新版日用化工复习思考题辅导

日用化工工艺学日用化工工艺学综合复习辅导主讲主讲 方方 波波20122012年年3 3月月学习主线n n 日用化工流变学理论n n 表面活性剂理论n n 合成洗涤剂工艺 原料、配方、工艺原料、配方、工艺n n 化妆品工艺 原料、配方、工艺原料、配方、工艺一 绪 论n n了解日用化工的范畴 合成洗涤剂、化妆品、香精香料等n n了解日用化工有哪些特点？多学科交叉、高附加值、复配技术、多组分、多相态非牛顿流体加工过程一 绪 论n n了解高新技术在日用化工中的应用 超临界萃取技术、脂质体、微胶囊等 二 日用化工工艺学的相关基础理论 1、表面活性剂的、表面活性剂的分类分类 阴阴离子、离子、阳阳离子、离子、两性两性、非非离子离子 掌握掌握各种各种典型典型表面活性剂的表面活性剂的名称名称、结构结构和和性质性质二 表面活性剂性能 2、表面活性剂的、表面活性剂的性质性质和和作用作用？降低表面或界面张力降低表面或界面张力 表面张力曲线表面张力曲线 临界胶束浓度临界胶束浓度cmc 临界溶解温度（临界溶解温度（Kraft温度）、浊点温度）、浊点 界面吸附、润湿、增溶、乳化、发泡界面吸附、润湿、增溶、乳化、发泡表面活性剂性能3 3、影响临界胶束浓度、影响临界胶束浓度cmccmc的因素的因素 内因：结构内因：结构 对离子型表面活性剂随疏水链碳原子数增大，对离子型表面活性剂随疏水链碳原子数增大，cmc如何变化？如何变化？外因：中性盐、极性脂肪醇等外因：中性盐、极性脂肪醇等4 4、掌握、掌握非离子表面活性剂非离子表面活性剂浊点浊点变化规律变化规律表面活性剂性质 5、离子型表面活性剂在水中的存在方式、离子型表面活性剂在水中的存在方式 单个分子单个分子 球形球形胶束胶束 棒状棒状胶束（胶束（蠕虫蠕虫状胶束）状胶束）六角形棒状六角形棒状胶束胶束 层状层状胶束等胶束等表面活性剂性质 6 何谓何谓HLBHLB值？值？有何作用？有何作用？HLBHLB值值表面活性剂的亲水亲油平衡值表面活性剂的亲水亲油平衡值 HLB值越大，亲水性越强值越大，亲水性越强 HLB值越小，亲油性越强值越小，亲油性越强 初步筛选乳化剂、润湿剂、洗涤剂、增溶剂等初步筛选乳化剂、润湿剂、洗涤剂、增溶剂等 HLBHLB值和其功能之间的关系值和其功能之间的关系HLB初步选择乳化剂的原则初步选择乳化剂的原则 油相乳化所需要的油相乳化所需要的HLB值与值与 表面活性剂提供的表面活性剂提供的HLB值相等值相等混合乳化剂的混合乳化剂的HLB值值 混混合合乳乳化化剂剂的的HLB值值等等于于组组成成混混合合物物各各乳乳化化剂的加权平均值剂的加权平均值 HLBm=HLBiwi wi 为表面活性剂所占的质量分数。为表面活性剂所占的质量分数。混合乳化剂的HLB值n对于某油水体系，60%的Tween60(HLB=14.9)与40%的Span60(HLB=4.7)组成的混合乳化剂效果最好。若现在只有Span85(HLB=1.8)和Renex(HLB=13.0),二者应如何混合？