Phân tích hàm lượng chất không tan trong bột giặt

Với những vai trò quan trọng của bột giặt trong đời sống và nhiệm vụ chiến lược trong nghiên cứu nâng cao chất lượng bột giặt của ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học nói riêng và các ngành

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

-o0o -

BÁO CÁO ĐỒ ÁN

TÌM HIỂU VỀ CHỈ TIÊU CHẤT KHÔNG TAN

TRONG SẢN PHẨM GIẶT QUẦN ÁO

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Hồng Anh SVTH: Trần Thiên Trường

LỚP: 05DHHH4 MSSV: 2004140313

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin gửi tới quý thầy cô lời chào và lời chúc sức khỏe!

Em tên là Trần Thiên Trường, hiện là sinh viên lớp 05DHHH4, Khoa Công Nghệ Hóa Học, Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM

Nay em được thực hiện đề tài khoa học “Tìm hiểu về chỉ tiêu chất không tan trong sản phẩm giặt quần áo” của học phần Đồ án môn học dưới sự hướng dẫn của Giảng viên-Thạc sĩ Nguyễn Thị Hồng Anh và được sự cho phép của lãnh đạo Khoa Coogn Nghệ Hóa Học, Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM

Trong quá trình thực hiện đề tài, em có được sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của giảng viên hướng dẫn nói riêng và các thầy cô giáo trong Khoa Công Nghệ Hóa Học nói chung Ngoài ra, em cũng sử dụng rất nhiều trích dẫn từ các giáo trình, luận văn, đồ án, tài liệu liên quan tới nhiều vấn đề trong phạm vi đề tài

Chính vì vậy! Em xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy cô, tác giải các nguồn tài liệu tham khảo, các bạn sinh viên đã giúp đỡ em hoàn thiện Đồ án môn học và có được kết quả bài làm tốt nhất!

