Не синтетические моющие средства. Исследование синтетических моющих средств и влияние их на биологические объекты

), 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. , комплексоны, 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, активаторы и , р-рители, ингибиторы коррозии, консерванты, пеногасители, красители, 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, a-сульфокар-боновых к-т, эфирокарбоксилаты, оксиалкиламиды жирных кислот и их этоксилаты, N-оксиды третичных , 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 12 -С 14 , с ростом т-ры стирки оптимум отмечается у гомологов С 14 -С 16 .

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 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 . 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 вводят Na 2 SO 4 , Na 2 CO 3 и Na 2 SiO 3 (или жидкое стекло). Последние два (в кол-ве до 10% по массе) обеспечивают щелочную среду; Na 2 SiO 3 , 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, 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 , 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 , 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.

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 и связующие компоненты.

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 , стирки и отбеливания с кипячением, для предварит, замачивания, ср-ва с для низкотемпературной стирки, ср-ва с противоусадочным, мягчительным, антистатич., освежающим цвет или иным эффектом, специальные синтетические для детского белья и т.д.

С интетические обычно включают мицеллообразующие (ПАВ), обладающие , смачивающим и антистатич. действием, разл. , обеспечивающие антиресорбц. действие (предотвращают повторное отложение частиц загрязнения), парфюм. отдушку, маскирующую специфич. запах композиции и ароматизирующую белье, а также всевозможные спец. : оптич. и пероксидные отбеливатели, и , р-рители, консерванты, пеногасители, наполнители-связую-щие (в кусковых синтетических ) и др.

Основа многих синтетических - анионные ПАВ, напр. алкилбен-золсулъфонаты (преим. линейные, обладающие хорошей биоразлагаемостью), алкилэтоксисульфа-ты, алкансулъфонаты, a -олефинсульфонаты .

В связи с общемировой тенденцией к снижению т-ры стирки и использованию синтетических с и катионными мягчи-телями-антистатиками повысилась роль неионогенных , оксиэтилированных ал-килфенолов, . В качестве вспомогат. ПАВ, усиливающих тот или иной эффект и смягчающих нежелательное дерматологич. действие, в синтетические могут вводиться в небольших кол-вах алкил- и алкилэток-сифосфаты, таураты, сульфосукцинаты, a -сульфокар-боновых к-т, эфирокарбоксилаты, и их этоксилаты, N-оксиды третичных , амфогерные производные , и . Нек-рое распространение (особенно в США) получили синтетические на базе анионных и(или) неионогенных ПАВ с катионных ПАВ или , способные в процессе полоскания вследствие на волокнах снижать электростатич. заряд и усадку , а также улучшать ее гриф. Примеры таких катионных , 1-(2-ал-киламидоэтил)-2-алкил-3-метилимидазолинийметилсуль-фат, катионное производное . Оп-тим. при 25-35 °С обычно обладают ПАВ с алкильной цепью С 12 -С 14 , с ростом т-ры стирки оптимум отмечается у гомологов С 14 -С 16 .

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

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

В качестве электролитов-активаторов в стиральные вводят Na 2 SO 4 , Na 2 CO 3 и Na 2 SiO 3 (или ). Последние два (в кол-ве до 10% по массе) обеспечивают щелочную среду; Na 2 SiO 3 , кроме того, ингибирует корродирующее композиции.

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

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

В качестве антиресорбентов в синтетических обычно используют , или акриловой к-ты в кол-ве от 0,5 до 2% по массе.

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

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

В табл. представлен состав нек-рых промышленных синтетических для стирки.

Ср-ва для ручного мытья посуды имеют примерно тот же состав, что и синтетические 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 , дезинфектанты - хлоризоцианураты, хлорированный триполифосфат Na (сыпучие ср-ва),

Жизнь в стремительном мире немыслима без использования всевозможных моющих средств. Стирка и уборка, мытье посуды и даже гигиенические процедуры не проходят без этих бытовых помощников. Они удаляют любые загрязнения, оставляя после себя легкий аромат свежести.

Применение бытовой химии до сих пор вызывает массу вопросов, с ней связано множество предрассудков. Чтобы решить для себя, стоит ли использовать такое достижение науки, нужно узнать все о синтетических моющих средствах.

Назначение и область применения

Любые загрязнения поверхностей в доме, вещей, приносят немало неприятных эмоций. Каждое пятно необходимо отмыть, что подчас непросто, не повредив покрытие или ткань. Желательно, чтобы при этом процесс чистки не отнял слишком много сил. Для решения таких проблем и созданы синтетические моющие средства (СМС).

