THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT CÔNG SUẤT 12000 TẤN/NĂM

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 1
LỜI MỞ ĐẦU

Bài tập lớn môn thiết kế nhà máy với đề tài “THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT
BỘT GIẶT CÔNG SUẤT 12000 TẤN/NĂM” được thực hiện từ tháng 08/2010 đến
tháng 10/2010 do nhóm sinh viên lớp DH07HH thực hiện, không chỉ giúp chúng em
có dịp hệ thống lại các kiến thức đã học, mà còn giúp chúng em đưa những kiến thức
đã học vào thực tế, cũng như có thêm những kiến thức mới mẻ của những chuyên
ngành không thuộc chuyên ngành đang theo học, bài tập cũng giúp chúng em có nhũng
cái nhìn toàn diện hơn về kết cấu một công ty mà chúng em có thể sẽ có dịp làm việc
trong tương lai.
Với đề tài này, chúng em mong muốn thành lập một công ty 100% vốn Việt Nam
chiếm lĩnh thị trường nội địa và vươn ra thế giới, điều mà hiện tại rất nhiều doanh
nghiệp nhà nước hiện nay vẫn chưa thực hiện được.

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KINH TẾ -KỸ THUẬT
1.1. Tổng quan về bột giặt
Một bộ quần áo sạch sẽ luôn mang lại tâm lý thật thoải mái cho chúng ta mỗi khi
giao tiếp, làm việc hay cả giải trí, tập luyện thể thao. Bột giặt cũng ra đời vì nhu cầu
làm sạch quần áo cho mọi người
Hiện nay, trên thế giới, người ta sản xuất bột giặt chủ yếu ở dạng rắn, gồm hai loại:
• Bột giặt truyề
n thống hay còn gọi là bột giặt quy ước ( bột giặt thông thường)
chiếm 80% tổng sản lượng bột giặt.
• Bột giặt đậm đặc chiếm khoảng 20% tổng sản lượng và đang có xu hướng tăng
lên.
1.1.1. Nguyên liệu
Có rất nhiều loại chất bẩn mà ta phải làm sạch, nhưng đa số vẫn là các chất béo. Vì
vậy, chất tẩy rửa cho vải vóc, áo quần phải ch
ứa các tác nhân hoạt động bề mặt thích
hợp để loại trừ các chất bẩn. Người ta cũng đưa vào công thức các chất xây dựng làm
tăng khả năng hoạt động của chất hoạt động bề mặt, các loại enzyme để tẩy vết máu và
protein hay chất tẩy trắng để tẩy hết những vết bẩn khác đồng thời giúp vải sáng đẹp
hơn. Ngoài ra, các chất phụ gia trong bột giặt cũng góp phần cải thiện một số đặc tính
của bột.
Hiện nay trên thế giới, nguyên liệu dùng trong bột giặt rất đa dạng, có loại bột giặt
mà thành phần của nó bao gồm đến 20 chất. Tuy nhiên, bất cứ một sản phẩm bột giặt
nào cũng có những thành phần chính sau:
Bảng 1.1: Các thành phần chính trong bột giặt


Chất hoạt động bề mặ

t anionic
- Alkyl benzene sulphonate ( ABS)
- Fatty alcohol sulphate
- Alpha-olefin sulphonate
- Alpha-sulpho-methylester
- Xà phòng
Chất hoạt động bề mặt không ion (NI) - Ethoxylated alkyl-phenol
- Ethoxylated fatty alcohol
- Zeolite A
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 3
Chất xây dựng (builders) - Natri tripolyphosphate (STPP)
- Natri carbonate (Soda)
- Poly carboxylate (NTA)
- Citrate

Chất tẩy trắng
- Natri perborate
- Natri percarbonate
- Tetra acetyl ethylene diamine ( TEAD)
Chất độn - Natri sulphate
- Nước


Chất phụ gia
- Natri silicate : chống ăn mòn
- Alkyloamide : tạo bọt
- CMC Na : chống tái bám
- Chất ổn định

- Chất tẩy trắng quang học
- Enzyme ( alcalase, protease)
- Hương
- Màu

1.1.1.1. Chất hoạt động bề mặt
1.1.1.1.1. Chức năng
Nhiệm vụ của quá trình giặt:
• Tách chất bẩn và chất béo ra khỏi bề mặt cần tẩy rửa ( vải vóc).
• Không cho các chất này tái bám lên bề mặt cần tẩy rửa mà để chúng trôi theo
nước giặt thải đi.
Đối với vải vóc, bột giặt cần có khả năng hòa tan tốt để có thể thấm vào các thớ v
ải
dễ dàng. Tính chất này liên quan đến sức căng bề mặt.
Nước là chất có sức căng bề mặt ( SCBM) lớn, nhưng khi hòa tan chất hoạt động
bề mặt ( CHĐBM) vào nước thì ứng suất bề mặt của nước sẽ giảm dần cho đến khi
nồng độ của dung dịch đạt đến một giá trị nào đó phụ thuộc vào loại CHĐBM sử
dụng. Và giá tr
ị ứng suất bề mặt này sẽ không đổi cho dù có tăng nồng độ của
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 4
CHĐBM lên. Nồng độ mà ứng suất bề mặt ngưng giảm đuợc gọi là nồng độ micelle
tới hạn (cmc).

Người ta thấy rằng, khi cho một lượng nhỏ CHĐBM vào nuớc, các ion của
CHĐBM sẽ tập trung trên bề mặt chất lỏng nhiều hơn là ở trong lòng chất lỏng. Tại
đây chúng được định hướng như sau:
• Ở đầu ư
a nước sẽ hướng vào lòng chất lỏng.
• Ở đầu kỵ nước sẽ hướng ra khỏi chất lỏng.
Đối với các hệ có nước, ở cmc, thông thường dung dịch sẽ bị bão hòa nhưng nếu
thêm CHĐBM thì chúng sẽ tạo micelles trong dung dịch gồm các bó ion CHĐBM tập
trung lại gần như hình cầu với đầu ưa nước hướng ra ngoài dung dịch, đầu kỵ nước
hướng vào trong, tạo nên nhữ
ng giọt gần như giọt dầu.
Các micelles làm cho dung dịch CHĐBM có dạng tự nhiên là dạng keo, điều này
rất quan trọng đối với những tính chất của chất tẩy rửa, vì:
• Cung cấp lượng CHĐBM dự trữ ở bề mặt chất lỏng để giữ cho dung dịch bão
hòa và làm cho ứng suất bề mặt của dung dịch luôn luôn nhỏ nhất, điều này
giúp việc thấ
m ướt các thớ vải dễ dàng hơn.
• Có thể hòa tan các chất dầu: bên trong các micelle gần như là một dung môi
hydrocarbon có thể chứa các chất bẩn dạng dầu và mang nó theo để thải cùng
nước giặt.
Như vậy, chất hoạt động bề mặt trong bột giặt là tác nhân chính cho quá trình tẩy
rửa do một số tính chất sau:
• Khi có chất hoạt động bề mặt trong nước thì sức căng bề mặt dung d
ịch giảm
làm tăng tính thấm ướt đối với vải sợi.
SCBM
cmc
N
ồ