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỘT GIẶT 6

1.1 Giới thiệu chung về bột giặt 6

1.1.1 Khái niệm 6

1.1.2 Lịch sử hình thành và quá trình phát triển 6

1.1.3 Tình hình tiêu thụ bột giặt trên thế giới 7

1.2 Phân loại bột giặt 8

1.2.1 Các bột giặt truyền thống 8

1.2.2 Các sản phẩm tẩy rửa có chất làm mềm vải 11

1.2.3 Bột giặt dành cho quần áo mỏng manh và có màu 15

1.2.4 Bột giặt đậm đặc 17

1.3 Thành phần nguyên liệu của bột giặt 20

1.3.1 Chất hoạt động bề mặt(HĐBM) 20

1.3.2 Chất xây dựng 22

1.3.3 Tác nhân tẩy trắng 27

1.3.4 Enzym 30

1.3.5 Chất chống tái bám 32

1.3.6 Các phụ gia khác 33

1.4 Các phương pháp sản xuất bột giặt 34

1.4.1 Phương pháp sấy phun truyền thống 35

1.4.2 Phương pháp tạo hạt ướt 35

1.4.3 Phương pháp kết hợp 37

1.4.4 Phương pháp sản xuất bột giặt dạng viên nén 38

1.4.5 Phương pháp kết tụ 39

CHƯƠNG 2: CÁC CHẤT KHÔNG TAN TRONG BỘT GIẶT 40

2.1 Nhựa thông (colophon) 40

2.1.1 Khái niệm 40

2.1.2 Cấu tạo 40

2.1.3 Một số tính chất cơ bản 42

2.1.4 Ứng dụng trong chất tẩy rửa 43

2.2 Bentonit 43

2.2.1 Khái niệm 43

2.2.2 Cấu tạo 43

2.2.3 Một số tính chất cơ bản 44

2.2.4 Ứng dụng trong chất tẩy rửa 46

2.3 Canxi cacbonat 46

2.3.1 Khái niệm 46

2.3.2 Cấu tạo 46

2.3.3 Một số tính chất cơ bản 46

2.2.4 Ứng dụng trong chất tẩy rửa 46

CHƯƠNG 3: CHỈ TIÊU CÁC CHẤT KHÔNG TAN TRONG BỘT GIẶT 47

3.1 Các chỉ tiêu về bột giặt tổng hợp theo tiêu chuẩn Việt Nam 47

3.1.1 Phạm vi áp dụng 47

3.1.2 Tiêu chuẩn viện dẫn 47

3.1.3 Yêu cầu kỹ thuật 47

3.2 Phương pháp xác định hàm lượng chất không tan trong nước 48

3.2.1 Quy định chung 48

3.2.2 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu 48

3.2.3 Xác định chất không tan trong nước 48

KẾT LUẬN 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

LỜI MỞ ĐẦU

Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, một cuộc sống với công nghệ và khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển lên những tầm cao mới Con người ngày nay không chỉ mong muốn có một cuộc sống đủ ăn đủ mặc mà hơn thế chúng ta đều còn có nhu cầu làm đẹp cho bản thân qua phong cách thời trang Chính vì lẽ đó, xu hướng thời trang ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới ngày càng phát triển Đồng thời, những ứng dụng công nghệ, khoa học kỹ thuật liên quan tới lĩnh vực thời trang ngày càng nhiều và khẳng định vai trò quan trọng Một trong những ứng dụng thực tế của khoa học đáp ứng cuộc sống con người trong lĩnh vực thời trang là bột giặt quần áo

Từ thế kỷ XX, những phát minh về bột giặt đã lần lượt ra đời ở nhiều nơi trên thế giới Cho tới thời điểm hiện tại, hầu như cuộc sống của con người không thể thiếu loại hóa chất này để làm sạch các loại trang phục như quần, áo, giày, dép, Trên thực tế, bột giặt ngày nay không chỉ có chức năng làm sạch như lúc trước mà còn có những chức năng khác như tẩy trắng, làm mềm vải, tạo hương thơm, nhằm nâng cao chất lượng của các sảm phẩm thời trang Ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học cũng ngày càng có nhiều công trình nghiên cứu khoa học để cho ra đời nhiều loại bột giặt với sự đa dạng về thành phần chất lượng, vai trò ứng dụng, quy mô sản xuất, nhằm đáp ứng đầy đủ các nhu cầu của người tiêu dùng hiện nay

Với những vai trò quan trọng của bột giặt trong đời sống và nhiệm vụ chiến lược trong nghiên cứu nâng cao chất lượng bột giặt của ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học nói riêng và các ngành khoa học nghiên cứu khác nói chung, đề tài “Tìm hiều về chỉ tiêu chất không tan trong sản phẩm giặt quần áo” không chỉ là một đề tài nghiên cứu khoa học phục

vụ cho học phần Đồ án môn học mà còn giúp sinh viên hiểu rõ hơn về kiến thức tổng quan liên quan tới chất giặt rửa, cụ thể là bột giặt Từ những kiến thức tổng quan, đề tài cung cấp cho người đọc thêm những vấn đề về quy trình sản xuất, tính chất, vai trò, chỉ tiêu của một

số chất không tan có trong thành phần bột giặt

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỘT GIẶT 1.1 Giới thiệu chung về bột giặt

1.1.1 Khái niệm

Các chất tẩy rửa nói chung chia thành hai nhóm lớn: một nhóm là các loại “xà

phòng” cổ điển, có bản chất hóa học là muối Natri và Kali của các axit béo tự nhiên hoặc tổng hợp, còn một nhóm đông đúc hơn nhiều gọi là các chất tẩy rửa tổng hợp, ra đời muộn màng nhưng ngày càng chiếm ưu thế

Chất tẩy giặt tổng hợp ra đời đầu tiên vào năm 1913 khi nhà hóa học Bỉ là Reichler tổng hợp được C17H33SO3Na (Natri xeti sunfonat) Năm 1916 người ta tổng hợp được muối Natri 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 hợp là 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

1.1.2 Lịch sử hình thành và quá trình 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 hoàn 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 phương pháp sản xuất theo bảng dưới đây:

Hình 1.1 Sự sắp xếp của các chất tẩy rửa

Công nghệ này sử dụng cho nhiều phương pháp khác nhau như: phương pháp tạo bột ướt sử dụng nước, nước-chất kết dính hoặc phương pháp hồ(chất tẩy rửa) trong thiết bị sấy( fluidized-bed, linear or round), nghiền hay kết hợp sấy và nghiền