Назначение СМС – удаление любого рода загрязнений. Любое пятно – это вещество, связанное с поверхностью или нитями ткани. Чтобы его удалить, необходимо разрушить связи молекул и перевести вещество в состояние раствора. Именно это и делают моющие средства. А последующее ополаскивание и механическая стирка уже удаляют получившийся раствор.

Синтетические моющие средства используют для удаления загрязнений любого происхождения. С их помощью стирают белье, моют посуду, чистят сантехнику. Благодаря своим свойствам СМС могут справиться с практически любыми веществами и их смесями. Главное, подобать правильный состав.

В мире ежегодно выпускается более 10 млн. тонн моющих средств. 70% продукции используется жителями развитых стран, развивающимся же приходится обходиться меньшим количеством благ химической промышленности.

Классификация СМС

Каждый поход в магазин за моющим средством превращается в увлекательную игру. Цель: купить недорогой состав, который справится с имеющимися загрязнениями и при этом не навредит человеку.

Выбор значительно упростится, если знать, что все СМС классифицируются по форме выпуска: порошкообразные, жидкие, пасто- и кремообразные.

80% выпускаемых СМС составляют различные составы для стирки. Из них 80% – порошкообразные. Стиральные порошки подразделяются на высокопенные (для ручной стирки) и низкопенные (для машинной). Также на средстве может быть пометка, для стирки в воде какой температуры оно предназначено.

В зависимости от предназначения СМС бывают:

1. Для хозяйственных нужд. Это , чистки, и др. Они могут выпускаться в любой форме.
2. Для туалетных целей. Это косметика для гигиены человека: шампунь, жидкое мыло, гель для душа.

Последние подразделяются в зависимости от назначения:

1. Для шерсти и шелка. Обеспечивают бережную стирку и отсутствие деформации (РН -7-8,5)
2. Универсальные. Их можно использовать для стирки натуральных и синтетических тканей. Идентификация по цвету материала обычно отсутствует (РН 9-9,5).
3. Для натуральных тканей. Порошок предназначен для стирки льна и хлопка. (РН -10-11,5)
4. Для удаления сильных загрязнений. Особенно агрессивные порошки, предназначенные для стирки спецодежды.

Чтобы сделать правильный выбор нужно понимать, что одно и то же средство нельзя использовать всестороннее. Это может привести к порче имущества и повышенному износу вещей.

Состав СМС

Часто в магазине можно встретить покупателей, пытающихся изучать состав моющего средства. Это полезный навык, но состав нужно уметь не только читать, но и понимать: какие компоненты за что отвечают, чем они отличаются, особенности.

Приобретая синтетические моющие средства, состав следует искать на этикетке. И чтобы различные аббревиатуры не ввели в ступор, стоит знать, что скрывается за перечнем букв и странными словами.

Любое СМС состоит из органических и неорганических соединений. В составе можно обнаружить:

1. ПАВ. Поверхностно-активные вещества обеспечивают разложение любой грязи на составляющие и гарантируют качественную стирку. ПАВ бывают: анионактивные (для стирки натуральных тканей), катионактивные (обладают дезинфицирующими и смягчающими свойствами) и неионогенные (очищают синтетические волокна). Современные ПАВ биоразлагаемы на 90%.
2. Энзимы. Аналог животных ферментов. Отвечают за удаление крови, остатков пищи. Теряют эффективность при температуре выше 40°С.
3. Отбеливатели. Устраняют загрязнения путем окисления.
4. Полимеры. Обычно это карбоксиметилцеллюлоза, она препятствует оседанию грязи на ткани, то есть сохраняет ее чистоту после стирки.
5. Силикаты и поликарбоксилаты. Вещества, обеспечивающие защиту стиральной машины.
6. Добавки: сульфат натрия (обеспечивает сыпучесть), стабилизаторы пены, красители, ароматизаторы.

Большинство компонентов можно встретить не только в составах для стирки, но и гелях для душа, средствах для гигиенической чистки сантехники. В этом нет ничего страшного, каждое вещество выполняет свою функцию. Кроме того, ведущие производители регулярно проводят испытания безопасности средств.

Принцип работы моющего средства

Чтобы использование синтетических моющих средств всегда удовлетворяло потребности, нужно понимать, за счет чего работает тот или иной состав. ПАВ – основной активный компонент, именно он отвечает за чистоту поверхностей, вещей.

Принцип образования любых загрязнений основан на противодействии воды и жиров. Эти вещества не растворяются друг в друге. За счет этого и образуются трудноудаляемые загрязнения.

