第五章日用品化学与健康,主要内容,第一节 染发剂第二节 洗涤剂第三节 化妆品第四节 着装与化学第五节 涂料第六节 化学电池,第一节 染发剂,市场上染发剂的品牌繁多，质量各异。按其成分可分为三大类：,常用染发剂,植物染发剂（天然染发剂）无机染发剂（金属染发剂）合成染发剂（氧化染发剂）,是正在研究开发的新型染发剂，从天然植物中提取或以天然植物为原料制成的，除个别人可能过敏外，对人体和环境基本无害。但此类染发剂尚处于研发阶段，目前使用范围不广。,植物性染发剂,主要含有铅、铁、铜等金属的化合物染料。作用机理主要是染发剂中的金属离子渗透到头发中，与头发蛋白作用，使头发呈现不同的颜色。,无机染发剂,无机染发剂中含有的铅易引起慢性中毒。慢性中毒初期感到疲倦、食欲不振、体重减轻等。当发展重时就可能成为视力障碍、再生障碍性贫血、高血压和神经系统等疾病，对小孩尤其有害，铅会阻碍脑细胞的发育。,大都为染料（如对苯二胺 等）、双氧水和有关化合物混合而成。,在染发过程中，对苯二胺与氧化剂H2O2发生反应，得到的产物渗入头发内部，与头发作用使其作用变成黑色。,对苯二胺能把头发染成黑色,对苯二胺磺酸能把头发染成淡黄色,合成染发剂,染发剂中通常含有对苯二胺类物质，特别容易通过头皮，渗透到人体里去，不仅非常容易引起过敏，还会导致各种癌症，是医学界公认的致癌凶手。虽然国家对其含量制定了标准，并规定使用时必须严格按产品说明进行调配，不得任意增加浓度，然而，即使在允许标准范围内使用此类染发剂，仍有少数人发生过敏性皮炎。,对苯二胺类物质,1、染料基质的组成 氧化染发剂的染料基质由染料中间体、表面活性剂、增稠剂、溶剂和保湿剂、抗氧化剂、氧化减缓剂、螯合剂、调理剂、碱类、香精等组成。2、氧化剂基质氧化染发剂使用的氧化剂通常为过氧化氢，使用浓度6 ；其他氧化剂有过硫酸钾、过硼酸钠、重铬酸盐等；。,染发剂配方组成,1.尽量少染发，当头皮有伤口时不要染发。2.染发时应严格遵守染发剂使用说明，不要混合使用不同的染发剂。3.有疮疖、皮肤溃疡和对染发过敏的人，不宜染发。如果坚持要染发，一定要做过敏试验，把染发剂擦在耳后皮肤上，如果在两天内没有异常反应，方可染发。 4.选择毒性、刺激性较小的染发剂，如植物性染发剂，减少染发剂对人体的伤害。5.染完头发后，要多清洗几次，不要让染发剂残留在头发上；洗头时，小心别用手指抓破头皮，以免引起中毒。,正确使用染发剂,第二节 洗涤剂,洗 涤 剂,民用洗涤剂工业用洗涤剂,洗涤剂分类：,使用范畴分,粉体洗涤剂液体洗涤剂固体洗涤剂,外观形态分,古代类型,早在先秦至秦汉时期，人们便已懂得“就地取材”，不需另花金钱便取得“清洁液”作洗面及洗发用。,淘米水,根据史记外戚世家记载，汉文帝的皇后窦氏年幼时，因家境贫困，弟弟窦安国给买卖人口的贩子买去，分别时，窦氏曾向人家乞讨米潘（淘米水）为弟弟洗头。直至今天，仍然有不少人相信淘米水对皮肤的清洁有效用，下次下米烧饭时，或者可以考虑是否该让淘米水轻轻地流走呢？,古代类型,至于清洁衣服，古人就采用另一种“清洁剂”灰水。即草木灰的水浸液。考工记曾提到，丝织品在染色之前必须“以水沤其丝”，注：“水，以灰所水也。”礼记内则说：“冠带垢，和灰清漱；衣裳垢，和灰清。”古人洗涤衣裳冠带，所用的就是草木灰浸泡的溶液。因为草木灰中含有碳酸钾，所以能去污，这种易于取用的洗涤剂，在古时是十分常见常用的。直到近代，在中国一些较偏远的农村中仍有用草木灰水来洗涤衣物，它算得是中国古代使用最久的一种洗涤剂了。,草木灰水,古代类型,栏木灰+贝壳灰,一种混合洗涤剂。根据考工记记载：“练帛，以栏为灰，渥淳其帛，实诸泽器，淫之蜃。”所谓蜃，指的是贝壳灰，其中只要成分是氧化钙，它与“栏木灰”作用，可以生成强碱氢氧化钾，用它的水溶液洗涤丝织品时，会与丝表面附着的油脂发生反应，生成钾肥皂，钾肥皂能够被水冲去，从而可以把丝洗得干脆亮丽。看来，早在二千三百多年前，中国人已经在洗涤上利用碱的作用了。