Bài giảng công nghệ sản xuất xà phòng và chất tẩy rửa đại học thủy lợi

Bộ mơn Kỹ thuật Hóa học

CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT
XÀ PHỊNG VÀ CHẤT TẨY RỬA
Giảng viên: ThS. Lê Thị Thanh Trà
Mail:

1


Nội dung của mơn học (3 tín chỉ):
Lý thuyết (29 tiết):
Chương 1: Đại cương về xà phòng và chất tẩy rửa.
Chương 2: Cơng nghệ sản xuất xà phịng.
Chương 3: Quy trình sản xuất sản phẩm tẩy rửa bề mặt vải sợi.

Chương 4: Quy trình sản xuất các chất tẩy rửa khác.
Thực hành (30 tiết):
Bài 1: Đánh giá sản phẩm tẩy rửa trên thị trường.
Bài 2: Sản xuất xà phòng bánh.
Bài 3: Sản xuất bột giặt.

Bài 4: Sản xuất nước rửa chén.
Bài 5: Sản xuất kem đánh răng và dầu gội đầu.
Kiểm tra giữa kỳ (1 tiết).


 Yêu cầu với buổi học online:
Có vở ghi chép bài đầy đủ.
Trang phục phải chỉnh tề.
Vào lớp muộn tự động tắt mic để không làm ảnh hưởng

đến cả lớp và báo cho cô giáo điểm danh vào mục chat.
Không được làm việc riêng (ăn uống, nói chuyện,…)
Ngồi học đúng tư thế (không nằm, gác chân lên bàn học…)
Bài tập của buổi trước yêu cầu nộp ngay vào hộp chat
(attract file) khi bắt đầu tham gia buổi học.
Trả lời câu hỏi của cô giáo bằng hộp chat.


Trường hợp cấm thi:
Nghỉ quá 20% số tiết (> 6 tiết).
Nghỉ 1 buổi thí nghiệm.
Trường hợp 0 q trình:
Đi học hộ và được đi học hộ.
Tự động bỏ học về (hoặc out) mà không xin phép.


 Điểm quá trình: 50%
 20% lớp lý thuyết.

Chuyên cần và thái độ.
Bài kiểm tra (50’).

 20% điểm thí nghiệm.
Chuyên cần và thái độ.
Các bài báo cáo thí nghiệm.
 10% tiểu luận + bài tập.
 Điểm thi kết thúc: 50% (thi cuối kỳ, bài thi 90’)


Chương 1

ĐẠI CƯƠNG VỀ XÀ PHÒNG VÀ
CHẤT TẨY RỬA

6


Nội dung
1.1. Lịch sử phát triển của chất tẩy rửa

1.2. Xà phòng và chất tẩy rửa

1.3. Thị trường các sản phẩm xà phòng và chất tẩy rửa

1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tẩy rửa

1.5. Các thành phần chính trong xà phịng và chất tẩy rửa


1.1. Lịch sử phát triển của chất tẩy rửa
1. Ngun gốc của
chất tẩy rửa bắt
nguồn từ cổ đại khi
con người sử dụng
nước để tẩy những
vết bẩn đơn giản.

3. Từ 1500 B.C người
Ai Cập cổ đại đã biết kết
hợp dầu mỡ với

muối có tính
kiềm tạo ra xà
phịng vệ sinh
cá nhân và
giặt quần áo

tắm vì lý do thẩm mỹ và
khơng sử dụng xà phòng.
Quần áo được giặt được
giặt ở bằng nước suối.

4. Cùng khoảng
thơi gian đó,
những người đứng
đầu của Israen đưa
ra những luật lệ vệ
sinh cá nhân sử
dụng xà phòng tạo
thành từ tro và
dầu.

7. Nhà tắm La Mã nổi tiếng

đầu tiên xây dựng khoảng
312 B.C sử dụng xà phịng
cho cả mục đích làm thuốc và
làm sạch

6. Xà phòng gọi theo

2. Khoảng
2800 B.C
người Babylon
cổ đại đã phát
minh ra xà
phịng bằng
cách đun nóng
mỡ với tro.

5. Người Hy Lạp đầu tiên

tên ngọn núi Sapo ở
Hy lạp, nơi các con
thú bị bắt, đem
nướng, mỡ của nó kết
hợp với tàn tro tạo cục
mềm màu xám có tác
dụng giặt quần áo dễ
dàng hơn.

