Стиральный порошок или стиральный порошок - это тип моющего средства (чистящего средства), используемого для стирки белья . Стиральный порошок выпускается в порошковой и жидкой форме.
В то время как порошковые и жидкие моющие средства занимают примерно равную долю мирового рынка стиральных порошков с точки зрения стоимости, порошковые моющие средства продаются в два раза больше по сравнению с жидкими с точки зрения объема. [1]
История [ править ]
С давних времен химические добавки использовались для облегчения механической стирки текстильных волокон водой. Самые ранние зарегистрированные свидетельства производства мыловодных материалов датируются примерно 2800 годом до нашей эры в древнем Вавилоне . [2]
Немецкие химические компании разработали алкилсульфатное поверхностно-активное вещество в 1917 году в ответ на нехватку ингредиентов мыла во время союзной блокады Германии во время Первой мировой войны . [1] [3] В 1930-х годах были разработаны коммерчески жизнеспособные пути получения жирных спиртов , и эти новые материалы были преобразованы в их сульфатные эфиры , ключевые ингредиенты коммерчески важного немецкого бренда FEWA, производимого BASF , и Dreft , американского бренда. производства Procter & Gamble . Такие моющие средства в основном использовались в промышленности до окончания Второй мировой войны.. К тому времени новые разработки и более поздняя конверсия заводов по производству авиационного топлива для производства тетрапропилена , используемого в бытовых моющих средствах, вызвали быстрый рост бытового использования в конце 1940-х годов. [3]
Почвы [ править ]
Стирка белья включает удаление смешанных загрязнений с волоконных поверхностей. С химической точки зрения почвы можно разделить на:
- Водорастворимые почвы, такие как сахар , неорганические соли , мочевина и пот .
- Твердые частицы почвы, такие как ржавчина , оксиды металлов , сажа ( технический углерод ), карбонаты , силикаты и гумус .
- Гидрофобные загрязнения, такие как животные жиры , растительные масла , кожный жир , минеральные масла и жиры .
- Белки, такие как кровь , трава , яйца , молоко , ( крахмал ) и кератин кожи. Для их гидролиза и денатурирования на более мелкие части требуются ферменты, нагревание или щелочь, прежде чем они будут удалены поверхностно-активными веществами.
- Отбеливающиеся пятна, такие как пятна от вина , кофе , чая , фруктовых соков и овощей . Отбеливание - это реакция окисления, которая превращает окрашенное вещество в бесцветное, которое либо остается на ткани, либо его легче смыть.
Загрязнения, которые трудно удалить, - это пигменты и красители , жиры , смолы , деготь , воск и денатурированный белок . [4]
Компоненты [ править ]
Моющие средства для стирки могут содержать модификаторы (примерно 50% по весу), поверхностно-активные вещества (15%), отбеливатель (7%), ферменты (2%), агенты, препятствующие осаждению загрязнений , регуляторы пены, ингибиторы коррозии , оптические отбеливатели , ингибиторы переноса красителя , ароматизаторы , красители , наполнители и препаративные добавки. [4]
Строители [ править ]
Строители (также называемые хелатирующими или секвестрирующими агентами ) являются смягчителями воды . Большинство домашних водопроводов содержат растворенные минералы, особенно в районах с жесткой водой . Металлические катионы присутствуют в этих растворенных минералов, в частности , ионов кальция и магния, могут вступать в реакцию с поверхностно -активными веществами с образованием мыльной пены , который гораздо менее эффективен для очистки и может осаждаться на обе ткани и моющих компонентов машины. Строители удаляют минеральные ионы, ответственные за жесткую воду, путем осаждения , хелатирования или ионного обмена . Кроме того, они помогают удалить почву путем распыления.. В большинстве европейских регионов вода жесткая. В Северной Америке, Бразилии и Японии вода сравнительно мягкая.
