精細(xì)化工概論：第一章 緒論

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我國(guó)和日本把產(chǎn)量小，組成明確，可按規(guī)格說(shuō)明書(shū)進(jìn)行小批量生產(chǎn)和小包裝銷售的化學(xué)品，以及產(chǎn)量小，經(jīng)過(guò)復(fù)配加工，具有專門(mén)功能，既按其規(guī)格說(shuō)明書(shū)，又根據(jù)其使用效果進(jìn)行小批量生產(chǎn)和小包裝銷售的化學(xué)品，統(tǒng)稱為精細(xì)化學(xué)品。而歐美一些國(guó)家把前者稱為精細(xì)化學(xué)品、后者稱為專用化學(xué)品。精細(xì)化學(xué)品可起到“工業(yè)味精”、“工業(yè)催化劑”和其它特殊功能的作用。1.1精細(xì)化工的范疇與特點(diǎn)第一章緒論1.1.1精細(xì)化工的范疇一般化學(xué)品通用化工產(chǎn)品精細(xì)化工產(chǎn)品無(wú)差別產(chǎn)品（硫酸、燒堿、乙烯等）有差別產(chǎn)品（合成樹(shù)脂、合成橡膠、合成纖維等）精細(xì)化學(xué)品（強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的規(guī)格和純度）中間體、醫(yī)藥、農(nóng)藥的原料等專用化學(xué)品（強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的功能）醫(yī)藥成藥、農(nóng)藥配劑、水處理劑等生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品的工業(yè)稱為精細(xì)化學(xué)工業(yè)，簡(jiǎn)稱精細(xì)化工。當(dāng)代中國(guó)精細(xì)化工的涵義指的是：國(guó)際上通用的精細(xì)化學(xué)品和專用化學(xué)品的總和。包括農(nóng)藥、染料、涂料(包括油漆和油墨）及顏料、試劑和高純物、信息用化學(xué)品（包括感光材料、磁性材料）、食品和飼料添加劑、粘合劑、催化劑和各種助劑、化學(xué)藥品、日用化學(xué)品、功能高分子材料等十一個(gè)大類。其中將助劑分為印染助劑、塑料助劑、橡膠助劑、水處理化學(xué)品、纖維抽絲用油劑、有機(jī)抽提劑、高分子聚合物添加劑、表面活性劑、皮革化學(xué)品、農(nóng)藥用助劑、油田化學(xué)品、混凝土外加劑、機(jī)械和治金用助劑、油品添加劑、炭黑、吸附劑、電子用化學(xué)品、造紙用化學(xué)品及其它助劑等19個(gè)門(mén)類?？梢钥闯龊芏嗑?xì)化學(xué)品同時(shí)也是其他工業(yè)必備的化工原料或助劑。日本的精細(xì)化工產(chǎn)品可歸納為以下51個(gè)門(mén)類：醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、有機(jī)顏料、涂料、粘合劑、香料、化妝品、盥洗衛(wèi)生用品、表面活性劑、合成洗滌劑、肥皂、印刷用油墨、塑料增塑劑、其它塑料添加劑、橡膠添加劑、成像材料、電子用化學(xué)品與電子材料、飼料添加劑與獸藥、催化劑、合成沸石、試劑、燃油添加劑、潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑油添加劑、保健食品、金屬表面處理劑、食品添加劑、混凝土外加劑、水處理劑、高分子絮凝劑、工業(yè)殺菌防霉劑、芳香防臭劑、造紙用化學(xué)品、纖維用化學(xué)品、溶劑與中間體、皮革用化學(xué)品、油田用化學(xué)品、汽車用化學(xué)品、炭黑、脂肪酸及其衍生物、稀有氣體、稀有金屬、精細(xì)陶瓷、無(wú)機(jī)纖維、儲(chǔ)氫材料、非晶態(tài)合金、火藥與推進(jìn)劑、酶、生物技術(shù)、功能高分子材料等。小批量、多品種和特定功能、專業(yè)性質(zhì)構(gòu)成了精細(xì)化工產(chǎn)品的量與質(zhì)的基本特征。精細(xì)化工生產(chǎn)過(guò)程與一般化工(通用化工)生產(chǎn)不同,它是由化學(xué)合成(或從天然物質(zhì)中分離、提?。┗驈?fù)配、劑型加工和商品化等3個(gè)部分組成。1.1.2精細(xì)化工的特點(diǎn)大多以靈活性較大的多功能裝置和間歇方式進(jìn)行小批量生產(chǎn)。化學(xué)合成多數(shù)采用液相反應(yīng)，工藝流程長(zhǎng)，精制過(guò)程復(fù)雜，需要精密的工程技術(shù)；從制劑到商品化需要一個(gè)復(fù)雜的加工過(guò)程，外加的復(fù)配物愈多，產(chǎn)品的性能也愈復(fù)雜。因此，精細(xì)化工技術(shù)密集程度高、保密性和商品性強(qiáng)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，必須根據(jù)市場(chǎng)變化的需要及時(shí)更新產(chǎn)品，做到多品種生產(chǎn)，使產(chǎn)品質(zhì)量可靠，符合各種法規(guī)，做好應(yīng)用和技術(shù)服務(wù)，才能培育和爭(zhēng)取市場(chǎng)，擴(kuò)大銷路，才能體現(xiàn)出投資省和附加價(jià)值高的特點(diǎn)。小批量：相對(duì)于石油化工或化肥等大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。多品種：多品種不僅是精細(xì)化工生產(chǎn)的一個(gè)特征，也是評(píng)價(jià)精細(xì)化工綜合水平的一個(gè)重要標(biāo)志。綜合生產(chǎn)流程和多功能生產(chǎn)裝置：柔性生產(chǎn)系統(tǒng)、多用途裝備系統(tǒng)。高技術(shù)密集度：產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)成功率低、時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用大；情報(bào)密集、信息快。附加值高：很大程度上來(lái)源于技術(shù)壟斷。大量應(yīng)用復(fù)配技術(shù)商品性強(qiáng)1.2我國(guó)精細(xì)化工目前的發(fā)展?fàn)顩r

