Синтетические моющие средства это

Синтетические моющие средства это


смс

Состав СМС  для человека, далёкого от химии, – это куча непонятных ингредиентов. Что это, и как влияет на моющие способности, – об этом речь пойдёт ниже.

ПАВ

ПАВ – основной компонент СМС. Думаю, что расшифровка «поверхностно-активные вещества» знакома всем. ПАВ накапливаются и действуют на границе разных по химической природе веществ, например, ПАВ способны соединить несмешивающиеся вещества, образуя эмульсию.

Молекула ПАВ состоит из двух частей – гидрофильной («любящей воду») и гидрофобной («боящейся воды») и больше напоминает шарик с длинным хвостом.

Молекулы жирового загрязнения отталкивают воду, поэтому просто взять и смыть его нельзя. Если же мы воспользуемся моющим средством, нам на помощь придут ПАВ. При попадании ПАВ в раствор их гидрофобные хвостики притягиваются к загрязнению, и окружают его наподобие оболочки. Гидрофильная часть молекулы при этом оказывается снаружи. В итоге получаются особые частицы, т.н. мицеллы. Гидрофильная часть в растворе соединяется с молекулой воды, поэтому загрязнение не оседает обратно на поверхности вещества, и теперь мы легко его можем смыть.


pav
Схематичное изображение принципа действия ПАВ

Существует 4 основных типа ПАВ.

У анионактивных ПАВ (АПАВ) поверхностной активностью обладают отрицательно заряженные ионы, которые образуются при попадании ПАВ в воду. Самое известное АПАВ – обыкновенное туалетное мыло, которое являет собой натриевые или калиевые соли жирных кислот. Другие представители этой группы – это также соли органических кислот. Они носят сложные имена –алкилсульфаты, алкилбензолсульфонаты и другие (печально известный лаурилсульфат натрия – тоже АПАВ). АПАВ – самые распространённые и самые эффективные в плане моющей способности (которая, однако, зависит от жёсткости воды и реакции среды), но могут оказывать раздражающее действие на кожу человека.


Катионактивные ПАВ (КПАВ) получают из азотсодержащих соединений, гидрофобная часть такой молекулы имеет положительный заряд. КПАВ обладают бактерицидными и антистатическими свойствами, но моющее действие у них слабое, они часто плохо совместимы с АПАВ, образуя с ними соли. КПАВ накапливаются на поверхностях, поэтому часто используются как умягчители и антистатики. Их можно встретить в составе таких товаров, как кондиционеры для белья, полироли, шампуни и ополаскиватели для волос.

Свойства амфотерных ПАВ зависят от реакции среды: в кислой они будут вести себя как анионактивные, в щелочной – как катионактивные. Это значит, что действовать они могут в разных растворах. Такая двойственность обусловлена строением молекулы, в которой имеются и кислотные, и основные группы. Комбинирование свойств молекул АПАВ и КПАВ в молекуле амфотерных ПАВ делает их более универсальным и эффективным моющим средством. Амфотерные ПАВ хорошо пенятся и хорошо растворимы в воде, их свойства не зависят от её жёсткости и температуры, они обладают бактерицидным действием и не раздражают кожу.

Неионогенные ПАВ (НПАВ) растворяются в воде без образования ионов. Их моющая способность не зависит ни от жёсткости воды, ни от реакции среды. Эти ПАВ плохо пенятся, что позволяет использовать их в качестве пеногасителей. Совместимы со всеми видами ПАВ, и в отличие от АПАВ и КПАВ обладают хорошей биоразлагаемостью.


Энзимы

Если ПАВ хорошо справляются с жировым загрязнением, то отмыть белковое загрязнение помогут энзимы, иначе – ферменты. Энзимы ускоряют распад белков и жиров, переводя их в водорастворимое состояние. Не рекомендуется стирать шерстяные и шёлковые вещи СМС с энзимами, т.к. они разрушают натуральные волокна белкового происхождения. Сами же энзимы не выносят высоких температур, при которых они просто-напросто разрушаются.

Умягчители

В жёсткой воде, т.е. с повышенным содержанием ионов кальция и магния, моющие свойства некоторых ПАВ ухудшаются. Ведь вместо того, чтобы вступать в реакцию с загрязнением, ПАВ реагируют с ионами кальция и магния, образуя нерастворимый осадок. И мыло, например, не будет мылиться и пениться до тех пор, пока все ионы кальция и магния не окажутся связанными. Поэтому, в состав СМС вводят вещества, которые вступают в реакцию с ионами жёсткости, переводя их в водорастворимую форму. Самыми распространёнными умягчителями являются фосфаты – соли фосфорных кислот (триполифосфат натрия) и фосфонаты – производные фосфорсодержащих органических кислот. Однако ввиду отрицательного их воздействия на водоёмы, фосфорные умягчители заменяют на другие вещества. К таковым относятся

Цеолиты – группа минералов, обладающих особым строением, благодаря которому они способны избирательно поглощать и отдавать ионы различных веществ. В обезвоженном состоянии в цеолитах на молекулярном уровне образуются полости, куда охотно встраиваются молекулы и ионы, в т.ч. и катионы жёсткости. Поэтому цеолиты широко применяются в качестве адсорбентов и не только в СМС.