Самыми ранними добавками были карбонат натрия (стиральная сода) и силикат натрия (жидкое стекло). В 1930-х годах были введены фосфаты ( фосфаты натрия ) и полифосфаты ( гексаметафосфат натрия ), продолжившееся введение фосфонатов ( HEDP , ATMP , EDTMP ). Хотя эти агенты на основе фосфора, как правило, нетоксичны, теперь известно, что они вызывают загрязнение питательными веществами , что может иметь серьезные экологические последствия. Как таковые, они были запрещены во многих странах, что привело к разработке не содержащих фосфор агентов, таких какполикарбоксилаты ( EDTA , NTA ), цитраты ( тринатрийцитрат ), силикаты ( силикат натрия ), глюконовая кислота и полиакриловая кислота ; или ионообменные агенты, такие как цеолиты .
Щелочи, такие как сода для стирки, осаждают ионы жесткой воды и обычно используются в качестве модификаторов. Кроме того, они улучшают качество стирки. Гидрофильные волокна, такие как хлопок, имеют отрицательный поверхностный заряд в воде, тогда как синтетические волокна относительно нейтральны. Отрицательный заряд дополнительно увеличивается за счет адсорбции анионных поверхностно-активных веществ. С увеличением pH почва и волокна становятся более отрицательно заряженными, что приводит к усилению взаимного отталкивания. Это одна из причин, по которой щелочи улучшают качество стирки, помимо таких эффектов, как омыление жиров. Однако сами по себе силы отталкивания между землей и волокнами не дают удовлетворительных результатов стирки даже при высоком pH. Оптимальный диапазон pH для хорошей моющей способности составляет 9–10,5. [5]
Строитель и поверхностно-активное вещество работают синергетически, обеспечивая удаление загрязнений, и моющий эффект строительного материала может превышать эффект поверхностно-активного вещества. С гидрофильными волокнами, такими как хлопок , шерсть , полиамид и полиакрилонитрил , трифосфат натрия удаляет загрязнения более эффективно, чем одно поверхностно-активное вещество. В случае гидрофобных волокон, таких как полиэфиры и полиолефины , эффективность поверхностно-активного вещества превосходит эффективность связующего.
Поверхностно-активные вещества [ править ]
Поверхностно-активные вещества отвечают за большую часть чистящих свойств стирального порошка. Они обеспечивают это за счет поглощения и эмульгирования почвы в воде, а также за счет снижения поверхностного натяжения воды для улучшения увлажнения .
Моющие средства для стирки содержат в основном анионные и неионные поверхностно-активные вещества. Катионные поверхностно-активные вещества обычно несовместимы с анионными детергентами и имеют низкую эффективность очистки; они используются только для определенных спецэффектов, например, в качестве смягчителей тканей , антистатиков и биоцидов . Цвиттерионные поверхностно-активные вещества редко используются в моющих средствах для стирки, главным образом по причинам стоимости. В большинстве моющих средств используется комбинация различных поверхностно-активных веществ, чтобы сбалансировать их эффективность.
До 1950-х годов мыло было преобладающим поверхностно-активным веществом в стиральных порошках. К концу 1950-х годов так называемые «синтетические моющие средства» (синдеты), такие как разветвленные алкилбензолсульфонаты, в значительной степени заменили мыло в развитых странах. [6] [7] Из-за их плохой способности к биоразложению эти разветвленные алкилбензолсульфонаты были заменены линейными алкилбензолсульфонатами (LAS) в середине 1960-х годов. С 1980-х годов алкилсульфаты, такие как SDS , находят все большее применение за счет LAS.
С 1970-х годов неионогенные поверхностно-активные вещества, такие как этоксилаты спирта , приобрели большую долю в моющих средствах для стирки. В 1990-х годах глюкамиды появились в качестве дополнительных поверхностно-активных веществ, а алкилполигликозиды использовались в специальных моющих средствах для тонких тканей. [4]
Отбеливатели [ править ]
Несмотря на название, современные отбеливатели для стирки не содержат бытовых отбеливателей ( гипохлорита натрия ). Отбеливатели для стирки , как правило , устойчивые аддукты из пероксида водорода , такие как натрий перборат и перкарбонат натрия , они неактивны в виде твердых веществ , но будут выпускать перекись водорода при контакте с водой. Основными целями отбеливателей являются окисляемые органические пятна, которые обычно имеют растительное происхождение (например, хлорофилл , антоциановые красители, дубильные вещества , гуминовые кислоты и каротиноиды).пигменты). Перекись водорода недостаточно активна в качестве отбеливателя при температуре ниже 60 ° C, поэтому горячая стирка традиционно считалась нормой. Разработка активаторов отбеливателя в 1970-х и 80-х годах позволила повысить эффективность стирки при более низких температурах. Эти соединения, такие как тетраацетилэтилендиамин (TAED), реагируют с перекисью водорода с образованием перуксусной кислоты , которая является еще более эффективным отбеливателем, особенно при более низких температурах. [4]
Ферменты [ править ]
Использование ферментов для стирки было введено в 1913 году Отто Ромом . Первым препаратом был экстракт поджелудочной железы, полученный от забитых животных, который был неустойчивым к щелочам и отбеливателям. Только во второй половине века, когда появились термостойкие бактериальные ферменты, эта технология стала широко распространенной.
