Ở nƣớc ta, nghề Dệt đã có từ rất lâu đời. Trải qua nhiều khó khăn, cùng với sự phát
triển của các ngành công nghiệp khác, công nghiệp dệt đang từng bƣớc khẳng định tầm
quan trọng của mình trong đời sống sinh hoạt hàng ngày. Các sản phẩm làm ra ngày càng
đa dạng, phong phú, đáp ứng đƣợc yêu cầu của ngƣời tiêu dùng.
Các loại sợi thiên nhiên và sợi hóa học đều chứa một lƣợng tạp chất nhất định, và sau
khi dệt nó lại chứa thêm hồ, dầu mỡ từ máy dệt, do đó ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình
nhuộm, in hoa và sử dụng vải. Vì vậy, trƣớc khi nhuộm và in hoa các loai vải đều đƣợc
làm sạch hóa học để loại bỏ các thành phần trên. Vải sợi sau khi xử lý không những dễ
thấm nƣớc, có độ trắng cao, mềm mại mà còn tăng khả năng hấp phụ thuốc nhuộm, làm
cho nhuộm màu đều và bền đẹp hơn.
Hiện nay, bên cạnh việc sử dụng các chất tẩy rửa đang phổ biến trên thị trƣờng, việc
nghiên cứu chế tạo các chất tẩy rửa đi từ dầu thực vật là vấn đề đang đƣợc quan tâm. Biến
tính chúng thành các sản phẩm có hoạt tính bề mặt cao, từ đó tổng hợp các chất tẩy rửa có
thành phần tối ƣu, phù hợp với mục đích tẩy rửa nhất định
Đồ án này nghiên cứu quá trình tổng hợp chất tẩy rửa từ dầu thông sunfat hóa để xử lý
dầu mỡ trên vải sợi
81 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2352 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu thành phần và cấu trúc của sản phẩm Sunfat hóa dầu thông, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
1
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến cô giáo,
GS.TS Đinh Thị Ngọ đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt
nghiệp.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Hữu cơ
- Hóa dầu cũng như các thầy cô, các cán bộ phòng thí nghiệm trực thuộc các khoa, bộ
môn của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; các thầy cô, cán bộ trong Viện hoá học
công nghiệp, Trung tâm sắc ký khí, Viện dệt may đã tạo điều kiện tốt nhất cho em trong
suốt thời gian làm đồ án.
Cuối cùng em muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên, tạo điều kiện
thuận lợi cho em hoàn thành bản đồ án này.
Em chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 6 năm 2010
Sinh viên
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
2
MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẨY RỬA……………………………………
1.1.1. Giới thiệu chung về chất tẩy rửa…………………………………………….
1.1.2. Thành phần chất tẩy rửa……………………………………………………
1.1.2.1 Chất hoạt động bề mặt …………………………………………………….
1.1.2.2. Chất xây dựng………………………………………………………….
1.2.2.1 Chức năng của các chất xây dựng…………………………
1.2.2.2. Một số chất xây dựng đƣợc sử dụng trong chất tẩy rửa..................
1.1.2.3. Các phụ gia.............................................................................................
1.1.3. Cơ chế tẩy rửa…………………………………………………………………25
a. Thuyết nhiệt động - Phƣơng thức Lanza……………………………………
b. Cơ chế “Rolling Up”………………………………………………..
c . Cơ chế Hòa tan hóa………………………………………………………..
1.1.4. Lựa chọn và yêu cầu với chất hoạt động bề mặt..................................................30
1.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI VẢI SỢI...................................................................31
1.2.1 Giới thiệu chung về vải sợi …………………………………………………..31
1.2.1.1. Sợi thiên nhiên……………………………………………………31
1.2.1.2. Sợi hoá học………………………………….….………………..33
1.2.2 Tiền xử lý vải sợi và các nguồn nhiễm bẩn…………………………………
1.2.2.1. Cấu trúc vải………………………………………………………..
1.2.2.2. Các nguồn nhiễm bẩn………………………………………………
1.2.2.3. Nhiễm bẩn dầu mỡ trên vải sợi…………………………………….
1.3. TỔNG QUAN VỀ DẦU THÔNG VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP BIẾN TÍNH DẦU THÔNG……..37
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
3
1.3.1 Dầu thông nguyên liệu – thành phần và tính chất………….……………….37
a. Thành phần dầu thông……………………………………………….