從“六五”開(kāi)始，直至“七五”、“八五”、“九五”、“十五”國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃中，我國(guó)都把精細(xì)化工，特別是新領(lǐng)域精細(xì)化工作為發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一，在政策和投資上予以傾斜，已安排355多個(gè)建設(shè)和改造項(xiàng)目，總投資已超過(guò)65億元。經(jīng)過(guò)近20多年的努力，精細(xì)化工的地位已在我國(guó)得到確立，其精細(xì)化工率已從1985年的23.1％提高到1994年的29.78％；2001年為37.44％，2002年已達(dá)39.44％。傳統(tǒng)精細(xì)化工發(fā)展迅速：新領(lǐng)域精細(xì)化工已初具規(guī)模：對(duì)我國(guó)精細(xì)化工行業(yè)發(fā)展提出以下建議

我國(guó)應(yīng)該積極發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)品

開(kāi)發(fā)前景廣闊的金屬納米材料把市場(chǎng)放在首位加強(qiáng)人才培養(yǎng)，加大科技開(kāi)發(fā)力度積極應(yīng)對(duì)傾銷與反傾銷重視環(huán)境保護(hù)，推行清潔生產(chǎn)精細(xì)化工發(fā)展的重點(diǎn)和動(dòng)向傳統(tǒng)大宗精細(xì)化學(xué)品的更新?lián)Q代加快精細(xì)化學(xué)品新領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)優(yōu)先開(kāi)發(fā)的先進(jìn)技術(shù)：新催化技術(shù)、新分離技術(shù)、增效復(fù)配技術(shù)、超細(xì)粉體技術(shù)、氣霧劑（CFC）無(wú)污染替代技術(shù)參考資料：王大全.中國(guó)精細(xì)化工的現(xiàn)狀和發(fā)展預(yù)測(cè).化工進(jìn)展,2004韓秋燕.國(guó)內(nèi)外精細(xì)化工行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展淺析.化工中間體(科技產(chǎn)業(yè)版),2004。錢(qián)伯章.中國(guó)精細(xì)化工面臨新的發(fā)展機(jī)遇.中國(guó)石油和化工,2004劉德崢.目前我國(guó)精細(xì)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn).平原大學(xué)學(xué)報(bào),2004錢(qián)伯章.跨國(guó)公司投資中國(guó)精細(xì)化工業(yè)現(xiàn)狀和趨勢(shì).化工中間體(科技產(chǎn)業(yè)版),20041、緒論（2）2、表面活性劑及合成洗滌劑（4）3、香精香料（4）4、化妝品（4）5、食品添加劑（4）6、合成材料加工助劑（4）7、膠粘劑（4）8、涂料（4）課程主要內(nèi)容第二章：表面活性劑（Surfactants）