n
g

độ

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 5
• Các phân tử chất hoạt động bề mặt hấp phụ lên bề mặt sợi và lên các hạt chất
bẩn rắn hay lỏng và khi đó, dưới ảnh hưởng của sức căng bề mặt không đổi trên
ranh giới chất bẩn – vải, chất bẩn se lại thành giọt và dễ dàng tách ra khỏi bề
mặt sợi dưới tác dụng cơ học.
• Chất hoạt động b
ề mặt tạo các màng hấp phụ trên bề mặt các hạt chất bẩn làm
cho chúng có độ bền vững tập hợp cao và ngăn ngừa chúng liên kết trở lại lên
bề mặt sợi.
• Bọt được hình thành từ chất hoạt động bề mặt làm tăng thêm sự tách cơ học của
các chất bẩn hay sự nổi của chúng ( do các hạt chất bẩn liên kết vào các bóng
khí)
1.1.1.1.2. Phân loại
Các ch
ất hoạt động bề mặt được chia làm bốn loại sau:
 CHĐBM anionic:
Chất hoạt động bề mặt anionic là CHĐBM có phần phân cực liên kết với phần kỵ
nước mang điện tích âm ( -COO-, -SO
3
-, SO
4
-)
Vd:

• Xà phòng: RCOO-Na+ (R=C
12-18
)
• LAS: RC
6
H
4
SO
3
-Na+
• Các rượu sulphate bậc I…
 CHĐBM cationic:
Chất hoạt động bề mặt cationic là CHĐBM có nhóm phân cực mang điện tích
dương ( -NR
1
R
2
R
3
+)
Vd: các muối ammonium bậc 4 như alkyl trimethyl ammonium chloride:
RN(CH
3
)
3
+Cl- …
 CHĐBM không ion:
Chất hoạt động bề mặt không ion ( NI) có những nhóm phân cực NI hóa trong
dung dịch nước. Phần kỵ nước gồm dây chất béo. Phần ưa nước chứa những nguyên tử
Oxy, Nitơ hay Lưu huỳnh không ion hóa.

Sự hòa tan của chất hoạt động bề mặt NI là do liên kết hydro giữa các phân tử nước
với một số phần ưa nước đặc biệt như eter của nhóm polyoxyetylen chẳng h
ạn (
hydrate hóa).
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 6
Vd:
• Các dẫn xuất của polyoxyetylen hay polyoxypropylen
• Các ester của đường
• Các alkanolamit …
 CHĐBM lưỡng tính:
Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính là những hợp chất có một phân tử tạo nên một
ion lưỡng cực.
Vd : acid cetylamilo-acetic trong môi trường nước cho hai thể:
C
16
H
33
-+NH
2
-CH
2
-COOH: CHĐBM cationic trong môi trường acid.
C
16
H
33
-NH-CH
2

-COO- : CHĐBM anionic trong môi trường kiềm
Dù sử dụng các nguyên liệu khác nhau nhưng để có thể sản xuất được những sản
phẩm bột giặt có đặc tính tối ưu, người ta phải tạo cho sản phẩm có những tính chất
với mức độ ngang nhau như: khả năng tẩy rửa, độ tạo bọt, độ hòa tan… Trong thực tế,
điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng phối hợp nhiều loại chất hoạt động bề mặt.
Tuy nhiên, chất hoạt động bề mặt chủ yếu và phổ biến nhất được phối chế trong các
đơn công nghệ sản xuất bột giặt hiện nay vẫn là LAS.
1.1.1.1.3. LAS ( Linear alkyl benzene sulphonate)
 Giới thiệu:
LAS được tạo thành từ phản ứng của một hợp chất hữu cơ chứa nhân thơm với một
tác nhân sulphonate hóa mạnh. Chất lượng sản phẩm của phản ứng tùy thuộc vào
những điều kiện sau:
• Sản phẩm sulphonate hóa có màu sáng.
• Cho hiệu suất cao, ít hàm lượng “free oil” ( các chất không bị sulphonate hóa).
• Chứa ít muối vô cơ nhất.
LAS được xem là CHĐBM khá tốt do giá thành thấp và là chất tẩy rửa khá linh
hoạt với thời gian hoạt động khá lâu. Nó cũng trong các sản phẩm tẩy rửa gia dụng
dạng lỏ
ng hay bột, hay trong các sản phẩm tẩy rửa công nghiệp.
Tùy theo yêu cầu của từng loại sản phẩm tẩy rửa, LAS được đưa vào đơn công
nghệ cùng với một số chất hoạt động bề mặt khác nhằm làm tăng hay giảm một số tính
năng của quá trình tẩy rửa.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 7
Vd: Đối với nước rửa chén bằng tay, yêu cầu của sản phẩm là độ hòa tan cao ở
nhiệt độ thường, nhiều bọt cũng như độ bền bọt phải tốt. Đối với bột giặt dùng cho
máy giặt, khả năng tẩy rửa lại có vai trò quan trọng hơn là độ bọt và độ hoà tan.
Chính vì vậy, nếu chỉ dùng một loại CHĐBM là LAS thì không thể tạo ra loại sản
phẩm có những tính năng tối ưu mà phải kết hợp nhiều CHĐBM khác nhau.