b. Tính chất dầu thông……………………………………………………
1.3.2 Các phƣơng pháp biến tính dầu thông ...........................................................39
1.4. Lựa chọn nguyên liệu……………………………………………………….
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. BIẾN TÍNH DẦU THÔNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP SUNFAT HÓA TỔNG HỢP
CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT........................................................................................45
2.1.1. Nguyên liệu……………………………………..………………….………45
2.1.2. Dụng cụ…………………………………………………………………….45
2.1.3. Thực nghiệm……………………………………………………………….45
2.2. PHA CHẾ CHẤT TẨY RỬA TRÊN CƠ SỞ DẦU THÔNG BIẾN TÍNH SUNFAT
HÓA……………………………..……………………………………………………….46
2.2.1. Nguyên liệu………………………………………………………………..
2.2.2. Thiết bị và dụng cụ pha chế:………………………………………
2.2.3. Pha chế…………………………………………………………………..
2.3. KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CHẤT TẨY RỬA DẦU THÔNG BIẾN TÍNH VÀ
CHẤT TẨY RỬA ĐÃ PHA CHẾ………………..………………………………………47
2.3.1. Chuẩn bị mẫu……………………………………………………………….48
2.3.2. Ngâm mẫu để xác định khả năng tẩy trắng………………………………...48
2.3.3. Độ trắng của vải…………………………………………………………….48
2.4 XÁC ĐỊNH CHẤT LƢỢNG CỦA VẢI SAU KHI TẨY……………………………48
2.4.1 Xác định độ co của vải……………………………………………………...48
2.4.2 Xác định độ mao dẫn……………………………………………………… 49
2.5 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA CHẤT TẨY RỬA…………... 49
2.5.1. Xác định độ bay hơi………………………………………………………...49
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
4
2.5.2 Xác định tỷ trọng……………………………………………………………50
2.5.3 Xác định độ nhớt động học………………………………………………….51
CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………………
3.1. TỔNG HỢP CHẤT HĐBM BẰNG PHƢƠNG PHÁP SUNFAT HOÁ DẦU THÔNG
3.1.1. Xác định thành phần dầu thông nguyên liệu…………………………………
3.1.2. Tổng hợp chất HĐBM bằng phƣơng pháp sunfat hóa……………………….
a. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ H2SO4 đến HTTS…………………………
b. Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng H2SO4 đến HTTS………………………
c. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt đọ phản ứng đến HTTS……………………...
d. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian phản ứng đến HTTS……………………...
e. So sánh khả năng tẩy rửa của dầu thông sunfat hóa và dầu thông chƣa biến
tính……………………………………………………………………..…………………
3.2. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN SẢN PHẨM…………………
3.3. CHẾ TẠO CTR TỪ DẦU THÔNG SUNFAT HOÁ……………………..
3.3.1. Các yếu tố ảnh hƣởng đến HTTS của CTR…………………………………..
a. Hàm lƣợng LAS………………………………………………………………
b. Hàm lƣợng axit Oleic…………………………………………………………
c. Hàm lƣợng Glyxerin………………………………………………………….
d. Hàm lƣợng TEA……………………………………………………………...
3.3.2. Thành phần CTR từ dầu thông sunfat hóa…………………………………..78
KẾT LUẬN………………………………………………………………………………80
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………………..82
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
5
MỞ ĐẦU
Ở nƣớc ta, nghề Dệt đã có từ rất lâu đời. Trải qua nhiều khó khăn, cùng với sự phát
triển của các ngành công nghiệp khác, công nghiệp dệt đang từng bƣớc khẳng định tầm
quan trọng của mình trong đời sống sinh hoạt hàng ngày. Các sản phẩm làm ra ngày càng
đa dạng, phong phú, đáp ứng đƣợc yêu cầu của ngƣời tiêu dùng.
