Изучение эффективности стиральных порошков при различных условиях стирки (стр. 9 из 13)
Амилазы облегчают удаление крахмалосодержащих пятен, например, от макаронных изделий, картофеля, шоколада, детского питания и т.д. Высохший крахмал с трудом удаляется при средних и низких температурах стирки, особенно при использовании моющих средств, обладающих средней щелочностью. Крахмал прилипает к поверхности ткани, играя роль клея для других компонентов загрязнений. Амилаза гидролизует крахмал в декстрины и сахара, которые легко растворяются в моющем растворе.
Липазы облегчают удаление загрязнений на основе жиров и масел, оставляемых жирной пищей и продуктами выделения кожи человека. Поскольку нерастворимые белки, крахмалы, жиры и масла прочно «въедаются» в ткани, удаление этих веществ с помощью энзимов повышает общую эффективность моющего средства.
Кератиназы удаляют остатки отмерших чешуек кожи.
Целлюлазы освежают цвет ткани, удаляют инкрустированные частицы загрязнений, уменьшают тенденцию к пилингу, сохраняют белизну ткани, обладают смягчающим действием и устраняют микроволокна (катышки), образующиеся при стирке и носке и препятствуют их повторному появлению. Такое действие обуславливается селективным гидролизом наружного слоя хлопкового волокна, приводящим к удалению выступающих из него микроволокон. Эти микроволокна образуются за счет повторяющейся носки и стирки ткани. Удаляя их, целлюлаза восстанавливает гладкость поверхности ткани.
Энзимы бывают в виде порошка, гранул, в том числе окрашенных, и жидкости с различной активностью. В промышленности широко используются гранулированные ферменты, в том числе смеси двух-трех энзимов. Такая форма позволяет повысить срок годности продукта, простоту и точность дозировки, снизить до минимума риск загрязнения окружающей среды, обеспечить максимальную безопасность при работе. Энзимы производятся непатогенными микроорганизмами с соблюдением всех санитарно-гигиенических правил и классифицируются как нетоксичные вещества. При разработке рецептуры моющего средства выбор того или иного энзима обусловлен прежде всего предполагаемой направленностью действия моющего средства, его ионной силой, температурой применения, рН моющего раствора, содержанием окислителя, видом используемых наполнителей и ПАВами. Нашли применение ферменты и в моющих средствах для посуды. В посудомоечных машинах, оснащенных программой «БИО», предполагается использование моющих средств с биодобавками.
Большое содержание химического отбеливания тормозит действие энзимов вплоть до полного нивелирования воздействия последних, энзимы могут просто-напросто разрушиться.
Не убивайте энзимы! На сегодняшний день существуют энзимы, эффективные и при высоких температурах, но все-таки большинство из них работают при средней температуре (40-50 градусов), а при повышении погибают. Помните об этом!
Соли жесткости
"Жесткость" и в прямом, и в переносном смысле всегда означает дискомфорт: на жестком стуле неудобно сидеть, а человек с жестким характером неприятен в общении. Если вода жесткая, то она нехороша для стирки и мытья. Почему? Дело в том, что такая вода содержит повышенное количество солей кальция, магния, железа. Эти соли (гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды) принято называть солями жесткости. Соли жесткости, а точнее их катионы Ca2+, Mg2+, Fe3+ реагируют с анионами жирных кислот, входящими в состав мыла, и образуют малорастворимые соединения, такие как Ca(C17H35COO)2 и др. Эти осадки забивают поры ткани, делая ее грубой и неэластичной; она перестает пропускать воздух и влагу. Портится и внешний вид изделия: ткань приобретает серо-желтый оттенок, блекнут краски рисунка. Осевшие на ткани "известковые мыла" лишают ее прочности.
Ясно, что природную воду с солями жесткости надо "умягчать". Чтобы избавиться от примеси гидрокарбоната кальция в воде, следует добавить соду или щелочь или прокипятить жесткую воду. Происходящая между щелочными реагентами и кислой солью -- гидрокарбонатом кальция химическая реакция приведет к осаждению карбоната кальция. При кипячении гидрокарбонат кальция разрушается, выделяя осадок карбоната кальция и углекислый газ.
Эти способы подготовки и умягчения воды обязательно связаны с выделением осадка, по составу схожего с накипью внутри чайника, а это неудобно. Другое дело, если добавить в воду соль триполифосфат натрия. Анионы этой соли связывают катионы солей жесткости в прочные и хорошо растворимые в воде комплексы, и тем самым устраняется помеха стирке и мытью.
Если для стирки используются синтетические стиральные порошки сульфатного или сульфонатного типа, проблема решается сама собой: эти СМС не образуют малорастворимых в воде солей кальция и магния, следовательно, их можно применять в жесткой и даже в морской воде.
