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膏状脂肪酸甲酯磺酸钠在洗衣粉中的应用技术研究

2017-07-28中国洗涤用品行业信息网

《膏状脂肪酸甲酯磺酸钠在洗衣粉中的应用技术研究》这是一篇论文,来自《中国洗涤用品工业》杂志2015年第10期P53,作者为南风化工集团股份有限公司马红恩。


本篇论文在“赞宇杯”2015-2016年度《中国洗涤用品工业》优秀论文评选中被评为优秀奖。


膏状脂肪酸甲酯磺酸钠在洗衣粉中的应用技术研究


脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)是一种新型绿色表面活性剂,具有抗硬水性能好、易降解和低泡等优良性能。2011年后,随着MES的生产技术趋于成熟,产品质量基本达到要求,MES在洗涤剂中的应用进入了快速发展时期。


MES在洗衣粉中的应用,一般分为前配和后配。粉状和片状的MES大都应用在洗衣粉的后配,生产高密度的浓缩洗衣粉。但这种后配MES颗粒溶解性较差,影响洗涤效果,所以,人们又重新关注MES的前配。


膏状MES无疑在洗衣粉前配中具有成本优势,相对于片状和粉状MES,膏状MES省略了干燥、粉碎环节,其活性物通常在70%左右,二钠盐含量低于5%,满足了洗衣粉的生产要求。


但膏状MES的缺点也不容忽视,主要技术问题是产品凝固点较高,约为45℃,常温下为固态,生产应用和运输皆有较大困难。


本研究侧重于膏状MES应用到洗衣粉前配时遇到的各种问题,包括MES的储存、输送、计量、配料等,旨在为膏状MES在洗衣粉中的大规模应用提供技术支持。


1膏状MES的储存


膏状MES的储存不同于其他阴离子表面活性剂,因为其在高温下容易生成二钠盐,低温下丧失流动性,所以MES的储存温度保持在50~70℃之间较为合适。


温度的保持宜采用外置式热水盘管伴热。相对于夹套式加热,外置式热水盘管有更好的热膨胀伸缩量,克服了热应力集中。外置式盘管也避免了内置式盘管在酸性条件下会出现晶间腐蚀。


膏状MES储罐应当配备搅拌系统。这是因为槽罐车运输当中, 难免有软膏状或者块状的MES出现。这种形态的MES在储罐搅拌作用下,受热后又重新变为膏状,搅拌转速控制在20r/min以下为宜。


2膏状MES的输送


在长途运输环境中, 膏状MES须采用带保温的槽罐车。尽管保温良好,在北方的春季,超过36h仍会出现卸料困难。这主要是因为膏状MES接触罐壁的部分由于温差导致热损失,出现了冷凝状态,在卸料的过程中,堵塞了管道。针对这种情况,可采取改造槽罐车或者提高装料温度等措施。


在生产车间环境中,MES的输送可采用凸轮转子泵和带夹套的工艺管道。膏状MES的粘度为3000mPa.s,凸轮式转子泵能够胜任这类物料的输送。另外,带夹套的工艺管道不宜采用蒸汽伴热,因为过高的温度会导致MES的分解,采用60℃左右的热水伴热较为适宜。


MES输送完毕后,必须进行吹扫,否则,就有可能出现MES因为冷凝全部冻结在管道中,再次加热融化相当缓慢。可采用热空气分段吹扫泵和管道,不建议采用蒸汽,因为蒸汽夹带的冷凝水致使MES出现凝胶状态。


4膏状MES的计量


对MES的计量,须考虑洗衣粉的生产特点。洗衣粉生产一般为间歇式,所以MES的计量采用计量罐较为合适。


为了保证MES快速流出计量罐,罐的出料倾角非常重要。计量罐的出料角度最好大于45°,实践中发现,在45°倾角、φ108出料管径下,250kg的MES流出计量罐仅需要3min。


为了避免盘管中热水冲击影响计量精度,计量罐的保温采用电伴热,可采用2WK-PE中温加热带,将计量罐的温度控制在60℃左右。


4MES前配料工艺


MES应用到洗衣粉的前配料工艺,因为MES在碱性环境下容易生成二钠盐,导致洗衣粉的去污力降低。所以,人们一直避免在前配料工艺中加入MES。但实际情况并不是人们想象的那样。


为避免MES在高温和碱性条件下的分解,MES应用于前配料时,应在配料的后期加入,缩短在碱性环境条件下的停留时间。


料浆的粘度也是前配中应注意的问题。因为料浆粘度大,不仅过滤困难,而且高塔喷雾也会增大高压泵的压力。因此,MES的加量不要超过7%。


5结束语


MES作为一种新型的表面活性剂,在国内洗涤剂工业中还没有成熟应用的经验。本文针对膏状MES的性能特点,探讨了MES应用到洗衣粉前配料工艺中面临的各种应用技术难题。从运输、储存、输送、计量、配料等环节,对MES可能出现的问题,并给出了相应的解决方案,为膏状MES在洗涤剂中的大规模应用提供技术支持。

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