《精細(xì)化工概論》課件-3 日用化學(xué)品

精細(xì)化工概論3日用化學(xué)品3.1概述日用化學(xué)品定義：指精細(xì)化學(xué)品中用于人們在日常生活中的化妝品、洗滌劑、香精、皮革用油、文化用品、干電池、火柴、感光材料等的化學(xué)品。人類很早就有了使用日用化學(xué)品的記載。據(jù)歐睿國際的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2009年我國日化產(chǎn)品銷售額接近2000億元，約占全球。（2011年銷售收入總額達(dá)到1466.12億元，同比增長26.53%，利潤總額達(dá)到143億元，同比增長16.89%。2011年，肥皂及合成洗滌劑制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值累計(jì)1505.31億元，同比增長29.3%；工業(yè)銷售產(chǎn)值累計(jì)1389.25億元，同比增長25.5%）。3.1.1日用化學(xué)品及其類別

日用化學(xué)品是指人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常使用的精細(xì)化學(xué)品。它和我們的生活息息相關(guān)，我們從早到晚都離不開日用化學(xué)品：從早晨起來洗臉?biāo)⒀?，到晚上沐浴，甚至有的人夜晚還要用一些護(hù)理用品。日化用品它不是生活的必需品，但它是高質(zhì)量生活的保證。常說的日用化學(xué)品主要有以下幾類：（1）洗滌用品（detergent）；（2）化妝品（cosmetic）；（3）口腔衛(wèi)生用品（oral）；（其中洗滌用品和化妝品是日用化學(xué)品的兩大類，占了日用化學(xué)品產(chǎn)量的70%，、還有一些產(chǎn)品，例如墨水、膠水、鞋油等等）

3.1.2日用化學(xué)品的生產(chǎn)特點(diǎn)：（1）對原材料和輔料的要求比較嚴(yán)格；（2）對生產(chǎn)設(shè)備要求經(jīng)濟(jì)、高效、安全、合理；（3）生產(chǎn)工藝過程和操作條件嚴(yán)格控制；（4）包裝和裝潢要精美。（本章主要介紹化妝品和洗滌劑）3.2化妝品

化妝品定義：指以涂抹、噴灑或者其他類似方法，散布于人體表面的任何部位，如皮膚、毛發(fā)、指甲、唇齒等，以達(dá)到清潔、保養(yǎng)、美容、修飾和改變外觀，或者修正人體氣味，保持良好狀態(tài)為目的的精細(xì)化工產(chǎn)品。（根據(jù)2007年8月27日國家質(zhì)檢總局公布的《化妝品標(biāo)識(shí)管理規(guī)定》）

化妝品分類：按使用分有：膚用化妝品（指面部及皮膚用化妝品）；發(fā)用化妝品（頭發(fā)專用化妝品）；美容化妝品（面部美容產(chǎn)品）；特殊功能化妝品（添加有特殊作用藥物的化妝品）?；瘖y品分類：

按照我國化妝品生產(chǎn)、銷售和有關(guān)化妝品法規(guī)實(shí)施情況，我國化妝品一般可分：

1、護(hù)膚類；

2、發(fā)用類；

3、美容類；

4、口腔類；

5、芳香類；

6、氣霧劑類；

7、特殊用途類。3.2.1.1護(hù)膚類

（1）潔膚用品：清潔霜和乳液、洗凈用化妝水、浴油、浴鹽、泡沫浴劑、浴皂、磨砂膏、卸妝油和膏等；（2）護(hù)膚用品：雪花膏、冷霜、潤膚霜(包括營養(yǎng)霜、晚霜、珍珠露等)、護(hù)膚啫喱膏和啫喱水、手和體用護(hù)膚霜和乳液、浴后潤膚油、剃須后潤膚劑(包括霜、乳液、水劑和皂、粉劑等)、日光浴后護(hù)膚油和膏等。3.2.1.2發(fā)用類

（1）清潔毛發(fā)用品：通用型香波(透明和膏狀)、藥效型香波(祛臭、酸性平衡、去頭屑和止癢、滋養(yǎng)型香波等)、調(diào)理型香波(二合一香波、油性、蛋白質(zhì)和定型香波等)、特殊型香波(香氣香波、損傷型頭發(fā)用香波、兒童香波，染發(fā)香波和干洗香波等)；（2）護(hù)發(fā)用品：護(hù)發(fā)素、發(fā)油、焗油、發(fā)乳、發(fā)蠟、免洗護(hù)發(fā)素(爽發(fā)霜)、潤發(fā)啫喱等；（3）美發(fā)用品：原型發(fā)膠、定型啫喱水和啫喱膏等。3.2.1.3美容類

