SẢN PHẨM TẨY RỬA DẠNG VIÊN

1953: sản xuất chất giặt rửa tổng hợp ở Mỹ 1960: Thuốc tẩy vết bẩn; Bột giặt có enzym. Ý tưởng đầu tiên về dạng viên 1980: Chất giặt rửa có thể giặt với nước lạnh; Bột giặt đậm đặc. 1990: Các chất giặt rửa dạng lỏng và bột siêu đậm đặc; Chất siêu mềm vải; Sản phẩm giặt tẩy quần áo. Viên nén trở lại. 1997: Sản phẩm dạng viên phổ biến tại châu Âu 1998: Unilever tung ra sản phẩm giặt giũ dạng viên 2000: dạng viên chiếm 10% sản phẩm giặt giũ tại châu Âu và lan qua Nhật Bản, Canada, và Hoa Kỳ1953: sản xuất chất giặt rửa tổng hợp ở Mỹ 1960: Thuốc tẩy vết bẩn; Bột giặt có enzym. Ý tưởng đầu tiên về dạng viên 1980: Chất giặt rửa có thể giặt với nước lạnh; Bột giặt đậm đặc. 1990: Các chất giặt rửa dạng lỏng và bột siêu đậm đặc; Chất siêu mềm vải; Sản phẩm giặt tẩy quần áo. Viên nén trở lại. 1997: Sản phẩm dạng viên phổ biến tại châu Âu 1998: Unilever tung ra sản phẩm giặt giũ dạng viên 2000: dạng viên chiếm 10% sản phẩm giặt giũ tại châu Âu và lan qua Nhật Bản, Canada, và Hoa Kỳ1953: sản xuất chất giặt rửa tổng hợp ở Mỹ 1960: Thuốc tẩy vết bẩn; Bột giặt có enzym. Ý tưởng đầu tiên về dạng viên 1980: Chất giặt rửa có thể giặt với nước lạnh; Bột giặt đậm đặc. 1990: Các chất giặt rửa dạng lỏng và bột siêu đậm đặc; Chất siêu mềm vải; Sản phẩm giặt tẩy quần áo. Viên nén trở lại. 1997: Sản phẩm dạng viên phổ biến tại châu Âu 1998: Unilever tung ra sản phẩm giặt giũ dạng viên 2000: dạng viên chiếm 10% sản phẩm giặt giũ tại châu Âu và lan qua Nhật Bản, Canada, và Hoa Kỳ

Giới thiệu

2

LỊCH SỬ SẢN XUẤT

GIỚI THIỆU CÁC LOẠI CHẤT TẨY GIẶT

THÀNH PHẦN HÓA HỌC

QUY TRÌNH SẢN XUẤT

Dạng

bột

1

Dạng viên nén

3

Dạng lỏng

2

1953: sản xuất chất giặt rửa tổng hợp ở Mỹ

1960: Thuốc tẩy vết bẩn; Bột giặt có enzym Ý tưởng đầu tiên về dạng viên 1980: Chất giặt rửa có thể giặt với nước lạnh; Bột giặt đậm đặc.

1990: Các chất giặt rửa dạng lỏng và bột siêu đậm đặc; Chất siêu mềm vải; Sản phẩm giặt tẩy quần áo Viên nén trở lại.

1997: Sản phẩm dạng viên phổ biến tại châu Âu

1998: Unilever tung ra sản phẩm giặt giũ dạng viên

2000: dạng viên chiếm 10% sản phẩm giặt giũ tại châu Âu và lan qua Nhật Bản, Canada, và Hoa Kỳ

Lịch sử

Dạng bột

*Ưu điểm:

-Trọng lượng nhẹ→thuận tiện vận chuyển và tồn trữ

-Thích hợp phối trộn các phụ gia như màu, hương, các enzym, các chất tăng trắng

*Nhược điểm:

-Chi phí cho thiết bị và năng lượng cao

-Có tác động mài mòn

Đặc điểm

Dạng lỏng

*Ưu điểm:

-Công thức đơn giản, ít mài mòn vải

-Hòa tan nhanh

-Ít tốn chi phí năng lượng và máy móc

*Nhược điểm:

-Dễ phát sinh vi khuẩn trong quá trình lưu trữ -Nguyên liệu chung và thành phần đắt tiền

Đặc điểm

Bột giặt viên: là một “bánh” nhỏ của sản phẩm tẩy rửa dạng rắn.