Поликарбоксилаты – полимерные вещества, которые в СМС выполняют несколько функций: 1) умягчение воды – они связывают ионы жёсткости, препятствуя их отложению на ТЭНах стиральных и посудомоечных машин; 2) антиресорбция – предотвращение повторного осаждения на поверхность ткани загрязнения из раствора. Этим же свойством обладают карбоксиметилцеллюлоза и поливинилпирролидон, которые тоже встречаются в списке компонентов СМС.

ЭДТА (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, трилон Б) также обладает хорошей способностью связывать ионы кальция и магния, позволяя ПАВ действовать по назначению.

Цитрат натрия используют в качестве умягчителя чаще в жидких СМС.

Кальцинированная сода (или карбонат натрия) помимо умягчения воды ещё создаёт щелочную среду, в которой наиболее хорошо проявляются моющие свойства АПАВ и НПАВ.

Отбеливатели

Отбеливатели в СМС, как правило, представлены двумя видами – кислородсодержащими и оптическими. И если с первыми более-менее понятно (выделяющийся в водной среде кислород окисляет загрязнение и тем самым его разрушает), то вторые требуют пояснения. Оптические отбеливатели вещи белыми делают лишь визуально. Их принцип действия основан на поглощении невидимого человеком УФ-излучения и преобразовании его в видимую голубую часть спектра. Поэтому при дневном свете вещи будут выглядеть белыми и яркими, хотя фактически цвет ткани не изменяется.


Про кислородсодержащие отбеливатели необходимо сказать, что активны они при температуре от 30°С, а наибольшее количество ионов, которые, собственно, и будут отбеливать, образуется вообще при 60°С. Т.е. стирка в прохладной или холодной воде окажется неэффективной. И для того, чтобы при низких температурах всё-таки можно было удалить пятна, в состав СМС вводят активатор отбеливания – тетраацетилэтилендиамин (ТАЭД).

Ароматизаторы

Для создания приятной отдушки в СМС применяются такие вещества, как лимонен, линалоол, гесилкоричный альдегид (гексилциннамаль), бутилфенил метилпропиональ, альфа-изометилионон, бензилсалицилат, амилциннамаль.

Прочие компоненты

Роль наполнителей – равномерное распределение активных компонентов и создание однородной структуры СМС. Это как бы основа, в которую добавляют остальные компоненты. В порошкообразных СМС наполнителем служат сульфат натрия, хлорид натрия, в жидких – вода. Кстати, именно сульфаты обеспечивают порошку рассыпчатость и отсутствие комков.


Силикаты в СМС помимо создания щелочной среды, выполняют функцию антиресорбентов, гранулообразователей (способствуя сохранению порошкообразной структуры) и антикоррозийных компонентов.

Пеногасители (антивспениватели) добавляют в средства для стирки в машинах-автоматах, где нежелательно сильное пенообразование.

goods-info.su

В последние годы охране окружающей среды во всех странах мира уделяется большое внимание. Большой процент всех загрязненных водоемов приходиться на синтетические моющие средства (СМС), что связанно с большими темпами развития производства моющих средств. Синтетические моющие средства (СМС) – это жидкие, пастообразные и порошкообразные вещества, которые содержат поверхностно-активные вещества, а также другие органические и неорганические вещества, повышающие эффективность поверхностно-активных веществ.

Первые моющие средства появились более 5000 тел назад на Ближнем востоке. Но их роль в нашей жизни не изменилась до сих пор. СМС в настоящее время употребляют для удаления различных видов загрязнения: пятна на одежде, ржавчина, грязная посуда и т.д.


грязнения прочно удерживаются на них за счет физико-химических сил, не смачиваются водой и поэтому практически ею не смываются. Чтобы перевести загрязнения в раствор, следует сделать их гидрофильными (смачивающимися). Молекулы моющих веществ, адсорбируясь на грязевой частице, «притягивают» ее к воде, отрывают от поверхности, препятствуют обратному прилипанию и слипанию частиц между собой. Таким образом, частицы переходят в раствор. Так как раствор поверхностно-активных веществ лучше смачивает поверхности, он проникает в мельчайшие поры и разрушает крупные частицы загрязнений.