Điểm khác biệt của công nghệ này là tạo ra sản phẩm có chất lượng cao hơn công nghệ kết khối Trong phương pháp này nguyên liệu có kích thước lớn sẽ được làm mịn Nhờ đó, các chất hoạt động bề mặt anion, hợp chất NI, chất xây dựng có thể dễ dàng thay đổi thành phần bằng cách thêm hoặc bớt những chất này Sản phẩm của nó được sử dụng nhều trong công nghiệp tẩy rửa và nhu cầu ngày càng tăng cao

1.1.3 Tình hình tiêu thụ bột giặt trên thế giới

Sản lượng bột giặt tiêu thụ trên thế giới ngày căng theo nhu cầu của người tiêu dùng Năm 1994 tổng sản lượng bột giặt được tiêu thụ trên toàn thế giới khoảng 13,3 triệu

tấn/năm Thì đến năm 1998 con số này vào khoảng 14,1 triệu tấn/năm, khối lượng bột giặt trung bình một người sử dụng 3,9kg/năm(tính trung bình trên toàn thế giới) Và theo khảo sát của European Ecolabel chỉ tính riêng ở Châu Âu lượng bột giặt tiêu thụ vào khoảng 4

triệu tấn/năm (năm 2008) Điều đó chứng tỏ vị thế ngày càng cao của chất tẩy rửa tổng hợp nói chung và bột giặt tổng hơp nói riêng

Bảng dưới đây thể hiện sản lượng tiêu thụ bột giặt của một số nước trên thế giới:

Hình 1.2 Tình hình sử dụng bột giặt của một số nước trên thế giới năm 1996 (tính

Tỷ trọng của chúng có thể thay đổi: từ 200g/ lít ở nhiều quốc gia đang phát triển, đến 700g/ 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

1.2.1.1 Các công thức tạo bọt cổ điển

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 nguyên 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 natri, carbonat natri được sử dụng Các thành phần phụ (sulfat Na, calcit…) giúp bổ túc công thức và có được tỷ trọng mong muốn với giá thành rẻ nhất

Các chất thành phần khác như các chất tẩy quang học , enzym hoặc “photo bleach”, giúp đi xa hơn chất tẩy rửa thông thường (vẽ sáng của quần áo giặt, và tẩy bằng photon ánh sáng mặt trời) tẩy một số vết đặc biệt

Ví dụ về công thức giặt tay:

Anionic: ABS hoặc LAS

Bentonit (set)/ calcit

Enzym, chất tẩy quang học, CMC Na, dầu nhờn +

Đối với các chất bột ấy, không có những tác nhân tẩy trắng như perborat hoặc

perborat/ TAED Ngược lại, người ta có thể thêm vào đấy chất “photo belach”

1.2.1.2 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

Perborat Na (Mono ou tetra)

TAED hoặc SNOB

vđ 100

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 :

1.2.2 Các sản phẩm tẩy rửa có chất làm mềm vải

Nhiều thử nghiệm đã được thực hiện bởi nhiều nhà sản xuất để tìm 1 sản phẩm bao quát có khả năng vừa lấy đi các vết dơ, vừa mang lại sự mềm mại cho vải vóc

Các thử nghiệm đầu tiên nhằm phối hợp những chất tẩy rửa với những chất làm mềm (SOFTERGENT SOFT Từ SOFTENER Và ERGENT Từ DETERGENT) đã được đưa vào những thuốc giặt ở Hoa Kỳ

Một sự tiếp cận nhằm đưa các cationic (+) vào thuốc giặt Không thể thực hiện mà không có các tương tác với các anionic (-)

Kết quả là:

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:

 Độ hòa tan trong nước < 50 ppm ở 250C

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 tắc sự phối hợp catonic vào các loại sản phẩm này không đưa ra vấn đế bất tương hợp như trình bày trên

Amin bậc 3 cũng có thể được sử dụng như một tác nhân làm mềm trong bột giặt Việc sử dụng hợp chất này cho phép trên nguyên tắc tránh tác động qua lại anionic/cationic Thực vậy amin được sử dụng là loại dialkyl (alkyl: mỡ bò) metylamin chẳng hạn, có điểm đẳng diên vào khoảng pH 8.8 Trong dung dịch giặt, pH cao hơn (9,5 – 10,5), amin là trung tính hoặc có một điện tích âm, do đó sẽ không có phản ứng với anionic không tan mà chỉ phân tán Nhưng qua lần xã đầu, pH hạ đột ngột, amin bây giờ trở nên một cationic có thể đọng lại trên vải vóc dưới dạng hạt nhỏ