表面活性剂的增溶作用 7 表面活性剂的表面活性剂的增溶作用和增溶方式 增溶于增溶于胶束内核胶束内核 增溶于表面活性剂分子之间增溶于表面活性剂分子之间“栅栏结构栅栏结构”增溶于增溶于胶束表面胶束表面 增溶于非离子表面活性剂增溶于非离子表面活性剂亲水基团亲水基团之间之间增溶增溶作用作用表面活性剂的发泡性质 8 泡沫的结构 双层双层表面活性剂排列在泡沫界面上表面活性剂排列在泡沫界面上 9 影响泡沫稳定性的因素？表面活性剂种类、用量表面活性剂种类、用量 连续相粘度连续相粘度 体系温度体系温度 离子强度等离子强度等表面活性剂的发泡性质 10 如何提高泡沫的稳定性？增强表面活性剂分子在界面上的排列密度增强表面活性剂分子在界面上的排列密度 提高连续相粘度提高连续相粘度 选择适当的稳泡剂，如极性脂肪醇等选择适当的稳泡剂，如极性脂肪醇等表面活性剂的复配性质 11 中性盐对表面活性剂性能的影响？中性盐对表面活性剂性能的影响？中性盐对表面活性剂性能的影响中性盐对表面活性剂性能的影响中性盐对表面活性剂性能的影响中性盐对表面活性剂性能的影响12 混合表面活性剂相互作用程度？混合表面活性剂相互作用程度？表面活性剂相互作用强弱分类表面活性剂相互作用强弱分类表面活性剂的复配性质13 极性有机物对表面活性剂性质影响极性有机物对表面活性剂性质影响极性有机物对表面活性剂性质的影响极性有机物对表面活性剂性质的影响强极性有机物对表面活性的影响强极性有机物对表面活性的影响n尿尿素素、N-甲甲基基乙乙酰酰胺胺、乙乙二二醇醇、二二氧氧六六环只具有升高表面活性剂环只具有升高表面活性剂cmc的作用。的作用。n尿尿素素可可使使十十二二醇醇六六聚聚氧氧乙乙烯烯醚醚的的cmc增增加加10倍。倍。强极性有机物对表面活性的影响强极性有机物对表面活性的影响n增增加加表表面面活活性性剂剂的的溶溶解解度度，如如尿尿素素、二二甲甲苯磺酸钠、甲酰胺等。苯磺酸钠、甲酰胺等。nC16H33SO4Na在在28下，下，溶溶解解度度小小于于10-4mol/L，若若加加入入3mol/L CH3CONHCH3，可可使使其其溶溶解解度度增增大大100倍倍以上。以上。表面活性剂的乳化作用14 简述乳液的分类简述乳液的分类 水包油水包油型乳液，以型乳液，以O/W表示表示 油包水油包水乳液，以乳液，以W/O表示表示 液滴尺寸液滴尺寸0.1-10微米微米 多重多重乳液乳液 O/W/O 微乳液微乳液 液滴尺寸小于液滴尺寸小于100nm表面活性剂的乳化作用15 HLB法初步选择乳化剂的原则？法初步选择乳化剂的原则？油相乳化所需要的油相乳化所需要的HLB值与表面活性剂值与表面活性剂 提供的提供的HLB值相等值相等表面活性剂的乳化作用16 掌握掌握影响乳液稳定性的因素有哪些？影响乳液稳定性的因素有哪些？如何提高乳液稳定性？如何提高乳液稳定性？乳液的稳定性及其影响因素乳液的稳定性及其影响因素 相添加顺序相添加顺序 乳化剂的性质、用量乳化剂的性质、用量 相体积比相体积比 体系的温度体系的温度 电解质和其它添加剂的影响电解质和其它添加剂的影响增强乳液稳定的方法增强乳液稳定的方法n降低表面张力降低表面张力n在在界面上形成韧性或高粘度的界面膜界面上形成韧性或高粘度的界面膜n增强界面电荷数增强界面电荷数n 吸吸附附聚聚合合物物分分子子，在在界界面面上上形形成成聚聚合合物物的的吸附层，发挥位阻稳定作用。吸附层，发挥位阻稳定作用。