7

12859 60,1

Qua bảng thống kê, ta thấy rõ ràng nhu cầu về bột giặt chiếm tỉ lệ khá cao, khoảng

60 - 63% tổng lượng sản phẩm tẩy rửa trên thế giới Điều này cho ta thấy, bột giặt

là loại sản phẩm không thể thiếu được trong đời sống và là sản phẩm chủ yếu trên thị trường chất tẩy rửa

2.1.4 Tình hình sản xuất bột giặt trong nước

Vốn là một trong những loại hàng tiêu dùng phổ biến, có mức tăng trưởng ổn định với đa dạng nhãn hàng, nhưng mới nhìn qua thì tưởng vậy, còn thực chất, thị trường bột giặt này đang cầm chừng chỉ với một vài nhãn hàng lớn và thậm chí đang có sự cạnh tranh cả công khai lẫn thầm lặng của các tập đoàn hàng tiêu dùng toàn cầu

Mặc dù trên thị trường đang có vô vàn những loại bột giặt khác nhau nhưng thực chất chủ yếu vẫn là những nhãn hiệu thuộc về hai tập đoàn hàng tiêu dùng lớn là Unilever và P&G Cụ thể, Unilever hiện đang chiếm lĩnh 65% thị trường với 3 nhãn

hiệu bột giặt là Omo, Viso và Surf P&G chiếm khoảng 23% thị phần với nhãn hiệu bột giặt là Tide, Ariel Hơn 30 doanh nghiệp sản xuất bột giặt của Việt Nam với các sản phẩm như: Zeo, Oplus, Lix, Daso, Mỹ Hảo, Net, Vì Dân… và nhiều sản phẩm bột giặt ngoại nhập từ Thái Lan, Malaysia, Pháp…chia nhau 12% thị phần còn lại

Danh sách một số nhãn hiệu bột giặt của các doanh nghiệp Việt Nam:

Công ty Cổ phần phân Bón và Hóa chất Cần Thơ: Bột giặt Zeo, Oplus, Pano, tổng hợp

Công ty Cổ phần Bột giặt Net: Bột giặt NET, Bột giặt tổng hợp ROSE, Bột giặt Blustar

Công ty TNHH Vico: Vì Dân, Waha, Fami, Star, Vì Dân Cô Gái, Bột giặt Mio Công ty Cổ phần bột giặt Lix: Lix

Công ty Cổ phần bột giặt hóa chất Đức Giang: Bột giặt Đức Giang

2.2 Quy trình công nghệ sản xuất bột giặt

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều phương pháp và thiết bị khác nhau để sản xuất bột giặt với tiêu chí ngày càng cải thiện chất lượng sản phẩm

Trong đó, phương pháp sấy phun là phương pháp công ty.đang sử dụng

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 công ty 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

Phân loại hạt

ty Trộn bổ xung

ty Phun hương

ty Đóng gói

t Sản phẩm Phụ gia

Hình 2-7 Sơ đồ khối quá trình sản xuất bột giặt

2.2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ

2.2.3 Thuyết minh quy trình

a) Chuẩn bị nguyên liệu

Các thành phần vô cơ như natri sunfat, sođa khan, tripolophotphat phải khô, nghiền mịn không vón cục Các chất hoạt động bề mặt cũng phải ở dạng dung dịch nước với nồng độ 50% Quá trình hòa tan được tiến hành ở nhiệt độ khoảng 60 oC

b) Trung hòa

LAS được bơm vào bồn khuấy trộn, sau đó ta tiến hành cho dung dịch NaOH đã được chuẩn bị trước vào bồn khuấy để trung hòa LAS để tạo muối sodium natri linear alkyl sunfonate (LASNa), là một chất hoạt động bề mặt rất tốt, khả năng tạo bọt tốt, tính tẩy rửa mạnh

Lượng NaOH cần để trung hòa khoảng 28%, tức 100 kg nguyên liệu LABSA cần

c) Khuấy trộn

Sau khi quá trình trung hòa, người ta tiếp tục cho các thành phần khác như chất xây dựng (STPP, Zeolite), chất chống ăn mòn (Natri silicate), chất chống tái bám (CMCNa, polyme), chất độn (Na2SO4), chất tẩy trắng (trinopal, perborat), tỷ lệ tùy theo yêu cầu thành phần của bột giặt để tạo dung dịch ở dạng kem nhão chuẩn bị cho quá trình sấy phun Nước cũng được thêm vào ở giai đoạn này để tạo dung

d) Sấy phun

Sấy phun là quá trình làm mất nước của hỗn hợp kem nhão Chuyển hỗn hợp từ dạng kem nhão có độ ẩm 30 - 40% thành dạng bột Độ ẩm yêu cầu của bột sau khi sấy

là 2 - 4%

Hỗn hợp kem nhão từ bồn chứa trung gian được một hệ thống bơm hai cấp hút vào

và đẩy lên đi vào phía trên đỉnh tháp sấy phun Kem nhão dưới tác dụng của hệ thống bơm hai cấp và hệ thống máy nén khí sẽ đi vào vòi phun với áp suất khoảng 100 bar Kem nhão khi qua vòi phun sẽ được tán ra thành các hạt rất nhỏ (dạng sương) vào tháp sấy

Không khí được đưa vào từ đấy tháp qua hệ thống gia nhiệt lên 300 oC thành tác nhân sấy Tác nhân sấy được quạt thổi khí đưa lên từ đáy tháp sẽ gặp các hạt lỏng sẽ nhanh chóng bốc hơi nước của các hạt kem, hình thành các hạt bột giặt Các hạt bột giặt được hình thành có độ ẩm giao động từ 2 – 4% và sẽ rơi xuống đáy tháp Các hạt bột giặt tạo thành sẽ được tháo vào băng tải, sau đó được đưa qua hệ thống phân loại hạt

Hình 2-9 Máy bơm áp

e) Phân loại hạt

Bột sau khi sấy được băng tải đưa qua hệ thống sàng phân loại hạt, hạt đúng kích thước được đưa qua hệ thống hút chân không đưa lên bunke định lượng Các hạt không đúng kích thước được đưa về thiết bị khuấy trộn tạo dung dịch kem nhão để sấy phun lại

f) Trộn bổ sung và phun hương

Bột giặt sau khi phân loại hạt được đưa vào các bồn chứa Sau đó người ta sẽ trộn

bổ sung các thành phần khác, các chất nhạy nhiệt, dễ biến đổi bởi nhiệt độ cao không thể cho vào trước quá trình sấy phun như: chất hoạt động bề mặt không ion (NI, enzyme, chất màu Các chất này được thêm vào bằng hệ thống cân định lượng Tất cả hỗn hợp này được cho vào một hệ thống trộn thùng quay nhằm trộn đều các thành phần

và kết hợp phun hương tạo mùi thơm cho bột giặt Sau khi phối trộn bột giặt có tỷ trọng: 450-570 g.l-1