В любой воде присутствуют различные соли, в основном кальция и магния, в растворенном состоянии. Некоторые ПАВы и карбонатионы способны образовывать с ними нерастворимые соединения, которые в процессе стирки оседают на ткани, вследствие чего материал становится жестким, да и полоскание затрудняется. Для связывания солей жесткости в состав CMC вводят специальные добавки – комплексообразователи: полифосфаты, трилон Б и другие соли. Преимущество порошков, в отличие от обычного мыла, заключается в том, что их кальциевые соли водорастворимы, а потому CMC не утрачивают моющее действие и в жесткой воде. При применении упомянутых компонентов белье после многократных стирок не сереет. Дело в том, что к потере белизны ткани приводят осевшие на ней соли жесткости, чьи кристаллы закрывают частицы оптического отбеливателя. При высоких значениях инкрустации ткань не только приобретает серый цвет, но и становится жесткой на ощупь, а также быстро изнашивается. С этой проблемой превосходно справляется основной комплексообразователь, применяемый в современных CMC, - триполифосфат натрия. Он образует комплексные соли с ионами кальция, предотвращая отложение осадка на ткани и на нагревательном элементе стиральной машины. Пожалуй, именно он наиболее эффективно способен бороться с инкрустацией. Кроме того, благодаря триполифосфату натрия порошки, предназначенные для использования в автоматических стиральных машинах, обретают свои основополагающие свойства: предотвращают отложения солей жесткости на нагревательных элементах и барабане стиральной машины, препятствуют перерасходу электроэнергии и поломкам.
Ионы кальция и магния образуют с анионами тяжелых карбоновых кислот малорастворимые соли. Этот процесс можно выразить уравнениями:
2RCOONa + Ca(HCO3)2 = Ca(RCOO)2 + 2NaHCO3
2RCOONa + MgCl2 = Mg(RCOO)2 + 2NaCl
Поэтому при стирке белья в жесткой воде, содержащей эти ионы, расход мыла повышается на 25...30%. Малорастворимые соли кальция и магния оседают на ткани, забивают поры и потому делают ткань грубой, менее эластичной, с плохой воздухо- и влагопроницаемостью. Такие ткани приобретают сероватый оттенок, а окраска становится блеклой. Кроме того, осевшие на ткани известковые мыла приводят к снижению ее прочности. Это происходит потому, что анионы ненасыщенных карбоновых кислот при сушке тканей окисляются кислородом воздуха с образованием веществ пероксидного характера. Они же окисляют целлюлозу, из которой состоят ткани. Для устранения вредных последствий жесткой воды в мыла вводят натрийтрифосфат Na5P3O10. Анион P3O510– связывает ионы Ca2+ и Mg2+ в прочные, но растворимые в воде соединения. По существу они играют роль умягчителя воды. С этой же целью натрийтрифосфат и другие полифосфатные анионы добавляют и в стиральные порошки.
В настоящее время химическая промышленность выпускает большое количество различных синтетических моющих средств (стиральных порошков). Наибольшее практическое значение имеют соединения, содержащие насыщенную углеводородную цепь из 10...15 атомов углерода, так или иначе связанную с сульфатной или сульфонатной группой, например
Производство синтетических моющих средств основано на дешевой сырьевой базе, а точнее на продуктах переработки нефти и газа. Они, как правило, не образуют малорастворимых в воде солей кальция и магния.
Средства защиты от накипи
Соли жесткости, содержащиеся в водопроводной воде, образуют накипь на нагревательном элементе стиральной машины. Это приводит к увеличению расхода моющего средства (для получения хорошего результата) и электроэнергии, может стать причиной серьёзной поломки машины, а также негативно воздействует на белье – делают его более грубым и блеклым. При стирке необходимо нейтрализовать соли жесткости и предотвратить образование известкового налёта на деталях стиральной машины. Справиться с этой задачей могут фосфаты и другие компоненты, смягчающие воду и нейтрализующие соли кальция и магния. Тем самым фосфаты усиливают действие стирального порошка. Еще одно назначение фосфатов – обеспечение мягкости тканей после стирки. Фосфаты входят в состав практически любого порошка, следовательно, устранение жесткости воды происходит независимо от того, используете вы дополнительное средство или нет. Некоторые, преимущественно немецкие, производители предупреждают об этом надписями типа «дополнительные средства против отложения извести не требуются». Телевизионная реклама этой группы средств крайне активна, причем производители «антинакипинов» для усиления эффекта информационного воздействия объединяются с производителями стиральных машин. Активная рекомендация «добавляйте Calgon при каждой стирке» сделала свое дело – это средства сегодня весьма популярно. Выпускается Calgon польской фирмой Reckitt Benckiser. Помимо этого популярного средства на рынке можно найти еще 10–15 средств как российского, так и импортного производства. «Доктор ТЕН» (Смоленск), «Золушка», «Аист», Luxus Fristall-fix, Bingon и другие.