Các loại sợi thiên nhiên và sợi hóa học đều chứa một lƣợng tạp chất nhất định, và sau
khi dệt nó lại chứa thêm hồ, dầu mỡ từ máy dệt, do đó ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình
nhuộm, in hoa và sử dụng vải. Vì vậy, trƣớc khi nhuộm và in hoa các loai vải đều đƣợc
làm sạch hóa học để loại bỏ các thành phần trên. Vải sợi sau khi xử lý không những dễ
thấm nƣớc, có độ trắng cao, mềm mại mà còn tăng khả năng hấp phụ thuốc nhuộm, làm
cho nhuộm màu đều và bền đẹp hơn.
Hiện nay, bên cạnh việc sử dụng các chất tẩy rửa đang phổ biến trên thị trƣờng, việc
nghiên cứu chế tạo các chất tẩy rửa đi từ dầu thực vật là vấn đề đang đƣợc quan tâm. Biến
tính chúng thành các sản phẩm có hoạt tính bề mặt cao, từ đó tổng hợp các chất tẩy rửa có
thành phần tối ƣu, phù hợp với mục đích tẩy rửa nhất định
Đồ án này nghiên cứu quá trình tổng hợp chất tẩy rửa từ dầu thông sunfat hóa để xử lý
dầu mỡ trên vải sợi.
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
6
PHẦN 1 : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẨY RỬA
1.1.1. Giới thiệu chung về chất tẩy rửa
Chất tẩy rửa là chất đƣợc dùng để làm tăng tác dụng tẩy sạch của nƣớc với các chất
bẩn có tính dầu (không tan trong nƣớc). Khi hòa tan trong nƣớc, chất tẩy rửa làm giảm
mạnh sức căng bề mặt giữa nƣớc và các chất bẩn có tính dầu, nhờ đó làm cho chất bẩn dễ
thấm ƣớt và dễ bị lôi kéo ra khỏi bề mặt dính bẩn, đi vào môi trƣờng nƣớc. Kết quả là bề
mặt dính bẩn đƣợc tẩy rửa sạch.
Chất tẩy rửa là những chất hoạt động bề mặt – có thể là vô cơ hoặc hữu cơ. Các chất
tẩy rửa thuộc loại vô cơ có thể là các chất có kiềm tính, các muối trung tính và các chất
không tan trong nƣớc nhƣ cao lanh, bentonit. Các chất tẩy rửa thuộc loại hữu cơ có thể
chia ra loại anion, cation, lƣỡng tính, có khả năng ion hóa, không có khả năng ion hóa,
loại ít bọt, loại nhiều bọt… Xét về phạm vi, khả năng sử dụng, các chất tẩy rửa thuộc loại
hữu cơ có nhiều ƣu việt hơn loại vô cơ.
Chất tẩy rửa thông dụng là muối natri của axit béo (xà phòng) hoặc các chất hoạt động
bề mặt tổng hợp có hoạt tính ion và phi ion nhƣ natri lauryl sulfat, natri đođexyl
benzensunfonat, ankylamit… Để tăng hiệu quả tẩy rửa của các chất hoạt động bề mặt,
trong các chất tẩy rửa thƣơng phẩm (kem giặt, bột giặt) ngƣời ta còn đƣa thêm vào các
chất phụ gia vô cơ nhƣ natri tripoliphotphat, natri sulfat, natri cacbonat. Xu thế hiện nay
là, để bảo vệ môi sinh, ngƣời ta thiên về sản xuất và sử dụng các chất tẩy rửa với các phụ
gia dễ bị phân hủy sinh học, ít độc.
1.1.2. Thành phần chất tẩy rửa
Một sản phẩm chất tẩy rửa có thành phần rất phức tạp nhƣng thƣờng bao gồm các
thành phần chính sau:
- Chất hoạt động bề mặt
- Các chất xây dựng
- Các phụ gia
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
7
Mỗi thành phần trong chất tẩy rửa tuy có chức năng riêng nhƣng chúng vẫn có tác
động qua lại với nhau. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà ta có thể thay đổi các phụ gia
cần thiết.