ПАВ имеют 2 «полюса»: гидрофильный и гидрофобный. Первый, соответственно, соединяется с водой, второй – с жирами. Благодаря взаимодействию веществ жиры и вода перестают вступать в конфронтацию и превращаются в эмульсию. А такой однородный состав удалить уже гораздо проще.

Принцип работы моющего средства можно смоделировать и самостоятельно. Для этого на тарелку стоит нанести несколько капель масла и воды. Обе субстанции будут сопротивляться смешиванию. Но если к ним добавить немного средства для мытья посуды, то оба вещества смешаются, превратятся в эмульсию и легко удалятся даже без механического воздействия.

Плюсы и минусы СМС

Сегодня, на волне интереса ко всему натуральному, на рынке появляются органические моющие средства. И каждой хозяйке нужно принять решение, чему отдать предпочтение: давно знакомому стиральному порошку или составу на основе, например, мыльных орехов.

Для этого нужно выяснить, чем отличаются органические и синтетические моющие средства, преимущества и недостатки обоих.

Плюсы СМС:

1. Низкая стоимость. Использование дешевого сырья делает СМС доступными. Органика же стоит значительно дороже.
2. Синтетические средства практически не взаимодействуют с солями, растворенными в воде. Образующиеся соединения легко вымываются.
3. Современные стиральные порошки качественно очищают ткань при стирке в жесткой и даже морской воде.
4. Эффективны в воде низкой температуры. Этим не могут похвастать органические составы.

Минусы СМС:

1. Ненатуральный состав. Основные действующие вещества – продукт переработки нефти.
2. Неполная биоразлагаемость. Органические составы меньше вредят окружающей среде.

Часто синтетические моющие средства обвиняют в том, что составы провоцируют появление кожных реакций. Аллергию или дерматит может спровоцировать любое вещество, чужеродное человеческому организму. Чтобы избежать такой проблемы, необходимо тщательно полоскать белье и удалять остатки чистящего порошка с поверхностей, а посуду ополаскивать под проточной водой.

Чтобы выбрать подходящее моющее средство, способное удовлетворить все запросы, необходимо внимательно изучить все стороны вопроса. И только тогда можно принять решение, стирать и чистить дом по старинке или воспользоваться новейшими научными разработками.

Моющие средства -- многокомпонентные смеси веществ, водные растворы которых применяются для очистки поверхностей от загрязнений. К моющим средствам относятся мыла и синтетические моющие средства (CMC).

В состав мыла могут входить остатки как насыщенных, так и ненасыщенных жирных кислот. Насыщенные жирные кислоты: пальмитиновая, стеариновая, лауриновая. Пальмитиновая кислота придает мылу твердость и хорошие пенообразующие свойства. Стеариновая кислота усиливает моющее действие мыла в горячей воде. Благодаря лауриновой кислоте, мыло лучше растворяется в холодной воде, увеличивается его моющая способность, уменьшается набухание. Ненасыщенные жирные кислоты: олеиновая, линолевая, линоленовая. Полученное на их основе мыло отличается жидкой или мазеобразной консистенцией, быстро прогоркает, зато мылится в холодной воде.

Источником жирных кислот является натуральное органическое жировое сырье животного или растительного происхождения и жирозаменители. Из животных жиров используют: говяжий, свиной, бараний, могут быть использованы рыбьи жиры и жиры морских животных.

Сырье растительного происхождения представлено саломасом. Это продукт гидрогенизации (насыщения) водородом двойных связей ненасыщенных жирных кислот, содержащихся в жидких растительных жирах. Мыло с большим содержанием саломаса быстро прогоркает, разбухает в воде, на ощупь жесткое, непластичное.

В рецептуры мыла могут входить соапстоки. Соапстоки образуются при очистке (рафинировании) жиров и масел растворами щелочей. Они придают мылу жесткость, повышенную размокаемость, а при плохой очистке темный цвет и неприятный запах.

Жирозаменители в первую очередь представлены синтетическими жирными кислотами (СЖК). Их получают окислением парафиновых углеводородов кислородом воздуха в присутствии катализатора. СЖК должны быть тщательно очищены, так как придают мылу темный цвет и неприятный запах. В присутствии СЖК облегчается механическая обработка мыльной основы, продукт получается более однородным и пластичным. Введение канифоли повышает растворимость мыла в холодной воде и пенообразование, замедляет прогоркание, но при хранении вызывает пожелтение и увеличивает липкость мыла. Таловое масло представляет собой отходы от производства целлюлозы. Его применяют в рецептурах низкосортного мыла, так как оно придает мылу темный цвет и неприятный запах. Нафтеновые кислоты вводят в жировую основу хозяйственного мыла в виде мылонафта или асидола. Мылонафт получают, обрабатывая щелочью нефть и нефтепродукты. При взаимодействии мылонафта с серной кислотой получают асидол. Введение этих компонентов свыше определенных пределов приводит к излишней мягкости, истираемости, потемнению мыла, которое к тому же приобретает неприятный запах.