2.1概述表面活性劑的發(fā)展概況打破了肥皂一通天下的局面上世紀(jì)30年代形成；以石油化工原料衍生；我國(guó)該工業(yè)起始于50年代產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，正在以年平均增長(zhǎng)率大于10％的速率增長(zhǎng)世界表面活性劑產(chǎn)量1990年達(dá)7300萬(wàn)噸，其中50％用于纖維工業(yè)，20％以上用于洗滌劑工業(yè)，這是表面活性劑的兩個(gè)最大用戶。根據(jù)物質(zhì)的聚集態(tài)不同，表界面可分為：固－氣液－氣固－液液－液固－固處于液態(tài)表面層的分子受到液體內(nèi)部分子的引力，液體表面具有自動(dòng)收縮的能力。表面張力：表面張力：指作用于液體表面單位長(zhǎng)度上使表面收縮的力，單位N/m。也可以理解為系統(tǒng)增加單位面積時(shí)所需作的可逆功，J/m2。表面自由能（表面能）。2.2表面活性與表面張力xL皂膜AdAdxF各種表面現(xiàn)象：θ不潤(rùn)濕θ潤(rùn)濕凸面（儲(chǔ)汞）凹面（儲(chǔ)水）附加壓力總是指向曲率中心一邊去污、乳化、分散等性能都與潤(rùn)濕現(xiàn)象密切相關(guān)。毛細(xì)管上升毛細(xì)管下降表面張力是物質(zhì)的內(nèi)在性質(zhì)，大小主要取決于物質(zhì)自身和與其接觸的另一相物質(zhì)的種類。表面張力的測(cè)定方法：毛細(xì)管法、最大氣泡壓力法、滴重法、吊環(huán)法、吊板法等。接觸角測(cè)定方法：停滴法、吊片法、電子天平法等。前進(jìn)角和后退角。與固體表面的粗糙度、表面的不均勻性、表面的污染情況有關(guān)。θaθrα2.3表面活性劑溶液表面活性：能在溶液表（界）面發(fā)生選擇性吸附，起到降低表（界）面張力的作用稱為表面活性。表面活性劑：在較低濃度下能顯著改變表（界）面性質(zhì)或與此相關(guān)、由此派生的性質(zhì)的物質(zhì)，都可以稱為表面活性劑。表面活性劑的加入不僅能顯著降低表面張力，而且還具有潤(rùn)濕或反潤(rùn)濕、乳化或破乳、氣泡或消泡，及增溶、分散等一系列作用。表面活性劑在生產(chǎn)和生活實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用。圖2.1各種物質(zhì)水溶液濃度c與表面張力σ的關(guān)系σ/N.m-1c/mol.L-1無(wú)機(jī)鹽、酸、堿等低碳醇、羧酸等表面活性劑顯著特征：降低水溶液的表面張力，或油/水體系的界面張力。1、表面活性劑的結(jié)構(gòu)只要在較低濃度下能顯著改變表（界）面性質(zhì)或與此相關(guān)、由此派生的性質(zhì)的物質(zhì)，都可以劃歸表面活性劑的范疇。親水基蔬水基（親油基）圖2.2表面活性劑的結(jié)構(gòu)表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)均由兩部分構(gòu)成。兩類結(jié)構(gòu)與性能截然相反的分子碎片或基團(tuán)由化學(xué)鍵相連形成一個(gè)特殊的分子，既親水又親油，其這種特有結(jié)構(gòu)稱雙親結(jié)構(gòu)。又稱雙親分子。2、表面活性劑溶液的性質(zhì)形成吸附膜：形成膠束：空氣(a)極稀溶液水(b)稀溶液小型膠束吸附于水分子表面的表面活性劑但分子膜(c)臨界膠束濃度的溶液(d)大于臨界膠束濃度的溶液圖2.3表面活性劑的濃度變化和表面活性劑的活動(dòng)情況的關(guān)系疏水作用導(dǎo)致表面活性劑在溶液表面吸附成膜、在溶液中締合成膠束。臨界膠束濃度（cmc值）：剛剛形成膠束時(shí)的所對(duì)應(yīng)的濃度區(qū)域（或表面活性劑達(dá)到形成單分子膜的最低濃度）。膠束聚集數(shù)：每種表面活性劑膠束由不同數(shù)目的單分子表面活性劑組成。膠束的大小形狀隨溶液濃度變化而改變，一般從球形變?yōu)楸馇驙?、棒狀、六角棒狀直至層狀膠束（已屬于液晶相）。影響膠束聚集數(shù)的因素：表面活性劑的結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)、有機(jī)添加劑、溫度等、膠束結(jié)構(gòu)的變化形態(tài)濃度>cmc，形成膠束，大?。?～100nm單體二（三）聚體膠團(tuán)棒狀膠團(tuán)棒狀膠團(tuán)的六角團(tuán)H2O層狀膠團(tuán)1.0-3.5nmH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O水柱的六角堆積H2O微乳狀液表面活性劑結(jié)晶油醇圖2-4表面活性劑溶液中形成的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)圖2.5表面活性劑性質(zhì)與濃度的關(guān)系膠體的性質(zhì)：表面活性劑在溶液中形成膠束是表面活性劑膠體電解質(zhì)性質(zhì)的體現(xiàn)。與形成膠束有關(guān)的性質(zhì)是膠體化學(xué)研究的對(duì)象：增溶現(xiàn)象是膠束化的派生現(xiàn)象。由cmc附近各種性能的突變可以用多種方法測(cè)定溶液的cmc值。2.4表面活性劑的分類分類方法：其他：根據(jù)其水溶性、化學(xué)結(jié)構(gòu)特征、分子量等根據(jù)蔬水基結(jié)構(gòu)：直鏈、支鏈、芳香鏈、含氟長(zhǎng)鏈根據(jù)親水基結(jié)構(gòu)：羧酸鹽、硫酸鹽、季胺鹽、PEO衍生物、內(nèi)脂根據(jù)分子構(gòu)成的離子性：離子型、非離子型、兩性這里我們按照表面活性劑的離子性及化學(xué)結(jié)構(gòu)特征對(duì)表面活性劑進(jìn)行如下分類：表面活性劑陰離子型：陽(yáng)離子型：兩性離子型：非離子型：正－負(fù)離子型雜交型其他類型冠醚型高分子型特種元素型生物表面活性劑有機(jī)金屬型反應(yīng)型含氟型含硅型含硼型含磷型伯胺鹽、仲胺鹽、叔銨鹽、季胺鹽。羧酸鹽、硫酸脂鹽、磺酸鹽、磷酸脂鹽。氨基酸型、甜菜堿型聚氧乙烯醚、多元醇陰離子表面活性劑羧酸鹽型R－COONa硫酸脂鹽型R－OSO3Na磺酸鹽型R－SO3Na磷酸脂鹽型R－OPO3Na陽(yáng)離子表面活性劑胺鹽型陽(yáng)離子表面活性劑伯胺鹽仲胺鹽叔胺鹽R-NH2HClR-NH(CH3)HClR-N(CH3)2HCl季胺鹽型陽(yáng)離子表面活性劑R-N(CH)3Cl兩性離子表面活性劑氨基酸型R-NH2CHCHCOOH甜菜堿型RN+(CH3)2CH2COOH-非離子表面活性劑聚乙二醇型R-O(CH2CH2O)nH多元醇型R-COOCH2C(CH2OH)3OSOOO_M+(a)N＋RRRX_(b)CHCOO2_N+RR(c)N+RRCHO—SO3_OO(e)OOOOOS－OMO_+(f)OOOHO(d)2.5表面活性劑的物化性質(zhì)A:HLB(親疏平衡值):大小表示表面活性劑親水親油性的相對(duì)大小。值越大表示親水性越強(qiáng)，值越小表示親油性越強(qiáng)。石蠟的HLB＝0，油酸HLB＝1，油酸鉀HLB＝20，十二烷基苯磺酸鈉HLB＝40陰離子表面活性劑HLB在1～40之間（通過(guò)親油基碳數(shù)的多少調(diào)節(jié)），非離子的HLB在1～20之間（可以通過(guò)聚環(huán)氧乙烷或羥基數(shù)的多少調(diào)節(jié)）1、衡量表面活性劑親水親油性的物理量：HLB值范圍適用的場(chǎng)合HLB值范圍適用的場(chǎng)合3～6油包水型乳化劑13～15洗滌7～9潤(rùn)濕、滲透15～18增溶8～15水包油型乳化劑B:PIT相轉(zhuǎn)變溫度：O/WW/OHLB只是針對(duì)表面活性劑自身的親水親油平衡而言，而沒(méi)有考慮體系的成分、溫度等因素，具有一定的局限性。體系完全確定（水相、油相性質(zhì)，溶液溫度，乳化劑用量等多種因素），PIT才有定制。A：濁點(diǎn)（C.P值）：溶液變混濁的溫度CH2H2OOCH2CH2CH2OH2OCH2H2OOCH2CH2CH2OH2OCH2H2OOCH2CH2CH2OH2OCH2圖2-6聚氧乙烯鏈中氧與水分子形成氫鍵2、表面活性劑的溶解性B：Krafft點(diǎn)（K.P.點(diǎn)）：離子表面活性劑，溶解度隨溫度的轉(zhuǎn)折點(diǎn)圖2-7離子型表面活性劑溶解度曲線及K.P.點(diǎn)2.6表面活性劑的應(yīng)用原理起泡、乳化、分散：都是一相在另一相中的分散，由于表面張力的存在都不穩(wěn)定，表面活性劑通過(guò)在兩相界面形成單或雙分子膜而使體系趨于穩(wěn)定。起泡：表面活性劑通過(guò)表面張力降低、表面張力修復(fù)、增加表面電荷、表面粘度和減少表面透氣性等效應(yīng)達(dá)到。陰離子表面活性劑與某些非離子（或兩性）表面活性劑復(fù)配能起到很好的起泡和穩(wěn)泡作用。應(yīng)用：日用化學(xué)品如香波、泡沫浴劑、剃須液、牙膏、廚房用洗滌劑；泡沫滅火器用起泡劑；礦物浮選用起泡劑；農(nóng)藥的泡沫噴灑等。消泡：用化學(xué)物質(zhì)消泡是使其它物質(zhì)進(jìn)入泡沫雙分子膜中，打破其力學(xué)平衡。消泡劑有：低碳醇、礦物油、有機(jī)極性化合物和硅氧烷樹(shù)脂等。應(yīng)用于發(fā)酵工業(yè)及造紙制漿工業(yè)中。乳化：兩種不相混溶的液體混合，一種液體以液嘀狀分散在另一種液體中。由于兩相界面增大，引起體系熱力學(xué)不穩(wěn)定。分散相和分散介質(zhì)：乳液類型：O/W，W/O