1.1.2.1 Chất hoạt động bề mặt
Chất hoạt động bề mặt là thành phần quan trọng nhất của chất tẩy rửa. Nó có mặt ở tất
cả các chất tẩy rửa khác nhau với nhiệm vụ là tẩy đi các vết bẩn và những chất lơ lửng
trong nƣớc giặt để cho chúng không bám trở lại trên bề mặt.
Chất hoạt động bề mặt là hợp chất hóa học có sức căng bề mặt nhỏ hơn sức căng bề
mặt của dung môi, và trong dung dịch, nồng độ của nó ở bề mặt cao hơn bên trong dung
dịch, làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch. Nếu có nhiều hơn hai chất lỏng không hòa
tan thì chất hoạt động bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng đó. Khi hòa
chất hoạt động bề mặt vào trong một chất lỏng thì các phân tử của chất hoạt động bề mặt
có xu hƣớng tạo đám (gọi là mixen), nồng độ mà tại đó các phân tử bắt đầu tạo đám đƣợc
gọi là nồng độ tạo đám tới hạn.
Những chất hoạt động bề mặt quan trọng thƣờng là những hợp chất hữu cơ gồm hai
phần: phần phân cực (phần ƣa nƣớc) và phần không phân cực (phần kị nƣớc). Axit béo là
chất hoạt động bề mặt gồm gốc hyđrocacbon là phần không phân cực và nhóm cacboxyl
là phần phân cực. Tính ƣa, kị nƣớc của một chất hoạt động bề mặt đƣợc đặc trƣng bởi một
thông số là độ cân bằng ƣa kị nƣớc (Hydrophilic Lipophilic Balance-HLB), giá trị này có
thể từ 0 đến 40. HLB càng cao thì hóa chất càng dễ hòa tan trong nƣớc, HLB càng thấp
thì hóa chất càng dễ hòa tan trong các dung môi không phân cực nhƣ dầu.Chất hoạt động
bề mặt đƣợc sử dụng phổ biến trong công nghiệp, ví dụ trong việc tuyển quặng, điều chế
các chất tẩy rửa…
Tùy theo tính chất mà chất hoạt động bề mặt đƣợc phân theo các loại khác nhau. Nếu
xem theo tính chất điện của đầu phân cực của phân tử chất hoạt động bề mặt thì có thể
phân chúng thành bốn loại sau:
- Chất hoạt động bề mặt anion
- Chất hoạt động bề mặt cation
- Chất hoạt động bề mặt không ion
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
8
- Chất hoạt động bề mặt lƣỡng tính
a. Chất hoạt động bề mặt anion
Là những chất hoạt động bề mặt trong đó phần ƣa nƣớc mang điện tích âm (-COO-, -
SO3
-
, -SO4
-
, PO3
-) liên kết với nhóm kị nƣớc bằng liên kết cộng hóa trị.Chất hoạt động bề
mặt anion có nhƣợc điểm là rất nhạy với nƣớc cứng do tạo thành kết tủa với các ion Ca2+,
Mg
2+. Tuy vậy, có thể hạn chế nhƣợc điểm đó bằng cách giảm chiều dài mạch cacbon.
Các chất hoạt động anion thƣờng gặp là:
- Các muối sulfat của các axit béo. Đây là những chất hoạt động bề mặt đã đƣợc sử
dụng từ lâu và đƣợc dùng rộng rãi để làm gốc chế tạo các loại nƣớc gội đầu, các chất tạo
nhũ hóa, các chất tẩy rửa.