n提高连续相粘度提高连续相粘度n在界面上在界面上吸附固体颗粒吸附固体颗粒表面活性剂的乳化作用17 何谓相转变温度（何谓相转变温度（PIT）？）？18 如何利用如何利用PIT筛选乳化剂？筛选乳化剂？19 多重乳液是否为热力学稳定体系？多重乳液是否为热力学稳定体系？20 为什么微乳液是热力学稳定体系？为什么微乳液是热力学稳定体系？相转变温度相转变温度（PITPIT）法）法nPIT 对于某一特定的表面活性剂（如含对于某一特定的表面活性剂（如含POE的非离的非离子表面活性剂）子表面活性剂）-油油-水体系，存在着一个较窄的温水体系，存在着一个较窄的温度范围。在该温度以上，表面活性剂溶于油相，而度范围。在该温度以上，表面活性剂溶于油相，而在该温度以下，表面活性剂溶于水相；随温度逐渐在该温度以下，表面活性剂溶于水相；随温度逐渐升高，体系由升高，体系由O/W型乳液转变为型乳液转变为W/O型乳液，型乳液，发生发生转相的温度称为相转变温度转相的温度称为相转变温度（PIT）。）。nPIT也称为也称为HLB温度温度，在特定体系中，在特定体系中PIT是表面活性是表面活性剂的亲水、亲油性质在界面上达到平衡的温度。剂的亲水、亲油性质在界面上达到平衡的温度。PIT法选择乳化剂的原则法选择乳化剂的原则n对对于于O/W型型乳乳液液，合合适适的的乳乳化化剂剂体体系系应应具具有比乳液保存温度高有比乳液保存温度高20-60的的PIT。n对对于于W/O型型乳乳液液，应应选选择择PIT比比乳乳液液保保存存温度低温度低10-40的乳化剂体系。的乳化剂体系。微乳液微乳液及其特性及其特性n微微乳乳液液液液滴滴直直径径在在5nm100nm之之间间的的透明分散体系透明分散体系。n形形成成与与胶胶束束的的加加溶溶作作用用有有关关，又又称称为为“被被溶胀的胶束溶液溶胀的胶束溶液”或或“胶束乳液胶束乳液”。n微乳液性质界于胶束和一般乳液之间微乳液性质界于胶束和一般乳液之间 自然辩证法规律：自然辩证法规律：“一切差异都在中间阶段融合，一切对立都经过一切差异都在中间阶段融合，一切对立都经过中间环节而相互过渡中间环节而相互过渡”三 合成洗涤剂 1 合成洗涤剂一般包含哪些原料？根据配方分析组分的作用。2 抗污垢再沉积剂的作用原理是什么？试举例说明？3 常用洗涤剂用酶有哪些？4 一般洗涤剂用酶需要满足哪些条件？喷雾干燥生产普通洗衣粉基本配方喷雾干燥生产普通洗衣粉基本配方洗涤剂用酶洗涤剂用酶n碱性蛋白酶碱性蛋白酶n碱性脂肪酶碱性脂肪酶n碱性淀粉酶碱性淀粉酶n碱性纤维素酶碱性纤维素酶 合成洗涤剂5 掌握高塔喷雾干燥工艺的过程及其特点？6 喷雾干燥的机理是什么？7 空心颗粒粉的形成机理？8、分析影响喷雾干燥操作效果的因素？9、配料时如何改善料浆的流动性？对甲苯磺酸钠、尿素等是助溶剂，可用于调节料液粘度。高塔喷雾干燥工艺过程高塔喷雾干燥工艺过程合成洗涤剂10 掌握附聚成型工艺过程。11 了解影响附聚成型的内在因素有哪些？12 了解肥皂的制造原理、主原料和辅助原料。合成洗涤剂13 掌握钙皂分散剂及其作用原理？14 何谓钙皂分散值？是否钙皂分散值越大，则钙皂分散能力越强？