水溶液中離子表面活性劑膠束的結(jié)構(gòu)示意圖乳化劑的作用：乳化劑分子膜將分散相液嘀包住（形成雙電子層表面），防止液嘀相互靠近而合并，使原來(lái)的熱力學(xué)不穩(wěn)定體系可以保持為準(zhǔn)穩(wěn)定體系。乳化方法：乳化劑的加入方式(2種,形成不同類型的乳液)。應(yīng)用：農(nóng)藥的乳化、瀝青的乳化等。

破乳：高分子表面活性劑（嵌段聚醚）。增溶：由于膠束的存在而使物質(zhì)溶解度增加的現(xiàn)象，這些物質(zhì)溶于膠束的親油基中間、插于膠束的分子之間、黏附于膠束的親水基上，使溶解度增大。潤(rùn)濕和滲透：使液體迅速均勻地浸濕固體的表面或內(nèi)部。殺菌：陽(yáng)離子表面活性劑和兩性表面活性劑對(duì)革蘭氏氧性菌和革蘭氏陰性菌具有殺菌能力。洗滌：是乳化、分散、增溶、潤(rùn)濕、起泡等作用綜合作用的結(jié)果。其它功能：柔軟平滑、抗靜電、均染、固色、防蝕等作用。表面活性劑用蔬水基原料來(lái)源脂肪酸：來(lái)源于天然可再生油脂資源。C12～C18，脂肪胺：來(lái)源于天然可再生油脂資源。脂肪醇：來(lái)源于天然油脂資源及石油化工原料。長(zhǎng)鏈烷烴：主要來(lái)源于石油化工原料。長(zhǎng)鏈烯烴：主要來(lái)源于石油化工原料。長(zhǎng)鏈取代芳烴：主要來(lái)源于石油化工原料。蔬水基是表面活性劑產(chǎn)生蔬水作用的根本原因，也是表面活性劑分子的主要組成部分。2.7表面活性劑各論一、陰離子表面活性劑（Anionicsurfactants）陰離子表面活性劑羧酸鹽型脂肪酸皂?；坊幔模┲敬济阳人猁}酰胺皂硫酸脂鹽型脂肪醇硫酸鹽脂肪醇醚硫酸鹽烷基酚醚硫酸鹽仲烷基硫酸鹽硫酸化油直鏈烷基苯磺酸鹽α-磺基脂肪酸甲脂單鈉鹽α-烯烴磺酸鹽脂肪醇醚磺酸鹽石油磺酸鹽丁基萘磺酸鹽烷基磺酸鹽仲烷基磺酸鹽磺基琥珀酸單脂二鈉鹽長(zhǎng)鏈?；一撬猁}N－酰基－N－甲基?；撬猁}木質(zhì)素磺酸磺酸鹽型磷酸脂鹽型常用生產(chǎn)技術(shù)磺化/硫酸化、皂化/中和為陰離子表面活性劑生產(chǎn)中最為典型和普遍使用的反應(yīng)。在碳原子上引入－SO3H的反應(yīng)為磺化反應(yīng)，通過(guò)氧原子架橋在蔬水鏈上引入－SO3H的反應(yīng)為硫酸化反應(yīng)產(chǎn)物為有機(jī)物的酸性硫酸脂。常用磺化/硫酸化劑為：發(fā)煙硫酸、氯磺酸、氨基磺酸和稀釋的SO3氣體。工業(yè)上大規(guī)模使用的磺化/硫酸化技術(shù)是氣體SO3連續(xù)磺化技術(shù)。SO3主要來(lái)源于燃硫法生產(chǎn)。中和：陰離子表面活性劑中酸性親水頭均需經(jīng)過(guò)中和反應(yīng)，或在以油脂為原料制皂時(shí)為皂化反應(yīng)，才能轉(zhuǎn)化為陰離子表面活性劑，所以中和反應(yīng)實(shí)際上是制備陰離子型表面活性劑中使用頻率最高的合成技術(shù)。羧酸鹽型陰離子表面活性劑（皂類）－脂肪酸皂