Неорганическое сырье используется для омыления нейтральных жиров -- триглицеридов жирных кислот, и нейтрализации свободных (расщепленных) жирных кислот. Это едкий натрий (каустик, каустическая сода) и карбонат натрия (кальцинированная сода). Кроме того, в производстве мыла используют силикат натрия, который устраняет липкость мыла при введении канифоли. Для придания мылу непрозрачности и белого цвета могут быть использованы титановые и цинковые белила.

Технологический процесс изготовления мыла включает две группы операций. В первую группу входит варка мыла, представляющая собой химический процесс взаимодействия жиров и жирозаменителей с щелочами. Она заканчивается приготовлением водных растворов жирно-кислых солей различной концентрации. Вторая группа технологических операций преследует цель придать мылу товарный вид. В эту группу операций входят охлаждение и затвердевание концентрированного мыльного раствора, сушка и формование в куски или распыление в порошки, упаковка готового продукта.

Твердые мыла получают горячей варкой, которую осуществляют прямым или косвенным методом.

Прямой метод заключается в приготовлении из жиров (и жирозаменителей) и щелочей раствора солей жирных кислот (т. е. мыла) определенной концентрации (от 40 до 66%). Такой раствор называется мыльным клеем (по внешнему сходству с концентрированным раствором мездрового клея). После охлаждения он застывает. Полученное мыло разрезают на куски. Такое мыло называют клеевым.

Варка мыла по косвенному методу предусматривает обработку горячего мыльного раствора электролитами (поваренной солью). Этот процесс, называемый высаливанием, вызывает коагуляцию мыльного раствора -- расслоение на два слоя: нижний -- подмыльный щелок (раствор соли, глицерин и др.) и верхний -- мыльное ядро -- концентрированное мыло с содержанием не менее 60% солей жирных кислот. После охлаждения его разрезают на куски и придают ему товарный вид. Такое мыло называют ядровым.

Высшие сорта хозяйственного мыла, а также туалетные мыла изготовляют с высаливанием. Этот процесс приводит к повышению концентрации мыла и освобождению его от примесей сопутствующих веществ (глицерина, красящих и белковых веществ), содержащихся в исходном сырье, а также от различных загрязнений. Для получения особо чистых и светлых мыл высаливание проводят несколько раз, а кроме того, мыло подвергают процессу шлифовки, заключающемуся в дополнительной промывке мыльного ядра слабыми водными растворами электролитов.

Качество полученного мыла повышают дальнейшим подсушиванием и особенно перетиранием в специальных шнековых машинах (экструдерах), заменяющих пилирные машины (вальцы). При этом улучшается структура мыла (становится более плотной). В результате этого получается пилированное мыло.

В зависимости от консистенции и физического состояния мыла подразделяют на твердые (в кусках), мазеобразные, жидкие и порошкообразные. Каждую из этих групп делят на мыла с различным содержанием жирных кислот (в виде жирно-кислых солей). Выпускают твердые мыла обычные (без пилирования или равноценной обработки) и пилированные. Более высокими потребительскими свойствами обладают пилированные мыла.

Ассортимент хозяйственных мыл подразделяют по назначению на мыла: для стирки и для отмывания посуды и хозяйственных изделий.

Твердые мыла для стирки выпускают в основном в виде кусков и порошков. Кусковое хозяйственное мыло (обыкновенное и осветленное) выпускают с содержанием жирных кислот 72, 70 и 60%. Твердое 60%-ное хозяйственное мыло выпускают в кусках по 400 г, 70%-ное -- по 340, а пилированное 72%-ное -- по 250 г.

72%-ное мыло (пилированное) является лучшим твердым хозяйственным мылом. Его вырабатывают косвенным методом. Цвет его от светло-желтого до желтого.

Твердые 60%-ные мыла вырабатывают прямым и косвенным методами. Они имеют цвет от желтого до светло-коричневого.

Жидкие и мазеобразные мыла варят аналогично твердым мылам с той лишь разницей, что применяют другие виды сырья. По своему составу они представляют собой преимущественно калиевые соли жирных кислот расщепленных подсолнечного, соевого, конопляного и других растительных масел, а также соапстока этих масел. В состав жировой смеси входит также до 20% нафтеновых кислот, 12--15% канифоли и таллового масла. В готовый мыльный клей вводят 1--3% кальцинированной соды, поташа или хлористого калия, что обеспечивает достаточную подвижность мыла и устраняет его излишнюю тягучесть. Жидкие хозяйственные мыла применяют для хозяйственных и технических целей, а также в медицине и ветеринарии.

