Лекция 3 Тема: Моющие средства

Моющими средствами называются вещества, способные удалять с отмываемой поверхности прилипшие частицы загрязнений и переводить их во взвешенное состояние в воде в виде эмульсии или суспензии. Затем эти частицы удаляются вместе с водой.

Основными компонентами моющих средств являются поверхностно- активные вещества (ПАВ), адсорбирующиеся на границе раздела жидкой (водяной раствор) и твердой (частицы загрязнений, отмываемая поверхность) сред и соли жирных кислот.

К моюшим средствам относятся мыла и синтетические моющие средства (СМС)

1. Мыло Мыло состоит из натриевых и калиевых солей жирных кислот, в их состав могут входить соли смоляных и нафтеновых кислот.

Жировые мыла получают: 1. При взаимодействии твердых жиров и их жирных кислот с натриевой щелочью 2. При взаимодействии жидких жиров и жирных кислот с калиевой щелочью получают мазеподобные и жидкие мыла.

Мыла бытового назначения делят на две группы: 1. Хозяйственное применяют для стирки и мытья различных предметов 2. Туалетное для ухода за телом и волосами человека

1.1. Сырье Основным органическим сырьем для производства мыла служат природные жиры, получаемые при переработке растительных масел и рыбных жиров, а также жирозаменители: синтетические жирные кислоты, канифоль (живица хвойных деревьев) и нафтеновые кислоты. Качество жирового сырья для мыла тем лучше, чем выше насыщенность. Применение ненасыщенного жирового сырья для производства мыла сопряжено с возникновением дефекта прогоркания мыла (окислительный процесс распада молекул мыла, при этом образуется альдегид жирных кислот, имеющий неприятный запах и раздражающее влияние на кожу.

1. Лучшим сырьем считается сало (говяжьи, бараньи жиры, свиное сало), кокосовые жиры. Хлопковое масло не пригодно. Животные жиры высококачественные и применяются в пищевой промышленности. Поэтому в основном для хозяйственного мыла применяют саломос, получаемый при переработке растительных масел. Саломос пищевой используют для производства маргарина, технический для производства мыла. В процессе производства высших сортов мыла в жировую смесь вводят твердые растительные масла - пальмоядровое и кокосовое масло.

2. Важнейшим жирозаменителем являются синтетические жирные кислоты, получаемые при окислении парафиновых углеводородов в присутствии катализатора. При хорошей очистке они могут полностью заменить твердые жиры. 3. Смоляные кислоты при мыловарении используют в виде канифоли. Добавление канифоли задерживает процесс прогоркания.

4. Неорганическим сырьем для производства мыла служат щелочные вещества едкий натр (каустическая сода, кальцинированная сода, гидрат окиси калия, углекислый калий (поташ), силикат натрия (жидкое стекло) для повышения твердости и устранения липкости хозяйственного мыла.

Процесс изготовления мыла состоит из двух основных процессов: 1. Изготовление мыла варка мыла взаимодейств ие жиров и жирозамените лей со щелочами

В результате смыления жиров щелочными реагентами и нейтрализации жирных кислот образуется клеевое мыло. Для его получения применяют два основных способа: горячее омыление жирового сырья едкими щелочами нейтрализация жирных кислот кальцинированной содой

В расплавленную жировую смесь добавляют воду и едкую щелочь при t=100 0 С. Образуется мыло и глицерин Чтобы жирные кислоты не прилипали к соде, добавляют меньшее количество щелочи для омыления Далее охлажденное клеевое мыло (содержит 40-47% жирных кислот) нарезают на куски. Для улучшения качества в мыльный клей добавляют кальцинированную соду, поташ и жидкое стекло, которые повышают твердость мыла, способствуют смягчению воды, усиливают моющее действие

Высаливание процесс, необходимый для получения высших сортов хозяйственного или туалетного мыла. В кипящий мыльный клей добавляют электролит соль для расслоения. Всплывает концентрированная мыльная масса (ядро 60-63% жирных кислот) и отделяется от солевого раствора. Ядро подвергают пилированию это дальнейшее повышение содержания жирных кислот подсушивание мыла. При пилировании улучшается структура мыла. При пилировании получается подсушенная перетертая стружка Стружку спрессовывают на шнековых прессах. Для изготовления туалетного мыла применяют еще отбеливатели, спермацет и ланолин для смягчения кожи и повышения пенообразования

2. Обработка стружки Создание товарного вида мыла. Охлаждение мыльного раствора, сушка и формование в куски или распыление в порошки, упаковка

Основные виды мыла: 1. В зависимости от физического состояния бывают: твердые (в кусках), мазеобразные, жидкие, порошкообразные (спрессованные) 2. По способу обработки твердые мыла подразделяют на обычные (без пилирования) и пилированные 3. По назначению: хозяйственные и туалетные.