Жировые мыла обладают некоторыми недостатками. Моющее действие их проявляется лишь в щелочной среде, с кальциевыми и магниевыми солями, содержащимися в жесткой воде, они образуют липкие нерастворимые соли, оседающие на ткани и загрязняющие их. Щелочи, содержащиеся в мыле, ослабляют прочность шерстяных и шелковых тканей, а также тканей из полиэфирных волокон, особенно при повышенной температуре, а также могут изменять окраску тканей. Кроме того, жировое сырье для мыл является дефицитным пищевым продуктом. Все это обусловливает актуальность развития производства и применения синтетических моющих средств, которые обладают следующими преимуществами:

  1. Производство СМС основано на дешевой сырьевой базе – продуктах переработки нефти и газа.
  2. Синтетические моющие средства не взаимодействуют с солями жесткой воды или при взаимодействии дают легко удаляющиеся с ткани соединения. Многие из СМС одинаково хорошо моют в мягкой, жесткой, а некоторые даже в морской воде.

  3. Синтетические моющие вещества в зависимости от их состава могут хорошо отмывать ткани не только в щелочной среде, но и в нейтральной, и в кислой.
  4. СМС проявляют моющее действие не только в горячей воде, но и в воде сравнительно низкой температуры, что очень важно при стирке изделий из химических волокон и т.д.

СОСТАВ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ

СМС – детергенты (от англ. – очищать) – это композиция различных органических и неорганических химических соединений.

I ПАВ – поверхностно-активные вещества. ПАВ, используемые для производства СМС, разделяются на ионогенные, диссициируюцие в водных растворах на ионы, и неионогенные. Наиболее распространенны анионоактивные вещества, которые распадаются в водных растворах на анионы и катионы. Все анионоактивные ПАВ представляют собой кристаллические вещества, растворимые в воде. Содержание их в СМС составляет от 10 до 40%. Основным исходным сырьем для их получения являются парафиновые углеводороды нефти.

Классификация ПАВ

  1. Анионоактивные. Очищают хлопок, шесть, лен. К ним относиться мыло.
  2. Катионоактивные. Дороже анионоактивных, обладают антибактериальными свойствами и используются для придания мягкости тканям и для дезинфекции.
  3. Неионогенные. Очищают полиэфирные и полиамидные волокна, проявляют высокую моющую способность, но слабо образуют пену.

II Энзимы – аналоги природных ферментов. Необходимы для устранения жировых и белковых загрязнений.

III Отбеливатели делятся на химические, разрушающие особо устойчивые загрязнения, чаще всего окислением, и оптические, не действующие на загрязнения, но обладающие свойством светиться под действием обычного или ультрафиолетового света.

IV Полимеры. Эти вещества в составе СМС чаще всего представлены карбоксиметилцеллюлозой. Они способны предотвращать ресорбцию – повторное оседание частиц грязи и пыли.

V Поликарбоксилаты входят в состав порошка для дополнительной защиты от коррозии.

VI Сульфат натрия при содержании в составе СМС от 5 до 20% придает порошкам сыпучесть.

VII Отдушки добавляют практически во все СМС для придания им приятного запаха.

VIII Стабилизаторы пены. Их вводят в СМС в количестве от 1 до 3%. Они существенно повышают эффективность СМС, усиливая устойчивость пены.

IX Красители: применение красителей в составе СМС основано на оптическом эффекте, поскольку красители адсорбируются на поверхности тканей без химического воздействия на ткань.


КЛАССИФИКАЦИЯ СМС

Современный ассортимент синтетических моющих средств весьма обширен. По консистенции СМС делят на порошкообразные, жидкие и пастообразные. Основную массу моющих средств составляют стиральные порошки (около 80%). В меньшем количестве выпускаются жидкие моющие вещества и пасты (около 20%). По условиям применения выделяют СМС для низко- и высокотемпературной стирки, по способу применения – высокопенные (для ручной стирки) и низкопенные (для машинной стирки, в том числе для стирки в автоматических машинах).

В зависимости от назначения бытовые синтетические моющие средства делят на следующие основные виды:

1) средства для стирки шерстяных и шелковых тканей;

2) средства универсального назначения для стирки разнообразных тканей, в том числе из химических волокон;

3) средства для стирки хлопчатобумажных и льняных тканей;

4) средства для стирки грубых и сильно загрязненных тканей, в частности спецодежды;

5) средства для туалетных целей (шампуни для мытья волос, жидкие мыла и т.п.);

6) средства для мытья посуды, инвентаря, домашней утвари и др.

Средства для стирки шерстяных и шелковых тканей Их приготовляют в основном из первичных алкилсульфатов, сульфата натрия (электролит до 50%) и небольшого количества алкилоламидов (до 2%). Иногда добавляют немного гексаметафосфата или бикарбоната натрия для создания слабой щелочной среды (для стирке при комнатной температуре или в теплой воде). Наиболее широкое применение имеют жидкие препараты для стирки шерстяных и шелковых тканей, такие как «Ваниш», «Ласка» (выпускается как в твердом, так и в жидком виде) и др.

Средства универсального назначения для стирки разнообразных тканей, в том числе химических волокон (рН 9-9,5) предназначены для тканей из смеси природных и синтетических волокон. Готовят обычно из смеси алкилсульфатов и алкиларилсульфонатов.