→ mục đích: sản xuất ra một viên đủ cứng để chịu được mọi tác động trong dây chuyền đóng gói, vận chuyển nhưng sẵn sàng hoà tan khi tiếp xúc với nước.

Ưu điểm nổi bật:

-Giảm hóa chất thải ra môi trường

-Giảm nguyên liệu khó bị phân hủy sinh học.

-Giảm chi phí bao bì

-Thay đổi hành vi của người tiêu dùng

Đặc điểm

Năm 1999: Lượng nguyên liệu giảm được ở châu âu là 53000 tấn Lượng nguyên liệu khó phân hủy thải ra môi trường giảm 400 tấn Lượng bao bì cần trên mỗi lần giặt: từ 7g còn 5.2g cho mỗi lần giặt với dạng viên nén- giảm 26% bao bì cho mỗi lần giặt.

8

Dạng nén: không cần cần thiết đo lường lượng chất tẩy giặt cần sử dụng trong một lần giặt => giảm thiểu lượng sử dụng

* Nhược điểm:

-Có thể phá huỷ sự trơn mượt của vải

-Có không gian để hấp thụ hơi nước→làm tan rã

-Có thể phá huỷ những enzym làm cho bề mặt viên bột giặt quá cứng

và khó tan rã trong nước

-Chi phí cho máy móc và năng lượng cao

→bột giặt dạng viên vượt qua các loại khác với sức mạnh thật sự

là cung cấp lợi nhuận.

Đặc điểm

Thành phần chung của chất tẩy giặt

Thành phần đặc biệt của viên nén

Đất sétChất kết dính không ở dạng gel

Chất tạo mùi hương Ion kim loại nặng Chất kết bông

Thành

phần

Hợp chất hoà tan cao

Đất sét

Là thành phần chủ yếu của bột giặt dạng viên, có thể có mặt trong thành phần chất tẩy rửa hay trong lớp phủ

Công thức chung: Al2(Si2O5)2(OH)2.nH2O và Mg3(Si2O5)2(OH)2.nH2O

Smectite có xu hướng cấu trúc ba lớp mềm dẻo

Khả năng hấp thu, trao đổi ion cao

Chịu được môi trường giặt

Dùng dạng bột mịn

Cách phối trộn: trong thành phần kỵ nước hay xây dựng

Viên nén tốt nhất là viên nén mềm, nghĩa là mức độ có mặt của đất sét trong viên điển hình là dưới 5%

Chất kết dính (không ở dạng gel)

Chất kết dính có thể hoà hợp với các thành phần của chất tẩy rửa làm cho sự hoà tan thuận lợi hơn

Sử dụng: polyethylene glycols, polyvinylpyrrolidones, polyacrylates, và

copolymer acrylates có thể hoà tan trong nước

Chất kết dính

polyethylene glycols polyacrylates

Chất tạo mùi hương

Mùi hương của viên nén có thể ở trong lớp phủ hay trong thành phần viên

Mùi là hợp chất thơm hoặc là hỗn hợp chất từ thiên nhiên hoặc mùi nhân tạo, hay mùi tổng hợp

Mùi hương nên có khoảng 0.001% đến 10% trọng lượng viên nén Mùi được phun vào và kết hợp chặt chẽ với viên nén

Hợp chất hoà tan cao

Viên nén bao gồm hợp chất có tính hoà tan cao Hợp chất này được làm từ một hỗn hợp hoặc từ một hợp chất riêng

→ Với hợp chất hòa tan cao, trong không quá 10 giây, viên nén sẽ tan tối

đa là 80%

Ví dụ: Natri di isoalkylbenzene sulphonate (DIBS) hoặc Natri toluene sulphonate

Yêu cầu bột giặt dạng nén

độ hòa tan

Yêu cầu

độ cứng

Yêu cầu về độ hòa tan

Khi tiếp xúc với nước, viên nén phải tan trong vài giây hoặc

Yêu cầu về độ hòa tan

phân thành bốn nhóm:

• • Bọt khí như cacbonat/ hydrogencarbonate/ axit xitric.