+ Sulfat rƣợu bậc một (PAS: Primary Alcohol Sulfate)
Công thức hóa học: R-CH2-O-SO3-Na với R= C11 - C12
Sulfat rƣợu bậc một đƣợc chế tạo bằng cách sulfat hóa các rƣợu béo (thiên nhiên hoặc
nhân tạo) với hỗn hợp không khí/SO3 theo phản ứng:
R – OH + SO3 R – O – SO3
-
Sự trung hòa của axit cho sulfat rƣợu béo (PAS)
+ Avirol: là muối amoni estesulfo của butyloleat có công thức sau:
CH3 (CH2)7 CH
O SO3NH4
(CH2)7 COOC4H9
Avirol đƣợc sản xuất ở dạng lỏng sánh, dễ tan trong nƣớc lạnh nhƣng khi để lâu thì
dung dịch đục. Do có khả năng tẩy rửa và nhũ hóa tốt nên đƣợc dùng làm chất nhũ hoá
dầu mỡ.
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
9
+ Alkyl Ete Sulfat (LES: Lauryl Ether Sulfate ): loại chất hoạt động này thƣờng đƣợc
sử dụng trong các công thức lỏng (nƣớc rửa chén, dầu gội đầu).
Công thức hóa học: R-O-(CH2-CH2-O)n-SO3
-
- Parafin sulfonat (SAS: Secondary Alkyl Sulfonate
Công thức hóa học: CH3-(CH2)n-CH-(CH2)m-CH3
Loại này có khả năng phân giải sinh học cao, chúng có thể là nguồn sản xuất các
anion. Tuy nhiên các sản phẩm này chƣa đƣợc sử dụng trong thành phần bột giặt vì giá
bán tƣơng đối cao.
- Alkylsunfonat (ABS,LAS):
Alkylbenzen sulfonat (ABS) là chất hoạt động đƣợc sử dụng phổ biến nhất. Có những
ABS nhánh và ABS thẳng. ABS nhánh chỉ còn dùng ở một số quốc gia vì tốc độ phân giải
chậm bởi các vi sinh vật.
+ ABS thẳng (LAS: Linear Alkylbenzen Sulfonate)
Công thức hóa học:
+ ABS nhánh
Công thức hóa học:
b. Chất hoạt động bề mặt cation
Chất hoạt động bề mặt cation là những chất hoạt động bề mặt mà khi hòa tan trong
nƣớc sẽ phân ly tạo ra các gốc hoạt động mang điện tích dƣơng. Cấu tạo tiêu biểu của các
SO3
-
H3C (CH2)n SO3H
SO3
-
C
CH3
CH2 CH2 C C CH3 H3C
CH3
CH3 CH3
CH3
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
10
chất hoạt động cation là các amin mạch thẳng, các dẫn xuất amit, các bazơ mạch vòng, dị
vòng và dẫn xuất của chúng. Các chất hoạt động bề mặt cation thƣờng ít đƣợc sử dụng
cho mục đích tẩy rửa vì hiệu quả tẩy rửa ở môi trƣờng trung tính không cao. Chức năng
chủ yếu của chất hoạt động bề mặt cation là phân tán, làm đều màu, hồ chống nhàu,
chống tĩnh điện, chống nổi hạt xoắn, tăng độ co giãn, hồ mềm và cầm màu thuốc nhuộm.
Các chất hoạt động cation thƣờng gặp là:
- Cetyl trimetylammonium bromua (CTAB)
- Cetyl pyridinium clorua (CPC)
- Polyethoxylated tallow amin (POEA)
- Benzethonium clorua (BZT)
- Benzalkonium clorua (BZT)
c. Chất hoạt động bề mặt không ion
Chất hoạt động bề mặt không ion là những chất hoạt động bề mặt hòa tan trong nƣớc
nhƣng không bị phân ly thành ion. Đa số chúng là dẫn xuất của polietylenglycol có công
thức tổng quát:
R-O-(CH2-CH2-O)n-CH2-CH2-OH hoặc
R-O-(CH2-CH2-O)n-OH
R-CÔ-(CH2-CH2-O)n-CH2-CH2-OH
Trong đó gốc R-ankyl là phần kị nƣớc, còn gốc polietylenglycol là phần ƣa nƣớc tạo
nên khả năng hòa tan của chất hoạt động bề mặt. Khi số nhóm -OH hoặc nhóm etylen oxit
tăng lên thì khả năng hòa tan tăng lên, điều này cho phép tăng chiều dài mạch cacbon mà
vẫn đảm bảo khả năng hòa tan trong nƣớc của chất hoạt động bề mặt. Dung dịch chất hoạt
động bề mặt này thƣờng tạo môi trƣờng trung tính pH=7, bền với nƣớc cứng, axit, kiềm
và kim loại. Đây là loại chất hoạt động bề mặt có chức năng đa dạng nhất nên đƣợc sử
dụng rất rộng rãi trong các quá trình nấu, tẩy, giặt, nhuộm - in hoa và hoàn tất cho nhiều
loại vải sợi khác nhau.
