Синтетические моющие средства

 

Средства для ручного мытья посуды имеют примерно тот же состав, что и синтетические моющие средства для стирки; однако к вводимым в такие средства ПАВ предъявляются повышенные гигиенические требования –отсутствие токсичного и раздражающего действия. Средства для поточной автоматизированной мойки посуды содержат, как правило, низкопенные неионогенные ПАВ с высокой обезжиривающей способностью и, наряду с обычным набором электролитов, дезинфектанты – хлоризоцианураты, хлорированный триполифосфат натрия (сыпучие средствава), гипохлорит натрия и др.

Эффективность низкотемпературной стирки повышается введением в синтетические моющие средства ферментов – щелочной протеазы или протеазы в сочетании с амилазой. Ведутся поиски экономически доступных способов получения и введения в синтетические моющие средства липаз, расщепляющих жировые загрязнения. Для порошкообразных синтетических моющих средств разработаны стабилизированные непылящие формы ферментов, которые вводят в порошки сухим смешением в виде гранул, агломератов или растворимых в воде капсул. Введение ферментов в жидкие синтетические моющие средства встречает затруднения, обусловленные денатурацией и постепенной утратой их активности.

Синтетические моющие средства для стирки детского белья базируются в основном на мылах из натуральных жирных кислот. Кусковые моющие средства в отличие от порошкообразных содержат больше мыла, включают пластификаторы и связующие компоненты.

 

 

1.2 Свойства синтетических моющих  средств

 

Потребительские свойства синтетических моющих средств  включают: функциональность (эффективность  и быстрота действия), эргономичность (консистенция, дозируемость, удобство упаковки), надежность (сохраняемость, определяется сроком годности), эстетичность (цвет, запах, дизайн, информативность  упаковки), безопасность (показатель активности водородных ионов; массовая доля фосфорсодержащих соединений, хлора, активного кислорода; пылеобразование; пенообразующая способность; смываемость; биоразлагаемость). Широко используемыми в быту являются средства для мытья посуды, которые должны обладать перечисленными потребительскими свойствами. Эффективность средства определяется его моющей способностью и по требованиям стандарта должна быть не менее 80 %.

Производители, как правило, не указывают описание опасности: активность водородных ионов, биоразлагаемость, смываемость, содержание активного хлора. На этикетках синтетических  моющих средств присутствует много  утверждений, которые носят рекламный  характер, они не могут приниматься  во внимание, т.к. использование в  наименовании товара таких характеристик, как «Экологически чистый», «Радиационно безопасный», «Изготовленный без применения вредных веществ», допускается только при указании нормативного или технического документа изготовителя, устанавливающего метод проверки (контроля) и позволяющего осуществлять идентификацию этих характеристик  товара, а также при подтверждении  их компетентными органами.

Экологические свойства СМС определяются их безвредностью  по отношению к окружающей среде. Влияние на окружающую среду характеризуется  биоусвояемостью СМС. Из-за присутствия  в моющих веществах, особенно содержащих в своем составе бензольное кольцо, соединений фосфора они способны накапливаться в водоемах, вызывая  гибель живых организмов и затруднения  при очистке воды.

В настоящее  время проблемой биохимического разложения СМС занимаются ученые всего  мира, причем во всех экономически развитых странах приняты законы, разрешающие  применение СМС, биоразлагаемых не менее  чем на 80%. Для оценки степени биоразлагаемости СМС разработан метод, основанный на восстановлении углерода, связанного в органические соединения. Для этого  используется стандартизованная установка  для очистки сточных вод.

1.3 Способы получения синтетических  моющих средств

 

Производство  порошкообразных СМС (распылительная сушка). В процессе получения последовательно смешивают поверхностно-активное вещество, жидкое стекло, карбоксиметилцеллюлозу, сульфат натрия, карбонат натрия и триполифосфат натрия, дифонат – побочный продукт производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты – и/или цеолит. Дифонат предварительно нейтрализуют щелочью до рН 7,8-8,2. Затем полученную смесь гомогенизируют и подвергают распылительной сушке с последующим добавлением нетермостабильных компонентов.

Указанным способом можно получать гранулированные  порошкообразные СМС самого разнообразного состава. Другими достоинствами  этого способа являются: широкая  возможность изменения пределов насыпной плотности, отсутствие значительной коррозии оборудования, малое количество продукта, одновременно находящиеся  в башне при высокой температуре, и т.д.

Основными стадиями известных способов производства CМC распылительной сушкой являются: стадия смешения исходных компонентов; стадия созревания композиции; стадия гомогенизации  композиции СМС; распылительная сушка; стадия введения нетермостабильных  компонентов; сбор и фасовка готового продукта.