,古代类型,皂角,皂角也叫皂荚，豆科植物皂荚树所结的果实。汉代神农本草经已将其列入药用。皂角含皂甙，其水溶液能生成泡沫，有去污性能。当时社会上已出现售卖皂荚的店铺。各种皂荚中，以“猪牙皂荚”品质最低劣，去污能力弱，也毫不滋润；“肥皂荚”则去污能力强，气味也浓郁。后来，人们把去除了种子的皂荚捣烂，做成球状，如橘子般大小，供洗面、洗身之用，俗称“肥皂团”。明代李时珍的本草纲目中还记载了它的制作方法：“十月采荚，煮熟捣烂，和白面及诸香作丸，澡身面去垢而腻润胜于皂荚也。”和现在的香皂相比，形制上也颇相似了。,古代类型,澡豆,魏晋时候还有一种洗涤剂叫“澡豆”，唐代孙思邈的千金要方和千金翼方曾记载，把猪的胰腺的污血洗净，撕除脂肪后研磨成糊状，再加入豆粉、香料等，均匀地混合后，经过自然干燥便成可作洗涤用途的澡豆。澡豆制作过程中，将猪胰研磨，增强了胰腺中所含的消化酶的渗出，混入的豆粉中含有皂甙和卵磷脂，后者有增强起泡力和乳化力的作用，不但加强了洗涤能力，而且能滋润皮肤，所以它算是当时一种比较优质的洗涤剂。然而，由于要大量取得猪胰腺这种原料委实困难，所以澡豆未能广泛普及，只在少数上层贵族中使用。,古代类型,胰子,人们又在澡豆的制作工艺方面加以改进，他们在研磨猪胰时加入砂糖，又以碳酸钠（纯碱）代替豆粉，并加入熔融的猪脂，混和均匀后，压制成球状或块状，这就是“胰子”了。胰子在化学组成上和今天的香皂极相近。而且，产品种类更是多样，桂花胰子、玫瑰胰子与今天各种带有不同香味的肥皂已颇相似了,古代类型,茶籽饼,人们今天仍在使用的碱和茶麸（俗称茶籽饼），在古代中国早已使用，虽然最早使用的年代不详，但最晚在明、清时期已广泛运用。碱是碳酸钠晶体，而茶麸则是油菜籽榨油后的副产品，将它捣烂用水浸出的液汁中含有皂素，也有良好的去垢效果。总之，对于个人、衣物等各方面的清洁和卫生，古代的中国人很早便已经有很多行之有效的方法，而且不少更是价廉环保的方法呢！,概 述,一、洗涤原理,肥皂的制取,硬脂酸甘油酯（脂肪）,（皂化反应）,肥皂的去污原理（1）亲水基肥皂结构中COONa或COO是极性基团，极易溶于水，具有亲水性；（2）憎水基肥皂结构中的烃基R，不溶于水，但极易溶于有机溶剂，具有亲油性质；（3）肥皂的去污过程,C17H35COONa,洗涤原理,二、影响去污作用的因素,1.表面活性剂结构 2.水的硬度 3.机械作用 4.织物类型 5.温度 6.泡沫,三 洗涤剂的主要成分,洗涤剂是按一定的配方配制的产品，配方的目的是提高去污力。洗涤剂配方的必要组分是表面活性剂，其辅助成分包括助剂、泡沫促进剂、配料、填料等。,（一）、洗涤剂中表面活性剂,在洗涤剂中，表面活性剂一般作为洗涤成分，但在某些配方中也用作辅助原料，起乳化、润湿、增溶、保湿、润滑、杀菌、柔软、抗静电、发泡、消泡等作用。按用量和品种，用的最多的是阴离子表面活性剂，其次是非离子表面活性剂，两性表面活性剂很少使用。阳离子表面活性剂，由于它在纤维上的吸附大、洗涤力小，且价格昂贵，不适合用于洗涤剂，有时在洗涤剂中加入阳离子表面活性剂主要是为了使洗涤剂具有杀菌消毒能力或起柔软作用。,（二）、洗涤助剂,助剂与表面活性剂配合，能够发挥各组分互相协调，互相补偿的作用，进一步提高产品的洗净力，使其综合性能更趋完善，成本更为低廉。洗涤助剂分为无机和有机助剂两类。,洗涤助剂种类很多，大部分为专用产品，其在洗涤剂中的使用频率和重要性不亚于主表面活性剂。,（1）增强表面活性，增加污垢的分散、乳化、增溶，防止污垢再沉积。（2）软化硬水，防止表面活性剂水解，提高洗涤液碱性，并有碱性缓冲作用。（3）改善泡沫性能，增加物料溶解度，提高产品粘度。（4）降低皮肤的刺激性，并对纺织品起柔软、抑菌、杀菌、抗静电、整饰等作用。（5）改善产品外观，赋予产品美观的色彩和优雅的香气，从而使消费者喜爱选用，提高商品的商业价值。,洗涤助剂有以下的一些作用：,1.无机助剂,（1）磷酸盐 常用的磷酸盐有磷酸三钠、三聚磷酸钠、焦磷酸四钾。 