Туалетные мыла в отличие от хозяйственных имеют более широкий ассортимент. Это обусловлено разнообразием их состава, окраски и отделки. Их выпускают в твердом (в кусках и в порошкообразном состоянии) и в жидком состоянии.

Туалетные мыла должны иметь хорошую растворимость и давать повышенное пенообразование не только в горячей, но и в холодной воде. Поэтому в состав жировой смеси туалетных мыл, помимо жирового сырья, применяемого для высших сортов ядрового мыла, вводят некоторое количество кокосового масла или низкомолекулярных синтетических жирных кислот.

Твердые туалетные мыла содержат от 74 до 80% жирных кислот. Их подразделяют: по назначению -- на туалетное и медицинское, или специальное; по составу и качеству -- на группы, отличающиеся составом исходного сырья и качеством мыла; по цвету -- на неокрашенное (белое) и окрашенное (в различные светлые тона); по запаху -- на цветочное и фантазийное; по характеру упаковки-- на открытое и закрытое (в обертке); по форме куска -- на обыкновенное и фигурное.

Туалетные мыла окрашивают водорастворимыми анилиновыми красителями (родамин красный, метанил желтый и др.). В качестве отдушек (от 1 до 1,5% массы мыльной основы) применяют натуральные эфирные масла (розовое, гвоздичное и др.) или синтетические душистые вещества.

Мыла первой группы (Бархатистое и др.), как и 80%-ное туалетное мыло, обладают высоким моющим действием, дают стойкую пену и быстро подсыхают на мыльнице. Мыла второй группы (Хвойное, Косметическое) и особенно третьей (Банное, Цветочное и др.), вырабатываемые в основном из саломаса и синтетических жирных кислот, обладают несколько худшим моющим действием, дают менее стойкую пену и отличаются повышенной набухаемостью в воде (плохо сохнут на мыльнице).

В отдельные специальные виды туалетного мыла вводят трудноомыляемые жировые вещества, например ланолин (шерстный жир) и вазелин, смягчающий кожу человека и предотвращающий ее чрезмерную сухость после мытья.

В основу туалетных мыл, предназначенных для лечебных и дезинфицирующих целей, вводят лечебные и дезинфицирующие вещества (деготь, тимол, крезол, борную кислоту и др.). Такие мыла называются медицинскими (борно-тимоловое, дегтярное, сульсеновое и некоторые другие).

Порошкообразные туалетные мыла получают распылением расплавленной мыльной основы, в состав которой предварительно вводят специальные добавки.

Жидкие туалетные мыла, предназначаемые обычно для мытья головы, представляют собой водно-спиртовые растворы калиевых солей жирных кислот (около 20%). В их состав вводят парфюмерные отдушки.

Современные CMC представляют собой сложные по составу многокомпонентные смеси Основным компонентом являются синтетические моющие вещества и их смеси, которые уменьшают поверхностное натяжение воды, улучшают смачиваемость ткани, повышают эмульгирующую и пенообразующую способность CMC. В качестве основного компонента используются анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные ПАВ.

Анионоактивные ПАВ обладают моющим действием и придают CMC растворимость в воде. Это наиболее часто применяемая в производстве группа ПАВ. Катионоактивные ПАВ используются как ингибиторы коррозии, антистатики, гидрофобизаторы, эмульгаторы, дезинфектанты. Амфотерные ПАВ применяются для производства пеномоющих средств. Неионогенные ПАВ обладают высокой биоразлагаемостью. Они отличаются хорошей смачивающей способностью, но низкими пенообразованием и пеноустойчивостью.

Критериями выбора ПАВ для производства CMC являются, с одной стороны, их функциональные свойства, и прежде всего моющая способность, с другой -- все больше возрастающие экологические требования. Экологические свойства ПАВ (биоразлагаемость) дают основания подразделить поверхностно-активные вещества на три поколения:

• - бионеразлагаемые или биоразлагаемые менее чем на 30%;
• - биоразлагаемые более чем на 80 %, но не до простейших неорганических веществ;
• - полностью биоразлагаемые соединения.

В некоторые рецептуры CMC вводят мыло, которое служит пеногасителем, так как в присутствии ионов кальция образует нерастворимый стеарат.

Щелочные (карбонат и силикат натрия) и нейтральные соли -- электролиты, -- гидролизуясь, создают щелочную среду, что ускоряет переход загрязнений из ткани в раствор, умягчают воду.