Во всех известных  способах приготовления порошкообразных  СМС в композиционный смеситель  обычно загружают дозированный объем  жидких поверхностно-активных компонентов, все иные компоненты, например карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), триполифосфат натрия (ТПФNа), сульфат натрия, цеолит дозируют в  той или иной последовательности в полученный раствор.

Цеолит и  триполифосфат натрия являются хорошими комплексообразователями и применяются  в СМС для снижения жесткости  воды и обычно вводятся последними в композиционный смеситель при смешении исходных компонентов.

В настоящее  время по экологическим и экономическим  соображениям возникла настоятельная  проблема частичной или полной замены ТПФNа в составе СМС.

Фосфоновые  кислоты как комплексообразователи  более эффективны, чем ТПФNа, предупреждают  выпадение в осадок не только карбоната  кальция, но и других солей жесткости, включая сульфаты бария, кальция  и стронция. Это дает возможность  применять СМС, содержащие фосфоновые кислоты, в жесткой воде.

Наиболее  часто используются окси- и аминофосфоновые  кислоты: нитрилотриметилфосфоновая (НТФ), оксиэтилидендифосфоновая (ОЭДФ), этилендиаминотетраметилфосфоновая (ЭДТФ) кислоты или смесь аминоалканполифосфоновых кислот и ОЭДФ в соотношении от 3:1 до 1:6. Кроме того, фосфоновые кислоты  обладают биодеградирующей способностью, сводящей к минимуму проблемы загрязнения  окружающей среды.

Зарубежные  фирмы (Монсанто, Хенкель, Канебо и др.) уже выпускают СМС, содержащие фосфонаты  типа Nа₂ОЭДФ или Na₃НТФ.

Учитывая  сложный состав современных СМС, предсказать избранную последовательность загрузки компонентов в смеситель  на основе имеющегося практического  и научного опыта не представляется возможным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

 

2.1 Характеристика объекта и  условия проведения исследований

 

 

Объектом  исследования работы является синтетические  моющие средства, реализуемые магазином  «Чистый дом» в г. Мозыре.

Предмет исследования: оценка качества синтетических моющих средств, реализуемых магазином «Чистый дом».

Экспертиза  качества синтетических моющих начинается с внешнего осмотра упаковки. Специалисты  обращают внимание на ее целостность  и правильность маркировочных данных. Кроме основной маркировки (наименование моющего, завод-изготовитель и т.д.), на упаковке указывают правила пользования  и режим стирки в виде таблицы  или пиктограммы.

Дальнейшая  экспертиза качества синтетических  моющих средств сводится к органолептическим  и лабораторным методам испытания. Например, согласно ГОСТ 25644-83 «Средства моющие синтетические порошкообразные», при органолептической оценке основными показателями являются внешний вид и запах. Внешний вид характеризует эстетические свойства моющих: цвет и белизну. Цвет должен быть от белого до светло-желтого или окрашенный. Но белизна их должна находиться в любом случае в пределах не менее 85 %.

Запах синтетических  моющих средств и его растворов  при стирке определяется природой компонентов  моющих средств, степенью их распыления при дозировании, концентрацией. В  концентрациях, рекомендованных при  потреблении синтетических моющих средств, запах практически должен отсутствовать, и только при наличии  в составе специальной отдушки  и его раствор должен обладать запахом этой отдушки.

Лабораторным  путем при экспертизе качества синтетических  моющих средств наиболее часто определяются такие значимые нормируемые показатели, как моющая способность и показатель концентрации водородных ионов.

Моющая способность - это комплексное свойство, определяющее способность синтетических моющих средств восстанавливать чистоту  и белизну загрязненной поверхности. Она рассчитывается по степени белизны (коэффициенту отражения), достигнутой  после стирки искусственно загрязненного  образца ткани в моющем растворе определенной концентрации. Измерения моющей способности проводят по специально утвержденным методикам.

Показатель  концентрации водородных ионов, как  известно, зависит от назначения синтетических  моющих средств и колеблется от 8,5-9,5 для шерстяных тканей до 10,0-11,0 - для  хлопчатобумажных. Он определяется согласно методике, изложенной в ГОСТ 22567.5-93 «Средства  моющие синтетические и вещества поверхностно-активные. Методы определения  концентрации водородных ионов».

Одним из основных критериев качества синтетических  моющих средств является их безвредность, что должно быть подтверждено наличием гигиенического сертификата.