合成洗涤剂中最常用也是性能最好的螯合剂是三聚磷酸钠。,1. 能络合洗涤水中的金属离子，如钙离子、镁离子等，其中与钙离子的螯合仅需30s。2.它的五价阴离子能提高各种纤维及其织物与污垢之间的负电荷，加强它们间的静电排斥力，阻止污垢再沉积。 3.它的水合物有助于粉剂的造粒性，使产品呈自由流动的空心颗粒状，使粉状洗涤剂具有良好的颗粒结构。4. 具有一定缓冲作用，使洗涤剂在洗涤过程中始终保持弱碱性，保证良好的洗涤性能。,三聚磷酸钠的作用,磷酸盐的污染及其代用品,传统的合成洗衣剂都含有三聚磷酸盐(STTP)的成分，其含量在15%30%之间。然而，“磷”是造成水体富营养化的罪魁祸首，因为磷是一种营养物质，它可以造成水中藻类的疯长。而大量藻类又会消耗水中的氧分，造成水中微生物缺氧死亡、腐败，水体失去自净功能从而破坏水质。作为有磷洗涤剂中的“磷”造成水体富营养化已被国内外环保专家所公认。,含磷洗衣粉的污染问题已经引起了世界各国的普遍重视。很多国家提出了禁磷和限磷措施，并在不断地研究和开发三聚磷酸盐的替代品，取得了不少成果，其中比较有效的助剂有：有机螯合助剂，如二乙胺四醋酸(EDTA)、氮川三醋酸(NTA)、酒石酸钠、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐等；高分子电解质助剂，如聚丙烯酸盐以及人造沸石等。目前普遍认为，人造沸石是比较有发展前途的洗涤助剂。,（2）硫酸钠 分子式为Na2SO4，是白色固体结晶或粉末。硫酸钠是合成洗涤剂的无机助剂和粉状洗涤剂的填料，在粉状洗涤剂中加入量为20%40%。,（3）硅酸钠 在溶液中能控制pH值、贮存碱性物质，起到减少洗涤剂消耗和保护织物的作用。水玻璃还具有悬浮力、乳化力和泡沫稳定作用，起到阻止污垢在被洗物上再沉积的作用，并对金属（如铁、铝、铜、锌等）具有防腐蚀作用。制造粉状洗涤剂时，能使产品保持疏松，防止结块，增加颗粒的强度、流动性和均匀性。,（4）漂白剂 洗涤剂中加入的漂白剂主要是次氯酸盐和过酸盐两大类。次氯酸盐主要用次氯酸钠，分子式NaClO，为白色粉末，稳定性差，易受光、热与重金属和pH值的影响。次氯酸钠易溶于水，生成氢氧化钠和新生态氧，氧化力很强，具有刺激性。过酸盐主要是过硼酸钠和过碳酸钠，常在粉状洗涤剂生产的后配料工序加入，用量一般占粉质量的10%30%。,2.有机助剂,携污作用。CMC还具有增稠、分散、乳化、悬浮和稳定泡沫的作用。,（1）羧甲基纤维素钠（CMC）,（2）泡沫稳定剂与泡沫调节剂 高泡洗涤剂在配方中常加入少量泡沫稳定剂，使洗涤液的泡沫稳定而持久。较常使用的烷醇酰胺品种是月桂醇二乙醇胺以及椰子油二乙醇胺。低泡洗涤剂在配方中需加入少量泡沫调节剂，常用的有二十二烷酸皂或硅氧烷，使水液消泡或低泡。,已商品化的洗涤剂用酶有：蛋白酶淀粉酶脂肪酶纤维素酶,（3）酶,（4）助溶剂 在配制高浓度的液体洗涤剂时，往往有些活性物不能完全溶解，加入助溶剂就是为了解决这个问题。常用的助溶剂有乙醇、尿素、聚乙二醇、甲苯磺酸盐等。凡能减弱溶质及溶剂的内聚力，增加溶质与溶剂的吸引力而对洗涤功能无害、价格低廉的物质都可用作助溶剂,（5）荧光增白剂 荧光增白剂（Fluorescent Brighteners，以下简称FB）一种无色荧光染料。经FB处理过的物品，在含紫外光源（如日光）照射下看上去白色的更白，有色的更艳，增强了外观的美感。,（6）香精一个受消费者喜爱的洗涤剂，不仅具有优良的性能，并且使人有愉快的香味，使织物、毛发洗涤后留有清新香味。香精是由多种香料组成，与洗涤剂组分有良好配伍性，在pH911是稳定的。洗涤剂中加入香精的质量一般小于1%。,（7）溶剂液体洗涤剂中需加入溶剂是不言而喻的。在新型洗涤剂中甚至是粉状洗涤剂中也使用多种溶剂，若污垢是油脂性的，溶剂的存在将有助于将油性污垢从被洗物上除去。常用的溶剂有以下几种： 松油、醇、醚和脂 、氯化溶剂,