即為大規(guī)模生產(chǎn)的肥皂。主要生產(chǎn)工藝有三種：油脂皂化、脂肪酸中和、脂肪酸甲脂皂化。

油脂皂化－天然油脂與氫氧化鈉進(jìn)行皂化反應(yīng)是肥皂生產(chǎn)最重要的工藝。制備工藝流程：精煉、皂化、鹽析、洗滌、堿析、整理、成型。脂肪酸中和脂肪酸甲脂皂化脂肪酸鈉皂主要用于家用洗滌和個(gè)人清潔衛(wèi)生用品，織物洗滌用皂鏈長(zhǎng)一般為C16～C18，去污力強(qiáng)，個(gè)人清潔衛(wèi)生用品，如香皂等主要用C12～C14脂肪酸皂，為了提高硬度和綜合理化性能，也摻入一些C16～C18脂肪酸皂。脂肪酸皂還可與鎂、鋅、鎘、鉛、鋇、鉀等支撐適合工業(yè)用途的金屬皂。洗衣皂（barlaundrySoaps）它仍是肥皂的主要品種，其原料有動(dòng)物油脂（牛油、羊油和豬油）、植物油（棕櫚油、椰子油、棉籽油、木油和桕油等）、硬化油、松香等。洗衣皂分為Ⅰ型（干皂含量≥54%）和Ⅱ型（干皂含量43-54%）。有些洗衣皂為增強(qiáng)洗滌能力還加入少量其它種類的表面活性劑，稱為復(fù)合皂（Combars）。洗衣皂中還有透明皂和半透明皂（TransparentandTranslucentBarSoaps），其透明度是用加乙醇、糖、甘油或其它多元醇來(lái)達(dá)到的。香皂（Toiletsoaps）分為皂基型（Ⅰ型，干皂含量≥83%，其主要原料是牛、羊油和椰子油）和復(fù)合型（Ⅱ型，含脂肪酸鈉和其它表面活性劑、功能性添加劑、助劑，含量不低于53%）。香皂品種很多，如大理石花紋皂（藍(lán)花皂）、抗菌皂、過(guò)脂皂等。

液體皂（LiquidSoap）主要有浴液中的Ⅱ型（BodySoap，以脂肪酸鈉為主，其含量≥18%）和洗手液（RefreshingLiquidSoap）。該產(chǎn)品對(duì)重金屬和甲醇含量有要求。金屬皂（MetalSoaps）即多價(jià)金屬皂，包括硬脂酸鋰、硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鎳、硬脂酸鋁等。一般不溶于水，在洗滌制品中極少應(yīng)用，分別用于潤(rùn)滑脂、金屬加工、聚合物的脫模劑、纖維偶色劑、涂料中顏料懸浮分散劑等。多羧酸皂：琥珀酸系列，用于潤(rùn)滑油添加劑、防腐劑等。

松香皂、N－酰基氨基羧酸鹽、聚醚羧酸鹽等。硫酸鹽型陰離子表面活性劑

高級(jí)醇及含羥基的化合物、含雙鍵的烯烴經(jīng)硫酸化生成硫酸脂，中和后得到各種硫酸脂鹽型表面活性劑。

水溶性、去污性比肥皂好，溶液呈中性，廣泛應(yīng)用于家庭、工業(yè)洗滌劑中，還用于香波、化妝品等，但抗硬水能力差，而開(kāi)發(fā)出高級(jí)醇聚氧乙烯醚硫酸脂鹽（AES）表面活性劑。親水基和親油基由脂鍵相連接，熱穩(wěn)定性比較差，在強(qiáng)酸強(qiáng)堿中易水解?！呒?jí)醇硫酸鹽脂：伯烷基硫酸脂鹽（AS）高級(jí)醇的來(lái)源：天然油脂的還原，動(dòng)植物蠟中提取，化學(xué)合成（齊格勒法和羰基合成法），液蠟氧化法等；硫酸化反應(yīng)：濃硫酸，發(fā)煙硫酸，三氧化硫（工業(yè)化應(yīng)用較多），氯磺酸和氨基磺酸；中和反應(yīng)：堿中和?；撬猁}型陰離子表面活性劑硫原子與碳原子直接相連，比硫酸脂鹽穩(wěn)定，在酸性溶液及加熱條件下不發(fā)生水解，廣泛用于洗滌、染色、紡織行業(yè)，并可作為滲透劑，潤(rùn)濕劑，防銹劑等工業(yè)助劑。烷基苯磺酸（鈉）鹽（LAS）：烷基磺酸鹽（SAS）：

α－烯烴磺酸鹽（AOS）其它如：琥珀酸脂磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、脂肪酰胺磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、石油磺酸鹽。磷酸脂鹽型陰離子表面活性劑具有優(yōu)良的抗靜電、乳化、防銹和分散等性能，廣泛用于紡織、化工、國(guó)防、金屬加工和輕工等工業(yè)部門(mén)。高級(jí)醇磷酸脂鹽（烷基磷酸脂鹽）：結(jié)構(gòu)類型，磷酸脂化（通常為單雙脂的混合物）高級(jí)醇磷酸雙脂鈉鹽高級(jí)醇磷酸脂二鈉鹽聚氧乙烯醚磷酸脂鹽：非離子表面活性劑陰離子化的產(chǎn)品（高級(jí)醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚和磷酸脂化劑反應(yīng)）。二、陽(yáng)離子表面活性劑(Cationicsurfactants)