Sự phối hợp amin vào bột có thể thực hiện dưới dạng hạt Các hạt này được chế tạo dưới dạng phun sương tác nhân làm mềm trên perborat monohydrat hoặc hạt zeolit có khả năng hấp thu những hợp chất lỏng

Sự phối hợp amin và xenluloza cho một tác dụng làm mềm vải vóc hơn Trong một bằng sáng chế gần đây, Cogate Palmolive mô tả những hợp chất phân giải sinh học mới có thể dựa vào bột giặt để làm mềm quần áo Đó là những este axit béo mono hoặc

pentaerythritol alkyloxy hóa Các tác giả đã cho công thức ví dụ sau đây:

LAS

NI Stearyl hydroxyetyl imidazolin

Silicat Na TPP Carbonat Na khan Dequest Chất tẩy quang học Silicon Xút

2,00 3,90 1,00 4,00 23,00 5,00 0,38 0,21 0,18 1,00

Perborat tetra Proteaza Set montmorillonit Metyl siliconat K Sulfat hydroxylamin

EDTA Aluminosilicat Na Disterat pentaerythritol Sulfat Na khan Dầu thơm Nước

12,00 0,30 16,00 0,50 0,30 0,89 0,25 6,00 13,59 9,00

Vđ 100 Công thức hóa học của một este mono pentaerychritol:

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.

1.2.3 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:

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, dung dịch sau này dể dàng thực hiện hơn

Chất tẩy quang học được hấp thụ bởi vải bông, chúng hấp thu ánh sáng cực tím không trông thấy để phát lại ánh sáng dưới dạng ánh sáng xanh dương trông thấy Ánh sáng xanh này có thể có một tác động đáng kể trên nhiều màu (đặc biệt là pastel) sau vài lần giặt

 Không có những tác nhân tẩy trắng:

Các tác nhân oxy hóa tác động trực tiếp trên phần lớn các màu, với kết quả là màu sẽ phai theo thời gian hoặc trong trường hợp có vấn đề khi giặt, những vết trắng có thể xuất hiện (bột khó hòa tan chẳng hạn)

Thông thường các polyme chống tái bám rất quan trọng cã với hính sự giặt rửa, cũng như để làm giảm sự phai nhạt của các màu Đó là những homopolyme của axit acrylic hoặc những copolyme của axit acrylic/ maleic

Người ta cũng sử dụng những polyme để làm lấy đi dể dàng các vềt dơ (làm nhã đất) Các polyme biến đổi bề mặt của polyeste làm cho chúng bớt kỵ nước bằng cách hấp phụ vào polyeste (và vải bông/ PE) Sự lấy đi 1 số vết dơ (có gốc mỡ) được thực hiện dể dàng Ví dụ: son đánh môi, kem nền, dầu ăn, kem chống nắng… Các polyme này thường là những este của xenluloza, những dẫn suất có gốc terephtalat

Được biết nhiều nhất lá P.V.P (Poly vinyl pyrrolidon) tan trong nước, cho phép làm giảm đáng kể vấn đề di chuyển màu từ hàng vải này sang hàng vải khác, hoặc từ phần này của sợi vải sang phần khác nếu là màu khác

Cơ chế tác động của nó ở đây là phức hóa các màu trong dung dịch nước giặt và ngăn cản chúng hấp thụ vào vải P.V.P tác động nhiều hơn trong những công thức có chất

NI, và trên các màu zxit anionic, hoặc các màu trực tiếp

Đối với những công thức được sử dụng trong giặt giũ quần áo mỏng manh và có màu, người ta ưa dung một hỗn hợp “cooktail” protcaza, lipaza và amylaza có tác dụng rộng rãi trên, các vết bẩn dơ trong trường hợp tính tẩy rửa bị giảm hiệu lực do một pH thấp hơn

Trong những vùng mà nước có nhiều Clo, người ta có thể them sulfat nhôm, chẳng hạn để ngăn ngừa tác động của Clo lên trên màu

Ví dụ công thức có “photphat”

LAS

Xà bông

NI (C13-C15-7OE) TPP

Sulfat Na Copolyme acrylic / maleic

Silicat Na CMC Na PVP Enzym Protcaza Amylaza

Lipaza Xenlulaza Axit nitric / bicarbonate

Na

Tác nhân chống bọt Dầu thêm

-/+

+ -/+

-/+

1.2.4 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

Các ưu điểm:

Các phương tiện để thành công của nó là:

giặt “loại thổi” mà không vấp phải những bất thuận tiện của các bột pha trộn khô, và được

sử dumgj dến ngày nay, nhờ một phương thức sản xuất mới

 Ít choán chỗ để trưng bày và lưu trữ các sản phẩm

 Đi tiên phong trên thị trường với một sản phẩm thật sự đổi mới

 Chênh lệch cao và những gì đạt được trên việc thành lập công thức

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

Nhưng để có được bột giặc đậm đặc, chẳng hạn cần thiết có tỉ lệ các hoạt chất thế nào để độ đậm đặc của chúng trong nước giặt bằng độ đậm đặc của bột giặt qui ước

Y% trung bình các chất hoạt động bề mặt của bột giặt qui ước được bán = 10%

Nếu ngưới ta muốn có được bột giặt đậm đặt gấp đôi về phương diện dung tích phải:

145 x X x Y=16g ở đây X= tỉ trọng và Y=% hoạt chất

Kinh nghiệm đã cho thấy rằng tỉ trọng tối đa của một bột thổi là khoảng vào 0,65 Như vậy % của hoạt chất là:

Đối với chất “xây dựng”, chúng ta thấy rằng có thể thay thế 30% TPP bởi 22% TPP +2% polyme Mặt khác, nếu sử dụng những chất hoạt động bề mặt công hiệu hơn, một tỉ suất enzim cao hơn, một hệ thống tẩy trắng công hiệu hơn, người ta có thể còn làm giảm được liều lượng khuyến cáo

Nhờ phuơng thức này, người ta có được một loại bột giặt đậm đặc gấp hai lần có những đặt tính vật lý tốt (dòng chảy tốt, phân phối tốt) cho phép sử dụng bộ phận phân phối bột tron máy giặt cả trong giặt giũ chính lẫn trong giặt sơ trước

Các sản phẩm đậm đặc OP( không p) đặt ra ít vấn đề hơn trong sự phối 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

1.3 Thành phần nguyên liệu của bột giặt

1.3.1 Chất hoạt động bề mặt(HĐBM)

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 chất HĐBM)

vì có giá thành rẻ, hoạt tính tẩy rửa mạnh, tạo nhiều bọt, là loại anion

AS:(Acohol sulfates, Akyl sulfates) có công thức tổng quát R-CH2-O-SO3Na (R=

C11-C17), được sản xuất từ dầu cùi cọ,dầu nhân cọ, dầu dừa, từ rượu OXO hay từ nguồn nguyên liệu dầu mỏ Nó có hoạt tính tẩy rửa mạnh, nó có những ưu điểm vượt trội so với LAS, tạo bọt nhiều, giá thành cao nên chỉ được sử dụng vào một số đơn phối liệu đặc biệt

AS được sử dụng nhiều ở Bắc Mỹ (khoảng 16%), nó là nguyên liệu sản xuất bột giặt theo phương pháp không “tháp” Đây cũng là chất HĐBM dạng anion

AES:( Akyl Ether Sulfates) có công thức tổng quát:

Đây là chất HĐBM có hoạt tính cao, tính thấm ướt tốt, khà năng tạo nhiề bọt tốt, giá thành khá cao, nên chỉ dùng làm bột giặt để giặt các loại vải sợi cao cấp như len, tơ sợi từ thiên nhiên Nó được sử dụng nhiều ở Mỹ(19%) và Nhật Bản(12%)do khả năng tạo micelle tốt hơn và mật độ micelle cao hơn LAS

AE:( Alcohol Ethoxylates) có công thức tổng quát

Hình 1.4 Công thức tổng quát AE

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

OAS: (α-Olefinsunfonates) có công thức tống quát

Hình 1.5 Công thức tổng quát OAS

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

Hình 1.6 Tình hình sử dụng chất HĐBM trên thế giới năm 1995

1.3.2 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 Ca2+,Mg2+) 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

1.3.2.1 Natri hyđroxyt

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 200C tan 109 gam/100g H2O và ở 1000C tan 347gam/100g H2O Nóng chảy ở 3180C và sôi ở 13880C