8. Sau khi đế chế La
Mã sụp đổ vào 467
A.D, thói quen tắm
rửa giảm dần. Sự
thiếu hụt các sản
phẩm tẩy rửa, điều
kiện sống không hợp
vệ sinh đã góp phần
tạo ra các đại dịch
thời trung cổ.

9. Nấu xà phòng là nghề thủ 11. Năm 1608, Anh
công ở châu Âu vào thế kỷ
VII từ dầu mỡ, tro và hương
thơm. Nhiều loại xà phòng
được tạo ra để cạo râu, gội
đầu, tắm rửa và giặt giũ

đã bắt đầu đưa ngành
CN xà phòng sang các
nước thuộc địa châu
Mỹ với sự thu gom
chất thải béo từ các hộ
gia đình để sản xuất xà
phòng.

12. Một bước tiến trong sản
xuất xà phòng thương mại
quy mơ lớn: năm 1791 nhà
hóa học người Pháp,
Nicholas Leblanc, sáng chế
một quy trình sản xuất soda
từ muối thơng thường. Soda
tạo ra chất lượng tốt, rẻ tiền.

10. Ý, Tây Ban Nha và Pháp
là những trung tâm đầu tiên
của sản xuất xà phịng do có
sẵn nguồn ngun liệu dầu ơ

liu. Anh bắt đầu làm xà phòng
từ TK XII. Năm 1622, King
James I là cơng ty sản xuất xà
phịng với giá 100.000 $/năm.

14. Giữa
những năm
1800 nhà hóa
học người Bỉ,
Ernest Solvay
từ NH3, CaCO3
và NaCl tạo ra
soda có chi phí
thấp và chất
lượng cao.

15. Nhờ những
13. Michel
Eugene Chevreul,
một nhà hóa học
người Pháp khác
tìm ra mối quan hệ
của chất béo,
glycerin và axit
béo, tạo nền tảng
phát triển hóa học
chất béo và xà
phịng

khám phá khoa học

trên, xà phòng trở
thành một trong
những ngành phát
triển nhanh nhất ở
Mỹ vào năm 1850.
Từ đó xà phịng
được đưa vào sử
dụng phổ biến.


16. Năm 1916, chất tẩy
rửa tổng hợp (CTRTH)
đầu tiên sản xuất ở Đức
đáp ứng sự thiếu hụt
chất béo do chiến tranh
TG I. CTRTH là sản
phẩm tẩy rửa và làm
sạch không xà phịng
được "tổng hợp" hoặc
kết hợp từ ngun liệu
thơ.

18. Năm 1946,
CTRTH chứa chất
HĐBM và chất xây
dựng được giới thiệu ở
Mỹ là một bước đột
phá. Các chất xây dựng
làm tăng khả năng tẩy
rửa của các chất

HĐBM.

Kể từ đó các sản phẩm mới được tạo ra, tập
trung vào việc làm sạch hiệu quả, dễ sử dụng,
cũng như an toàn cho người tiêu dùng và môi
trường.
1950s. Tạo ra bột rửa bát, chất làm
mềm vải và chất tẩy trắng có hoạt
chất oxy.

1960s. Đưa enzyme
vào bột giặt.
1970s. Xà phòng rửa tay và nước
làm mềm vải được sản xuất

19. Đến năm 1953, doanh
17. Sản xuất
CTRTH ở Mỹ bắt
đầu vào đầu những
năm 1930, nhưng
không thực sự
mạnh mẽ cho đến
sau Thế chiến II.

số bán CTRTH ở Mỹ đã
vượt qua xà phịng. Ngày
nay, các CTRTH có trong
tất cả các sản phẩm trừ các
sản phẩm dựa trên xà
phòng như dầu gội, xà

phòng tắm…

1980s. Sản xuất nước rửa bát,
bột giặt đậm đặc

1990s. Sản xuất nước giặt, bột
giặt siêu đậm đặc, siêu mềm vải
và nước rửa bát dạng gel.