（1）唇和鼻美容用品：唇膏(透明、液體、彩色、變色和液晶唇膏等)、護(hù)唇油膏和鼻影筆等；（2）胭脂：干粉、蠟基、膏狀胭脂、濕粉等；（3）眼部美容用品：染睫毛膏、眼影膏、眼線筆和眉筆等；（4）指甲美容用品：指甲油、指甲光亮劑、指甲營養(yǎng)劑和指甲油清除劑等；（5）香粉類：撲粉、水粉、彩虹粉、粉餅和水粉餅、粉條、粉底霜、艷麗粉餅和爽身粉等。3.2.1.4口腔用品牙膏(膏狀和啫喱狀)、漱口液、牙粉、牙粉餅和口腔清新劑等。3.2.1.5芳香化妝品（1）液體芳香用品：香水、古龍水、花露水、香體露和除臭香水等；（2）固態(tài)芳香用品：香粉、清香袋、香水條、香錠和晶體芳香劑等。古龍水古龍水是專為男性所用的香水類化妝品。在18世紀(jì)初期，由意大利人JohannMariaFarina在德國古龍市（原名科隆城）研制出的一種檸檬香型的芳香品，取名為EauAdmirable。德法戰(zhàn)爭時(shí)科隆城被法國占領(lǐng)，取名為古龍市。法國士兵將此種芳香品帶回法國，并稱之為古龍水，后演變成一種香型，沿用至今。古龍水屬于灑精溶液香水的一種，由乙醇、蒸餾水、香精等組成，含有微量色素，香精含量介于香水和花露水之間。古龍水在香氣上的特點(diǎn)，是以香檸檬油和甜橙油、迷迭香油為主，香氣不如普通香水濃郁，一年四季使用皆宜。3.2.1.6氣霧劑制品潤膚露、潤膚摩絲、剃須摩絲、發(fā)膠、發(fā)用摩絲、染發(fā)摩絲、發(fā)油、驅(qū)蚊露、祛臭劑和止汗劑等。3.2.1.7特殊用途化妝品生發(fā)水、染發(fā)劑(暫時(shí)性、永久性和半永久性)、燙發(fā)劑、脫毛劑、美乳霜、苗條霜、除臭劑、祛斑劑(汗斑和肝斑)、防粉刺制品和防曬、曬黑、防曬斑制品(霜、乳液和油劑)等。3.2.2化妝品的性能要求基本性能要求：安全性?；瘖y品幾乎每天都要用于健康的皮膚，因此必須保證長期使用對人體的安全性，即無毒性、無刺激性、無誘變致病作用。化妝品的安全性試驗(yàn)常做以下兩種：（1）毒性（2）刺激性穩(wěn)定性。考慮最終使用階段和貨架壽命，要求產(chǎn)品在膠體化學(xué)性能方面和微生物存活方面能保持長期的穩(wěn)定性，在有效期內(nèi)不變質(zhì)。舒適性。化妝品必須使人們樂意使用，不僅色香兼?zhèn)?，而且必須有使用舒適感。美容類化妝品強(qiáng)調(diào)美學(xué)上的潤色；芳香類產(chǎn)品則在整體上賦予身心舒適的感覺。有效性?；瘖y品要有助于保持皮膚正常的生理功能以及榮光煥發(fā)的效果。3.2.3化妝品的原料

化妝品的種類、劑型較多，產(chǎn)品更新快。開發(fā)的趨勢是減少合成原料，盡可能采用從天然植物中提取的原料。要求產(chǎn)品的刺激性低、功能多、功效好。具有特殊功效的產(chǎn)品受到重視，用應(yīng)用生物技術(shù)提取制備的原料合成的化妝品更是備受消費(fèi)者青睞。

化妝品的的基質(zhì)原料

油脂類（護(hù)膚，使皮膚柔軟光滑，滋潤保水）

蠟類（護(hù)膚，使皮膚柔軟光滑，滋潤保水）

粉類（遮蓋、爽滑、收斂、吸收）

溶劑（乙醇）（溶劑作用、殺菌、清涼）

香料（清心明目，產(chǎn)生一種舒適愉快的感覺）化妝品的輔助原料乳化劑（使化妝品穩(wěn)定，陽離子乳化劑有殺菌防腐作用）助乳化劑（對乳化劑有輔助作用，可以調(diào)節(jié)pH值）色素防腐劑（輔助作用，并賦予化妝品一定的顏色）滋潤劑（抑制細(xì)菌產(chǎn)生，防止氧化分解）收斂劑（滋潤保水、收斂皮膚毛孔及汗腺）發(fā)泡劑（調(diào)節(jié)劑產(chǎn)生泡沫）pH值（調(diào)節(jié)化妝品的pH值）其它（賦予化妝品某種特殊功能，如抗過敏，減少斑點(diǎn)，防止出汗過多，增白、防臭、抗靜電等）