主要作用：殺菌劑、纖維柔軟劑、抗靜電劑、紡織助染劑、肥料抗結(jié)塊劑、農(nóng)作物除莠劑、瀝青和石子的粘結(jié)促進(jìn)劑、金屬防腐劑、顏料分散劑、塑料抗靜電劑、頭發(fā)調(diào)理劑、化妝品用乳化劑等。日常生活中很少用于洗滌劑（因纖維織物和固體表面均代負(fù)電荷）。作用原理：殺菌－由于細(xì)菌被強(qiáng)力吸附，阻止了細(xì)菌的呼吸作用與糖解作用；纖維織物方面－吸附于纖維表面形成一定向吸附膜后，中和纖維表面的負(fù)電荷，減少因摩擦產(chǎn)生的自由電子，有較好的抗靜電性，還能顯著降低纖維表面的靜摩擦系數(shù)，用于纖維的柔軟處理。注意事項(xiàng)：不能與肥皂等陰離子表面活性劑共用，會(huì)產(chǎn)生沉淀而失效；與一些染料（直接染料或熒光染料）會(huì)發(fā)生作用而失效；遇到偏硅酸鈉、硝酸鹽、蛋白質(zhì)、生物堿等也會(huì)發(fā)生作用而失效。主要品種的制備：胺鹽類－由相應(yīng)伯、仲、叔胺用酸（鹽酸或醋酸等）簡(jiǎn)單中和即可；季胺鹽：需由叔胺與烷基化試劑反應(yīng)制備。性能比較：季胺鹽型可用于堿性介質(zhì)，而胺鹽型則會(huì)被還原為原來(lái)的不溶胺析出。其它:含氮原子環(huán)型胺鹽－吡啶型胺鹽、咪唑型胺鹽等；雙季胺鹽。三、兩性表面活性劑（Amphotericsurfactants）特點(diǎn)：在分子的一端同時(shí)存在有酸性基（羧基、磺酸基或磷酸基）和堿性基（胺基或季銨基）；能與陰離子、非離子型表面活性劑混配；能耐酸、堿、鹽以及堿土金屬鹽；毒性、皮膚刺激性小、生物降解性好；有良好的去污、起泡、乳化能力，耐硬水性好，有抗靜電和殺菌等特殊性能。種類：咪唑啉型、甜菜堿型、氨基酸型、磷脂、淀粉、蛋白質(zhì)衍生物等。等電點(diǎn)區(qū)：①?gòu)?qiáng)陰離子－強(qiáng)陽(yáng)離子（AC）；②弱陰離子－強(qiáng)陽(yáng)離子（aC）；③強(qiáng)陰離子－弱陽(yáng)離子（Ac）；④弱陰離子－弱陽(yáng)離子（ac）。特點(diǎn)：種在水中不離解成離子狀態(tài)的兩親結(jié)構(gòu)的化合物；具有高表面活性，其水溶液的表面張力低，臨界膠束濃度低，膠束聚集數(shù)大，增溶作用強(qiáng)，具有良好的乳化力和去污力。應(yīng)用：農(nóng)藥乳化劑，紡織、印染、合成纖維的助劑與油劑，原油脫水的破乳劑，民用及工業(yè)清洗劑。四、非離子表面活性劑(Nonionicsurfactants)

原料組成：疏水基原料—具有活潑氫原子的疏水化合物，如高碳脂肪醇、脂肪酸、高碳脂肪胺、脂肪酰胺等物質(zhì)；親水基原料－環(huán)氧乙烷、聚乙二醇、單乙醇胺、二乙醇胺等。分類：親水基種類的不同而分為聚乙二醇型非離子表面活性劑（親水基原料為環(huán)氧乙烷）：脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-平平加系列）、脂肪酸聚氧乙烯酯（吐溫系列）、烷基酚聚氧乙烯醚（TX-10、OP-10等）、聚氧乙烯酰胺、聚氧乙烯脂肪胺等。親水性較強(qiáng)。多元醇型，包括脂肪酸乙二醇酯、單脂肪酸甘油酯（單甘酯）、季戊四醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯（span）、蔗糖脂肪酸酯等。（親油基上帶有多個(gè)羥基，親水性比較小，多作為油溶性乳化劑使用）聚醚型：即環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物。烷醇酰胺系：有脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸單乙醇酰胺、氧化胺和烷基多苷（APG）等。其它表面活性劑：特種表面活性劑－含氟、硅、硼表面活性劑，木質(zhì)素磺酸鹽，冠醚型；高分子表面活性劑；生物表面活性劑等。2.8合成洗滌劑（syntheticdetergents）助劑2.1洗滌用品

2.1.1洗滌去污過(guò)程相關(guān)問(wèn)題概述

2.1.2肥皂

2.1.3合成洗滌劑

洗滌去除對(duì)象污垢的特點(diǎn)

洗滌表面活性劑的基本性質(zhì)

洗滌劑的洗滌去垢作用原理

2.1.1洗滌去污過(guò)程相關(guān)問(wèn)題概述

污垢的來(lái)源

污垢來(lái)自人們的生存環(huán)境諸如人體分泌、空氣傳播以及生活工作需要的接觸三方面。

洗滌去除對(duì)象污垢的特點(diǎn)

污垢的分類

根據(jù)污垢的特性分

油質(zhì)污垢

固體污垢

水溶性污垢

按結(jié)合力分

化學(xué)結(jié)合力

物理結(jié)合力

返回2.1.1

表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

洗滌表面活性劑的基本性質(zhì)

分子的一端是由一個(gè)較長(zhǎng)的烴鏈組成的，它是憎水性，能溶于油但不能溶于水中，因此稱為憎水基或親油基；分子的另一端是較短的極性基團(tuán)，它能溶于水中而不能溶于油中，稱為憎油基或親水基。

表面活性劑的性質(zhì)和作用

潤(rùn)濕滲透作用分散乳化作用增溶作用泡沫作用返回2.1.1織物·污垢+洗滌劑→織物+污垢·洗滌劑

洗滌劑的洗滌去垢作用原理

肥皂概述

肥皂的制造

肥皂的品種

肥皂的質(zhì)量檢驗(yàn)

