近年來,液體洗滌劑生產發(fā)展迅速,市場上產品種類很多,主要有洗潔精,洗發(fā)水、沐浴露、洗手液、洗衣液、絲毛洗滌劑、衣領凈,油污清洗劑等。這類產品溶解速度快、分散性好,使用方便,易添加功能性添加劑的成分,產品更新換代快,適應了當今社會消費者求新求變的需求,因而受到廣大群眾的歡迎,正在逐步取代傳統(tǒng)的肥皂和香皂類洗滌用品。
在生產中,液體洗滌劑雖具有生產過程和工藝都較簡單,無需高溫高熱、節(jié)約能源、生產數量易于控制,產品種類繁多,易實現產品的生產多品種、多功能化等優(yōu)點。但與固體洗滌產品相比,液體產品穩(wěn)定性較差,易受環(huán)境中細菌污染而發(fā)生變質,不易長期保存,若在生產過程中不加嚴格控制好關鍵的質量控制點,產品質量就難以保證。下面就液體洗滌劑產品中廠見的幾個質量問題及解決對策歸納如下:
一、產品渾濁
產品渾濁的原因分析及控制對策為:
1.某些原料雜質較多,致使原料在水中溶解度較低,這時應更換配方中達不到質量要求的原料。
2.無機增稠劑加入數量過多。液體洗滌劑中最常用的增稠劑氯化鈉(NaCl)的一般使用量為1%~4%,當加入量過多,粘度反而會降低,洗滌劑變渾濁。
3.一些液體洗滌劑在剛出廠時是清亮透明的,但放置一段時間后就變渾濁了,這是由于產品生產環(huán)境中的溫度較高,產品運輸和保存的環(huán)境的溫度較低。一些原料在低溫下因溶解度降低而使洗滌溶液發(fā)生渾濁。因此,產品中各種原料的加入量應按照室溫下不發(fā)生溶解度變化來添加。
4.溶液的pH值不在堿性范圍。在使用十二烷基苯磺酸的洗滌劑中,通常先用燒堿(NaOH)與它進行中和反應,若NaOH的加入量不夠,反應體系呈酸性,由于磺酸比磺酸鈉溶解度小得多,產品也會產生渾濁現象。為確保液體洗滌劑產品的pH值到達堿性,NaOH與磺酸的中和反應一般應到達中性或近中性時再停止。
5.添加的洗滌助劑未在體系中充分溶解,使助劑在體系中分離出來而發(fā)生渾濁向已溶解的表面活性劑溶液中添加粉狀助劑時,應先用少量的溫水將助劑溶解,再倒入已溶解好的
表面活性劑體系中,將混合物進行充分攪拌,直至助劑完全溶解。當固體助劑的使用量較大時,通常需要加入一些助溶劑幫助溶解。常用的助溶劑有:對甲苯磺酸鈉、二甲苯磺酸鈉、異丙苯磺酸鈉、尿素等。尿素是最便宜的增溶劑,但使用尿素時,液體洗滌劑的pH值不能太高,一般在5.5~8.5,pH過高時,尿素很易分解,釋放出氨,不但影響增溶效果,也影響產品氣味。一些增溶劑會降低體系的粘度,添加時要控制好數量。在液體洗滌劑中,助劑的添加量不要過大,加入后要反復攪拌,充分混合。
6.生產用水未經離子交換器處理。水在液體洗滌劑中占的比例很大,一般在60%~80%生產用水的質量直接關系到產品的質量。自然水中通常含有大量的雜質,如細菌及Ca2+、Mg2+等,這些雜質會影響產品的外觀和質量。液體洗滌劑的生產用水一般要考慮對水進行過濾和軟化處理,常用的有離子交換器樹脂處理法、蒸餾法或電滲析法。若使用未經過離子交換器的樹脂處理的水,則應加入螯合劑,最常用的是三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉和焦磷酸鉀。這些聚磷酸鹽成本低,螯合能力強。隨著無磷趨勢的發(fā)展,也使用一些無磷螯合劑,如檸檬酸鈉、EDTA、聚丙烯酸鈉等。我國地域遼闊,各地水質差別很大,螯合劑的加入量隨水的硬度、水的用量以及螯合劑的性能而定。在加料順序上若先投入耐硬水的表面活性劑,再投入不耐硬水的表面活性劑,也可防止產品在放置一段時間后發(fā)生渾濁和分層現象。
二、產品分層
1.無機增稠劑加入量過多。液體洗滌劑中常用無機鹽調節(jié)產品粘度,例如氯化鈉(NaCl)等。當無機鹽的加入量過多時,產品在放置一段時間后會發(fā)生分層現象,這是由于無機鹽不能在液體中完全溶解而析出所引起。
2.當體系中含有非離子表面活性劑時,在加入無機鹽進行增稠時,會降低非離子表面活性劑的“濁點”,使產品分層。這時可加入少量親水性強、溶解度大的非離子表面活性劑表面活性劑來增溶。例如,加入丙基氧化胺或少量月桂氧化胺等物質。當液體洗滌劑產品中濃度較高或成分較多時,為提高各配伍組份的相溶性,防止產品分層,可選擇性的加入一些增溶劑。
3.在表面活性劑的體系中,當十二烷基苯磺酸(LAS)的用量過時,由于溶解度的原因,產品在放置一段時間后會發(fā)生分層。生產實踐的經驗表明,為控制液體產品發(fā)生分層現象,磺酸在表面活性劑體系中的使用比例量一般不超過18%。
4.與生產過程中的加料順序、比例、溫度、工藝有關。在生產過程中,我們應對原料的比例、濃度、加料順序、投料方式、溫度、生產工藝等進行嚴格控制,使各批次產品具有再現性和穩(wěn)定性。十二烷基苯磺酸和AES是液體洗滌劑中最常用的兩種表面活性劑,二者在生產過程中應注意以下操作:
(1)反應LAS的加水比例,中和時磺酸時加水量在一般控制在50%~60%;
(2)反應LAS的溫度,反應溫度不要超過50℃;(3)溶解AES時,應將AES慢慢加入水中溶解,而不是反之。若先倒入AES原料后,再加水溶解AES,就會形成凝膠物質而難以溶解;(4)AES在高溫下容易分解,在操作中應控制溫度不要過高,一般以不超過40度為宜。不少人認為,溫度越高越利于AES溶解,這是不對的;(5)對于含有AES的配方,若總活化物較高(接近30%)時,應先將其他表面活性劑及增溶劑先溶解后,再倒入AES溶解。
三、產品變質、變臭、變稀
產品變質、變臭、變稀是防腐環(huán)節(jié)不利所產生的問題,以下是原因分析及生產控制對策:
1.防腐劑的加入量不夠。一般濃度較高的產品防腐劑的加入量可少些,濃度較低的產品,防腐劑加入量應高些。
2.防腐劑的添加時間過晚。防腐劑只能在產品尚未發(fā)生腐敗時起作用,一旦發(fā)生因細菌作用而發(fā)生腐敗,再加入就不起作用。而大多數防腐劑需要在產品冷卻后才能加入,因此,在新生產的產品尚未添加防腐劑的這段時間中,要注意避免人為的帶入細菌的交叉感染造成產品腐敗。
3.生產環(huán)境受到細菌污染。液體洗滌劑的生產過程中由于一直與水打交道,環(huán)境通常較潮濕,容易滋生細菌。在生產中應注意保持環(huán)境的通風和干燥,并經常對生產環(huán)境經常進行消毒滅菌;成品庫房要注意防塵、防潮、防蟲、防鼠等;生產環(huán)境和灌裝間需要配制紫外燈等環(huán)境消毒裝置;工作人員應遵守衛(wèi)生管理條例,防止不潔物污染產品帶入生產車間,直接從事生產與灌裝的人員必須具備健康證;生產設備與產品接口處,例如進水口、放料口等要經常清洗和消毒滅菌。
4.盛裝洗滌劑產品的容器受到了細菌污染。盛裝容器應確保潔凈和無污染后再使用。
5.生產用水必須經過過濾或殺菌處理,達到規(guī)定要求后方可使用。對水處理設備,應定期進行清洗和消毒。
四、粘稠度不夠
雖然液體洗滌劑制品的粘稠度對洗滌劑的性能并無多大影響,但對產品的外觀卻有很大影響,幾乎所有的消費者都看重粘稠度這個感官指標。所以,液體洗滌劑產品在適當的活化物含量下,通常都要求具有一定的粘稠度。具有一定粘度的產品對于運輸和使用都比較關心方便。液體洗滌劑制品的增稠問題是個復雜的問題,不同的原料
體系增稠的方法不同,不同的濃度、
不同的溫度下增稠劑的用量不同。當產品中活化物含量較高時(例如>30%),一般不需要增稠,當產品中活化物較低時,通常需要對產品進行一定程度的增稠。
常用的增稠劑方法主要有兩種:
1.添加增稠劑法。使用最多的增稠劑主要有無機鹽和某些表面活性劑。常用的無機鹽有氯化鈉(NaCl)、氯化胺(NH4Cl)、硫酸鈉(Na2SO4)等。其中氯化鈉最常用,用量一般1%~4%,具體用量隨表面活性劑種類、含量以及溫度的不同而變化,尤其是與LAS、AES、6501的用量及其原料中雜質鹽的含量有關。在工業(yè)生產中由于每批原料的pH值及原料中含鹽量都不不完全相同,因此增稠劑的加入數量必須通過小規(guī)模試驗來確定。當液體洗滌劑配方中LAS的用量較大時,更應要控制好氯化鈉的用量,否則產品易發(fā)生渾濁現象。此外,作為多功能助劑,檸檬酸鈉也有一定的增稠作用。不少表面活性劑也具有增稠作用。目前大多數液體洗滌劑都含有非離子表面活性劑烷醇酰胺,它不但可以控制產品的粘度,還兼有發(fā)泡和穩(wěn)泡作用。在以LAS、AES為主的表面活性劑體系中,加入少量的椰油酰胺基丙基甜菜堿(CAB)配伍使用時,只需加入少量的無機鹽增稠劑就可迅速提高產品的粘稠度。
近幾年,隨者液體洗滌產品消費數量的迅速增加,市場上出現了品種繁多的增稠劑。在使用這些增稠劑時,應先通過小試試驗先了解其增稠效果、對洗滌效果、保存時間等的影響,確定合適的使用量后,再推廣到大生產中批量使用。
2.調整生產工藝法。通過對生產工藝的調整,也可在一定程度上改善液體洗滌劑產品的粘稠度。過去很長一段時間以來,生產含有磺酸的洗滌產品都是先用磺酸與燒堿進行中和反應后,再加入其他表面活性劑。但近些年不少廠家在生產實踐中發(fā)現,先將幾種表面活性劑的混合物用水充分溶解后,再與燒堿進行反應,在原料的加入量相同的情況下,制得的洗滌劑粘度較高。另外,在與磺酸燒堿的反應中,若反應的溫度和反應速度控制適當,也能使產品的粘度有一定程度的提高。這些都需要在生產實踐中反復摸索、比較,才能尋找出最佳工藝控制點。
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