3.2.4化妝品生產(chǎn)的主要工藝過程

化妝品與一般的精細(xì)化學(xué)品相比較，生產(chǎn)工藝比較簡單。生產(chǎn)中主要是物料的混合，很少有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，常采用間歇式批量生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中所用的設(shè)備比較簡單，包括混合、分離、干燥、成型、裝填及清潔設(shè)備。3.2.4.1混合與攪拌化妝品是由動(dòng)物、植物、礦物中提取的原料混合均勻而成的專用化學(xué)品。以粉體為主的化妝品，則需要粉碎機(jī)、混合機(jī)、與油性成分相拌的拌和機(jī)。對乳膏一類的乳化劑品，要將水、油、乳化劑加以混合乳化，則需要乳化機(jī)。3.2.4.2乳化技術(shù)

化妝品中產(chǎn)量最大的是膏霜類化妝品，乳化成分散體系所占比例很大。乳化技術(shù)是生產(chǎn)化妝品過程中最重要而最復(fù)雜的技術(shù)。在化妝品原料中，既有親油成分，如油脂、脂肪酸、酯、醇、香精、有機(jī)溶劑及其他油溶性成分;也有親水成分，如水、酒精；還有鈦白粉、滑石粉這樣的粉體成分。欲使它們混合均勻，采用簡單的混合攪拌即使延長攪拌時(shí)間也達(dá)不到分散效果，必須采用良好的混合乳化技術(shù)。3.2.4.3分離與干燥

對于液態(tài)化妝品，主要生產(chǎn)工藝是乳化，而對于固態(tài)化妝品，涉及到單元操作有分離、干燥等，在產(chǎn)品制作的后階段，還需要進(jìn)行成型處理，裝填和清潔。分離操作包括過濾和篩分。過濾是濾出液態(tài)原料中的固體雜質(zhì)，生產(chǎn)中采用的設(shè)備有批式重力過濾器和真空過濾機(jī)。篩分是篩去粗的雜質(zhì)，得到符合粒度要求的均細(xì)物料，有振動(dòng)篩、旋轉(zhuǎn)篩等設(shè)備。干燥則是除去固態(tài)粉料、膠體中的水分，清潔后的包裝瓶子也需經(jīng)過干燥，采用的設(shè)備有廂式干燥器、輪機(jī)式干燥器等。3.2.5化妝品生產(chǎn)工藝與設(shè)備3.2.5.1水處理設(shè)備水在整個(gè)化妝品生產(chǎn)過程中所占的地位是極其重要的。一般化妝品中含水分30%~70%，而生產(chǎn)工藝中用水量更大。生活用水中含有一定量的鈣、鎂、鈉、鐵、錳等離子，以及有機(jī)物及細(xì)菌等雜質(zhì)，如果直接用于化妝品的生產(chǎn)，將極大地影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，化妝品用水都必須進(jìn)行預(yù)處理。所用設(shè)備介紹如下。（1）蒸餾裝置；（2）離子交換器；（3）電滲析淡化器。3.2.5.2膏霜類化妝品生產(chǎn)工藝

