vijf elke dag producten en de chemische engineering die erin gaat (Dag 148)

chemische engineering wordt vaak beschreven als procestechniek. Maar veel chemische ingenieurs werken als productingenieurs binnen de snel bewegende markt voor consumptiegoederen.

de producten die we elke dag kopen en gebruiken, en die we vaak als vanzelfsprekend beschouwen, zijn chemisch ontworpen zodat ze hun vereiste functie vervullen.

en zoals u weet, is de beste manier om iets uit te leggen door middel van een voorbeeld. Daarom heb ik een lijst samengesteld met producten die de wetenschap en techniek uitleggen die erin zit.

de producten zijn ook een geweldige manier om jongeren een potentiële carrière in de chemische technologie te laten beleven .

1. Hairspray

Dit haarverzorgingsproduct is opgenomen in de ochtendroutines van veel mensen. Zowel mannen als vrouwen willen een gewenst kapsel bereiken. Het is dus belangrijk dat hairspray is ontworpen om een sterke hold te bieden die de hele dag duurt.

Hairspray bestaat uit complexe polymeren die het vermogen hebben om onzichtbare bindingen te vormen over het vezelkruis van ons haar.

de keuze van deze complexe polymeren in haarlak houdt rechtstreeks verband met de behoefte van de consument, zodat vinylacetaat wordt gebruikt om een sterke hold te garanderen en bovendien vochtbestendig is.

Hairspray wordt gewoonlijk verpakt in een aerosolbus die wordt aangedreven door een gasdimethylether onder druk. Dit gas werkt als drijfgas in de aerosol en wordt weggekookt wanneer het mondstuk naar beneden wordt geduwd. De rest van de ingrediënten wordt dan in de vorm van een fijne nevel uit het blikje gestuwd.

Hairspray wordt geproduceerd in een batchproces in grote tanks van ongeveer 9.000 L waar de ingrediënten worden gemengd met grote turbinebladen – de belangrijkste basis van dit product bestaat uit water en een gedenatureerde alcohol.

de andere bestanddelen die worden toegevoegd om specifieke functies te vervullen zijn parfumolie (vrij vanzelfsprekend), aminomethylpropanol die de zuurgraad van het product regelt, cyclopentasiloxaan dat als verdikkingsmiddel, smeermiddel en waterafstotend middel werkt om haarlak een zijdezacht gevoel te geven, en boraatesters die voorkomen dat de spuitbus gaat roesten.

2. Toiletpapier

elk huishouden zal zijn aanbod van toiletpapier nodig hebben en dit maakt het product Een must-buy consumentenproduct.

toiletpapier kan worden gemaakt van “nieuw” of nieuw papier (gevormd uit gechipt hout) of van gerecycleerd papier. De andere materialen die bij de vervaardiging ervan worden gebruikt, zijn water, chemicaliën voor het afbreken van de grondstoffen tot bruikbare vezels en bleekmiddelen.

wanneer de grondstoffen kringlooppapier bevatten, begint het batchproces met het mengen van alle verschillende papiersoorten en wordt vervolgens de inkt verwijderd door de pulp met lucht te injecteren – de inktdeeltjes kunnen vervolgens worden afgeschuimd wanneer ze naar de bovenkant van het pulpmengsel stijgen.

als de toevoer in het proces “nieuw” of nieuw papier is, wordt het gechipt hout in een snelkookpan gekookt om een deel van het overtollige water te verdampen en het hout tot pulp te reduceren.

het pulpmengsel, afkomstig van “nieuw papier” of van gerecycleerd papier dat nu is gereinigd, wordt door enkele verwarmde rollen geleid om het vochtgehalte tot ongeveer 5% te verminderen, zodat het kan worden gebleekt. Voor het bleken wordt het mengsel weer fijngehakt tot pulp.

na het bleken gaat de natte pulp door een hogetemperatuurdroger en wordt tot een laag dik papier gerold. Vanaf dit punt kan het papier worden bedrukt met een patroon dat de dikte verhoogt.

geautomatiseerde machines doen dan de laatste taak van het afwikkelen, snijden en vervolgens terugspoelen van het papier op kartonnen buizen. Rollen toiletpapier worden dan gesneden en verpakt in het eindproduct dat we zien lijn de schappen van de supermarkten.

3. Deodorant

bijna iedereen gebruikt deodorant op verschillende tijdstippen gedurende de dag en meestal worden ze aan de consument geleverd als Roller deodorant, sticks of aërosolsprays, die gewoonlijk op de onderarm worden aangebracht.

Deodorant is ontworpen om lichaamsgeur te voorkomen, en anti – transpirant deodorants zijn ontworpen om zweten te voorkomen-een subtiel verschil, maar het gewenste resultaat is om de individuele geur fris te houden.

Deodorantia worden gewoonlijk vervaardigd in een batchproces in mengers met hoge afschuifkracht met een volume van bijna 2.000 L – de samenstelling en de combinatie van ingrediënten hangt echt af van de vorm waarin het product aan de consument wordt geleverd.

oplosmiddelen of siliconen worden gemengd met de poederingrediënten zoals cetylalcohol in de oliefase in de mixer. Het werkzame bestanddeel wordt afzonderlijk bereid in een waterige, gedispergeerde fase.

zowel de oliefase als de gedispergeerde fase worden gecombineerd en dit vormt een emulsie. Als het eindproduct wordt geleverd als een stick of roll-on, worden geleermiddelen of polymeren toegevoegd. Anders is parfum / geur het volgende ingrediënt voordat het product wordt afgekoeld en vervolgens in containers wordt gegoten om te worden verpakt.

de werkzame bestanddelen in deodorant verschillen van die van anti-transpiratiemiddelen vanwege de verschillende manieren waarop ze de geur remmen. Aluminium gebaseerde verbindingen zijn meestal de actieve ingrediënten voor anti-transpiranten, met aluminium zirkonium tetrachloorhydrex glycine wordt de meest gebruikte.