по назначению делят на мыло для стирки и мыло для отмывания посуды и хозяйственных изделий (они отличаются высоким содержанием соды и абразивного порошка) Хозяйственное мыло

Туалетное мыло выпускают в кусках и жидкое. Эти мыла должны иметь хорошую растворимость и в холодной воде, а также высокое пенообразование

Твердые туалетные мыла подразделяют по назначению на туалетное и медицинское или специальное По составу делятся на три группы (по ГОСТу) I, II, III По цвету: окрашенные и неокрашенные. Используют только водорастворимые анилиновые красители По запаху: цветочные и фантазийные. В качестве отдушек используют натуральные эфирные масла (розовое, гвоздичное или синтетические душистые вещества) По характеру упаковки: открытое и закрытое (в обертке) По форме куска: обычное и фигурное

Для смягчения кожи в некоторые мыла вводят трудноомыляемые вещества: ланолин, вазелин, борную кислоту. В медицинские мыла вводят дезинфицирующие вещества (деготь, тимол, креозол). Жидкие туалетные мыла представляют собой водно-спиртовые растворы калиевых солей жирных кислот.

2. Синтетические моющие средства (СМС) Жировые мыла обладают рядом недостатков. 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 поверхность. Щелочи, образующиеся при гидролизе мыла в воде, ослабляют прочность шерстяных и шелковых тканей особенно при высокой температуре, а также могут изменять окраску. Кроме того, жировое сырье ценный пищевой продукт. Поэтому обусловлена необходимость производства СМС

Основной частью являются органические поверхностно-активные вещества (ПАВ), обладающие смачивающей и пенообразующей способностью Для усиления моющего действия в СМС добавляют щелочные и нейтральные электролиты натриевые соли угольной, фосфорной и кремниевой кислоты, нейтральный сернокислый натрий, а также в качестве полезных добавок отбеливающие вещества.

Основные виды СМС: В зависимости от назначения 1. Для стирки шерстяных и шелковых тканей РН = 7-8,5 2. Для стирки хлопчатобумажных и льняных тканей РН = 10-11,5 3. Средство универсального типа РН = Средство для туалетных целей РН = Средство для мытья посуды, инвентаря РН = 8-9

Величина рН рН7 щелочная реакция

Преимущества СМС перед мылом в том, что они обладают моющей способностью даже в кислой среде и жесткой воде. Пенообразование и пеноустойчивость у СМС ниже, чем у мыла, но введение полезных добавок улучшают их свойства. Впрочем для машинной стирки не нужна высокая пеноустойчивость.

Основной недостаток СМС в том, что они не перевариваются микроорганизмами в сточных водах, поэтому для природной среды вредны (яд).

Вспомогательные средства: В результате воздействия света, температуры, загрязнений ткани после многочисленных стирок теряют первоначальную свежесть, белые- желтеют, цвет тканей становится более тусклым, изделия из хлопчатобумажных тканей утрачивают упругость и эластичность волокон. Чтобы это предотвратить применяют вспомогательные средства для стирки.

1. Водосмягчающие состоят из щелочных электролитов, кальцинированной соды, фосфатов натрия и растворимого стекла.

2. Отбеливающие средства это перекисные соли (карбонат натрия). Они содержат кислород, который улетучивается при нагревании и отбеливает. Отбеливающие средства делят на:

химические (применяют для белых тканей). Их действие основано на окислении и обесцвечивании красящих веществ. Ведущее место занимает хлор Cl и его соединения. Имеет высокую отбеливающую способность, однако при этом повреждает волокна. Также применяют пербонат натрия (не разрушает ткань, но не эффективен при низкой температуре) при 60 0 С применяют пероксикарбоновые кислоты.

Оптические отбеливатели (это вещества, абсорбирующиеся на волокнах тканей). Они поглощают ультрафиолетовые лучи, подавляется желтизна ткани, усиливается белизна неокрашенных тканей, яркость и чистота тона окрашенных тканей. Оптические отбеливатели ароматические и гетероциклические соединения (имидозол, пирозолин) 3. Подсинивающие вещества синька ультрамариновая органическое вещество. Сейчас их добавляют в порошок (ОМО, Ариэль, Миф)

Прочие химические товары: Чистящие и полирующие средства. В их состав входят: абразивный порошок связующие вещества (вазелин, парафин) поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Чистящие средства подразделяют на вещества для чистки посуды, ванн, раковин, и различных предметов (разница в количестве и в крупности помола абразивного вещества). По назначению чистящие и полирующие средства делят на универсальные и специальные.

Важнейшим показателем качества является: чистящая способность элюируемость смываемость компонентов чистящего средства с обработанной поверхности В состав полирующих средств входят: цезерин вазелин воски, растворенные в бензине или скипидаре

3. Качество моющих средств Оценивают по органолептическим и лабораторным показателям. При органолептическом исследовании оценивают внешний вид, запах, цвет.

Кусковое мыло должно быть твердым на ощупь, нелипким, без налета солей, пятен, трещин и деформаций. Качество хозяйственного мыла тем выше, чем светлее его цвет. Темный цвет это плохая очистка первоначального сырья.

Качество мыла характеризуется растворимостью и моющей способностью. Хозяйственное мыло растворяется при температуре С, СМС при комнатной температуре. Моющая способность оценивается по степени белизны обработанной ткани. Пенообразование также является качественным показателем. Общее содержание жирных кислот выражается в граммах или в %. Туалетное мыло не менее 74%, жидкие 20%. Основной показатель СМС процентное содержание спирторастворимых поверхностно-активных веществ.