fem produkter hver dag og den Kemiteknik, der går ind i dem (dag 148)

Kemiteknik beskrives ofte som procesteknik. Men mange kemiske ingeniører arbejder som produktingeniører inden for det hurtige forbrugsvaremarked.

de produkter, som vi køber og bruger hver dag, og ofte tager for givet, er blevet kemisk konstrueret, så de opfylder deres krævede funktion.

og som du ved, er den bedste måde at forklare noget på som eksempel. Derfor har jeg samlet en liste over produkter, der forklarer den videnskab og teknik, der går ind i dem.

produkterne er også en fantastisk måde at introducere unge til en potentiel karriere inden for Kemiteknik .

1. Hårspray

dette hårplejeprodukt er indarbejdet i mange menneskers morgenrutiner. Både mænd og kvinder ønsker at opnå en ønsket frisure. Så det er vigtigt, at hårspray er designet til at give et stærkt hold, der varer hele dagen.

hårspray består af komplekse polymerer, der har evnen til at danne usynlige bindinger på tværs af vores hårs fiberkryds.

valget af disse komplekse polymerer i hårspray vedrører direkte forbrugernes behov, så vinylacetat bruges til at sikre stærkt hold og er desuden modstandsdygtigt over for fugtighed.

hårspray pakkes normalt i en aerosoldåse, der drives af en gasdimethylether under tryk. Denne gas fungerer som et drivmiddel i aerosolen og koges væk, når dysen skubbes ned. Resten af ingredienserne drives derefter ud af dåsen i form af en fin tåge.

hårspray produceres i en batchproces i store tanke på omkring 9.000 L, hvor ingredienserne blandes af store turbineblade – hovedbasen af dette produkt består af vand og en denatureret alkohol.

de andre ingredienser, der tilsættes for at udføre specifikke funktioner, inkluderer parfumeolie (temmelig selvforklarende), amino methylpropanol, der styrer produktets surhed, cyclopentasiloksan, der fungerer som fortykningsmiddel, smøremiddel og vandafvisende for at give hårspray sin ‘silkeagtige fornemmelse’ og boratestere, der forhindrer aerosoldåsen i at ruste.

2. Toiletpapir

hver husstand har brug for sin levering af toiletpapir, og det gør derfor produktet til et must-buy forbrugerprodukt.

toiletpapir kan fremstilles af enten ‘jomfru’ eller nyt papir (dannet af fliset træ) eller af genbrugspapir. De øvrige materialer, der anvendes ved fremstillingen, omfatter vand, kemikalier til nedbrydning af råmaterialerne til brugbare fibre og blegemidler.

når råmaterialerne inkluderer genbrugspapir, starter batchprocessen med at blande alle de forskellige typer papir og derefter fjerne blækket ved at injicere papirmassen med luft – blækpartiklerne kan derefter skummet af, når de stiger til toppen af papirmasseblandingen.

hvis foderet i processen er ‘jomfru’ eller nyt papir, koges det flisede træ i en trykkoger for at fordampe noget af det overskydende vand og reducere træet til papirmasse.

pulpblandingen, hvad enten den er fra ‘jomfru’ eller genbrugspapir, der nu er blevet renset, føres gennem nogle opvarmede ruller for at reducere fugtindholdet til cirka fem procent, så det er klar til blegning. Før blegning hakkes blandingen op igen i papirmasse.

når den våde papirmasse er bleget, passerer den gennem en tørretumbler med høj temperatur og rulles ind i papir, der er et lag tykt. Fra dette punkt kan papiret præges med et mønster, der faktisk øger dets tykkelse.

automatiserede maskiner gør derefter det sidste job med at afvikle, skære og derefter spole papiret tilbage på paprør. Ruller af toiletpapir skæres derefter og pakkes ind i det endelige produkt, som vi ser linje hylderne i supermarkederne.

3. Deodorant

næsten alle bruger deodorant på forskellige tidspunkter i løbet af dagen, og normalt leveres de til forbrugeren som enten roll-on deodoranter, pinde eller aerosolspray, der normalt skal påføres underarmområdet.

Deodorant er designet til at forhindre kropslugt, og antiperspirant deodoranter er designet til at forhindre sved – en subtil forskel, men det ønskede resultat er at holde den enkelte ildelugtende frisk.