 Thành phần hoạt động ( AM: active matter):
Thành phần hoạt động của sản phẩm trung hòa ( LAS) thay đổi trong khoảng 40-
60% phụ thuộc vào tính chất lưu biến của loại acid sulphuric được trung hòa.
Trong điều kiện cụ thể của phần thực nghiệm, nguyên liệu sử dụng là LABSA (
Linear Alkyl Benzene Sulphonic Acid).
LABSA là một sulpho acid. Các sulpho acid là những acid mạnh, nên không chỉ
các muối của chúng với các cation hóa trị một mà cả các muối với cation hóa trị cao
hoạc ngay cả acid ở trạng thái tự do đều tan khá nhiều trong nước để tạo thành dung
dịch có tất cả các tính chất đặc trưng của dung dịch tẩy rửa. Do đó, có thể dùng chúng
làm chất tẩy rửa trong môi trường nước cứng ( có ion Mg
2+
, Ca
2+
) và cả trong môi
trường acid.
 Đặc tính của LAS:
Vì là acid mạnh nên phản ứng hoàn toàn với baz, phản ứng tỏa nhiều nhiệt, gây ăn
mòn nhôm đồng, hơi bốc ra khí SO
2
rất độc, có mùi hắc.
Một đặc tính khác của LABSA là làm khô, gây rát khi tiếp xúc với da.
Bảng 1.2: Tính chất vật lý của LABSA
Tên Linear Alkyl Benzene Sulphonic
Acid
Công thức hóa học C
18
H
29
SO
3

H
Khối lượng phân tử trung bình 326
Thành phần LABSA nguyên chất: >98%
H
2
SO
4
: ~1%
Chất không sulpho hóa: ~1%
Ngoại quan Màu hổ phách, sệt
Khối lượng riêng ( kg/m
3
) Nhiệt độ (
o
C) 30 40 50
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 8
Mạch thẳng 1050 1045 1040
Mạch nhánh 1075 1070 1060
Nhiệt dung riêng 1.6 kJ/kg
o
C
Độ dẫn nhiệt 0.13 W/m
o
C

LABSA đem trung hòa với Soda cho ra LASNa (thường gọi là LAS) – là một chất
hoạt động bề mặt rất tốt, khả năng tạo bọt tốt, tính tẩy rửa mạnh.
Bảng 1.3: Tính chất vật lý của LAS

Tên Linear Alkyl Benzene Sulphonate
Công thức hóa học C
18
H
29
SO
3
Na
Khối lượng phân tử trung bình 348
Ngoại quan Màu trắng đục, độ nhớt cao
Tỷ trọng Thay đổi theo AM, khoảng 1000 kg/m
3

Nhiệt dung riêng ( kJ/kg
o
C) AM % 35 40 45 50
Cp 3.3 3.2 3.1 3.0
Độ dẫn nhiệt ( W/m
o
C) AM % 35 40 45 50
Đdn 0.43 0.40 0.38 0.35

 Tỷ suất lượng chất hoạt động cần dùng:
Rất khó xác định tỷ suất hàm lượng CHĐBM cần dùng vì có nhiều yếu tố tác động
lên nó. Người ta thường xem xét các yếu tố sau:
• Tỷ trọng của sản phẩm.
• Loại chất xây dựng.
• Tính chất của chất xây dựng.
Vd:
Ở các nước đang phát triển, bột giặt thường chứa LAS khoả

ng 16-22% có tỷ
trọng khoảng 0.2-0.32.
Ở châu Âu, bột giặt có chứa phosphate có tỷ trọng khoảng 0.7 thì tỷ suất LAS
Na khoảng 8-12%.
Ở Nhật Bản, các nhà sản xuất thường phối LAS theo tỷ suất 25-35%.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 9
 Khả năng thay thế chất hoạt động bề mặt:
Hiện nay trên thế giới người ta chủ yếu dùng LAS để phối trong bột giặt. Tuy
nhiên, ở một vài nước phát triển, ngừơi ta đã chuyển sang dùng chất hoạt động bề mặt
dạng sulphate ( C
n
H
2n+1
OSO
3
Na) trong bột giặt vì lý do môi trường LAS có vòng
benzene nên phân hủy chậm.
Ngoài ra, trong bột giặt thường phối một lượng chất hoạt động bề mặt NI thích hợp
để tăng hiệu quả giặt tẩy hoặc thêm một lượng nhỏ xà phòng vào, vì sự hiện diện của
các chất này giúp phân tán tốt các chất hoạt động bề mặt chính làm tăng khả năng giặt
tẩy.
Trong phương pháp sản xuất bột giặ
t sấy phun thường, chất hoạt động bề mặt NI
và LAS gây một số cản trở và khó khăn do dễ phân hủy ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên
trong phương pháp sản xuất bột giặt đậm đặc NTD ( không tháp), người ta thấy rằng,
có thể sản xuất được sản phẩm có đặc tính như mong muốn chỉ với một vài chất hoạt
động bề mặt, thậm chí chỉ với một loại duy nhất là LAS.
1.1.1.2. Chất xây dựng ( Builders)

1.1.1.2.1. Chức năng
Thường khi giặt giũ, vấn đề được đặt ra là nguồn nước giặt thường chứa nhiều ion
Mg
2+
, Ca
2+
, có khả năng làm kết tủa các chất hoạt động bề mặt, làm giảm hiệu suất
giặt tẩy. Các ion này chủ yếu là do nguồn nước sử dụng là nước cứng, ngoài ra còn có
thể do các chất bẩn hay chất lắng có trong sợi vải trong quá trình giặt.
Việc khắc phục hiện tượng này là chức năng chính của chất xây dựng, mục đích để
tạo phức với ion Mg
2+
, Ca
2+
thành những hợp chất mới, tan được mà không ảnh hưởng
đến giặt tẩy. Ngoài ra, chất xây dựng còn có một số công dụng sau:
• Tạo tính kiềm cho môi trường giặt.
• Cung cấp một tác dụng đệm để duy trì pH của dung dịch giặt gần bằng với giá
trị mong muốn trong suốt thời gian giặt.
• Phân tán các phần tử chất bẩn.
Việc loại bỏ các ion Mg
2+
, Ca
2+
từ nước giặt có thể được thực hiện bằng một trong
ba cách sau:
• Tạo tủa:
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 10

Dùng một số muối như natri carbonate, natri orthophosphate hay natri silicate, các
muối này sẽ làm tăng tính kiềm cho nước giặt, tạo muối với các ion Mg
2+
, Ca
2+
. Tuy
nhiên, theo cách này sẽ làm cho vải bị thô ráp, xù xì do bị muối bám lên.
• Cô lập các ion Mg
2+
, Ca
2+
:
Tạo phức với các ion thành những hợp chất mới tan được mà không gây ảnh hưởng
đến quá trình giặt tẩy. Có rất nhiều tác chất có thể thực hiện nhiệm vụ này, nhưng loại
thông dụng và có khả năng hoạt động tốt nhất là STPP ( natri tri polyphosphate).
Ngoài ra còn có thể kể đến NTA ( nitrilo-acetate acid), EDTA ( ethylene diamine
acetic acid)…
• Trao đổi ion:
Dùng các loại zeolite tổng hợp tương tự như các loại zeolite dùng trong chất làm
mềm nước thông thường. Tuy nhiên, các zeolite này không trao
đổi nhiều với ion
Mg
2+
, Ca
2+
ở điều kiện thường và thường phải dùng phối hợp với nhiều loại chất xây
dựng khác.
Tuy nhiên, ta cũng cần tìm hiểu thêm về một số chất xây dựng thông dụng khác.
1.1.1.2.2. Một số chất xây dựng thông dụng
 Tripolyphosphate:

Trên 25 năm trở lại đây, STPP đã có mặt trong các sản phẩm tẩy rửa ở nhiều quốc
qia trên thế giới với vai trò là chất xây dựng. S
ở dĩ có điều này là do STPP có một số
ưu điểm hơn các chất xây dựng khác như sau:
• STPP có khả năng làm mềm nước tốt, trợ giúp cho sự thấm ướt vải và giặt tẩy.
• STPP giúp khống chế môi trường kiềm của nước giặt và phân tán các chất bẩn
trong khi giặt. Vì vậy, nó có tác dụng chống tái bám.
• STPP có khả năng tạo dạng tinh thể STP-hexa hydrate rất bền, có tác độ
ng đến
chất lượng ngoại quan của bột giặt.
Ngoài ra, STPP còn có chức năng phụ là có khả năng cải tiến hiệu quả của các chất
hoạt động bề mặt anion và không ion. Quan trọng nhất là sự giảm CMC của sức căng
bề mặt có tác động làm tăng độ hòa tan của chất hoạt động bề mặt.
STPP tồn tại ở hai dạng tinh thể, thường gọi là dạ
ng I và dạng II.
• Dạng I : STPP thu được từ quá trình nung vôi ở nhiệt độ 450 -500
o
C. Dạng này
hydrate hóa nhanh trong lúc phối trộn.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 11
• Dạng II: STPP thu được từ quá trình nung vôi ở nhiệt độ thấp hơn khoảng
350
o
C. Dạng này hydrate hóa rất chậm nhưng để lâu được nơi nóng ẩm.
STPP thương mại thường là hỗn hợp của hai dạng trên, chứa khoảng 70% dạng II
và 30% dạng I. Cả dạng I và II đều có thể cho ra một dạng tinh thể hexahydrate như
nhau: STP 6aq ( STP 6H
2

O).
Sự hydrate hóa STPP trong dung dịch tỏa nhiệt mạnh, nhiệt phát ra khoảng 67
kJ/mole đối với dạng I và 59 kJ/mole đối với dạng II. Cơ chế của quá trình hydrate hóa
STPP trong dung dịch có thể được tóm tắt như sau:
• STPP khan hoà tan trong dung dịch tạo dung dịch quá bão hòa. ( khả năng hòa
tan của STPP khan tốt hơn tinh thể STP 6H
2
O )
• Hình thành nhân của tinh thể STP 6 H
2
O trong dung dịch quá bão hòa.
Nhân này sẽ lớn dần hình thành các tinh thể STP6H
2
O với các kích thước khác
nhau.
Các hiện tượng này sẽ làm giảm độ quá bão hòa và tạo nên một cân bằng giữa
STPP trong dung dịch và các tinh thể STP 6H
2
O.
Khả năng hydrate hóa của STPP sẽ ảnh hưởng đến kích thước của tinh thể STPP
6H
2
O. Điều này cũng có tác động đến một số đặc tính vật lý của bột sau khi sấy phun
như độ chảy, ngoại quan và khuynh hướng đóng bánh.
STPP dạng khan qua quá trình sấy phun không bị phân hủy. Các tinh thể STP
6H
2
O qua quá trình sấy phun bị phân hủy thành TSP ( tri natri phosphate – Na
3
PO

4
)
không có tác dụng trong bột giặt và TSPP ( tetra natri pyro phosphate – Na
4
P
2
O
7
) tính
năng không bằng STPP.
STPP có tính kiềm do có chứa nhóm Na
2
O trong phân tử. Dung dịch STPP 1% có
pH 9.8-10.
Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm vừa nêu, STPP cũng tác dụng không tốt đối
với môi trường. Điều này có thể được giải thích như sau:
Ở các ao hồ đôi khi xuất hiện hiện tượng nghẽn bùn do thiếu chất dinh dưỡng làm
ảnh hưởng đến đời sống sinh vật. Khi nước sông và nước mưa đem đến chất dinh
dưỡng, tảo và các loại thực vật khác t
ăng trưởng, đây là hiện tượng giàu dinh dưỡng.
Hiện tượng này thường do việc thải ra một lượng lớn chất thải ở cống đổ vào các con
sông làm ứ đọng một lượng lớn chất dinh dưỡng trong ao hồ. Sự giàu chất dinh dưỡng
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 12
sẽ dẫn đến sự bùng nổ sinh trưởng của tảo đi đôi với việc sản sinh oxy. Đến cuối thời
kỳ sinh trưởng, đa số tảo sẽ chết và vi khuẩn sẽ tận dụng nguồn thức ăn này để phát
triển. Quá trình này đòi hỏi phải có lượng oxy khá lớn. Do đó, sự phân hủy trên xác
tảo có tác động mạnh đến các loại sinh vật khác. Hậu quả là nướ
c trong các ao hồ sẽ

chuyển từ môi trường háo khí sang môi trường yếm khí, thiếu oxy hòa tan trong nước
làm cho cá và các sinh vật khác bị chết hàng loạt. Trong môi trường yếm khí, các vi
khuẩn yếm khí sẽ hoạt động mạnh và có thể tạo độc tố và tạo những hợp chất chứa lưu
huỳnh có mùi khó chịu làm cho nước bị nhiễm độc và hôi thối.
Đã có rất nhiều tranh cãi xung quanh việc chất nào là nhân tố chính gây ra hiện
tượng này, photpho, nitơ hay ngay cả
carbon, nhưng kết luận cuối cùng thì photpho là
nguyên nhân chính. Nguyên tố photpho có mặt trong sông và hồ là chất thải từ phân
người và từ việc tiêu nước trong nông nghiệp cũng như từ nước thải của các sản phẩm
giặt tẩy.
Tại nhiều nước phương Tây, người ta đã cấm các sản phẩm tẩy rửa có photpho,
nhưng thực tế thì lệnh cấm này hầu như không có hiệu quả bởi lẽ l
ượng photpho từ các
nguồn khác như nước thải trong nông nghiệp hay từ con người chiếm đến 2/3 tổng
lượng photpho thải bỏ.
Một giải pháp cho vấn đề này là làm lắng photpho bằng cách cho vào mỗi nhánh
sông khoảng 20g sắt dưới dạng muối trên 1m
3
nước sông thì thấy rằng lượng photpho
giảm xuống còn khoảng 0.5ppm – nồng độ có thể làm giảm thiểu hiện tượng giàu dinh
dưỡng và đã được thực hiện hiệu quả ở Thụy Điển.
Bảng 1.4: Tính chất vật lý của STPP
Tên Natri tripolyphosphate
Công thức hóa học Na
5
P
3
O
10