Как правило, в данной группе представлены отдельно средства для стирки белого и цветного белья, хотя это разграничение наблюдается не всегда. Стирка изделий из хлопка и льна подобными средствами допускается с кипячением, а из шерсти и шелка – при температуре не выше 40 С. Ассортимент данных СМС наиболее разнообразен: «Лотос», «Дося», «Ariel», «Tide», «Миф-универсал» и т.д. Часто торговые марки универсальных СМС выпускаются с различными ароматами, что достигается введением отдушек.

Средства для стирки хлопчатобумажных и льняных тканей имеют рН 1%-ного раствора 10-11,5 %. Приготовляют преимущественно из алкиларилсульфонатов, добавляя в некоторые СМС также и алкилсульфаты и алкилсульфонаты. В состав этих средств входят карбоксиметилцеллюлоза, алкилоламиды, триполифосфат натрия и до 10-15% кальцинированной соды. Помимо классических компонентов в их состав вводится до 10-15 % отбеливателей. Ассортимент данных средств не столь разнообразен, как СМС универсального назначения («Лебедь», «Детский» и др.).

Средства для туалетных целей готовят на основе вторичных алкилсульфатов. В них добавляются также спирт, глицерин, отдушки и др.

Средства для посуды, инвентаря, домашней утвари представляют собой очень обширную группу синтетических моющих средств. По назначению они подразделяются на средства для мытья посуды, средства для мытья стекол (окон и зеркал), средства для чистки раковин, газовых плит и т.д. Они выпускаются различной консистенции: жидкие, геле-, пастообразные, сыпучие. Могут иметь различные ароматические добавки. Марочный ассортимент данной продукции весьма широк и многообразен: средства для мытья посуды – «Fairy», «Пемолюкс» и др.; средства для мытья окон — «Секунда», «Истра» и т.д.; универсальные СМС – «Чипо», «Cillit» и т.д.

Следует отметить, что основным направлением развития ассортимента СМС является производство универсальных моющих средств с биодобавками, что дает возможность их утилизации после использования, а также обеспечивает функциональную пригодность для стирки изделий как из природных, так и искусственных, синтетических волокон и их смеси. В то же время наблюдается четкая тенденция разделения моющих средств (особенно порошков) для ручной и машинной стирки, что обусловлено требованием ограниченного пенообразования в стиральных машинах.

Синтетические моющие средства имеют ряд достоинств:

  • не требуют дорогого дефицитного сырья для изготовления;
  • безразличны к жесткой воде;
  • не ослабляют прочности многих тканей;
  • не влияют на их окраску.

Потребительская ценность моющих средств определяется рядом комплексных и единичных свойств, которые характеризуют как моющие средства, так и эффективность моющего процесса. Из группы функциональных свойств важнейшими являются моющая способность и универсальность.

Моющая способность – это комплексное свойство, определяющее способность моющего вещества или состава на его основе восстанавливать чистоту и белизну загрязненной поверхности. Оценивают моющую способность по степени белизны, достигнутой после стирки искусственно загрязненного образца ткани в моющем растворе определенной концентрации. Моющая способность определяется природой и видом моющего вещества. На величину моющей способности влияют также характер загрязнения, природа и структура отстирываемого материала, жесткость воды, рН моющего раствора и температура стирки. Для определения моющей способности обычно применяют загрязнения, содержащие животные жиры, минеральные масла, сажу и силикаты, имитирующие уличную пыль.

Пенообразующую способность моющих средств характеризуют объемом или высотой столба пены, а также пеноустойчивостью, т.е.отношением первоначального значения объема или высоты столба пены к значениям этих показателей через определенный промежуток времени. Пенообразование важно учитывать при изменении режима стирки. При ручной стирке обильное и стабильное пенообразование повышает эффективность стирки, в то время как при механизированной стирке белья и мытье посуды требуется низкая пенообразующая способность.

Универсальность. Это свойство характеризует пригодность моющих средств к проявлению основной функции в различной среде, т.е. в условиях различных значений рН, жесткости воды и температуры моющего раствора. С увеличением жесткости воды моющая способность мыла может быть утрачена полностью, так как мыло будет расходоваться на связывание ионов кальция и магния. Синтетические моющие вещества более универсальны, они в жесткой воде теряют лишь частично моющую способность и проявляют моющее действие при более низкой температуре.

Безвредность. Безвредность моющих средств оценивают относительно человека, окружающей среды и отстирываемого материала. При характеристике безвредности оценивают и биологическую активность, так как некоторые моющие вещества обладают бактерицидными, общедезинфицирующими свойствами, а отдельные препараты – токсичностью. В отличие от мыла, легко подвергающегося биохимическому распаду, синтетические моющие вещества, содержащие в углеродной цепи бензольные ядра и разветвленные алкильные остатки, являются биологически «твердыми»: не разлагаются в водоемах, а накапливаются в них, вызывая гибель животных и растительных организмов и затруднения при очистке воды.