肥皂的包裝和保管

2.1.2肥皂肥皂概述

肥皂的概念

肥皂的分類

肥皂的原料

肥皂是指至少含有8個(gè)碳原子的脂肪酸或混合脂肪酸的堿性鹽類的總稱。

肥皂的概念按用途分家用工業(yè)用肥皂的分類

油脂

合成脂肪酸

堿類

輔助原料與填料肥皂的原料油脂的概念及類別

由一分子的甘油和三分子的脂肪酸脂化而成，稱為三脂肪酸甘油脂。①固體油脂

②軟性油③月桂酸含量高的油脂

④油脂的代用品

肥皂的原料合成脂肪酸

以石臘為原料經(jīng)氧化制得的高級(jí)脂肪酸。

肥皂的原料堿類

主要是氫氧化鈉，其次是碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀。其作用是與油脂進(jìn)行皂化反應(yīng)而生成肥皂。肥皂的原料輔助原料與填料

①松香

②硅酸鈉

③熒光增白劑

④殺菌劑

⑤多脂劑

⑥羧甲基纖維素

⑦著色劑⑧香料

2.1.2肥皂肥皂的制造第一階段是制造皂基第二階段是調(diào)料并加工成型皂基制造

制皂方法間歇沸煮法

連續(xù)制皂法

利用油脂和堿進(jìn)行皂化反應(yīng)，然后經(jīng)過(guò)鹽析、堿析、整理等過(guò)程，最后制得純凈的皂基。

建立在油脂連續(xù)皂化基礎(chǔ)上，采用管式反應(yīng)，即兩管道分別輸送堿液和脂肪酸，在匯和處進(jìn)行瞬時(shí)中和反應(yīng)，后離心分離，真空出條。加工成型

方法：冷桶法、冷板車法和真空干燥法。以真空干燥為例：配料真空冷卻切塊晾干打印裝箱香皂的生產(chǎn)

研壓法：皂基干燥拌料均化真空壓條切塊打印包裝成品

2.1.2肥皂

洗衣皂

香皂

透明皂

藥皂

美容皂

減肥皂

復(fù)合皂

肥皂的品種

洗衣皂成分：高級(jí)脂肪酸鈉

洗衣皂的物理化學(xué)指標(biāo)

項(xiàng)目指標(biāo)I型II型干皂質(zhì)量分?jǐn)?shù)，W/%≥

5443氯化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，（以NaCL計(jì)），W/%≤0.71.0游離苛性堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以NaOH），W/%≤

0.30.3乙醇不溶物，W/%≤15/發(fā)泡力（5min），ml≥400300肥皂的品種

香皂

香皂皂基型

復(fù)合型

僅含脂肪酸鈉、助劑

含脂肪酸鈉和(或)其他表面活性劑、功能性添加劑、助劑

肥皂的品種指標(biāo)I型

II型

干皂質(zhì)量分?jǐn)?shù)，W/%≥

83/干皂或總有效物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，W/%≥/53水分和揮發(fā)物（103±20C），W/%≤15/總游離堿（以NaoH計(jì)），乙醇不溶物、氯化物（以NacL計(jì)）之和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，W/%≤

3.0/游離苛性堿（以NaOH計(jì)），W/%≤0.100.10總游離苛性堿（以NaOH計(jì)），W/%≤/0.3水不溶物，W/%≤1.0/氯化物（以NacL計(jì)）W/%≤

/1.0香皂的質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目肥皂的品種

透明皂

采用牛羊油、漂白的棕櫚油、椰子油做油脂原料，以多元醇，如糖類、香茅醇、聚乙醇、丙醇或甘油或蔗糖做透明劑。

透明皂具有耐用、堿性小、溶解度大、泡沫豐富等特點(diǎn)。肥皂的品種

藥皂

在香皂中加入中西藥物而制成的塊狀硬皂。

近幾年國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了不少新的藥物香皂，如硫磺香皂、去痱特效藥皂、中草藥香皂、驅(qū)蚊香皂等。

肥皂的品種

美容皂

除普通香皂成分外，還加有蜂蜜、人參、珍珠、花粉、磷脂、牛奶等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和護(hù)膚劑。

配有高級(jí)化妝香精，有幽雅清新的香味和稠密穩(wěn)定的泡沫。肥皂的品種

減肥皂

這些皂多采用中國(guó)名貴中藥，根據(jù)中醫(yī)學(xué)理論，經(jīng)科學(xué)驗(yàn)方，把萃取精制的藥物精華加入到皂基中而制成。

肥皂的品種

復(fù)合皂

配有表面活性劑或鈣皂分散劑的皂類洗滌劑。

2.1.2肥皂肥皂的品種

包裝的檢驗(yàn)

包裝箱外部標(biāo)志應(yīng)有：①商品名稱和商標(biāo);②干皂含量及每連(塊)標(biāo)準(zhǔn)重量；③每箱連(塊)數(shù)、毛重、凈重和體積；④制造廠名及廠址；⑤生產(chǎn)批號(hào)及生產(chǎn)日期；⑤檢查箱體是否牢固；⑥是否受擠壓變形、破損；⑦有無(wú)水漬、印跡。肥皂的質(zhì)量檢驗(yàn)

外觀檢驗(yàn)

要求是圖案清晰，字跡清楚，形狀端正，色澤均勻，無(wú)不良異味。

肥皂的外觀質(zhì)疵現(xiàn)象

三夾板

冒霜

軟爛

出汗

開(kāi)裂和糊爛

理化檢驗(yàn)

依據(jù)洗衣皂的物理化學(xué)指標(biāo)。項(xiàng)目指標(biāo)I型II型干皂質(zhì)量分?jǐn)?shù)，W/%≥

5443氯化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，（以NaCL計(jì)），W/%≤0.71.0游離苛性堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以NaOH），W/%≤

0.30.3乙醇不溶物，W/%≤15/發(fā)泡力（5min），ml≥400300

香皂外觀質(zhì)疵情況

白芯

氣泡

變色

斑點(diǎn)

三夾板

冒霜

軟爛

出汗

開(kāi)裂和糊爛

2.1.2肥皂

肥皂的包裝

外包裝

內(nèi)包裝

木箱或紙箱

蠟紙和外包紙肥皂的包裝和保管

肥皂的保管

肥皂應(yīng)貯存于干燥通風(fēng)的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，避免受凍、受熱、曝曬，堆放應(yīng)墊離地面20厘米發(fā)上，以免受潮，紙箱堆垛最高不超過(guò)15箱，防止壓壞底層紙箱，每垛間隔20厘米左右。肥皂運(yùn)輸時(shí)，必須輕裝輕卸，有遮蓋物，并防止受潮、受凍、曝曬。