Khối lượng phân tử 368
Thành phần P
2
O
5
: 57.60%
Na
2
O : 42.20%
Phân tử ngậm nước STP 6H
2
O
Độ hòa tan ( trong 100g nước) Ở 20
o
C : 12.9g
Ở 40
o
C : 13.7g
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 13
Kích thứơc hạt ( μm) 50-100
Tỷ trọng ( kg/m
3
) 1150
Tỷ lệ dạngI/ dạngII 1/99 – 50/50
 Zeolites:
Từ những năm 70, xu hướng sử dụng zeolite làm chất xây dựng trong bột giặt đã
tăng lên đáng kể, thông dụng nhất là zeolite A.
Zeolite A có cấu trúc tinh thể với nhiểu lỗ xốp. Nhờ điểm đặc biệt này, các ion

Natri chứa bên trong cấu trúc của nó có độ linh động cao và có thể dễ dàng trao đổi
với các ion trong nước cứng, đặc biệt là Canxi.
Chức năng chính của zeolite A là làm mềm nước giặt b
ằng cách làm giảm nồng độ
Canxi và Magne. Khả năng hoạt động của zeolite A sẽ được tăng cường bằng cách
thêm vào một lượng nhỏ các chất hòa tan được trong nước, được gọi là chất trợ xây
dựng, thường là polycarboxylate.
Ngoài ra, zeolite A còn giúp tạo sự ổn định về các tác nhân làm trắng trong các sản
phẩm tẩy rửa.
Tùy theo kích thước phần tử zeolite A, nó có thể gây bụi, người sử dụng nên tránh
hít phải. Vì không hòa tan được nên zeolite A không hút ẩm và không bị đóng bánh.
Tuy nhiên, khả năng giặt tẩy của các sản phẩm dùng chất xây dựng là zeolite A
kém hơn là các sản phẩm chứa phosphate vì chúng không tan được, khả năng xử lý ion
Canxi, Magie kém, khả năng chống tái bám kém.
1.1.1.3. Các tác nhân tẩy trắng hóa học
1.1.1.3.1. Chức năng
Người ta thường dùng các tác nhân tẩy trắng hóa học trong bột giặt để cải thiện khả
năng tẩy trắng cho bột bằng cách loại bỏ các tạp chất màu hữu cơ trên vải bằng phản
ứng hóa học. Các phản ứng này tương ứng với sự oxy hóa hoặc khử oxy làm phân hủy
không đảo ngược được các hệ thống tạo màu. Phương cách này đòi hỏi sự sự phân hủy
hoặc biến đổi các nhóm tạo màu và các thể màu thành các hạt nhỏ hơn và dễ tan hơn
để có thể loại chúng dễ dàng.
Người ta chia các tác nhân tẩy trắng hóa học làm ba loại:
• Các tác nhân kh
ử oxy ( như các sulfit và bisulfit).
• Các hợp chất của chlor.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 14
• Các hợp chất có khả năng giải phóng oxy tự do.

Trong đó, các hợp chất khử oxy có khả năng hoạt động tốt nhưng lại bất tiện do hơi
của chúng rất khó giữ bằng dầu thơm nên ít được sử dụng trong công nghệ sản xuất
chất tẩy rửa.
Các hợp chất của chlor có một số thuận lợi nhờ khả năng hoạt động
ở nhiệt độ thấp
và nồng độ thấp đồng thời cũng có giá thành thấp nhưng lại gây ra một số vấn đề khi
sử dụng như ảnh hưởng đến màu nguyên thủy của vải, làm mục một số sợi tự nhiên và
làm vàng chất hồ vải. Do đó việc sử dụng các hợp chất của chlor cũng rất ít.
Hiện nay, các hợp chất có khả năng giải phóng oxy tự do được sử dụng phổ biến
nhất, có thể kể đến như perborate, percarbonate, oxy già…
Trước tiên, ta hãy nghiên cứu cơ chế làm trắng của các tác nhân này.
1.1.1.3.2. Cơ chế làm trắng
Các vết bẩn trên quần áo được chia làm ba loại:
• Vết bẩn nhờn ( dầu, mỡ…).
• Vết bẩn là chất đạm ( máu, trứng…) và các vết không béo ( trái cây, chè,
càphê…).
• Vết bẩn dạng hạt.
Các vết bẩn dầ
u mỡ, chất đạm và dạng hạt được loại trừ tuần tự bởi các chất hoạt
động bề mặt, chất xây dựng và các enzyme. Vết bẩn không béo sẽ được loại trừ bởi
chất khử oxy hoặc chất oxy hóa.
Xét cơ chế tẩy trắng đối với nước oxy già:
Nước oxy già là một acid yếu trong dung dịch nước, có pKa = 11.75. Nước oxy già
không phân giải và tương đối ổn định. Vì vậy, m
ọi dung dịch oxy già bán trên thị
trường được đưa về pH acid.
Trong môi trường kiềm, nước oxy già có hai khả năng:
• Phân giải thành acid – kiềm:
H
2

O
2
HOO
-
+ H
+

• Bị biến đổi:
2H
2
O
2
H
2
O + O
2

Phản ứng phân giải tạo anion perhydroxyt HOO
-
là phản ứng làm trắng.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 15
Màu của các vết bẩn là do sự hiện diện của nối đôi phối hợp trong phân tử tanin.
Sự tẩy trắng là lấy đi những nối đôi phối hợp của những chất màu dính vào sợi. Điều
này có thể thực hiện được bằng cách tạo nối đôi mới ( trường hợp khử oxy) hay cắt
những nối đôi không bão hòa để sản sinh những phân tử nhỏ
mới ( trường hợp oxy
hoá).
Sự cắt phân tử vết bẩn có thể thực hiện được bởi sự tấn công vào nhân ở những nơi

tích điện kém theo cơ chế sau:

Liên kết - O – O – của anion perhydroxyl có thể bị cắt đứt và phóng thích nguyên
tử oxy hoạt tính. Nguyên tử oxy này có thể ghép vào một liên kết đôi để cho một
epoxit, chất này sau đó bị thủy phân để tạo một diol.
Như vậy, oxy già và các hợp chất oxy hóa khác ( perborate, percarbonate…) có thể
bẻ gãy các liên kết đôi trong chất màu bằng sự oxy hóa.
1.1.1.3. Một số chất tẩy trắng hóa học thông dụng
 Perborate:
Perborate được sử dụng làm tác nhân tăng trắng t
ừ lâu ở châu Au. Trong những
năm 80, việc sử dụng perborate đã lan sang nhiều nước khác như Hoa Kỳ, các nước
Nam Mỹ và châu Á.
Perborate có công thức là: NaBO
3
.4H
2
O hay NaBO
2
.H
2
O
2
.3H
2
O chứa khoảng 10%
oxy hoạt tính. Nhược điểm của perborate là chỉ hoạt động tốt ở 80 -100
o
C. Ở độ ẩm
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 16
nhỏ, NaBO
3
.4H
2
O sẽ dehydrate hóa dần dần thành NaBO
3
.2H
2
O ở 20
o
C. Trên 90%
RH, NaBO
3
.4H
2
O sẽ hấp thu nước và đóng rắn.
Cần bảo quản perborate trong môi trường khô ráo, tránh nắng và giữ nhiệt độ dưới
25
o
C. Vật liệu chứa perborate có thể là nhựa, gốm đá hay các vật liệu được tráng lớp
nhựa bên trong.
Bảng 1.5: Tính chất vật lý của Natri perborate
Tên Natri perborate
Công thức hóa học NaBO
3
.4H
2
O

Khối lượng phân tử 154
Ngoại quan Tinh thể hoặc bột, màu trắng,
không mùi
Nhiệt độ đông đặc (
o
C) 63
Hydrate NaBO
3
.H
2
O ( trên 40 )
Độ hòa tan ( trong 100g nước) 40
o
C 6.5g
60
o
C 29.1g
Tỷ trọng ( kg/m
3
) 720-800

 Percarbonate:
Natri percarbonate ( Na
2
CO
3
.1,5 H
2
O
2

) được kết hợp dùng như một tác nhân tẩy
trắng chất tẩy rửa dạng NSD.
Ưu điểm:
• Độ hòa tan tốt.
• Tỷ suất oxy hoạt tính cao.
• Đa chức năng: nguồn H
2
O
2
và kiềm.
• Không gây ô nhiễm.
Nhược điểm:
Percarbonate dễ bị phân hủy bởi ẩm trong không khí. Ở nhiệt độ trên 25
o
C kết hợp
với ẩm tự do trong không khí có thể làm cho sự phân hủy mạnh hơn. Hơi nóng và
nước giải phóng trong khi phân hủy còn mạnh hơn phản ứng và trong một số trường
hợp đặc biệt khác, sự phát sinh nhiều hơi nước, oxy và nhiệt sẽ xảy ra cùng với sự hình
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 17
thành Natri carbonate. Nếu có các vật liệu dễ bắt cháy ở gần như mùn cưa, rơm, giẻ …
có thể gây cháy.
Cần bảo quản percarbonate ở nhiệt độ thấp, khoảng dưới 25
o
C và độ ẩm dưới 60%
RH trong các vật chứa bằng PVC, PE, thủy tinh… hay có thể chứa percarbonate trong
bình chứa bằng thép không gỉ.
Cả Natri perborate và percarbonate đều không thể sấy phun và chỉ được cho vào
sau khi thổi bột xong.

Bảng 1.6: Tính chất vật lý của Natri percarbonate
Tên Natri percarbonate
Công thức hóa học Na
2
CO
3
.1,5 H
2
O
2

Khối lượng phân tử 157
Độ tinh khiết Chứa khoảng 16% oxy hoạt động
Kích thước hạt ( μm) 720
Tỉ khối ( g/l) 850-1050
Độ chảy ( ml/s) 140

 H
2
O
2
(oxy già):
Oxy già được phun vào để tẩy các chất màu trong LASNa. Sự có mặt của oxy già
trong bột giặt ngoài việc làm cho bột có ngoại quan đẹp hơn còn giúp cho hạt bột giặt
tơi xốp hơn và có độ chảy tốt hơn.
H
2
O
2
dễ phân hủy thành H

2
O và O
2
nhất là khi đun nóng, chiếu sáng, xúc tác…
Vì vậy H
2
O
2
thường được bảo quản bằng cách cách ly với ánh sáng, để nơi mát và
có thêm chất ức chế.
Bảng 1.7: Tính chất vật lý của oxy già
Tên Nước oxy già
Công thức hóa học H
2
O
2

Ngoại quan Chất lỏng, sánh như sirop
Độ tan Tan vô hạn trong nước



THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 18
Bảng 1.8: Tỷ suất oxy hoạt tính của một số chất tẩy trắng hóa học
Tên chất Tỷ suất oxy hoạt tính (%)
Dd H
2
O

2
35% 16.5

1.1.1.4. Các tác nhân tẩy trắng quang học
Các chất tẩy quang học có nhiều cấu trúc hóa học khác nhau. Các hệ thống thích
hợp nhất được xây dựng từ những cấu trúc thơm hay thơm không đều kết liền với
nhau, hoặc trực tiếp, hoặc do trung gian của những cầu ethylene.
Ví dụ:

Các chất tẩy quang học dùng trong bột giặt là các dẫn xuất của acid 4 –4’-
diaminostilben 2,2’ disulfonic với cấu trúc sau:

Người ta cũng sử dụng những “chất siêu tẩy quang học” như Tinopal, Blankophore
có những đặc tính sau:
• Hòa tan ở nhệt độ lạnh tốt hơn.
• Ổn định tốt đối với các tác nhân oxy hóa.
• Ổn định tốt đối với ánh sang.
• Làm cho bột trắng hơn.
1.1.1.5. Các enzyme
Các enzyme đã trở thành một trong những thành phần chính thêm vào công thức
tẩy rửa khoảng nửa thập kỷ gầ
n đây, với những lý do sau:
• Sự phát triển của các loại bột đậm đặc và lỏng: lượng enzyme được đưa vào
đơn công nghệ ở tỷ suất thấp nhưng đem lại hiệu quả cao.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 19
• Các thói quen cùa người tiêu dùng đã thay đổi. Trước kia, người ta giặt quần áo
chỉ để làm sạch. Ngày nay, người ta còn quan tâm đến việc giữ “mới” trong thời
gian càng lâu càng tốt, do đó, sự có mặt của enzyme được đáng giá cao.