Удобство пользования моющих средств оценивают по растворимости СМС в воде, степени распыления, необходимости нагрева моющего раствора, наличию в таре приспособлений для открывания и дозирования средств и др.

Каждое СМС предназначено для тканей определенного вида, потому что, например, ткани хлопчатобумажные и льняные устойчивы к воздействию щелочей, повышенной температуре, а ткани шерстяные и из натурального шелка, наоборот, разрушаются в водных растворах щелочей и при температуре стирального раствора выше 45-50 С.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Синтетические моющие средства являются наиболее широко применяемыми средствами бытовой химии. Первый синтетический порошок «Новость» был выпущен в 1953 году на основе продуктов, выделенных из китового саломаса.

Современный ассортимент синтетических моющих средств весьма обширен. Подбор целесообразного состава (композиции) синтетического моющего средства позволяет легко вырабатывать моющие препараты самого разнообразного назначения.

Средства каждого подсемейства выпускают порошкообразными, жидкими и в виде паст. Около 85% всего производства синтетических моющих средств приходится на долю порошковых средств, примерно 15% выпуска составляют жидкие и пастообразные препараты. Данные опроса покупателей показывают, что все семьи пользуются в настоящее время в основном порошковыми синтетическими моющими средствами, около 14% используют пасты и только 10% потребителей применяют жидкие моющие средства. Малый спрос на жидкие и пастовые моющие средства объясняется в основном плохой рекламой. Покупатель не всегда должным образом информирован о преимуществах этих моющих средств: легкости дозирования, хорошей растворимости.

Примерно 45% всех СМС для быта составляют универсальные синтетические моющие средства, столько же – средства для стирки хлопковых и льняных тканей и лишь 10% выпуска приходится на долю СМС, применяемых для стирки изделий из шерсти, шелка и химических волокон.

В последнее время наметилась тенденция увеличения производства синтетических моющих средств комбинированного действия, обеспечивающих, помимо стирки, дезинфекцию, подкрашивание, умягчение, антистатическое действие. С каждым годом возрастает также выпуск синтетических моющих средств, содержащих ферменты, облегчающие удаление белковых загрязнений (средства с биоэффектом).

Заключение

Моющие средства являются многофункциональными составами. Благодаря высокой активности они проявляют моющую способность, т.е. обеспечивают отделение и удаление загрязнений с поверхности очищаемого материала, восстанавливая тем самым белизну и чистоту продукции. Одновременно они являются эмульгирующими, суспензирующими и диспергирующими веществами. Многофункциональность СМС обусловливает удовлетворение различных потребностей. Синтетические моющие средства эффективны при стирке текстильных изделий, мойке предметов быта, транспортных средств, оборудования, облегчают проведение технологических процессов при отбеливании и крашении тканей, меха и кожи.

Достоинства СМС состоят в том, что они заменяют жировые мыла и не требуют для своего изготовления пищевых жиров, не образуют в жесткой воде нерастворимых солей кальция и магния и обладают моющим действием даже в кислой среде.

Однако синтетическим моющим средствам присутствует и ряд недостатков: более низкая пеноустойчивость, трудная биоусвояемость, вызывают сухость кожи рук при стирке.

Тем не менее синтетические поверхностно-активные вещества перспективны в отношении создания моющих препаратов комплексного действия. Поэтому успешно расширяется ассортимент синтетических моющих средств, сочетающих ряд свойств: моющее действие с антистатическим, дезинфицирующим и т.п.

В последние годы охране окружающей среды во всех странах мира уделяется большое внимание. Большой процент всех загрязненных водоемов приходиться на синтетические моющие средства (СМС), что связанно с большими темпами развития производства моющих средств.

Синтетические моющие средства (СМС) – это жидкие, пастообразные и порошкообразные вещества, которые содержат поверхностно-активные вещества, а также другие органические и неорганические вещества, повышающие эффективность поверхностно-активных веществ.

Первые моющие средства появились более 5000 тел назад на Ближнем востоке. Но их роль в нашей жизни не изменилась до сих пор. СМС в настоящее время употребляют для удаления различных видов загрязнения: пятна на одежде, ржавчина, грязная посуда и т.д. Загрязнения прочно удерживаются на них за счет физико-химических сил, не смачиваются водой и поэтому практически ею не смываются. Чтобы перевести загрязнения в раствор, следует сделать их гидрофильными (смачивающимися). Молекулы моющих веществ, адсорбируясь на грязевой частице, «притягивают» ее к воде, отрывают от поверхности, препятствуют обратному прилипанию и слипанию частиц между собой. Таким образом, частицы переходят в раствор. Так как раствор поверхностно-активных веществ лучше смачивает поверхности, он проникает в мельчайшие поры и разрушает крупные частицы загрязнений.

