粉粒状清洗剂制造方法

　　粉粒状清洗剂的制造方法有吸收法、干燥混合法、喷雾干燥法、固相中和法、转鼓干燥法以及近年来MeccanicheModeme公司新开发的方法。

1.喷雾干燥法

　　喷雾干燥法是将活性物单体和助剂调制成一定黏度的料浆，然后将料浆通过高压泵和喷射器喷射成雾状粒子，使粒子与200〜300乞的热风接触，在短时间内成为干燥的粒子。此法按料浆粒子与热风接触的方式，分为顺流式和逆流式。

　　在合成清洗剂工业中，喷雾干燥法占有极重要的地位，世界约8。％的粉状合成清洗剂是靠该法生产出来的。其工艺流程大致分为三道工序：预处理工序、干燥工序和后处理工序。

　　预处理工序是将表面活性剂与有机的和无机的洗涤助剂进行混合配料,配料的水分含量一般为30%-50%,最好能使料浆中固体物的浓度尽可能的降低，以提高料浆的均一性，所配料浆的温度多数控制在50~8。乞的范围，为防止加压喷嘴小孔的堵塞，应采用过滤装置，滤除料浆中不溶的或粒度过大的固体物。于燥工序包括喷雾器、干燥塔、热风发生炉、送排风机以及集尘装置等设备。喷雾器中常采用涡旋式或离心式加压喷嘴，在压力下可使料浆呈旋转运动，喷成中空的圆锥形粉状颗粒，喷嘴的孔径由所需产品的粒度决定。在通常情况下，为使粉状合成清洗剂的颗粒粒径达到500〜550呻，便要使干燥塔中料浆雾滴的直径控制在400jxm左右，为此，多采用孔径为2.4~3.0mm和压力0.3~0.4MPa的喷嘴。

　　干燥工序中最重要的设备是干燥塔，该塔一般高30m、直径5.5-6.5m,塔内的结构形式常随生产的粉状合成清洗剂的不同而异，如对重垢型的粉状产品，宜采用对流式加压喷嘴形式；对轻垢型的粉状产品，宜采用并流式加压喷嘴形式。一般每塔安置10~2。只喷嘴，这些喷嘴安装在距塔顶2~3m处。增加喷嘴的数量，能提高喷淋密度，改善料浆雾滴在干燥塔截面上的均匀分布，以提高面积蒸发强度。

　　在正常情况下，干燥塔的热空气的入口温度为30。乜，在干燥塔内的温度为250乞左右，料浆雾滴在该温度下干燥成细粒产品，过高的塔内温度会使粉状产品的组分在塔内热壁上过热而变成难溶物。

　　料浆雾滴在干燥塔内完成干燥后，细粒产品的出塔温度为50~80乞，出塔的细粒需用较低温度的空气进行冷却老化，该空气温度一般控制在30乞左右。冷却老化处理的目的在于促使细粒产品中各助洗剂的晶化作用，将细粒中的水分保持为一种稳定的形态。因为细粒中的水分含量常与产品的溶解度和结团性有关。冷却老化时间短，使细粒中水分含量过少促使产品的吸潮速度加快，很容易发生结团现象，这就是后处理工序所需达到的一个重要目的。后处理工序还包括将冷却老化的粉状颗粒进行筛分、加香以及添加各种可以提高洗涤性能的添加物，然后包装、入库。

　　喷雾干燥法尽管沿用已久，但却存在不少严重问题，如建厂投资大，尤其是干燥塔系统的投资更高，大约占建厂投资的10%O同时，干燥塔内的料浆雾滴需要蒸发掉大量的水分，导致该法能耗特别高。高温蒸发又使料浆雾滴中有些组分遇热而分解，或者造成喷雾困难，如过硼酸钠遇稍高的温度就会分解失去原子氧；脂肪醇硫酸钠于100乞开始分解；三聚磷酸钠在高温时也易分解；,非离子表面活性剂则易引起喷雾困难，且易使粉状合成清洗剂发黏，一方面黏附塔壁，另一方面使产品流动性差。喷雾干燥法所得产品的表观密度较小，这与向高密度发展的趋势相违背，造成包装过大。最后，进入干燥塔的热空气流会将塔内已干燥的粉尘产品带入大气中，造成空气污染。由于这些问题，已使喷雾干燥法面临被淘汰的危险。