钙皂分散剂钙皂分散剂 钙皂分散剂钙皂分散剂（lime soap lime soap disperingdispering agent agent，LSDALSDA）具有抑制钙皂形成能力的表面活性剂，常具有具有抑制钙皂形成能力的表面活性剂，常具有庞庞大的亲水基团大的亲水基团。主要作用主要作用 (1)(1)增大肥皂的溶解度，降低增大肥皂的溶解度，降低KraftKraft温度温度 (2)(2)增强肥皂抗硬水的能力，减少钙皂形成增强肥皂抗硬水的能力，减少钙皂形成钙皂分散钙皂分散值值LSDRnLSDR LSDR 在在300mg/L300mg/L硬水中，使硬水中，使100g100g油酸钠油酸钠不产生沉淀所需钙皂分散剂的最小量。不产生沉淀所需钙皂分散剂的最小量。n钙皂分散钙皂分散值值越越小小，钙皂分散，钙皂分散能力能力越越大大。合成洗涤剂15 油脂的碘价与油脂所含不饱和键的关系？16 了解间歇式皂化盐析法生产肥皂的过程？17 为何在油脂皂化反应初期向体系中加入少量皂脚？四 化妆品1 了解化妆品的主要原料2 了解化妆品用典型乳化剂3 了解典型保湿剂4 了解典型调理剂5 了解皮肤黑色素形成机理；典型美白剂及作用机理？化妆品6 6 重点掌握重点掌握O/WO/W型膏霜类化妆品乳化剂选择和配型膏霜类化妆品乳化剂选择和配方设计方法方设计方法7 7 重点掌握重点掌握W/OW/O型膏霜类化妆品乳化剂选择和配型膏霜类化妆品乳化剂选择和配方设计方法方设计方法8 8 掌握掌握影响膏霜化妆品的工艺因素影响膏霜化妆品的工艺因素9 9 防晒剂的种类及防紫外线原理？防晒剂的种类及防紫外线原理？10 10 了解防晒因子了解防晒因子SPFSPF值值膏霜化妆品配方设计步骤膏霜化妆品配方设计步骤膏霜化妆品配方设计步骤膏霜化妆品配方设计步骤a)a)选定乳化体类型选定乳化体类型 对对O/WO/W型型，油油相相乳乳化化所所需需的的HLBHLB值值和和乳乳化化剂剂所所提供的提供的HLBHLB值应在值应在8-188-18之间；之间；对对W/OW/O型型，油油相相乳乳化化所所需需的的HLBHLB值值和和乳乳化化剂剂所所提提供供的的HLBHLB值值应应在在3-63-6之之间间,否否则则难难以以获获得得稳稳定定乳化体系。乳化体系。b)b)选定油相成分选定油相成分，计算油相乳化所需，计算油相乳化所需HLBHLB值。值。(4)(4)(4)(4)配方设计步骤配方设计步骤配方设计步骤配方设计步骤 c)c)选选定定乳乳化化剂剂对对。根根据据油油相相乳乳化化所所需需的的HLBHLB值值，选选定定乳乳化化剂对。剂对。制制作作O/WO/W型型乳乳化化体体，选选HLB6HLB6的的乳乳化化剂剂为为主主，HLB6HLB6的的乳乳化剂为化剂为辅辅。制制作作W/OW/O型型乳乳化化体体，选选HLB6HLB6HLB6的的乳乳化剂为化剂为辅辅。通通常常乳乳化化剂剂用用量量为为1-10%1-10%，且且乳乳化化剂剂在在膏膏霜霜类类中中的的用用量量一般须满足经验式：一般须满足经验式：乳化剂乳化剂重量重量/（乳化剂重量乳化剂重量+油相重量油相重量）=10-2010-20%配方设计步骤配方设计步骤配方设计步骤配方设计步骤 因因温温度度对对HLBHLB值值、乳乳化化效效果果有有较较大大影影响响，还还应应考考虑虑乳化剂的离子性和乳化剂的离子性和相转变温度相转变温度。d)d)选定水相组分，计算精制水加入量选定水相组分，计算精制水加入量。