Batch testen van de producten op veiligheid en werkzaamheid is een belangrijk onderdeel van het proces, omdat producten vaak op onze schappen terechtkomen met etiketten waarop staat ’48 uur bescherming’ of ‘bevat Aloë vera’. Fabrikanten moeten ervoor zorgen dat hun producten veilig, functioneel en bevatten precies wat er staat op de container.

4. Wasmiddel/waspoeder

wasmiddel of waspoeder is een hoofdproduct dat in de meeste huishoudens wordt aangetroffen om kleding, linnen en ander textiel te reinigen. Wanneer het poeder is opgelost in water, d.w.z. in een wasmachine helpt het het verwijderen van vuil van een textieloppervlak.

wasmiddel poeder kan worden geproduceerd in een batch of continu proces, waarbij de grotere fabrikanten de voorkeur geven aan het continu proces, ook bekend als het agglomeratieproces.

detergenten zijn gebaseerd op het oppervlakteactieve bestanddeel of de oppervlakteactieve stof. Oppervlakteactieve stoffen bestaan uit een koolwaterstofketen en een hydrofiele ionische of niet-iconische groep, die beide een specifieke functie vervullen.

het gedeelte van de koolwaterstofketen van het oppervlakteactieve molecuul hecht zich aan vuil en het hydrofiele uiteinde hecht zich aan water. Dit betekent dat het vuil door de koolwaterstofketen chemisch in het water wordt verwijderd. De meest voorkomende oppervlakteactieve stoffen die in de industrie worden gebruikt, zijn anionisch en komen meestal in de vorm van in water oplosbare natriumzouten.

enzymen en parfums zijn andere bestanddelen van detergent. De enzymen zijn aanwezig om vlekken af te breken en de parfums worden toegevoegd om ervoor te zorgen dat de was lekker ruikt en de chemische geur van het wasmiddel bedekt.

het agglomeratieproces begint met het toevoeren van de droge ingrediënten in een agglomerator, waarbij bladen het materiaal mengen tot een fijne consistentie. Vloeibare ingrediënten worden vervolgens via sproeiers rechtstreeks in de agglomerator aan het mengsel toegevoegd. Deze reactie produceert warmte die leidt tot de vorming van een hete, viskeuze vloeistof.

zodra de vloeistof de agglomerator verlaat, worden heteluchtblazers aangebracht en verzamelt het detergent zich op een droogband. Dit wordt vervolgens verpulverd en door maatschermen geduwd (om grote klontjes poeder te voorkomen) om het wasmiddel/waspoeder product te vormen dat vervolgens wordt verpakt.

als het reinigingsmiddel een vloeibaar product is, wordt het poeder eenvoudig gemengd met een oplossing van water en oplosmiddelhoudende stoffen – de oplosmiddelhoudende stoffen helpen bij het mengen van het reinigingsmiddel en water.

5. Tandartsen en mondhygiënisten raden aan onze tanden twee keer per dag gedurende twee minuten te poetsen met een fluoride-tandpasta om tandvleesaandoeningen, verval en opbouw van plaque te voorkomen.

tandpasta is een essentieel product geworden, vaak aangevuld met mondwater en flosdraad.

een belangrijk ingrediënt van tandpasta is fluoride. Fluoride werkt als het actieve ingrediënt-het voorkomt verval en de vorming van Holten door de sterkte van tanden te verhogen. Natriumfluoride is de meest voorkomende fluorideverbinding die wordt gebruikt bij de vervaardiging van tandpasta.

andere belangrijke bestanddelen van tandpasta zijn: bindmiddelen die als verdikkingsmiddel werken; schuurmiddelen die de tandplak losmaken; schuimstoffen (oppervlakteactieve stoffen); die water vasthouden; smaakstoffen; kleurstoffen en zoetstoffen.

De vervaardiging van tandpasta is een batchproces waarbij de ingrediënten worden gewogen voordat ze worden gemengd. Elke partij kan een equivalent van 10.000 tubes tandpasta produceren.

een belangrijk kenmerk van sommige tandpasta ‘ s zijn de verschillende gekleurde strepen. Kunstmatige kleurstoffen worden toegevoegd aan een partij om de kleur te veranderen. Etherische oliën worden vervolgens gebruikt om deze kleuren (die vaak een andere smaak hebben) aan het product toe te voegen in de verpakkingsfase.

het eindproduct wordt met behulp van geautomatiseerde apparatuur en pompen in buizen gevuld en in dit stadium wordt het product op veiligheid en werkzaamheid getest.

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

deze blog is misschien langer dan mijn andere berichten, maar het laat alleen maar zien hoeveel techniek en wetenschap gaat in het maken van de producten die we dagelijks gebruiken – en dat is zeker iets waar chemische ingenieurs trots op moeten zijn.