Жировые мыла обладают некоторыми недостатками. Моющее действие их проявляется лишь в щелочной среде, с кальциевыми и магниевыми солями, содержащимися в жесткой воде, они образуют липкие нерастворимые соли, оседающие на ткани и загрязняющие их. Щелочи, содержащиеся в мыле, ослабляют прочность шерстяных и шелковых тканей, а также тканей из полиэфирных волокон, особенно при повышенной температуре, а также могут изменять окраску тканей. Кроме того, жировое сырье для мыл является дефицитным пищевым продуктом. Все это обусловливает актуальность развития производства и применения синтетических моющих средств, которые обладают следующими преимуществами:

  1. Производство СМС основано на дешевой сырьевой базе – продуктах переработки нефти и газа.
  2. Синтетические моющие средства не взаимодействуют с солями жесткой воды или при взаимодействии дают легко удаляющиеся с ткани соединения. Многие из СМС одинаково хорошо моют в мягкой, жесткой, а некоторые даже в морской воде.
  3. Синтетические моющие вещества в зависимости от их состава могут хорошо отмывать ткани не только в щелочной среде, но и в нейтральной, и в кислой.
  4. СМС проявляют моющее действие не только в горячей воде, но и в воде сравнительно низкой температуры, что очень важно при стирке изделий из химических волокон и т.д.

multiurok.ru

Производство моющих средств началось еще во время Первой мировой войны в Германии. В России первый порошок был выпущен в 1953 году. Назывался он «Новость» и включал в состав продукты, выделенные из кашалотового саломаса.

Синтетические моющие средства являются многокомпонентными смесями веществ. Их водные растворы используют для очистки от загрязнений. Синтетические моющие средства в большинстве своем включают (кроме непосредственно моющих компонентов – поверхностно-активных веществ) соли из неорганических кислот (карбонаты, фосфаты), которые усиливают активность смеси. Кроме того, в состав растворов включены дезинфицирующие и отбеливающие ингредиенты, пеногасители или пенообразователи, красители, ароматизаторы и прочие.

Поверхностно-активные вещества (или ПАВ) являются органическими соединениями, которые оказывают поверхностное воздействие. Они способны формировать полуколлоидный раствор и пену. Поверхностная активность веществ способствует снижению поверхностного водного натяжения, увеличивая, таким образом, смачивающие свойства воды.

Смеси для очистки разделяют на несколько видов:

  1. Алкиламмонийхлориды.
  2. Алкиларилсульфонаты.
  3. Алкилсульфонаты.
  4. Алкилсульфаты.
  5. Алкилкарбонаты (мыло).

Мыло получают путем переработки жирового сырья. Сульфонаты и сульфаты – это синтетические моющие средства. Все указанные выше смеси относятся к категории ионогенных (образующих ионы) веществ. В водном растворе они распадаются (диссоциируют) на ионы.

Существуют и неионогенные смеси. Они не диссоциируют в воде, однако растворяются в ней. Это происходит за счет присутствия в молекуле гидрофильных групп (ОН, например) в большом количестве.

Неиногенные поверхностно-активные вещества могут быть натурального или синтетического происхождения. Последние – препараты категории ОН, образованные окисью этилена и фенолов, жирными спиртами.

Несмотря на то, что ПАВ являются основными компонентами, составляющими синтетические моющие средства, их моющий эффект слаб сам по себе. В связи с этим для усиления активности в смесь добавляют щелочные и нейтральные соли, отбеливатели, ферменты (энзимы), стабилизаторы пены.

За счет присутствия щелочных солей усиливается коллоидная структура и эмульгирующая способность растворов. Эти компоненты способствуют формированию более прочной пленки моющего средства около частиц загрязнения. Кроме того, благодаря щелочным солям смягчается вода и создается благоприятная среда для очищения (стирки) разных тканей. Так, например, для стирки льняных и хлопковых изделий целесообразно применять сильнощелочные добавки (тринатрийфосфат, соду).

Гексаметофосфат формирует в составе моющего вещества среду слабокислую. Эти условия весьма благоприятны для стирки изделий из шерсти.

Сульфат натрия относится к категории наполнителей. Эти компоненты способствуют улучшению структуры коллоидных растворов. Использование отбеливателей в качестве добавок устраняет необходимость в подсинивании белья.

Для стабилизации и улучшения пенообразующих свойств в моющих средствах используют алкилоламиды – стабилизаторы пены.

Существует три основных типа синтетических моющих средств. В стирке чаще всего используют порошкообразные смеси. Жидкие моющие средства сегодня внедряются на рынок бытовой химии достаточно активно. Пастообразные смеси в настоящее время используются не так часто.

Среди основных потребительских свойств моющих смесей следует назвать моющую, антиресорбционную (способность удерживать в растворе загрязнение) и пенообразующую активность. Немаловажным является также показатель рН среды растворов.

fb.ru

СИНТЕТИЧЕСКИЕ МОЮЩИЕ СРЕДСТВА

(CMC, детергенты), многокомпонентные композиции, применяемые в водных р-рах для интенсификации удаления загрязнений с разл. твердых пов-стей-тканей, волокон, металлов, стекла, керамики. В более узком смысле под С. м. с. обычно понимают бытовые ср-ва для стирки белья и одежды.