生產(chǎn)膏霜類化妝品的主要設(shè)備①真空乳化器（密閉條件下操作，真空度為93.3~98.7kPa），其優(yōu)點(diǎn)：

(a)可使奶液、膏霜?dú)馀萁抵磷畹停黾恿水a(chǎn)品表面光潔度；(b)減少了氧化反應(yīng)，增加了產(chǎn)品的白度；(c)避免雜菌污染，且采用滅菌高壓空氣出料，或膠體泵出料；(d)中心軸底部裝有均質(zhì)器攪拌，轉(zhuǎn)速可達(dá)10000r/min，制備出的膏體顆粒小，均勻，細(xì)膩。②乳化攪拌鍋（鍋體一般采用耐腐蝕搪瓷乳化鍋或不銹鋼材料）采用間歇操作。物料由上部鍋蓋加料口加入，在攪拌器的作用下迅速混合，并進(jìn)行乳化。（夾套加熱）。乳劑從底部出料口放出③均質(zhì)乳化攪拌器④膠體磨迅速地同時(shí)將液體固體、膠體粉碎呈微?；?，并進(jìn)行混合、乳化⑤超聲波乳化器3.2.5.3水狀化妝品生產(chǎn)工藝與設(shè)備（1）香水香水是含有香精和少量水分的乙醇溶液，具有芬芳濃郁的香氣，其主要作用是噴灑于衣物、手、頭發(fā)上，使之散發(fā)令人愉快的香氣，是重要的化妝品品種。（2）花露水花露水主要在氣溫較高的季節(jié)用于沐浴祛除汗臭，其次消除公共場所的污穢氣。（3）古龍水古龍水又稱科隆水，因其最早流行于德國的科隆鎮(zhèn)而得名。古龍水為男性用花露香水，其中香精用量為2%~5%，乙醇用量為75%~80%。（4）化妝水化妝水是一種透明液體化妝品。其組成配方中，乙醇的用量在20%~50%左右以及少量的多元醇類，適量的精制水，并加有醇溶性潤膚劑或中草藥浸出物等。3.2.5.4

香粉類化妝品生產(chǎn)工藝與設(shè)備香粉類化妝品是一定粒度的固體粉質(zhì)原料以粉狀或餅狀形式包裝的化妝品，其主要作用是調(diào)節(jié)皮膚色調(diào)，消除面部油光，防止油膩皮膚過分光滑和過黏，吸收汗液和皮脂增強(qiáng)化妝品的持續(xù)性，產(chǎn)生滑嫩、細(xì)膩、柔軟絨毛的膚感。這就要求香粉要具有遮蓋力、黏附性、滑爽性和吸收性四大特點(diǎn)。①遮蓋力香粉類化妝品的色澤應(yīng)接近皮膚的顏色，涂敷于皮膚之上，使皮膚具有健康的膚色，彌補(bǔ)皮膚的缺陷。②滑爽性滑爽性是香粉類化妝品的重要性能。香粉類化妝品只有具備了滑爽易流動(dòng)的特性，才能涂敷均勻，并產(chǎn)生光滑感。③吸收性吸收性是指香粉類化妝品對香料、油脂和水分的吸收性質(zhì)。如果吸收性過強(qiáng)，易使皮膚干燥。④附著性香粉類化妝品涂敷在皮膚上要有優(yōu)良的吸附性能，不易脫落。常用硬脂酸鹽和棕櫚酸鹽作為香粉的附著劑。3.2.5.5美容化妝品（1）唇膏唇膏又稱口紅，是使唇部紅潤有光澤，達(dá)到滋潤、保護(hù)嘴唇、增加面部美感及修正嘴唇輪廓有襯托作用的產(chǎn)品，是女性必備的美容化妝品之一（2）胭脂胭脂是涂抹于面頰上，使面部臉面呈現(xiàn)立體感和健康氣色的化妝品3.2.5.6發(fā)用化妝品

發(fā)用類化妝品是用來清潔、營養(yǎng)、保護(hù)和美化人們頭發(fā)的化妝品。它包括洗發(fā)化妝品、護(hù)發(fā)化妝品、生發(fā)化妝品、染發(fā)化妝品、燙發(fā)化妝品、脫毛化妝品、剃須化妝品等。主要介紹洗發(fā)化妝品和護(hù)發(fā)化妝品。（1）洗發(fā)類化妝品

香波（Shampoo）：是為清潔人的頭皮和頭發(fā)并保持美觀而使用的化妝品。①洗發(fā)水洗發(fā)水與其他洗發(fā)產(chǎn)品的不同之處是活性物含量低，產(chǎn)品的外觀為透明清晰，黏度低；②洗發(fā)膏(洗頭膏)洗發(fā)膏又稱膏狀香波，是國內(nèi)開發(fā)較早、至今仍很流行的香波品種；③香波香波有透明、珠光、膏凍不等的外觀，性能有調(diào)理、酸性、藥效、特效等不同，還有按發(fā)質(zhì)不同的如:干性發(fā)用香波、中性發(fā)用香波、油性發(fā)用香波；（2）護(hù)發(fā)類化妝品