Một số sản phẩm thường dùng trong tẩy rửa bề mặt vải hiện nay

Bột giặt
đậm đặc

Nước giặt

Bột giặt
dạng thanh

Bột giặt
dạng viên


1.2. Xà phịng và chất tẩy rửa
Bao gồm:
• Khái niệm, đặc điểm và chức năng
• Phân loại
1.2.1. Khái niệm, đặc điểm và chức năng
Khái niệm: Xà phòng và chất tẩy rửa là những chất khi dùng với nước

thì có tác dụng loại bỏ vết bẩn khỏi bề mặt vật thể, ví dụ: vết bẩn trên
vải, da hoặc bề mặt rắn khác.
Xà phòng là hỗn hợp muối natri hoặc muối kali của axit béo (muối
cacboxylat) có thêm một số chất phụ gia.
Chất giặt rửa tổng hợp là những hợp chất không phải là muối natri hoặc
kali của axit cacboxylic nhưng có tính năng giặt rửa như xà phịng.

Với nhiều loại vết bẩn và nhiều loại bề mặt khác nhau thì sẽ có nhiều
cơng thức xà phịng và chất tẩy rửa khác nhau.


1.2.1. Khái niệm, đặc điểm và chức năng
Đặc điểm phân tử xà phòng và chất tẩy rửa: gồm một đầu ưa nước và
một đuôi kỵ nước, ưa dầu mỡ. Đuôi ưa dầu mỡ này thâm nhập vào các
vết bẩn. Đầu ưa nước của chất giặt rửa thì lại có xu hướng bị kéo ra phía
các phân tử nước. Kết quả làm cho vết bẩn bị phân tán thành nhiều phần
nhỏ hơn trôi trong nước và bị rửa trôi đi.

Cơ chế tẩy rửa vết bẩn của xà phòng


1.2.1. Khái niệm, đặc điểm và chức năng
Xà phòng và chất tẩy rửa có 4 chức năng chính:
• Trung hịa các vết bẩn có thành phần axit (hầu hết các vết bẩn là axit
trong tự nhiên).
• Nhũ hóa chuyển dẫu mỡ thành các hạt nhỏ phân tán trong nước.
• Chia tách các hạt bẩn cacbon, bụi, đất sét... thành các hạt rất nhỏ.
• Giữ chất bẩn lơ lửng trong dung dịch để không xảy ra sự tái bám trở
lại bề mặt đã được làm sạch trong quá trình tẩy rửa.

Khả năng thực hiện các chức năng này phụ thuộc vào thành phần của
chất tẩy rửa, điều kiện sử dụng, trạng thái tự nhiên của bề mặt được tẩy
rửa và đặc điểm của vết bẩn.
Thành phần chính của các chất tẩy rửa trong sinh hoạt hay công nghiệp
đều bao gồm: chất hoạt động bề mặt, chất xây dựng và các chất phụ gia.


1.2. Xà phòng và chất tẩy rửa
1.2.1. Khái niệm, đặc điểm và chức năng

• Khái niệm (bao gồm định nghĩa xà phịng,
chất tẩy rửa tổng hợp và tác dụng của
chúng).
• Đặc điểm cấu tạo, giải thích được khả năng
tẩy rửa của xà phịng và chất tẩy rửa tổng
hợp.
• 4 chức năng của xà phòng và chất tẩy rửa và
các
yếuPhân
tố ảnh
hưởng
đến các chức năng đó.
1.2.2.
loại:
6 loại.

Câu 1: Trình bày khái niệm, đặc điểm và
chức năng của xà phòng và chất tẩy rửa?
15

1.2.2. Phân loại

Xà phòng
bánh đục
Xà phòng
tắm bồn
nhiệt bọt

Xà phòng
bánh
trong
Xà phòng

Xà phòng
diệt
khuẩn

Xà phòng
dạng gel

Xà phòng
sữa tắm


1.2.2. Phân loại
Chất tẩy rửa bề
mặt vải sợi

Dạng bột

Bột giặt truyền
thống

Bột giặt làm mềm
vải

Dạng kem nhão

Bột giặt dành
cho quần áo
mỏng manh

Dạng thanh

Dạng viên

Nước giặt truyền
thống

Bột giặt đậm đặc

Dạng lỏng

Nước giặt
dành cho vải
vóc mịn

Nước giặt cấu
trúc dạng

lỏng

Nước giặt đậm
đặc

Các chất tẩy
rửa khác

Chất tẩy rửa
chén bát

Dành cho tay

Dành cho
máy

Chất tẩy rửa
bề mặt cứng

Lau rửa nhà
vệ sinh

Lau rửa bề
mặt kính

Các sản phẩm
chăm sóc tóc

Lau rửa sàn
nhà

Dầu xả

Các sản phẩm
kem đánh
răng

Dầu gội


1.3. Thị trường của các sản phẩm xà phòng và chất tẩy rửa
Từ 1950 bắt đầu tạo ra thị trường những sản phẩm xà phòng và chất tẩy rửa thỏa
mãn nhu cầu của người tiêu dùng.
Sữa tắm dạng gel làm mềm ca