2・其他方法

　　(1)简单吸收法。简单吸收法生产粉剂的工艺过程是，先将干燥组分投入混合器内，在搅拌下通过喷嘴将溶液缓缓泵入或注入，喷到粉剂上。溶液的加料速度必须调节到使液体达到粉剂表面时即被吸收，否则将形成硬的结晶块，液体全部加完后，再继续搅拌15min,然后将粉剂卸在混凝土地面上，老化12~24h。如果液体总量不大于5%,可免除老化。老化一般可起到形成结晶和冷却的作用。此法有很大的局限性，活性物的加入量为5%~8%,采用特殊的方法才可能使活性物加入量达到12%。

　　(2)干燥混合法。将喷雾干燥或转鼓干燥的含活性物40%〜60%的粉状制品置于粉剂混合机或干燥混合机中，再加入其他组分一起掺混即可。为保持喷雾干燥粉剂的特性，可以将用喷雾干燥的三聚磷酸钠和硅酸钠加入喷雾干燥的活性物粉状物中。在这种方法中，所用组分大都经过干燥，在混合时必须尽量避免物粒破损。这种方法采取的是干燥混合工艺，所以不可将硅酸钠溶液加于粉剂中混合。如果最终产品允许含高硅，那么也可以用很细的、部分水合的胶体硅酸钠或硅酸钠直接混合。

固相中和法。将未中和的活性物如磺酸等与固体无机助剂、固体碱如碳酸钠或液体碱相混合搅拌，这时一面黏结附聚,一面进行中和反应。如需要非离子表面活性剂，也可在混合时一并加入。这种方法与简单吸收法一样简便。成品质量在很大程度上取决于混合是否均匀。该法的不足是成品的黏度不均匀，且表观密度大。

　　(4)转鼓干燥法。将清洗剂料浆从上部输入转鼓空隙间，在加热转鼓上干燥成片状，经干燥后的清洗剂薄层连续地用刮刀刮到传送带上，所得粉粒基本上是无水的。采用这种干燥法制得的家用清洗剂一般很少加或不加助剂，大部分成分是高活性的直链烷基苯磺酸盐。

3.新MeccanicheModeme法

　　该法生产的清洗剂成品的质量完全可与喷雾法产品的质量相媲美，并且生产成本节省5%。该法新工艺分如下三步。

　　(1)固体的预混。将所有固体组分分批地加入到旋转混合器内，在其中可加入少量的约3%的液体，使配方中所有的固体物料充分混合,碳酸钠物料得到均匀分布。碳酸钠与其他固体物料密切混合，以保证物料各部分的碱度完全一致。预混合后的固体连续进料到中和造粒反应器内。

　　(2)中和-造粒。此工序是用一台特殊的反应器来实现的。这种新反应器包括一根在一台小容器内转动的上面装有适当的叶片的轴，以使清洗剂完全中和和粒化。叶片的倾斜度和转动速度都可以调节。用空气雾化的磺酸和预混合的固体物在反应器内连续进行配料。由于垂直轴进行高速旋转和磺酸的良好雾化，在反应器内可实现充分混合和中和。物料在反应器内仅停留数秒钟。

　　(3)产品的整理。在中和造粒反应器的出口，产品的堆积密度大约为400〜450g/L。该设备有两种整理方式可供选择，一种是冷却，然后进行后配料得到堆积密度为400〜450g/L的产品；另一种方式是产品经“轻化”冷却，然后进行后配料，得到堆积密度为300〜350g/L的产品。若选择第一种工艺，粒状清洗剂在流动床冷却器上用空气冷却，中和反应器出口的温度约为55乞，在流动床冷却器上冷却后，温度低于35幻。在第二种工艺的情况下，粒状清洗剂先在一台特殊的流动床热交换器上用空气加热，根据加入五结晶水硼砂的量，堆积密度下降到约300g/Lo

　　从“热流动床”卸出的轻清洗剂在“冷流动床”上冷却后再进行配料处理。后配料是将香精、水、十二烷基硫酸钠和其他少量成分在包装之前加到粒状清洗剂中q

　　这种新工艺也适用于复配活性物（典型配方：烷基苯磺酸钠18%、十二烷基磺酸钠2%、非离子表面活性剂2%）,这一配方的复配活性物与三聚磷酸钠、碳酸钠有协同作用，在硬水中去污性能优良。该配方具有与其他配方相同的洗涤性能时，其活性物含量约降低5%,故用此法生产的清洗剂价格便宜。