Một số chất hoạt động bề mặt không ion:
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
11
- Các rƣợu béo Etoxy hóa: R-O-(CH2-CH2O)n
- Các oxit amin:
- Các alkyl amin: R-CH2-NH2
- Các alkylpolyglycosit (APG):
Ƣu điểm của chất hoạt động bề mặt này là: dễ phân giải sinh học trong điều kiện tự
nhiên và môi trƣờng, phối hợp với dầu thông tạo ra một hợp chất có hoạt tính cao đối với
sự tẩy rửa các vết bẩn xăng dầu.
Trong đó n = 1,3 2
R = C8 C14
-Các amin etoxy hóa:
- Các copolyme oxit etylen và oxit propylen:
-Alkyl phenol etoxy hóa:
N CH3 R
CH3
CH3
O
OH
H2C – OH
O
OH
O
H
R
n
N
(CH2CH2O)xCH2CH2OH
(CH2CH2O)yCH2CH2OH
CH3
HO(CH2CH2O)y(CHCH2O)x(CH2CH2O)zH
O(CH2CH2O)8CH2CH2OH
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
12
d. Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
Chất hoạt động bề mặt lƣỡng tính là chất hoạt động bề mặt mà trong phân tử của
chúng có chứa cả nhóm axit và nhóm bazơ: nhóm axit hoặc là cacboxylic hoặc sunfonat,
còn nhóm bazơ thƣờng là nhóm amin. Những chất này trong môi trƣờng axit chúng phân
ly nhƣ chất hoạt động bề mặt cation, còn trong môi trƣờng kiềm chúng thể hiện chức năng
của loại anion. Chúng có ái lực với protein và cellulose đồng thời có ƣu thế khi phối trộn
với các chế phẩm có đặc tính anion.
Các chất lƣỡng tính tan trong nƣớc nhƣng tại điểm đẳng điện thì khả năng tan là kém
nhất. Chất hoạt động bề mặt loại này có tính tƣơng hợp tốt với các loại chất hoạt động bề
mặt khác. Khả năng hoạt động bề mặt của các chất lƣỡng tính thay đổi trong khoảng rộng
và phụ thuộc vào khoảng cách giữa các nhóm mang điện, khả năng hoạt động bề mặt cao
nhất là tại điểm đẳng điện.[19]
Chất hoạt động bề mặt lƣỡng tính rất thích hợp cho da nhờ đặc tính dầu nhẹ, ổn định,
thƣờng đƣợc dùng trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân và một số sản phẩm làm sạch gia
dụng.
Một số chất hoạt động bề mặt lƣỡng tính điển hình:
- Alkyl amido propyl betain
- Alkyl amido propyl sulfobetain
- Sulfonat betain
- Betain etoxy hóa
- Dodecyl betain
- Dodecyl dimethylamine oxide
- Cocamidopropyl betain
- Coco ampho glycinate
1.1.2.2. Chất xây dựng
1.1.2.2.1 Chức năng của các chất xây dựng:
Các chất xây dựng là thành phần đƣợc thêm vào chất tẩy rửa để gia tăng hoạt tính tẩy
rửa của các chất hoạt động bề mặt.
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
13
Các chất xây dựng đóng vai trò trung tâm trong suốt quá trình tẩy rửa. Chức năng của
chúng khá lớn là làm tăng hoạt tính tẩy rửa và loại bỏ ảnh hƣởng của các ion Ca2+ và
Mg
2+
có trong nƣớc và đôi khi cũng có trong thành phần chất bẩn và bề mặt nhiễm bẩn.