• Tính không gây hại của enzyme đối với môi trường.
Các enzyme là những hợp chất rất phức tạp chứa nitơ của các loại protein làm xúc
tác cho các phản ứng khác nhau trong hóa học vi sinh. Một số phản ứng xả
y ra trong
các cơ thể sống hữu cơ, nhưng một số khác xảy ra trong các hệ “không sống” ( non-
living) như tinh bột chuyển hóa thành đường trong công nghiệp sản xuất thức uống có
cồn. Từ những năm 60, người ta đã rất quan tâm đến các loại enzyme dùng trong bột
giặt như:
• Protease: thủy phân các vết bẩn có nguồn gốc protein.
• Lipase: tác động lên các vết dầu mỡ, thủy phân các glycerit không hòa tan.
• Amylase: thủy phân các vế
t bẩn tinh bột.
• Cellulase: thủy phân các vết bẩn có nguồn gốc cellulose.
Các enzyme cần có một khoảng thời gian để hoạt động và chỉ có thể hoạt động ở
nhiệt độ dưới 55
o
C, ở nhiệt độ cao hơn, chúng sẽ bị phân hủy. Trong các loại enzyme
trên thì protease được chú ý nhiều nhất.
Các enzyme dùng trong bột giặt được chiết bằng công nghệ lên men nước thịt ở
dạng bột có thêm vào một số muối vô cơ để làm loãng. Tuy nhiên, sự chiết này không
thể được kết hợp trong bột NSD vì hai lý do:
• Hoạt động của các enzyme sẽ bị phá hủy nhanh chóng do ảnh hưởng của các
thành phần khác, đặc biệt là perborate.
• Quá trình chiết sinh ra rất nhiều bụi gây độc và kích thích da.
Thời gian cần thiết để các enzyme hòa tan trong nước để được dung dịch 95% ở
25
o
C là khoảng 5 phút.Tỷ trọng của các enzyme dạng bột khoảng 1000kg/m
3
và các

phần tử có kích thước từ 300-1500 μm.
Bảng 1.9: Những chỉ dẫn về các loại enzyme theo pH và nhiệt độ
Enzyme pH Nhiệt độ (
o
C)
Protease:
• Alcalaza
7-9.5
9-10.5
10-65
10-65
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 20
• Savinaza
• Everlaza
• Esperaza
9-10.5
10-11.5

10-65
40-75

Amylaza:
• Termamyl
• Ban
8-11.5
7-9.5

10-90

10-40

Lipaza:
• Lipolase
7-11 5-45
Cellulaza:
• Celluzym
• Carezym
7-9.5
7-10.5

20-70
20-55


1.1.1.6. Một số thành phần khác
1.1.1.6.1. Sođa ( Natri carbonate – Na
2
CO
3
) :
Soda được sử dụng trong sản xuất bột giặt để:
• Trung hòa LABSA thành LASNa, trung hòa cả H
2
SO
4
trong LABSA.
• Là chất xây dựng tạo môi trường kiềm để thủy phân các chất bẩn có nguồn gốc
dầu mỡ, mồ hôi.
• Làm mềm nước ( bằng cách tạo tủa với các ion Ca

2+
, Mg
2+
tạo muối carbonate
tương ứng).
Trong thương mại, soda thường ở dạng bột màu trắng gồm hai loại: hạt nhẹ và hạt
nặng. Soda khan hút ẩm và có thể kết hợp với CO
2
tạo NaHCO
3
ở dạng cục và tinh
thể.
Bảng 1.10: Tính chất vật lý của Soda
Tên Natri carbonate ( soda)
Công thức hóa học Na
2
CO
3

Khối lượng phân tử 106
Thành phần
• 99% Na
2
CO
3
.

• 1% gồm: NaHCO
3
( nhiều nhất),

CaCO
3
, Na
2
SO
4
, NaCl, MgCO
3

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 21
Hydrate
• Na
2
CO
3
.10H
2
O ( <32
o
C)
• Na
2
CO
3
. 7H
2
O ( 32-35
o

C)
• Na
2
CO
3
. 1H
2
O ( 35-100
o
C)
Độ hòa tan ( trong 100g nước)
• 30
o
C 38.4g Na
2
CO
3
.10H
2
O
• 34
o
C 47.9g Na
2
CO
3
. 7H
2
O
• 50

o
C 47.6g Na
2
CO
3
. 1H
2
O
Kích thước phần tử ( μm)
• Hạt nhẹ 150
• Hạt nặng 530
Tỷ khối ( kg/m
3
)
• Hạt nhẹ 480
• Hạt nặng 960
Nhiệt hòa tan ( kJ/mol) 23.4

1.1.1.6.2. Natri sulphate ( Na
2
SO
4
)
Natri sulphate được sử dụng trong bột giặt chủ yếu như là chất độn để hạ giá thành
nhưng nó có thể ảnh hưởng đến độ bền của hệ keo. Mặt khác, nó là chất điện ly mạnh,
có tác dụng làm tăng khả năng tẩy rửa.
Trong thương mại, natri sulphate có hai loại: khan và ngậm nước. Trong đó loại
ngậm nước được dùng trong công nghệ sản xuất bột giặt NSD.
Natri sulphate
đóng bánh ở nhiệt độ dưới 32

o
C.
Bảng 1.11: Tính chất vật lý của natri sulphate
Tên Natri sulphate
Công thức hóa học
• Na
2
SO
4

Khối lượng phân tử
• 142
Hydrate
• Na
2
SO
4
.10H
2
O ( <32.4
o
C)
• Na
2
SO
4
. 7H
2
O ( <24.4
o

C)
Độ hòa tan ( trong 100g nước)
• 40
o
C 48.7g Na
2
SO
4

• 80
o
C 43.6g Na
2
SO
4

Kích thước phần tử ( μm)
• ~250
Tỉ khối ( kg/m
3
)
• 1100-1500

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 22
1.1.1.6.3. Methyl cellulose và carboxy methyl cellulose natri ( CMC Na)
Methyl cellulose dùng trong bột giặt như một tác nhân chống tái bám trên vải sợi
tổng hợp và trợ giúp hoạt tính của chất tẩy rửa. Methyl cellulose hoà tan trong nước
lạnh, có kích thước phần tử khoảng 0.3-0.5 mm, tỷ trọng khoảng 400-500 g/l.

CMC Na có thể phân tán tốt trong hỗn hợp bột nhão (slurry) trong phương pháp
sấy phun và cũng được dùng trong công nghệ sản xuất bột giặt không tháp.
CMC Na hấp thu ẩm từ không khí, vì vậy, nó rất dễ đóng bánh. Do đó, cầ
n bảo
quản CMC Na trong môi trường khô ráo, thoáng mát.
Lượng CMC Na thường dùng trong bột giặt khoảng 1-2%.
Bảng 1.12: Tính chất vật lý của CMC Na:
Tên Natri carboxy methyl cellulose (CMC Na)
Công thức hóa học R-OCH
2
COONa
Ngoại quan Dạng bột trắng, không mùi
Tỷ khối ( g/l) 400-700
Kích thước phần tử ( mm) 0.3-0.4

1.1.1.6.4. Hương, màu
Hương và màu thường được cho vào bột giặt sau khi đã hoàn thành giai đoạn trộn.
Việc lựa chọn mùi hương thích hợp rất quan trọng vì đây cũng là một trong những tiêu
chí thu hút được người tiêu dùng.
1.1.2. Phân loại bột giặt
1.1.2.1. Bột giặt truyền thống
Bột giặt “truyền thống” hay còn gọi là bột giặt “quy ước” hay “cổ điển” là loại bột
giặt có đặc tính chính là các thành phần ph
ụ chiếm tỷ lệ rất cao ( chất trợ giúp cho quá
trình, chất độn …) vì vậy có tính năng tẩy rửa thấp.
Tỷ trọng của chúng thay đổi trong khoảng 200 g/l ~700 g/l.
Bột giặt truyền thống gồm có hai loại sản phẩm dành cho hai đối tượng sử dụng
khác nhau:
• Tạo bọt ( thường dùng cho giặt tay).
• Không tạo bọt ( thường dùng cho máy giặt).