• •Những tác nhân làm trương như xen-lu-lô, cacboximetyl xenluloza và liên kết chéo poly (N - Vinylpyrrolidone)

• •Nhanh hoà tan nguyên liệu như Natri ( Kali) Axetat hay Natri

(Kali) axít xi-trát

• •Nhanh chóng hoà tan sự phủ (bọc) rắn hoà tan được nước như

dicarboxylic a-xít hay những phương pháp kết hợp

Viên nén có mật độ từ 1 tới 1.3 Kg/L

Yêu cầu về độ cứng

Viên nén phải đủ cứng để xử lý trong quá trình đóng gói, giao thông vận tải, và sử dụng

Tuy nhiên, tính cứng của viên nén và tính tan nhanh chóng của

nó cũng phải được cân bằng

→độ cứng của một viên nén có thể cải thiện bằng lớp phủ

Yêu cầu về độ cứng

→lớp phủ tốt phải cứng nhưng dễ tan để viên nén hòa tan nhanh

dưới tác động cơ học.

* Công dụng của lớp phủ:

Lớp phủ bao trùm một viên nén bình thường, do đó nó sẽ tiếp tục cải tiến đặc trưng cơ học của các viên nén trong khi vẫn duy trì hoặc cải thiện hơn nữa sự hòa tan

Lớp phủ tốt là cứng nhưng dễ tan

Một số chất làm lớp phủ

Chất làm tan rã : làm trương nở trong sự tiếp xúc với nước và làm

cho lớp phủ gãy thành những mảnh nhỏ hơn

VD: croscarmylose Natri, crospovidone, cellulose, carboxymethyl cellulose, algenic axit và các muối bao gồm natri alginate, Silicone dioxide, đất sét, polyvinylpyrrolidone, soy polysacharides, polymers chứa cationic

Vật liệu phủ: điểm nóng chảy thấp nhất ở 40OC

VD: dicarboxylic axit là được chọn từ nhóm bao gồm oxalic, acid malonic, acid succinic, acid glutaric, acid adipic, acid pimelic, acid suberic, acid azelaic, acid sebacic, acid undecanedioic, acid

dodecanedioic, acid tridecanedioic axit và hỗn hợp

Một số chất làm lớp phủ

→ưa thích nhất là acid adipic

Phương pháp tạo lớp phủ

Hai cách được ưa thích là:

-Phủ với vật liệu nấu chảy: lớp phủ được áp dụng ở nhiệt độ trên điểm nóng chảy của nó và đóng rắn trên viên nén

- Phủ với một dung dịch vật liệu: lớp phủ được áp dụng như là một dung dịch, các dung môi được sấy khô để rời bỏ lớp phủ

• Dạng 1 hay 2 pha (nhuộm màu) (thành phần khác nhau)

• Liều lượng chung nhất ở Châu Âu: hai viên nén trong một lần giặt

30

Một số sản phẩm dạng viên nén

Banh chứa viên nén

Quy trình sản xuất

Sản phẩm

Đóng gói

Nén viên

Tạo hạt

Yếu tố cần quan tâm khi lựa chọn quy trình sản xuất:

-Loại, hàm lượng và tính chất của nguyên liệu

-Loại bột giặt ( truyền thống hay đậm đặc)

-Thuộc tính đặc biệt của sản phẩm ( tỷ trọng, kích thước hạt, độ đồng đều của hạt)

-Dung tích của sản phẩm và tuổi thọ của thiết bị sản xuất

-Quy định của từng quốc gia và khu vực về vấn đề môi trường

Hạt điển hình sau khi sấy phun

Nén thành viên

Các bước tiêu chuẩn cho sự nén :

1 Thổi lượng bột mong muốn vào

Nén thành viên

Các bước tiêu chuẩn cho sự nén :

