洗衣粉的制备过程

洗衣粉的制备过程

洗衣粉是洗涤制品中重要的产品，在人们的日常生活中扮演着十分重要的角色。洗衣粉是由表面活性剂、络合剂、离子交换剂、漂白剂、抗污垢在沉积剂、荧光增白剂、酶、抗静电剂和柔软剂、稳泡剂和抑泡剂以及其他助剂按照一定比例充分混合均匀制成的料浆通过高压喷塔或者附聚成型制成的颗粒状洗涤剂。

表面活性剂是洗衣粉中的主剂，目前洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂，而非离子表面活性剂的用量正在日益增加，阳离子和两性离子表面活性剂则使用量较少。这主要是由表面活性剂的性能和经济成本决定的。

主要使用的阴离子型表面活性剂有：

①直链烷基苯磺酸钠(LAS)：广泛使用

②脂肪醇硫酸钠(AS) ：对硬水敏感，欧洲

③脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)：液体洗涤剂

④α-烯基磺酸盐（AOS C14-18）：性能全面

⑤α-磺基脂肪酸酯盐（MES）：对硬水不敏感，钙皂分散性好，但易水解

主要使用的非离子表面活性剂有：

①脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)

②烷基糖苷(APG)

③烷基酚聚氧乙烯醚 (APEO)：环氧乙烷数5-10的辛基酚或壬基酚衍生物。生物降解性差，用量明显下降

④烷醇酰胺类（6501）：可产生丰富稳定的泡沫，常用于高泡产品

先将表面活性剂和助剂调制成一定粘度的浆料，再用高压泵和喷射器喷成细小的雾状液滴，与200~300℃的热空气进行传热，使雾状液滴在短时间内迅速干燥成洗衣粉颗粒。干燥后的洗衣粉经过塔底冷风冷却，风送、老化、筛分制成成品。而塔顶出来的尾气经过旋风分离器回收细粉，除尘后尾气通过尾气风机而排入大气。

A：浆料浓度——固体成分含量一般控制为60%~65%，相对密度为1.15。 在保证浆料具有一定流动性的条件下，总固体含量应尽可能高些，以便于干燥时除去的水分量少、能耗低，喷粉塔的生产能力相应可增大。

B：投料的顺序（间歇配料）

投料原则：先难溶后易溶；先轻后重；先量少后量多。

具体顺序：先加水和单体，当加入到一定量时就升温，至40~50℃，投入荧光增白剂、CMC，升温至50~55℃后投入五钠（水和作用放热），控制温度在60~65℃，再投入碳酸钠和对甲苯磺酸钠，待以上物料溶解后，最后加入水玻璃（使颗粒均匀、流动性好、不易结块）和芒硝。此外，浆料配制好后，不但要进行过滤而且还需要脱气，使浆料结构紧密，有利于提高产品的视密度。脱气后的浆料应送入老化罐内停留30~40分钟以待五钠形成结晶水合物，改善干燥后的成品粉的流动性和抗压性。

喷雾干燥与气提老化过程是将热风炉产生的热风与雾化的料浆在喷粉塔内逆流干燥，塔顶尾气除尘，塔底的基粉由皮带送到气提管，再提升到沉降分离器，沉降下来的基粉经振动筛过筛后去后配工段。一般热风的进塔温度控制在 350 ℃～400 ℃，出口温度在 100 ℃左右。温度过高的话从热效率考虑，在热风圈口干燥好的基粉突然碰到了高温热风，使得黄焦粉的比例增高。并且，国内的塔一般是碳钢制做的，长期在高温下使用会使寿命大大下降，所以要合适控制进出口风温。为了使进入塔内的热风更加均匀并减少管道阻力，热风圈的改造也是很重要的一方面。优化热风圈的截面，使得每一个进塔风量基本相同；加大进塔口的截面积，使得进塔风速降低，减少风管阻力。塔顶尾气中一般含1.5~3g/m3的粉尘，约占产量的2%~3%的细粉，因此要经旋风分离器分离回收。采用旋风除尘收集下来的细粉本身是合格的粉，只不过粒度比较细，一般采用文丘里吹送直接回塔，回塔的位置有在塔上部和中部的，还有直接进入塔底皮带机的。进入上部或中部的话又会经过一次加热，容易形成黄焦粉，并且易被尾气带出再去除尘，而进入塔底皮带机后与其他基粉混合在一起，避免了以上问题的产生。

过筛后的基粉进入基粉仓，经过电子皮带秤或失重秤计量后传送到总料输送机，其他辅料和小料按基粉的一定比例称量后也送到总料输送机，然后全部的粉料进入后配混合器，与雾化后的非离子表面活性剂和香精等充分混合，得到的成品粉去包装。此工段的重点一是粉体料的连续准确计量，二是粉液的充分混合。

热敏性助剂：如香精、漂白剂、柔软剂、酶制剂等。一般是在洗衣粉冷却分离后加入或通过特定的后配料装置掺配进去。

成型原理：用喷成雾状的硅酸钠溶液喷洒在固体物料组分上，使其中的五钠和碳酸钠遇水发生水合作用，硅酸钠失水而干燥成硅酸盐粘合剂，通过粒子间的桥联，形成近似球状的颗粒附聚物。

（1）预混合

主要是为了增加物料混合的均匀性。固料中的五钠、元明粉、碳酸钠、其他粉料与部分雾化的硅酸钠溶液进行预混合。

（2）附聚

造粒过程。预混合后的颗粒与经雾化的液体物料（非离子、磺酸、工艺水和剩余的硅酸钠溶液），在附聚器中完成磺酸中和与造粒过程。

（3）调理（老化）

老化即将附聚后的产品再放置一段时间，使物料水合完全（放热过程），成为易流动的不结块的产品。

（4）干燥

老化后的产品含游离水大于3%，干燥为防止结块。常用设备为流化床。流化床分为两个区：干燥区和冷却区，潮湿颗粒先在干燥区内经110~120℃的热风干燥除去多余水分后，进入冷却区，在冷风的冷却下将物料冷却至50~55℃，使颗粒老化、结晶。流化床由振动电机驱动，以某一固定频率沿一定方向作周期振动，使物料形成流化状态，从而使颗粒与空气充分接触，完成传质、传热过程，达到干燥、冷却的目的。尾气经旋风分离器除尘或布袋除尘后排入大气。

（5）筛分

即将不合要求的大小颗粒分去，以得到同一颗粒度的均匀产品。大颗粒经磨细后再加入产品里，细粉可以回到加料系统。

（6）后配料与包装

某些原料如酶制剂、漂白剂、香精、杀菌剂等对温度、湿度敏感，当温度过高时，易失活和变性，因此一般在后配料中加入。