Các chất xây dựng bao gồm một vài loại sau: các hợp chất kiềm nhƣ natri cacbonat và
natri silicat, các phức hợp và các chất trao đổi ion.
Các chất xây dựng hiện đại phải bao gồm những tính năng sau :
- Loại bỏ ảnh hƣởng của các kim loại kiềm thổ từ nƣớc, bề mặt, chất bẩn.
- Có khả năng chống tái bám chất bẩn trở lại cao, ngăn cản sự ăn mòn bề mặt nhiễm
bẩn.
- Phân tán các hạt bẩn hoặc giữ các hạt ở trạng thái lơ lửng trong dung dịch.
- Tính năng tẩy rửa tốt các chất màu, các chất béo, thích hợp với các bề mặt khác
nhau, cải thiện tính chất của chất hoạt động bề mặt, có đặc tính tạo bọt mong muốn.
- Tính thƣơng mại: ổn định hóa học, không hút ẩm, màu và mùi dễ chịu, thích hợp với
thành phần khác trong chất tẩy rửa, nguyên liệu dễ kiếm.
- Không độc hại cho ngƣời sử dụng.
- Về mặt môi trƣờng: phân hủy sinh học tốt, không làm ô nhiễm nƣớc, không gây hại
đến các vi sinh vật.
- Có tính kinh tế cao.
1.1.2.2.2. Một số chất xây dựng được sử dụng trong chất tẩy rửa
- Các chất kiềm:
Các chất kiềm nhƣ kali cacbonat và natri cacbonat đã đƣợc sử dụng từ lâu để tăng
cƣờng khả năng tẩy rửa. Tác dụng của chúng dựa trên cơ sở là các chất bẩn và vải dễ
nhiễm điện âm hơn khi pH tăng lên, kết quả là làm tăng sự đẩy tƣơng hỗ. Các chất kiềm
cũng kết tủa các ion nƣớc cứng.
Vào đầu thế kỷ 20, trong thành phần của tất cả các chất tẩy rửa (trừ xà bông) đều chứa
sođa và silicat, chúng chiếm gần 50% tác dụng tẩy rửa. Những chất này vào những năm
1930 đã đƣợc thay thế bởi Natri monophosphat. Hiện nay các chất tẩy rửa hiện đại sử
dụng các hợp chất càng cua (chelat) hay các hợp chất trao đổi ion.
- Các tác nhân phức hóa:
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
14
Một tác nhân phức hoá là một thuốc thử hoá học tạo với ion kim loại thành những hợp
chất tan trong nƣớc. Thuật ngữ phức hoá, chelat hoá đƣợc dùng để mô tả phản ứng ấy.
Trong dung dịch chất tẩy rửa có nhiều anion có thể kết hợp với canxi hay magie trong
nƣớc để tạo thành những muối không hoà tan (kết tủa) không mong muốn. Việc sử dụng
các phức hợp có đặc tính riêng do chúng có khả năng hoà tan các chất kết tủa ấy và sau đó
tạo thành các phức hợp tan. Trong một dung dịch chất tẩy rửa, các anion kết tủa từ
cacbonat, ankylbenzen sulfonat và xà phòng, trong lúc đó các anion phức hợp thì kết tủa
từ TTP, pyrophosphate, EDTA…
+ Các phosphate:
Các polyphosphate là những tác nhân phức hóa. Các polyphosphat nhƣ
tripolyphosphate (P3O10), pyrophosphate (diphosphate, P2O7) không chỉ là các tác nhân
phức hóa rất tốt mà còn có khả năng giữ chất bẩn lơ lửng trong dung dịch tốt. Khi vết bẩn
đã bị tách khỏi vải sẽ bị lơ lửng trong dung dịch bởi lực đẩy tĩnh điện, và do đó ngăn vết
bẩn bám trở lại bề mặt vải. Dƣới đây là công thức của một số phosphate chính có mặt
trong thành phần c