2004

Sản phẩm chăm sóc da dạng
thanh và dạng lỏng tiên tiến

2000

1990

1957

1950

Xà phòng dạng lỏng: sữa tắm,
nước rửa tay kháng khuẩn

Thanh xà phịng syndet

Xà phịng, toilet

Các sản phẩm chăm sóc tiên
tiến với hình thức cải tiến
Giữ ẩm và làm
mềm da hơn

Sữa tắm dạng gel

1995

Siêu giữ
ẩm

Tiện lợi, hợp lí và
vệ sinh hơn

Ít gây hại, ít khơ da và pH
trung tính hơn
Những sản phẩm vệ sinh và
tẩy rửa đơn giản

Sự phát triển của các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân


1.3. Thị trường của các sản phẩm xà phòng và chất tẩy rửa
Châu phi và trung đông

Tổng lượng chất tẩy rửa sử
dụng trên toàn cầu năm 2016

Nam Mỹ
Bắc Mỹ
Châu Âu

Châu Á – Thái Bình dương
Xà phịng rửa tay
17%

Sữa tắm
42%

Xà phịng rửa tay khơ
4%

Thanh xà phịng
11%

Phân khúc sản phẩm tẩy rửa cá
nhân ở Mỹ năm 2016 (4,37 tỉ USD)

Thanh Syndet
26%


1.3. Thị trường của các sản phẩm xà phòng và chất tẩy rửa
Từ năm 1990 ngành cơng nghiệp hóa chất ở nước ta được quan tâm đầu

tư, đến năm 2009 Việt Nam có đầy đủ các phân ngành của cơng nghiệp
hóa chất.

Giá trị sản xuất hóa chất 2016 đạt 395 nghìn tỷ đồng, tăng 25% so với
2015, chiếm 37,4% tỷ trọng tồn ngành cơng nghiệp sản xuất và đóng
góp tới 12,9% cho GDP nước nhà.


1.3.1. Thị trường bột giặt và xà phòng


1.3.1. Thị trường bột giặt và xà phòng
Thị trường bột giặt Việt Nam bị chi phối bởi các ông lớn nước ngoài như
Unilever chiếm hơn 65% (Omo, Surf và Viso), P&G chiếm hơn 16%
(Ariel và Tide).
Nổi bật lên trong những thương hiệu bột giặt trong nước là Aba (chiếm
7%) của Đại Việt Hương. Ở miền Trung, Aba được ưa chuộng nhiều với
13% người tin dùng, đứng thứ 2 sau Omo. Ngồi ra ở nơng thơn, Mỹ
Hảo là thương hiệu được tin dùng vì giá thành rẻ hơn so với các thương
hiệu khác.
Các sản phẩm bột giặt trên thị trường hiện nay phải thỏa mãn TCVN
5720:2001 bột giặt tổng hợp gia dụng và TCVN 6970:2001 kem giặt
tổng hợp gia dụng.


1.3.2. Thị trường kem đánh răng
Trên thế giới: Colgate palmolive (colgate) chiếm 45%, Unilever 9%,
P&G 15%...
Việt Nam:

Thị phần kem đánh răng ở Việt Nam
Các sản phẩm kem đánh răng trên thị trường hiện nay phải thỏa mãn
TCVN 5816:1994 về kem đánh răng.


1.3.3. Thị trường nước rửa chén bát
Năm 1990, Mỹ Hảo chiếm đến 50% thị phần. Năm 1997 sau 3 năm vào
thị trường Việt Nam, Sunlight của Unilever đã chiếm lĩnh toàn bộ thị
trường. Hiện nay Sunlight chiếm 90,6%, Mỹ Hảo 4,7%, Gift 2,7% và
Lix 0.8%.

Các sản phẩm nước rửa chén trên thị trường hiện nay phải thỏa mãn
TCVN 6971:2001 nước rửa tổng hợp dành cho nhà bếp.


1.3.4. Thị trường dầu gội đầu
Các loại dầu gội phổ biến

Dành cho nam

Dành cho nữ

Các sản phẩm dầu
gội đầu trên thị
trường hiện nay
phải thỏa mãn
TCVN 6972:2001
nước gội đầu.