По товарной форме С. м. с. разделяют на сыпучие (порошкообразные, хлопьевидные), пастообразные, жидкие и кусковые; по назначению-на бытовые и техн. назначения; по сфере применения и специфике отмываемого субстрата-на универсальные ср-ва для стирки, ср-ва для машинной стирки сильно загрязненного белья, стирки изделий из тонких, чувствительных к повреждению и усадке тканей, стирки и отбеливания с кипячением, для предварит, замачивания, ср-ва с ферментами для низкотемпературной стирки, ср-ва с противоусадочным, мягчительным, антистатич., освежающим цвет или иным эффектом, специальные С. м. с. для детского белья и т. д.

С. м. с. обычно включают мицеллообразующие поверхностно-активные вещества (ПАВ), обладающие моющим, смачивающим и антистатич. действием, разл. электролиты, комплексоны, добавки, обеспечивающие антиресорбц. действие (предотвращают повторное отложение частиц загрязнения), парфюм. отдушку, маскирующую специфич. запах композиции и ароматизирующую белье, а также всевозможные спец. добавки: оптич. и пероксидные отбеливатели, ферменты, активаторы и стабилизаторы, р-рители, гидротропы, ингибиторы коррозии, консерванты, пеногасители, красители, пигменты, антиоксиданты, наполнители-связую-щие (в кусковых С. м. с.) и др.

Основа многих С. м. с. — анионные ПАВ, напр. алкилбен-золсулъфонаты (преим. линейные, обладающие хорошей биоразлагаемостью), алкилсульфаты, алкилэтоксисульфа-ты, мыла, алкансулъфонаты,a-олефинсульфонаты натрия.

В связи с общемировой тенденцией к снижению т-ры стирки и использованию С. м. с. с ферментами и катионными мягчи-телями-антистатиками повысилась роль неионогенных ПАВ -оксиэтилированных спиртов, оксиэтилированных ал-килфенолов, оксиэтилированных алкиламинов. В качестве вспомогат. ПАВ, усиливающих тот или иной эффект и смягчающих нежелательное дерматологич. действие, в С. м. с. могут вводиться в небольших кол-вах алкил- и алкилэток-сифосфаты, таураты, сульфосукцинаты, соли a-сульфокар-боновых к-т, эфирокарбоксилаты, оксиалкиламиды жирных кислот и их этоксилаты, N-оксиды третичных аминов, блоксополимеры алкиленоксидов, амфогерные производные аминокислот, имидазолина и бетаина. Нек-рое распространение (особенно в США) получили С. м. с. на базе анионных и(или) неионогенных ПАВ с добавками катионных ПАВ или полимеров, способные в процессе полоскания вследствие адсорбции на волокнах снижать электростатич. заряд и усадку ткани, а также улучшать ее гриф. Примеры таких катионных ПАВ-диалкилдиметиламмонийхлорид, 1-(2-ал-киламидоэтил)-2-алкил-3-метилимидазолинийметилсуль-фат, катионное производное гидроксиэтилцеллюлозы. Оп-тим. моющим действием при 25-35 °С обычно обладают ПАВ с алкильной цепью С 1214, с ростом т-ры стирки оптимум отмечается у гомологов С 1416.

При составлении рецептур С. м. с. часто используют сочетания 2-3 ПАВ -синергетиков, различающихся р-римостью, устойчивостью к солям жесткости и моющей эффективностью в отношении твердых, жировых и белковых загрязнений. Кол-во ПАВ разл. типов в С. м. с. достигает 35% по массе.

Хорошее моющее действие анионных и неионогенных ПАВ обычно достигается в щелочной области рН и в при-сут. разл. электролитов. Практически все порошкообразные С. м. с. содержат минер. соли, из к-рых наиб. применяемы фосфаты: триполисфосфат Na, тринатрийфосфат, тетрака-лийпирофосфат и др., способные образовывать комплексы с поливалентными катионами. В жидких рецептурах преим. используют тринатрийфосфат, триполифосфат К и хлорированный тринатрийфосфат (в дезинфицирующих моющих ср-вах для посуды), в фермент-содержащих — неболъпюе кол-во солей Са или Mg. Полностью или частично ф-цию фосфатов в С. м. с. могут выполнять комплексоны — Na-соли нитрилотриуксусной к-ты (трилон А) и этилендиаминтетра-уксусной к-ты (трилон Б), соли этилидендифосфоновой и лимонной к-т (см. Комплексоны),а также цеолиты. Использование эффективных заменителей фосфатов в С. м. с. весьма актуально в связи с загрязнением водоемов биогенными элементами. Кол-во комплексообразователей в С. м. с. составляет до 40% по массе.

В качестве электролитов-активаторов моющего действия в стиральные порошки вводят Na2SO4, Na2CO3 и Na2SiO3 (или жидкое стекло). Последние два (в кол-ве до 10% по массе) обеспечивают щелочную среду; Na2SiO3, кроме того, ингибирует корродирующее действие моющей композиции.