Deodoranter fremstilles typisk i en batchproces inden for blandere med høj forskydning, der har en volumenkapacitet, der nærmer sig 2.000 L – formuleringen og kombinationen af ingredienser afhænger virkelig af, hvilken form produktet skal leveres til forbrugeren.

opløsningsmidler eller silikoner blandes med pulveringredienserne såsom cetylalkohol i oliefasen i blanderen. Den aktive bestanddel fremstilles separat i en vandig dispergeret fase.

både oliefasen og den dispergerede fase kombineres, og dette danner en emulsion. Hvis slutproduktet leveres som en pind eller roll-on, tilsættes geleringsmidler eller polymerer. Ellers er parfume / duft den næste ingrediens, før produktet afkøles og hældes derefter i beholdere, der skal pakkes.

de aktive ingredienser i deodorant adskiller sig fra antiperspiranter på grund af de forskellige måder, de hæmmer lugt på. Aluminiumsbaserede forbindelser er normalt de aktive ingredienser til antiperspiranter, hvor aluminiumsirconium tetrachlorhydreks glycin er den mest almindeligt anvendte.Batchprøvning af produkterne for sikkerhed og effektivitet er en vigtig del af processen, da produkter ofte lander på vores hylder med etiketter, der angiver ting som ’48 timers beskyttelse’ eller ‘indeholder aloe vera’. Fabrikanter skal sørge for, at deres produkter er sikre, funktionelle og indeholder præcis, hvad der står på beholderen.

4. Vaskemiddel/vaskepulver

vaskemiddel eller vaskepulver er et basisprodukt, der findes i de fleste husholdninger for at rengøre tøj, linned og andre tekstiler. Når pulveret opløses i vand, dvs. i en vaskemaskine hjælper det med at fjerne snavs fra en tekstiloverflade.

vaskepulver kan fremstilles i enten en batch eller kontinuerlig proces, hvor de større producenter favoriserer den kontinuerlige proces, også kendt som agglomerationsprocessen.

vaskemidler er baseret på den overfladeaktive ingrediens eller det overfladeaktive middel. Overfladeaktive stoffer består af carbonhydridkæde og en hydrofil ionisk eller ikke-ikonisk gruppe, som begge udfører en specifik funktion.

carbonhydridkædedelen af det overfladeaktive molekyle binder sig til snavs, og den hydrofile ende binder sig til vand. Dette betyder, at snavs fjernes kemisk af carbonhydridkæden i vandet. De mest almindelige overfladeaktive stoffer, der anvendes i industrien, er anioniske og kommer normalt i form af vandopløselige natriumsalte.parfumer og parfumer er andre ingredienser i vaskemiddel. Parfume tilsættes for at sikre, at vasketøjet lugter godt og dækker den kemiske lugt af vaskemidlet.

agglomereringsprocessen starter med, at de tørre ingredienser føres ind i en agglomerator, hvor knive blander materialet til en fin konsistens. Flydende ingredienser tilsættes derefter til blandingen via sprøjtedyser direkte ind i agglomeratoren. Denne reaktion producerer varme, som fører til dannelsen af en varm, viskøs væske.

når væsken kommer ud af agglomeratoren, påføres varmluftsblæsere, og vaskemidlet samles på et tørrebælte. Dette pulveriseres derefter og skubbes gennem størrelsesskærme (for at undgå store klumper af pulver) for at danne det vaskemiddel/vaskepulverprodukt, der derefter fortsætter med at blive pakket.

Hvis vaskemidlet er et flydende produkt, blandes pulveret simpelthen med en opløsning af vand og solubilisatorer – solubilisatorerne hjælper med at blande vaskemidlet og vandet.

5. Tandpasta

tandlæger og Tandplejere anbefaler, at vi børster vores tænder to gange om dagen i to minutter ved hjælp af en fluortandpasta for at forhindre tandkødssygdomme, forfald og opbygning af plak.

tandpasta er blevet et vigtigt produkt, ofte komplimenteret med brugen mundskyl og tandtråd.

en vigtig ingrediens i tandpasta er fluor. Fluor virker som den aktive ingrediens-det forhindrer forfald og dannelse af hulrum ved at øge tændernes styrke. Natriumfluorid er den mest almindelige fluorforbindelse, der anvendes til fremstilling af tandpasta.

andre vigtige ingredienser i tandpasta omfatter: bindemidler, der virker som fortykningsmiddel; slibemidler, som løsner pladen fra tænderne; skummidler (overfladeaktive stoffer); som, som bevarer vand; smagsstoffer; farvestoffer og sødestoffer.

tandpasta fremstilling er en batchproces, hvor ingredienser vejes før blanding. Hver batch kan producere et ækvivalent på 10.000 rør tandpasta.

et vigtigt træk ved nogle tandpastaer er de forskellige farvede striber. Kunstige farvestoffer tilsættes til en batch for at ændre dens farve. Æteriske olier bruges derefter til at tilføje disse farver (som ofte tilskriver en anden smag) til produktet på emballagestadiet.

det endelige produkt fyldes i rør med brug af automatiseret udstyr og pumper, og det er på dette stadium, at produktet testes for sikkerhed og effektivitet.

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

denne blog er måske længere end mine andre indlæg, men det viser bare, hvor meget teknik og videnskab går i at lave de produkter, vi bruger hver dag – og det er bestemt noget, kemiske ingeniører skal være stolte af.