以高級脂肪醇為陰離子表面活性劑的香波，由于這類表面活性劑脫脂力較強(qiáng)，用后會(huì)使頭發(fā)變干（常用的護(hù)發(fā)用品有發(fā)油、發(fā)蠟、發(fā)乳、發(fā)膏等品種）①發(fā)油發(fā)油即頭油，用動(dòng)、植物油脂加入一定的香精制成，市售新產(chǎn)品中也有雙色頭油，為油、水(或?yàn)橛筒蝗苄匀軇?加人適量乳化劑，使用時(shí)搖動(dòng)即可；②發(fā)蠟發(fā)蠟可使頭發(fā)定型，多為男性用品。③發(fā)乳發(fā)油與發(fā)蠟兩種護(hù)發(fā)產(chǎn)品僅能增加光澤，補(bǔ)充頭發(fā)上的油分，來達(dá)到一定的護(hù)發(fā)效果。④護(hù)發(fā)素護(hù)發(fā)素是繼香波后出現(xiàn)的護(hù)發(fā)新秀，以陽離子表面活性劑(季銨鹽類)為主要成分，它能吸附在頭發(fā)表面成膜，從而使頭發(fā)柔軟、光潤、抗靜電，使頭發(fā)易于梳理成型。⑤焗油頭發(fā)按發(fā)質(zhì)可分為沙發(fā)、鋼發(fā)、綿發(fā)等幾種，焗油是當(dāng)代用于美發(fā)、護(hù)發(fā)的高級發(fā)用化妝品，并替代了護(hù)發(fā)素，效果更佳。⑥摩絲⑦發(fā)用啫喱（發(fā)用啫喱有發(fā)用啫喱膏和啫喱露兩種）3.3合成洗滌劑3.3.1洗滌劑概述

3.3.1.1洗滌劑定義及分類根據(jù)國際表面活性劑會(huì)議(C.I.D)用語，所謂洗滌劑，是指以去污為目的而設(shè)計(jì)配合的制品，由必需的活性成分(活性組分)和輔助成分(輔助組分)構(gòu)成。作為活性組分的是表面活性劑，作為輔助組分的有助劑、抗沉淀劑、酶、填充劑等，其作用是增強(qiáng)和提高洗滌劑的各種效能。洗滌劑包括肥皂和合成洗滌劑兩大類。肥皂：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(無機(jī)的或有機(jī)的)的總稱（洗衣皂、香皂、特種皂）3.3.1.2洗滌劑用表面活性劑

表面活性劑是洗滌劑的必要活性組分和主要原料，洗滌劑中使用的表面活性劑主要有以下品種。（1）烷基苯磺酸鈉（LAS，ABS）（2）烷基硫酸鹽(AS)ROSO3Na（3）脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES)RO(C2H4O)nSO3Na（4）仲烷基磺酸鈉(SAS)RSO3Na（5）α-烯基磺酸鹽(AOS)（6）脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES)（7）脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）RO(CH2CH2O)n-H（8）烷基酚聚氧乙烯醚(APE)（9）脂肪酸烷醇（酞胺）酰胺(尼納爾Ninol)RCON(CH2CH2OH)2

（10）烷基糖昔(APG)（APG是由天然的脂肪醇及天然碳水化合物制得，無論在生態(tài)、毒理等方面，還是在皮膚病理學(xué)方面都是安全的，因此，APG又稱綠色產(chǎn)品。在洗滌劑行業(yè)，APG可廣泛用于配制洗衣粉、餐具洗滌劑、香波及浴液、硬表面清洗劑、液體洗滌劑等）3.3.1.3洗滌助劑合成洗滌劑中除表面活性劑外還要有各種助劑，才能發(fā)揮良好的洗滌能力。助劑本身有的有去污能力，但很多本身沒有去污能力，但加入洗滌劑后，可使洗滌劑的性能得到明顯的改善，成可使表面活性劑的配合量降低，因此，可以稱為洗滌強(qiáng)化劑或去污增強(qiáng)劑，是洗滌劑中必不可少的重要組分。功能：①對金屬離于有螯合作用或有離子交換作用以使硬水軟化；

②起堿性緩沖作用，使洗滌液維持一定的堿性，保證去污效果；

③具有潤濕、乳化、懸浮、分散等作用，在洗滌過程中，使污垢能在溶液中懸浮而分散，能防止污垢向衣物再附著的抗再沉積作用，使衣物顯得更加潔白。3.3.2合成洗滌劑的制造工藝技術(shù)氣流式噴霧干燥法生產(chǎn)過程示意圖3.3.3衣物用洗滌劑配方洗滌劑的品種很多，每一種洗滌劑都是根據(jù)一定的要求而設(shè)計(jì)的，