Ферменты необходимы для разложения стойких пятен, состоящих из белков (например, молока, какао, крови, яичного желтка, травы), жиров (например, шоколада, жиров, масел), крахмала (например, пятен от муки и картофеля) и целлюлозы (поврежденных хлопковые волокна , овощные и фруктовые пятна). Для каждого типа пятен требуется свой тип ферментов: протеазы ( савиназа ) для белков, липазы для жиров, α-амилазы для углеводов и целлюлазы для целлюлозы.
Другие ингредиенты [ править ]
Многие другие ингредиенты добавляются в зависимости от предполагаемых условий использования. Такие добавки изменяют пенообразующие свойства продукта, стабилизируя или противодействуя пенообразованию. Другие ингредиенты увеличивают или уменьшают вязкость раствора или солюбилизируют другие ингредиенты. Ингибиторы коррозии предотвращают повреждение моечного оборудования. «Ингибиторы переноса красителя» не позволяют красителям одного изделия окрашивать другие предметы. «Агенты, препятствующие осаждению», такие как карбоксиметилцеллюлоза , используются для предотвращения повторного прикрепления мелких частиц почвы к очищаемому продукту. [4]
Ряд ингредиентов влияет на эстетические свойства очищаемого предмета или самого моющего средства до или во время использования. Эти агенты включают оптические отбеливатели , смягчители тканей и красители. Разнообразные духи также входят в состав современных моющих средств при условии, что они совместимы с другими компонентами и не влияют на цвет очищаемого предмета. Духи обычно представляют собой смесь многих соединений , общие классы включают терпеновые спирты ( цитронеллол , гераниол , линалоол , нерол ) и их сложные эфиры ( линалилацетат ), ароматические Альдегиды ( helional , гексил коричный , лилиал ) и синтетический мускус ( galaxolide ).
Рынок [ править ]
Во всем мире, в то время как жидкие и порошковые стиральные порошки занимают примерно равную долю рынка с точки зрения стоимости, порошковые стиральные порошки используются более широко. В 2018 году продажи стиральных порошков составили 14 миллионов тонн , что вдвое больше, чем жидких. В то время как жидкие моющие средства широко используются во многих западных странах, порошковые моющие средства популярны в Африке, Индии, Китае, Латинской Америке и на других развивающихся рынках . Пудры также занимают значительную долю рынка в Восточной Европе и в некоторых странах Западной Европы из-за их преимущества перед жидкостями при отбеливании одежды. По словам Десмета Баллестры, проектировщика и строителя химических заводов и оборудования для производства моющих средств, порошковые моющие средства занимают 30–35% рынка в Западной Европе. По Любризолурынок стиральных порошков растет на 2 процента ежегодно. [1]
Проблемы окружающей среды [ править ]
Фосфаты в моющих средствах стали проблемой для окружающей среды в 1950-х годах и стали предметом запретов в последующие годы. [8] Фосфаты делают белье более чистым, но также вызывают эвтрофикацию , особенно при плохой очистке сточных вод . [9]
Недавнее академическое исследование ароматизированных продуктов для стирки показало, что « из вентиляционных отверстий сушилки выделяется более 25 ЛОС с самыми высокими концентрациями ацетальдегида, ацетона и этанола. Семь из этих ЛОС классифицированы как опасные загрязнители воздуха (HAP), а два - как канцерогенные HAP ( ацетальдегид и бензол) ». [10]
EEC Директива 73/404 / ЕЕС предусматривает среднюю способность к биологическому разложению , по меньшей мере , 90% для всех типов поверхностно -активных веществ , используемых в моющих средствах. Содержание фосфатов в моющих средствах регулируется во многих странах, например, в Австрии, Германии, Италии, Нидерландах, Норвегии, Швеции, Швейцарии, США, Канаде и Японии.