Щелочные электролиты вводят в основном в состав CMC для хлопчатобумажных и льняных тканей. Силикат натрия замедляет коррозию металлических частей стиральных машин, усиливает антиресорбционную способность CMC, уменьшает гигроскопичность порошковых CMC.

Нейтральные соли (сульфат и фосфат натрия) используются для улучшения сыпучести и растворимости CMC, а также в качестве водосмягчающего средства, увеличивающего моющую способность. Этот компонент входит во все виды CMC, но в наибольшем количестве присутствует в CMC для шерстяных, шелковых и синтетических тканей.

Карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), вводят в состав CMC для льняных и хлопчатобумажных тканей для предотвращения повторного осаждения загрязнений на поверхность ткани.

Пенообразующая способность CMC обеспечивается введением стабилизаторов пены. Они не только увеличивают стабильность пены, но и суспензируют загрязнения, предотвращают их осаждение на ткани. В случае если пена не желательна в состав CMC вводят пеногасители.

Для придания большей белизны изделиям белого цвета, изготовленным из тканей различной природы, в состав CMC вводят химические и оптические отбеливатели. Химические отбеливатели обычно входят в состав CMC для хлопчатобумажных и льняных тканей. Они вступают в реакцию с тканью и разрушают ее. Чтобы устранить желтый оттенок неокрашенных тканей применяют оптические отбеливатели

Ферменты служат для удаления пятен, белка и жира. Эффективность моющих средств с ферментами достигает максимума при температуре моющего раствора 40 -- 45 ° С и резко снижается при температуре 60 °С и более.

Они входят в состав универсальных CMC, предназначенных для стирки шерстяных, шелковых и синтетических тканей. В состав CMC иногда вводят антиэлектростатическое вещество (антистатик), которое снимает заряды статического электричества.

Для предотвращения слеживаемости CMC и улучшения их технологических свойств в рецептуры добавляют гидротропные.

Для ароматизации моющих средств в их состав вводят парфюмерные отдушки.

В качестве дезинфицирующих добавок применяют вещества обладающие фунгицидным, бактерицидным или бактериостатическим действием.

Применение красителей основано на оптическом эффекте. Никакого химического действия на ткань они не оказывают. В рецептурах присутствуют ультрамарин, индиго, синтетические органические красители. Окрашенные CMC используют для стирки изделий из натуральных и синтетических волокон. При этом ткань приобретает белизну, голубоватый или розоватый оттенок.

Определенное влияние на потребительские свойства CMC оказывают особенности их производства. Технология изготовления синтетических моющих средств включает приготовление композиций, сушку, фасовку и упаковку.

В соответствии с Общероссийским классификатором продукции СМС подразделяются на пять видов:

для стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей;

для стирки изделий из шелка, шерсти, искусственных и синтетических тканей;

универсальные;

для замачивания белья и хозяйственно-бытовых нужд;

специального назначения.

Синтетические моющие средства классифицируются по консистенции, составу, назначению и способу применения.

По агрегатному состоянию (консистенции) мы имеем твердые порошковые (гранулированные), жидкие и пастообразные CMC.

По назначению можно говорить о четырех группах CMC: для стирки изделий из хлопчатобумажных, льняных и смешанных тканей; для стирки изделий из шерсти, шелка и синтетических тканей; универсальных CMC и CMC комплексного действия.

По способу применения (способу стирки) различают CMC с высоким (ненормируемым) пенообразованием (для стирки вручную и в стиральных машинах активаторного типа) и с пониженным пенообразованием (для стирки в автоматических и полуавтоматических стиральных машинах).

По составу синтетические моющие средства бывают без перекисных соединений и биодобавок (простейшие), с биодобавками, с перекисными соединениями, с перекисными соединениями и биодобавками, для шерсти, тонких тканей и детского белья, для цветных тканей и для снижения пиллинта (в наименование таких препаратов входит обозначение «колор», а их применение требует особого температурного режима. В их состав входят полимерные добавки, препятствующие переносу красителей с ткани в раствор), ароматизирующими (на упаковке обычно указывается, какой запах они придают белью).

Порошкообразные CMC удовлетворяют практически всем требованиям современной обработки белья, охватывают все типы изделий, эффективны во всех бытовых стиральных машинах. По составу это, как правило, смеси анионоактивных (для стирки и замачивания изделий из хлопчатобумажных и льняных волокон), неионогенных (для синтетических тканей) ПАВ и вспомогательных компонентов.