e)e)确定乳化体配方确定乳化体配方。通通过过乳乳化化试试验验，制制作作乳乳化化体体，检检验验稠稠度度、稳稳定定性性，适当调整乳化体配方。适当调整乳化体配方。若制作的膏霜乳化体不满足要求，更换若制作的膏霜乳化体不满足要求，更换乳化剂对乳化剂对。五 日用化工流变学概论 1 剪切速率与速度梯度的关系如何？2 何谓非牛顿流体？试分析其种类和特点？3 何谓触变性？形成的原因是什么？4 何谓粘弹性？5 掌握广义牛顿流体的本构方程 幂律模型、Bingham模型、H-B模型日化产品为多组分、多相态复杂非牛顿流体；为非牛顿流体加工过程日化产品为多组分、多相态复杂非牛顿流体；为非牛顿流体加工过程日化产品为多组分、多相态复杂非牛顿流体；为非牛顿流体加工过程日化产品为多组分、多相态复杂非牛顿流体；为非牛顿流体加工过程日用化工流变学概论6 6、在小振幅震荡流场中可获得哪些流变参数？、在小振幅震荡流场中可获得哪些流变参数？弹性模量弹性模量GG、粘性模量、粘性模量GG、复模量、复模量G G*动态粘度、虚粘度、复粘度动态粘度、虚粘度、复粘度 损耗角损耗角 与乳液产品的稳定性密切相关与乳液产品的稳定性密切相关7 7、纯粘性流体和纯弹性固体的弹性模量、纯粘性流体和纯弹性固体的弹性模量GG和粘性模和粘性模量量G”G”各为多少？各为多少？日用化工流变学概论8 掌握微分型线性粘弹性流体本构方程？典型的Maxwell模型微分型线性粘弹性本构方程的通式微分型线性粘弹性本构方程的通式 n=m，或n=m-1 微分型线性粘弹性本构方程的通式微分型线性粘弹性本构方程的通式日用化工流变学概论9 9 掌握掌握线性粘弹性本构方程在小振幅振荡流场线性粘弹性本构方程在小振幅振荡流场中的解中的解 揭示日化产品线性粘弹性本构方程的重要方法揭示日化产品线性粘弹性本构方程的重要方法揭示日化产品线性粘弹性本构方程的重要方法揭示日化产品线性粘弹性本构方程的重要方法MaxwellMaxwell流体在动态小振幅震荡流场中的解流体在动态小振幅震荡流场中的解 已知：已知：解：解：MaxwellMaxwell流体在动态小振幅震荡流场中的解流体在动态小振幅震荡流场中的解JeffreysJeffreys本构方程在小振幅震荡流场中解本构方程在小振幅震荡流场中解已知：已知：解：解：JeffreysJeffreys本构方程在小振幅震荡流场中解本构方程在小振幅震荡流场中解10 掌握膏霜类化妆品具有哪些流变特性？剪切变稀 触变性 粘弹性 屈服应力触变性触变性-旁氏冷霜的流动曲线旁氏冷霜的流动曲线（显示剪切变稀和触变性）（显示剪切变稀和触变性）保湿防晒洗液的流动曲线保湿防晒洗液的流动曲线保湿防晒洗液的流动曲线保湿防晒洗液的流动曲线 （显示（显示（显示（显示剪切变稀和触变性剪切变稀和触变性剪切变稀和触变性剪切变稀和触变性）强生婴儿倍护润肤露的粘弹性强生婴儿倍护润肤露的稳态剪切粘度曲线考题类型考题类型n 填空题n 判断题n 简答题n 配方分析、配方组成作用分析n 日化产品流变性分析n 推导题应重点掌握的基本概念必须清晰应重点掌握的基本概念必须清晰应重点掌握的基本概念必须清晰应重点掌握的基本概念必须清晰祝同学们学习愉快祝同学们学习愉快取得优异成绩！取得优异成绩！