См. Также [ править ]
- Список чистящих средств
Ссылки [ править ]
- ^ а б в Маккой, Майкл (27 января 2019 г.). «Почти исчезнувшие в США порошковые стиральные порошки процветают во всем мире» . Новости химии и техники . Американское химическое общество. Архивировано 13 декабря 2019 года . Проверено 13 декабря 2019 .
- ^ Уиллкокс, Майкл (2000). «Мыло» . В Хильде Батлер (ред.). Парфюмерия, косметика и мыло Паучера (10-е изд.). Дордрехт: Kluwer Academic Publishers. п. 453. ISBN. 978-0-7514-0479-1. Архивировано 20 августа 2016 года.
Самые ранние зарегистрированные свидетельства производства мыльных материалов датируются примерно 2800 годом до нашей эры в древнем Вавилоне.
- ^ a b Сприггс, Джон (июль 1975 г.), Экономика разработки заменителей с некоторыми наглядными примерами и последствиями для мясной промышленности (PDF) , серия статей персонала, Университет Миннесоты , стр. 34–37 , извлечено 9 мая 2008 г.
- ^ a b c d e Эдуард Смолдерс; и другие. (2007), "Laundry Моющие средства", Энциклопедия Ульмана промышленной химии . (. 7 изд), Wiley, стр 1-184, DOI : 10.1002 / 14356007.a08_315.pub2 , ISBN 978-3527306732
- ^ Yangxin Ю; Цзинь Чжао; Andrew E. Бэйли (2008), "Развитие ПОВЕРХНОСТНО и строителей в стирального рецептур" , Китайский журнал химического машиностроения , 16 (4): 517-527, DOI : 10.1016 / S1004-9541 (08) 60115-9
- ^ SNELL, ФОСТЕР DEE (январь 1959). «Сындец и мыло». Промышленная и инженерная химия . 51 (1): 42A – 46A. DOI : 10.1021 / i650589a727 .
- ^ Ди, Фостер; Снелл, Корнелия Т. (август 1958 г.). «ОСОБЕННОСТЬ 50-ЛЕТИЯ - ПЯТЬДЕСЯТ ЛЕТ ПРОГРЕССУ МОЮЩИХ СРЕДСТВ» Промышленная и инженерная химия . 50 (8): 48A – 51A. DOI : 10.1021 / ie50584a005 .
- ^ Кнуд-Хансен, Крис (февраль 1994). «ИСТОРИЧЕСКАЯ ПЕРСПЕКТИВА КОНФЛИКТА С ФОСФАТНЫМИ СРЕДСТВАМИ» . www.colorado.edu . КОНСОРЦИУМ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ КОНФЛИКТОВ. Архивировано из оригинального 28 мая 2010 года . Проверено 21 марта 2017 года .
- ^ Когава, Ана Каролина; Черник, Беатрис Гамберини; ду Коуту, Леандро Джованни Домингуш; Сальгадо, Эрида Регина Нуньес (февраль 2017 г.). «Синтетические моющие средства: 100 лет истории» . Саудовский фармацевтический журнал . 25 (6): 934–938. DOI : 10.1016 / j.jsps.2017.02.006 . PMC 5605839 . PMID 28951681 .
- ^ Энн С. Стейнеманн , «Химические выбросы из вентиляционных отверстий бытовых сушилок при использовании ароматизированных продуктов для стирки» , Качество воздуха, атмосфера и здоровье , март 2013 г., Vol. 6. Вып. 1. С. 151–156.
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме мыла и моющих средств для стирки . |
- About.com, Товары для дома и бытовая техника, Что такое стиральный порошок HE и когда используются высокоэффективные моющие средства Мариетт Миффлин