Пероксидные отбеливатели, напр. пероксоборат (пербо-рат) Na, вводят только в порошкообразные С. м. с. в кол-ве 15-30%. При стирке синтетич. тканей ярких расцветок используют активаторы отбеливателей, напр. тетрааце-тилэтилендиамин, пентаацетилглюкозу. Все они, взаимодействуя в р-ре с перборатом, образуют надуксусную к-ту, к-рая фактически является низкотемпературным отбеливателем. Как альтернативу перборату применяют также ста-билизир. товарные формы дипероксидодекандикарбоновой к-ты, гексагидрата пероксифталата Mg, алкилдипероксиян-тарной к-ты и др. дипероксидикарбоновых к-т, пероксокар-бонат и пероксосульфат Na. Эффективность низкотемпературного отбеливания повышается в присут. бромидов и иодидов.

Оптич. (флуоресцентные) отбеливатели, широко используемые во всех видах С. м. с.,- гл. обр. производные стиль-бена, пиразолона, кумарина, бензимидазола. Кол-во таких отбеливателей в рецептурах С. м. с. не превышает 1%.

В качестве антиресорбентов в С. м. с. обычно используют карбоксиметилцеллюлозу, полимеры или сополимеры акриловой к-ты в кол-ве от 0,5 до 2% по массе.

Жидкие С. м. с. могут, кроме того, содержать до 10-15% по массе орг. р-рителей (низшие спирты, гликоли, их эфиры, алканоламины) и гидротропов, к-рые снижают точки помутнения р-ров и улучшают совместимость компонентов.

Жидкие композиции с высоким содержанием растворенных или суспендир. электролитов служат для интенсивной машинной стирки, как правило, с регулируемым пенообра-зованием, достигающимся введением мыла, силиконового пеног асителя и(или) специально подобранного неионогенно-го ПАВ, напр. оксиэтилированных и оксипропилированных спиртов. Жидкие С. м. с. с низким содержанием электролитов используют для ручной стирки тонких тканей; они хорошо пенятся и в зависимости от назначения дополнительно могут включать антистатики, водорастворимые полимеры, консерванты и др. компоненты.

В табл. представлен состав нек-рых промышленных С. м. с. для стирки.

Ср-ва для ручного мытья посуды имеют примерно тот же состав, что и С. м. с. для стирки; однако к вводимым в такие ср-ва ПАВ предъявляются повыш. гигиенич. требования -отсутствие токсичного и раздражающего действия. Ср-ва-для поточной автоматизир. мойки посуды содержат, как правило, низкопенные неионогенные ПАВ с высокой обезжиривающей способностью и, наряду с обычным набором электролитов, дезинфектанты — хлоризоцианураты, хлорированный триполифосфат Na (сыпучие ср-ва), гипохлорит Na и др.

Эффективность низкотемпературной стирки повышается введением в С. м. с. ферментов-щелочной протеазы или протеазы в сочетании с амилазой. Ведутся поиски экономически доступных способов получения и введения в С. м. с. липаз, расщепляющих жировые загрязнения. Для порошкообразных С. м. с. разработаны стабилизир. непылящие товарные формы ферментов, к-рые вводят в порошки сухим смешением в виде гранул, агломератов или р-римых в воде капсул. Введение ферментов в жидкие С. м. с. встречает затруднения, обусловленные денатурацией и постепенной утратой их активности.

4070-16.jpg

С. м. с. для стирки детского белья базируются в осн. на мылах из натур. жирных к-т. Кусковые моющие ср-ва в отличие от порошкообразных содержат больше мыла, включают пластификаторы и связующие компоненты.

Общий объем произ-ва С. м. с. в СССР 1400 тыс. т (1989).

Лит.: Штюпель Г., Синтетические моющие и очищающие средства, М., 1960; Неволин Ф. В., Химия и технология синтетических моющих средств, 2 изд., М., 1971; Поверхностные явления и поверхностно-активны з вещества. Справочник, под ред. А. А. Абрамзона, Е. Д. Щукина, Л., 1984, с. 302-34; Бухштаб 3. И., Мельник А. П., Ковалев В. М., Технология синтетических моющих средств, М., 1988; Waschmittelchemie: aktuelle Themen aus Forschung und Entwickhmg, Heidelberg, 1976; DavidsohnA., MilwidskyB. M., Synthetic detergents, 6 ed., L.-N. Y., 1978; Woollatt E., The manufacture of soaps, other detergents and glycerine, Chichester, 1985; Flick E.W., Institutional and industrial cleaning product formulations, N. Y., 1985; Surfactants in consumer products: theory, technology and application, ed. by J. Fable, В., 1987; JakobiG., LohrA., Detergents and textile washing. Principles and practice, Weinheim, 1987.

М. Ю. Плетнев.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.

dic.academic.ru


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.