Безвредность  синтетических моющих средств оценивается  как относительно человека, природы, так и отстирываемого материала. Во многом безвредность зависит от строгого соблюдения потребителями  тех рекомендаций, которые указываются  на каждой упаковке препарата. Сложнее  с экологической безвредностью, так как синтетические моющие средства увеличивают загрязнения  водных источников, трудно разлагаясь в природе микроорганизмами. Отсутствие в нормативной документации таких  важных показателей, как безвредность, удобство пользования, экологичность, не обеспечивает полноты оценки качества синтетических моющих средств.

В ходе исследования была выбрана группа из 5-и стиральных порошков (Ариэль концентрат, Тайд концентрат, Мара универсал концентрат, Эйприл универсал концентрат, Дэни универсал не концентрированный) и 5-и средств для мытья посуды (Биолан и глицерином, Фрош с глицерином, Фэйри с глицерином, АОС, Янтарь).

В качестве оборудования использовалась стиральная машина-автомат  торговой марки «Атлант».

 

 

2.2 Характеристика методик исследований

 

Методика № 1. Определение пенообразующей способности.

Измерениям подвергались две характеристики порошка. Первый показатель – уровень и устойчивость пены. Для машин автоматов чем меньше пены, тем лучше. В соответствии с ГОСТ 22567.1-77 (Средства моющие синтетические) показатели «уровень пены» и «устойчивость пены» регулируются в совокупности: если пена высокая, то у нее должна быть низкая устойчивость (то есть чтобы она сразу спадала), если пена низкая, устойчивость может быть высокая. Второй показатель – уровень кислотности или уровень pH. В соответствии с ГОСТ 22567.593 (Средства моющие синтетические и вещества поверхностно-активные. Методы определения концентрации водородных ионов) этот показатель находится в диапазоне 7,5-11,5. Чем ниже уровень pH, тем хуже стирает порошок. Чем выше его уровень, тем порошок более «агрессивен» по отношению к рукам и тканям (белье будет быстрее изнашиваться). Поэтому и в этом вопросе производителям приходится находить компромисс.

Жесткость воды (содержание в ней солей магния и кальция) влияет на качество стирки и расход порошка. Чем жестче вода, тем больше расход моющего средства. Самой высокой жесткостью обладает вода из артезианских источников.

При тесте  мы брали максимальную дозировку: случай самого сильного загрязнения и для  самой жесткой воды в соответствии с требованиями ГОСТ (5 г/ л).

Пенообразующая  способность образцов СМС определялась методом встряхивания с использованием градуированного сосуда Лисенко (цилиндр вместимостью 1 л, нижняя часть которого градуирована на кубические см). Для определения пенообразующей способности смешивают 100 мл испытуемого раствора с 1 л дистиллированной воды. Вносят 100 мл приготовленного раствора в сосуд Лисенко, закрывают притертой пробкой и интенсивно встряхивают в течение 1 мин (120 встряхиваний).

Через 1 мин  после окончания встряхивания открывают  пробку и отсчитывают объем пены. Одновременно определяют устойчивость пены, отмечая уровень по градуировке  сосуда через 1, 2, 5 и 10 мин.

Для характеристики пенообразующей способности СМС  определяют кратность пены, причем чем меньше объем пены, тем ниже кратность.

Методика № 2. Определение моющей способности.

Целью данной методики было определить качество удаления с ткани загрязнений различной  природы.

Полоски чистой белой хлопчатобумажной ткани размером 10х10 см. покрывались определённым загрязнителем:

Образец №1 –  жировой загрязнитель (растительное масло);

К жирным пятнам относятся непосредственно жирные и масляные пятна от пищи, пот  и остатки отшелушенной кожи, собирающие на себе частички пыли и образующие масляную пленку; масла минеральные  и синтетические, сажа и др. У жирных пятен есть одна особенность: изначально они не окрашены или имеют слегка желтоватый оттенок, со временем оседающие на них частички пыли и сажи проявляются на поверхности и придают ткани устойчивый цвет от желтого до серо-черного. (Отметим, что более корректное название для этой группы – Пигментно-масляные пятна).

Удаление  жирных пятен производится поверхностно-активными  веществами (активных веществ). Так  как активных веществ являются обязательной составляющей любого моющего средства, то эти пятна должны отстирываться  любым, даже самым дешевым порошком (кстати, при сертификации каждый порошок проходит тест на удаление пигментно-масляного загрязнения). Некоторые энзимы также эффективны в удалении этой группы пятен. Эффективность удаления жирных пятен возрастает с повышением температуры, т.е. при 90 С они отстирываются лучше, чем при 60 С. С другой стороны, сегодня наблюдается тенденция к снижению температуры стирки, т.к. высокие температуры негативно влияют на ткани. Исходя из этого, мы выбрали «золотую середину» и провели тест по удалению жирных пятен при температуре 60 °С.