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 23
1.1.2.1.1. Bột giặt có tạo bọt
Các chất hoạt động bề mặt dùng trong loại bột giặt này phần lớn là loại anionic
như: LAS, PAS. Các CHĐBM NI đôi khi được thêm vào với lượng thấp hơn 4 -5 lần
so với CHĐBM anionic.
Lượng chất xây dựng được dùng với mức độ tùy thuộc vào độ cứng của nước, loại
vết bẩn cũng như giá thành, thông thường người ta thường dùng STPP, Natri Silicate,
Natri Carbonate.
Các thành ph
ần phụ khác như Natri Sulphate, Calcit … giúp bổ túc công thức, tăng
tỷ trọng và giảm giá thành. Các thành phần khác như chất tẩy quang học, enzyme…
chiếm hàm lượng rất nhỏ.
Ví dụ về công thức bột giặt tạo bọt:
CHĐBM anionic 15-30
CHĐBM NI 0-3
STPP 3-20
Silicate Natri 5-10
Carbonate Natri 0-15
Bentonit/ Calcit 0-15
Enzyme, chất tẩy quang học, hương, CMCNa +
Nước v/đ100
1.1.2.1.2. Bột giặt không tạo bọt
Ở loại bột giặt này, các thành phần cũng tương tự
như loại tạo bọt, điểm khác biệt
giữa chúng là có sự hiện diện của các tác nhân chống bọt.
Ví dụ về công thức bột giặt không tạo bọt:
Có phosphate Không có phosphate

CHĐBM anionic 10-20 10-20
CHĐBM NI 0-5 0-5
Xà phòng 0-2 0-2
STPP 15-30 -
Zeolite - 15-30
Carbonate Natri 5-15 5-20
Silicate Natri 5-15 5-15
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 24
Perborate Natri 0-15 0-15
Enzyme, chất tẩy quang học,
hương
+ +
Nước v/đ100 v/đ100

1.1.2.2. Bột giặt đậm đặc
Trong nhiều năm qua, trên thị trường chỉ có các sản phẩm bột giặt truyền thống,
nhưng ngày nay, theo xu thế phát triển kinh tế của thế giới, những yêu cầu về những
loại bột giặt có khả năng tẩy rửa tốt hơn, tỷ trọng cao hơn với nhiều tính năng đa dạng
hơn đã dần dần hình thành.
Vì v
ậy, các nhà sản xuất cũng cho ra đời những sản phẩm có tỷ trọng cao hơn bằng
nhiều phương pháp khác nhau. Qua nhiều năm sau, công ty KAO của Nhật Bản đã
tung ra thị trường một loại bột giặt đậm đặc với tỷ trọng cao tạo ra một xu hướng phát
triển mới cho thị trường bột giặt.
Bột giặt đậm đặc có đặc điểm phối trộn như sau:
• Gia tăng tối đa các thành phần hoạt động ( giảm thiểu luợng chất độn)
• Tăng tỷ trọng lên đến 600-900 g/l thậm chí 1000 g/l
Chính vì vậy, bột giặt đậm đặc hội tụ các ưu điểm sau:

• Đối với người tiêu dùng
o Một sản phẩm thực tiễn ( dễ dàng vận chuyển, lưu trữ và định lượng).
o
Một kỹ thuật công nghệ mới mẻ có tính cách mạng về giặt tẩy có được
mọi ưu điểm của các bột giặt sản xuất theo công nghệ sấy phun mà không
vấp phải những điều bất thuận tiện của các bột pha trộn khô và được sử
dụng đến ngày nay nhờ phương thức sản xuất mới.
• Đối với việc buôn bán:
o Ít choán ch
ỗ để trưng bày và lưu trữ các sản phẩm
o Thu được lợi nhuận cao
• Đối với nhà sản xuất:
o Đi tiên phong trên một thị trường thật sự đổi mới.
o Lợi nhuận cao hơn ( ít bao bì hơn, giá phân phối sản phẩm thấp hơn).
o Một bước tiến quan trọng hơn trong việc giảm gây ô nhiễm môi trường.
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BỘT GIẶT NĂNG SUẤT 12 000 TẤN/NĂM

GVHD: KS. Phạm Quỳnh Thái Sơn 25
 Nguyên tắc thành lập công thức bột giặt đậm đặc:
Để thành lập công thức cho các sản phẩm đậm đặc, người thành lập công thức phải:
• Loại bỏ bất cứ thành phần nào thật sự không ích lợi cho khả năng hoạt động của
sản phẩm (các chất hay tác nhân phục vụ cho hoạt động tẩy rửa như sulphat
natri chẳng hạn).
• Giảm lượng n
ước trong sản phẩm. Người ta thường dùng perborate mono
hydrate hơn là perborate tetra hydrate cổ điển.
• Dùng các nguyên liệu đậm đặc nhất mà các phương pháp đo đạc cỡ hạt lần lượt
giúp lấp đầy tất cả các “khoảng trống” , và phủ đầy phần bên trong của các hạt
rỗng.
Tuy nhiên, để có được bột giặt đậm đặc cần lưu ý hai yếu tố:

• Sự gia tăng các thành phần có hoạ
t tính trong công thức và loại tối đa các chất
độn và nước.
• Sự gia tăng tỷ trọng của bột giặt.
Trong đó, vấn đề chính vẫn là gia tăng hàm lượng chất hoạt động bề mặt.
Ví dụ về công thức bột giặt đậm đặc:
Có phosphate Không có phosphate
LAS Natri 12-15 7-15
NI 4-8 5-12
Xà phòng 0-2 1-3
STPP 20-25 -
Zeolite 0-5 25-30
Carbonate Natri 12-20 10-15
Silicate Natri 3-7 0.5-1
Sulphate Natri 0-2 -
Perborate 0-15 12-18
TAED 4-8 5-8
CMC Natri 0.5-1.5 0.4-1
Chất tẩy quang học 0.15-0.30 0.1-0.25
Enzyme ( protease, lipaza) ++ ++