1 Thổi lượng bột mong muốn vào

2 Tác dụng lực

3 Nén, giảm lỗ trống, tăng mật độ khối, hình thành các liên kết

4 Loại bỏ lực

5 Cho ra viên nén

Nén thành viên

Quá trình sản xuất một đơn lớp được thể hiện dưới đây

-Bước 1: nghiền nhỏ các thành phần chính và sấy khô

-Bước 2: sàng những hạt nhỏ trong phạm vi 0.2 đến 2mm hay nhỏ hơn

-Bước 3: thêm phụ gia, trộn, sàng

-Bước 4: đóng viên

Nén thành viên

Hai dạng tạo viên:

Tạo lõi: thành lập một lõi bằng việc nén một vật liệu hạt

Vật liệu phủ được tan chảy hay hòa tan trong dung môi, nướcVật liệu phủ phối trộn vào vật liệu tạo lõi

Làm bay hơi dung môi

Áp dụng áp suất thấp để tăng khả năng chịu lực

Nén thành viên

Hai dạng tạo viên:

Tạo viên nén bở:

Tạo viên nén với lực ép thấp

Phủ lớp nguyên liệu cứng, dễ hòa tan

Ghép viên (nếu cần)

=> vấn đề chính cho quá trình sản xuất là đạt sự cân bằng tối ưu của

sự hòa tan và độ cứng

Nén thành viên

• * Viên nén nhiều lớp điển hình:

• Nén xoay

• Tạo từng lớp

• Nén từng lớp hay nén lớp đầu rồi toàn bộ viên

• Viên 2 lớp: các lớp đầu tiên với 5 kg/cm2 và cuối cùng là 300

kg/cm2

• Các kích thước của các viên có đường kính 45 mm; chiều cao 22

mm, trọng lượng 40,0 g

Nén thành viên

Đóng gói – bao bì

• Một bao bì đóng gói có thể hình thành từ vật liệu linh hoạt

• Độ dày điển hình của lớp mỏng khỏang từ giữa 10-40 μm

• Một bao bì nguyên vật liệu bao gồm một lớp bìa với các vật liệu bao bì có một tỷ lệ truyền oxy thấp, thông thường là dưới 300

cm3/m2/ngày

• Vật liệu đóng gói mang lại lợi ích ảnh hưởng tới sự ổn định của sản phẩm

• Tùy thuộc vào tỷ lệ phối trộn các loại dầu

nguyên liệu, nhiều loại xà phòng sợi được

• Tác nhân làm ẩm da: glycerine, sorbitol, propylene glycol

• Tác nhân giữ ẩm, ngăn chặn nước thoát ra khỏi da, duy trì sự mềm mại, mượt lâu dài

• Tác nhân tẩy tế bào chết và lột nhẹ:

• Thuốc trị liệu

• Tác nhân chống ngứa hay dị ứng

• Tác nhân tăng cường bọt

• Tác nhân tạo màu và mùi.

• Chất bảo quản, chất chống kích ứng da, chất điều chỉnh độ cứng của

nước, điều chỉnh pH sản phẩm, hoạt chất bổ sung,…

48

Xà phòng bánh

49

• Đùn xà phòng trong máy ép đùn

• Đóng bánh hay tạo hình

• Bao gói

50

Khuấy trộn Chỉnh pH Khuấy trộn

Đổ khuôn Làm nguội Tách khuôn

Đun cách thủy

80-85 o C, khuấy nhẹ Acid citric

Màu, hương

Xà phòng sợi Phụ gia rắn, lỏng

Bao gói Sản phẩm

Xà phòng bánh

52

Xà phòng bánh

53

Quy trình sản xuất tổng quát sản phẩm tẩy rửa

54

Quy trình sản xuất tổng quát

• Quá trình tăng tỷ trọng: dạng khô và ướt

LdigeCB-mixerfordrydensification

Tăng tỷ trọng dạng ướt

57

Quy trình sản xuất tổng quát

58

Phương pháp đùn

Phương pháp đùn

Quy trình sản xuất tổng quát

60

Sản phẩm từ phương pháp đùn