CMC для стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей содержат до 25 % ПАВ, до 20 % щелочных электролитов, до 35 % полифосфатов, алкилоламиды, КМЦ, иногда отбеливатели, число рН моющих растворов от 10 до 11,5. Выпускаются с перекисными солями для стирки и отбеливания, без перекисных солей с ненормируемым пенообразованием для ручной и машинной стирки, без перекисных солей для стирки сильно загрязненных изделий.

CMC для стирки изделий из шерстяных, шелковых и синтетических тканей не содержат перборат натрия и создают более мягкую среду (рН составляет 8,0 -- 9,5).

Универсальные CMC пригодны для стирки изделий из волокон самой разной природы. Выпускаются универсальные CMC с биодобавками для замачивания и стирки, без биодобавок и перекисных солей для стирки, с перекисными солями для стирки и отбеливания.

Жидкие моющие средства подразделяются на CMC для стирки изделий из шерстяных, шелковых, синтетических и искусственных тканей в холодной и теплой воде и универсальные моющие средства. Ассортимент их ограничен.

Пастообразные моющие средства предназначены для стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей, для стирки изделий из шерсти и тонких тканей в холодной и теплой воде, для стирки и подкрашивания изделий из всех видов тканей, для стирки сильно загрязненных изделий из хлопчатобумажных, льняных и смешанных тканей (с пониженным пенообразованием), для стирки сильно загрязненных мест одежды.

К составу жидких и пастообразных моющих средств предъявляются особые требования: они должны быть достаточно концентрированными, иметь высокое содержание ПАВ, быть прозрачными и не расслаиваться.

Основными факторами, определяющими развитие ассортимента CMC, являются: наличие сырьевых и энергетических ресурсов и их стоимость; температура и жесткость используемой воды; ассортимент и количество изделий (тканей, волокон), подвергаемых стирке; изменение конструкции стиральных машин; традиции стирки и защита окружающей среды. В соответствии с этим в нашей стране создано крупнотоннажное производство CMC в различных товарных формах (порошки, жидкости, пасты, куски), предназначенных как для стирки в домашних условиях, так и для прачечных.

Введение

1 Характеристика сырья и материалов

2 Техническое описание образца

3 Описание технологического процесса

4 Контроль готовой продукции

5 Хранение и упаковывание готовой продукции

6 Область применения

Заключение

Список использованных источников

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

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.

Основное назначение моющих средств – удаление загрязнений с различных поверхностей. 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. Расчеты показывают, что затраты на выработку СМС составляют не более 65-7О% от затрат на выработку 47%-ного хозяйственного мыла. Осуществление широкой программы производства синтетических моющих средств дает возможность высвободить большое количество пищевых жиров.

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.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И МАТЕРИАЛОВ

Все синтетические моющие средства являются органическими соединениями. Они имеют односторонне расположенную углеводородную цепь и группу, участвующую в реакциях.

Основной составной частью СМС являются органические поверхностно-активные вещества, обладающие смачивающей, эмульгирующей, пептизирующей и пенообразующей способностью. Совокупность этих свойств обусловливает их моющее действие. ПАВ, используемые для производства СМС, разделяются на ионогенные, диссоциирующие в водных растворах на ионы, и неионогенные. Наиболее распространены анионоактивные вещества (алкилсульфаты, алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты), которые распадаются в водных растворах на анионы (более крупные отрицательно заряженные частицы) и катионы (мелкие положительно заряженные ионы, как правило, натрия или калия). Большие по размеру анионы обеспечивают поверхностно-активные свойства. Все анионоактивные ПАВ представляют собой кристаллические вещества, растворимые в воде. Содержание их в СМС составляет от 10 до 40%.

Разработаны также новые синтетические поверхностно-активные вещества амфотерного характера. Они перспективны для производства моющих средств, но пока дороги и еще очень мало распространены.

Для усиления моющего эффекта поверхностно-активных веществ в состав синтетических моющих средств вводят щелочные и нейтральные электролиты, алкилоламиды, карбоксиметилцеллюлозу и др. Полезными добавками являются отбеливающие вещества (перекисные соли, оптические отбеливатели). В отдельные виды СМС вводят антистатики, энзимы, подкрахмаливающие вещества и пр.

В современных СМС используют поверхностно-активные вещества, которые имеют степень биоразложения не менее 90%: алкилсульфонаты,

алкансульфонаты с высокой моющей способностью и высокой биоразлагаемостью, олефинсульфонаты, обладающие хорошим моющим действием, в том числе в жесткой воде, что особенно важно для бесфосфатных моющих средств, и др.

Алкилсульфаты в зависимости от строения молекул делят на первичные и вторичные. Первичные сульфаты представляют собой продукты переработки природных жирных кислот; вторичные сульфаты - продукты переработки нефти.