合成洗滌劑的組成及其作用

合成洗滌劑的分類和品種

合成洗滌劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

洗滌劑的發(fā)展趨勢(shì)

2.1.3合成洗滌劑合成洗滌表面活性劑的種類及其性能特點(diǎn)

助洗劑及其它輔助劑

合成洗滌劑的組成及其作用

合成洗滌表面活性劑的種類及其性能特點(diǎn)

陰離子型表面活性劑

定義：由于這類表面活性劑在水溶液中離解出來(lái)的陰離子是有表面活性，故通稱陰離子表面活性劑。舉例①直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)

②脂肪醇硫酸鈉(AS)

③脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES)

非離子表面活性劑

在水溶液中不會(huì)離解為帶電荷的陰離子或陽(yáng)離子，即在水中呈中性的非離子的分子狀態(tài)或膠束狀態(tài)。

舉例

①脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)

②烷基糖苷(APG)

陽(yáng)離子表面活性劑

在水中離解出的陽(yáng)離子具有表面活性故通稱為陽(yáng)離子表面活性劑。舉例

①季胺鹽

②咪唑啉鹽

兩性表面活性劑

兼有陰離子和陽(yáng)離子基團(tuán)。舉例

①甜菜堿類

②咪唑啉類

③氨基酸類

合成洗滌劑的組成、作用

助洗劑及其它輔助劑

洗滌助劑

無(wú)機(jī)助劑

三聚磷酸鈉(STPP)

硅酸鈉

過(guò)硼酸鈉或過(guò)碳酸鈉

有機(jī)助劑

羧甲基纖維素鈉鹽(CMC)

熒光增白劑

酶制劑

4A分子篩

返回2.1.3⑤按表面活性劑的種類和含量①按商品形式②按用途③按洗滌對(duì)象④按洗滌難易程度合成洗滌劑的分類和品種

合成洗滌劑的主要品種

①合成洗衣粉

②液體洗滌劑

③漿狀洗滌劑

④餐具洗滌劑

⑤

住宅用洗滌劑

合成洗衣粉

產(chǎn)品主要是空心粉狀的，如果調(diào)整其中表面活性劑的配比以及加入特殊的助洗劑，就可以制成各種特點(diǎn)的洗衣粉。絲毛洗衣粉

加酶洗衣粉

漂白洗衣粉

低泡洗衣粉

濃縮洗衣粉

合成洗滌劑的主要品種

液體洗滌劑

液體洗滌劑在合成洗滌劑中是僅次于洗衣粉的第二大類洗滌劑，使用方便，溶解迅速，并適合節(jié)能時(shí)代的要求。

合成洗滌劑的主要品種

漿狀洗滌劑

以烷基苯磺酸鈉為主體成分，加入各種助洗劑和適量的脂肪醇硫酸鹽或非離子型活性物。

合成洗滌劑的主要品種

餐具洗滌劑

餐具洗滌劑集完善，洗滌、殺菌、消毒等功能于一體。

合成洗滌劑的主要品種

住宅用洗滌劑

這類洗滌劑往往是堿性的，表面活性劑含量不高。不要求有泡沫，但一般加入相當(dāng)量的有機(jī)溶劑(可溶解油脂)

。2.1.3合成洗滌劑合成洗滌劑的主要品種

包裝檢驗(yàn)

外觀檢驗(yàn)

穩(wěn)定性

理化指標(biāo)

合成洗滌劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

小包裝箱，不得松動(dòng)或鼓蓋，必須放平碼齊；小包裝箱上應(yīng)有下列標(biāo)志：產(chǎn)品名稱、類別型號(hào)、商標(biāo)圖案、廠名廠址、性能及保管說(shuō)明；大包裝上應(yīng)有下列標(biāo)志；產(chǎn)品名稱及牌號(hào)、凈重及內(nèi)裝小包裝袋數(shù)、廠名廠址、裝箱日期、箱體體積、以及“防止受潮”“輕放輕裝”等。包裝檢驗(yàn)合成洗滌劑的質(zhì)量檢驗(yàn)（1）色澤和氣味

（2）顆粒度和表觀密度（3）流動(dòng)性和吸潮結(jié)塊性

應(yīng)為白色，不得混有深黃色或黑粉，氣味要求正常，無(wú)異味。外觀檢驗(yàn)合成洗滌劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

指洗衣粉在儲(chǔ)存過(guò)程中，有無(wú)因受潮而出現(xiàn)的泛紅、變臭現(xiàn)象。

穩(wěn)定性合成洗滌劑的質(zhì)量檢驗(yàn)理化指標(biāo)洗衣粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/13171－1997）合成洗滌劑的質(zhì)量檢驗(yàn)返回2.1.3洗滌用品的去污過(guò)程：織物·污垢+洗滌劑（臟的衣物）->織物+污垢·洗滌劑（臟的洗滌液）。去污過(guò)程的機(jī)理則比較復(fù)雜，大致包括下列物理-化學(xué)作用：潤(rùn)濕作用、吸附作用、增溶作用、機(jī)械作用。合成洗滌劑的種類很多，按產(chǎn)品形式分有粉狀、膏狀、片劑、液體等。生產(chǎn)工藝

各類合成洗滌劑有不同的生產(chǎn)工藝，以洗衣粉最為復(fù)雜。以高塔噴霧干燥及后配料過(guò)程最為普遍，主要工序?yàn)榱蠞{制備、噴霧干燥、風(fēng)送老化和后配料。洗衣粉（PowderedDetergents）：主要用于清除衣物上的污垢，它由表面活性劑、螯合劑或離子交換劑、抗再沉積劑、熒光增白劑、堿性助劑、填充劑等組成，有的產(chǎn)品還加