Dung dịch xút có tính ăn da nên còn gọi là xút ăn da Bị xút bám vào da để lâu gây bỏng nặng, do đó ta phải rửa ngay bằng dòng nước chảy, rồi rửa bằng xà phòng cho kỹ, nhiều lần

Xút là một trong các hóa chất cơ bản nhất Nó được ứng dụng rất nhiều trong công nghệ giấy, công nghệ sản xuất chất tẩy rửa, công nghệ nhuộm tẩy vải, công nghệ sản xuất

Là thành phần không thể thiếu của bột giặt, nó cho vào bột giặt để trung hòa LAS, chuyển LAS về dạng hoạt động thường sử dụng xút 30 – 33%

1.3.2.2 Natri cacbonat

Còn gọi là sôđa, là chất rắn, tinh thể màu trắng, có tỷ trọng d = 2.53, phân tử lượng

M = 106 đvC Nhiệt độ nóng chảy là 8510C Khi đun nóng cao hơn nữa nó bị phân hủy

Sôđa dễ tan trong nước, ở 200C tan là 21,5g/100g H2O, ở 1000C tan là 45,5g/100g H2O Trong không khí ẩm nó dễ hút nước và chảy rữa.Trên thị trường sođa phải có hàm lượng như sau: Na2CO3 ≥ 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 Na2CO3 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

1.3.2.3 Natri silicat

Là một chất xây dựng không thể thiếu trong thành phần bột giặt sản xuất theo

phương pháp sấy phun

Là chất rắn tinh thể trong suốt, tỷ trọng d=2,4 Phân tử lượng M=124 đvc, có nhiệt

độ nóng chảy là 108 0C Natrisilicat dễ hút nước, ngậm nước thành công thức nước là: Na2SiO3.9H2O Tan nhiều trong nước nóng, ít tan trong nước lạnh Trong công nghiệp dùng natrisilicat khoảng 39% Gọi là thủy tinh lỏng có quy chuẩn như sau:

dụng của các chất hoạt động bề mặt sunfonat hóa trên các thùng, chậu bằng nhôm, đồng hoặc bề mặt tráng men Nếu chất tẩy giặt có chứa thành phần tẩy trắng là hợp chất của clo,

nó che 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

1.3.2.4 Muối photphat ngƣng 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

Hình 1.7 Muối Natri Tripolyphosphate (STPP)

Hình 1.8 Các loại phức sử dụng làm chất xây dựng trong công nghệ sản xuất bột giặt

Natri tripoliphotphat Na5P3O10: Là một chất xây dựng, tăng cường tính năng giặt tẩy đối với nơi nước cứng, là một chất bột trắng có hàm lượng P2O5 không quá 57% khối lượng

riêng 2,5 g/cm3, làm tăng tính tẩy rửa, tạo ra môi trường kiềm, làm giảm độ cứng của nước ( do muối Ca2+, Mg2+… của nó tan tốt trong nước)

Trong công nghiệp chất tẩy giặt, người ta còn dùng teftranatri pirophotphat Na4P2O2 và natri hexametaphotphat (NaPO3)6 Việc thêm các muối photphat ngưng tụ vào bột giặt là tăng được khả năng tẩy rửa và cả tính kiềm Tripoliphotphat và hexametaphotphat làm giảm độ cứng của nước do tạo thành những phức chất canxi, magie, sắt dưới dạng hòa tan Nói chung chúng ngăn cản không cho chất bẩn bám trở lại vải

1.3.2.5 Các chất trao đổi ion

Ngày nay, việc sử dụng những chất trao đổi ion trong nhiều sản phẩm giặt tẩy(đặc biệt là quần áo) Những nguyên liệu mới không tan này (Zeolit) là những silico-aluminate Natri, nguyên liệu xưa nhất là loại 4A

Zeolit không định hình tạo được do phản ứng của silicat natri với aluminate natri.Sự biến đổi thành tinh thể zeolit được xử lý bằng cách xử lý nhiệt Từ đó một zeolit dưới dạng kem nhão mà người ta có thể biến thành bột bằng cách thổi khô

Công thức tổng quát của Zeolit: MX/N[(Al2O)X(SiO2)].zH2O

Hình 1.9 Công thức tổng quát của Zeolit

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 (Ca2+) 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 (Mg2+)

Polycarboxylates, citrate

Special Silicate: Amorphous

or crystalline disilicates All builder as sodium salts

Lịch sử phát triển của zeolit