Алкилсульфонаты представляют собой натриевые соли сульфокислот жирного ряда. Основным исходным сырьем для их получения являются парафиновые углеводороды нефти. Алкилсульфонаты применяют преимущественно в смеси с другими моющими веществами, так как они обладают меньшей моющей способностью, чем алкилсульфаты.

Алкиларилсульфонаты - натриевые соли алкиларилсульфокислот, получаемых сульфированием алкилированного бензола. Исходным сырьем для них служат керосиновые фракции нефти. Серьезным недостатком всех бензольных производных моющих веществ является их трудная биоусвояемость.

Более половины всех СМС изготовляют на основе алкиларилсульфонатов.

Электролиты улучшают эффект стирки и усиливают поверхностную активность моющих средств. Они разрушают жировые загрязнения, смягчают воду и улучшают моющее действие синтетических моющих средств, благодаря чему уменьшается их расход. В порошки, предназначенные для стирки хлопчатобумажных и льняных изделий,добавляют в большом количестве соду и полифосфат натрия, для стирки шерстяных и шелковых тканей- нейтральные электролиты (сульфат натрия и др.). В порошки универсального назначения добавляют полифосфаты с целью создания оптимальной щелочной среды. Однако эти добавки разрушают и белковые вещества (шерсть, шелк), вредно влияют на окружающую среду. Их постепенно заменяют на нейтральные добавки – цеолиты.

Алкилоламиды являются стабилизаторами пены, их вводят в СМС в количестве 1-3%. Они существенно повышают эффективность синтетических моющих средств, усиливая устойчивость пены, суспензируя загрязнения и предотвращая их осаждение на ткани. Введение их в состав моющих средств снижает содержание активного моющего вещества. Их не применяют, однако, для СМС, предназначенных для стирки в стиральных машинах, в которых сильное пенообразование затрудняет их функционирование.

В СМС вводят также нейтральные соли- сульфат и фосфат натрия. Сульфат натрия используется для улучшения сыпучести порошка и растворимости его в воде, увеличивает моющую способность моющих средств, ор входит во все виды СМС. Моющие средства содержат также до 30% фосфорных солей - тринатрийфосфатов и полифосфатов для снижения щелочности моющих растворов до рН=7.

В состав СМС для льняных и хлопчатобумажных тканей вводят карбоксиметилцеллюлозу (натриевая соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты). Она предотвращает повторное осаждение загрязнений на поверхность хлопчатобумажных тканей. Для предотвращения ресорбции грязи на шерстяных и шелковых тканях в СМС добавляют поливинилпирролидон.

Среди неионогенных поверхностно-активных веществ наиболее известны препараты ОП, представляющие собой продукты конденсации жирных кислот (или спиртов) с окисью этилена. Их применяют преимущественно в текстильном производстве при обработке волокон и тканей и лишь частично в производстве бытовых моющих средств. Препараты ОП применяют для изготовления жидких моющих средств в смеси с другими веществами. Они характеризуются хорошей смачивающей, но недостаточной пенообразующей способностью, представляют собой маслообразную жидкость коричневого цвета.

Для сохранения белизны изделий белого цвета в состав СМС вводят химические и физические (оптические) отбеливатели. Из химических отбеливателей, которые используют в СМС для льняных и хлопчатобумажных тканей, обычно применяют соли перекисных кислот (персоли). При температуре моющего раствора свыше 60

Современные моющие средства содержат специальные биодобавки для удаления загрязнений жирового происхождения и белковых веществ, содержащих протеин (следы крови, яичного белка, молока) – ферменты (энзимы).

В последнее время признано целесообразным введение в состав синтетических моющих средств в качестве добавки хозяйственного мыла, которое стабилизирует пенообразование и улучшает моющее действие.

В состав СМС для стирки синтетических волокон иногда дополнительно вводят антистатики, которые снимают заряды статического электричества. В качестве антистатиков обычно используют неионогенные и катионоактивные поверхностно-активные вещества.

Неприятный запах в порошкообразных СМС, особенно содержащих ферменты, устраняется введением отдушек, например, парфюмерные отдушки с использованием недорогих эфирных масел с запахом свежести, цитрусовых или цветочных ароматов. В качестве дезинфицирующих добавок чаще всего применяются вещества, обладающие противогрибковым, бактерицидным или бактериостатическим действием.

Применение красителей в составе СМС основано на оптическом эффекте, поскольку красители адсорбируются на поверхности тканей без химического воздействия на ткань. Для этой цели используют ультрамарин, индиго, синтетические органические пигменты. При этом ткань приобретает большую белизну и яркость за счет голубого оттенка.