6. Техника и технологии мойки и стирки

Моющий процесс является одной из самых распространенных технологий в сфере сервиса и используется на всех предприятиях общепита (мойка посуды), прачечных, автомойках и в быту. Если цель моющего процесса  удаление загрязнений с тканей, то тогда его принято называть стиркой, а если  с поверхностей, например, кузовов автомобилей, посуды и т.д.  тогда процесс называют мойкой.

В зависимости от особенностей загрязнений и характера очищаемого объекта конструируется и техника, реализующая моющий процесс. Так моющий процесс реализуют «моющие» пылесосы, стиральные и посудомоечные машины, автомомоечное оборудование. Широкое распространение моющего процесса как технологии удаления загрязнений с поверхностей или ткани стало возможно благодаря появлению синтетических моющих средств (СМС). Механизм их воздействия на загрязнения, а также основные этапы моющего процесса рассмотрены в следующем разделе.

6.1. Механизм воздействия смс

Моющий эффект проявляется в сложных взаимодействиях загрязнений, моющих сред и поверхностей, которые определяют процессы физико-химической абсорбции (адсорбции), смачивания, эмульгирования, пенообразования и стабилизации. Рассмотрим поподробнее эти понятия.

Абсорбция  поглощение одного вещества другим, в данном случае моющего средства загрязнением на ткани или поверхности. Процесс называют адсорбция, если одно веществ находится в твердой фазе. Адсорбция уменьшает прочность загрязнений, сопротивляемость загрязнений механическим воздействиям, а также способствует образованию микротрещин на поверхности загрязнений.

Смачивание заключается в растекании капли жидкости по очищаемой поверхности. Вещества, способствующие смачиванию водой, называются гидрофильными, а вещества, отталкивающие воду и способствующие растворению масел, жира и т.д.,  гидрофобными. Основой моющих веществ являются так называемые поверхностно-активные вещества (ПАВ), задача которых очистить от грязи нити ткани или поверхность. Молекула ПАВ состоит из двух частей: гидрофильной и гидрофобной. Гидрофобная часть молекулы способствует проникновению ПАВ в микротрещины (т.е. обеспечивает смачиваемость ткани или поверхности), а гидрофильная, ориентированная в сторону водного раствора, понижает поверхностное натяжение воды.

Под действием моющих веществ образуется эмульсия. Эмульсией называется смесь жидкостей, одна из которых распределена в другой в виде мелких капель. Кроме того в эмульсии находятся и частицы загрязнений, которые благодаря проникновению ПАВ в микротрещины частиц загрязнения разрушаются и измельчаются.

При растворении СМС в воде происходит реакция гидролиза. В результате образуется обильная пена, которая и втягивает в себя (абсорбирует) частицы грязи, содержащиеся в воде и на ткани или поверхности. Этот процесс называют пенообразованием.

Стабилизацией называют процесс предотвращения десорбции за счет полимеров, содержащихся в СМС. Стабилизация предотвращает осаждение частиц грязи в процессе стирки снова на ткани или моющей поверхности. В состав порошка вводятся также силикаты, способствующие дополнительной коррозионной стойкости барабанов стиральных и посудомоечных машин, хотя их и изготавливают из нержавеющей стали или специальных сплавов. Молекулы моющего средства абсорбируются на загрязнениях и отстиранной ткани, что мешает укрупнению частиц и оседанию их на поверхности. В результате частицы загрязнения стабилизируются в растворе и удаляются вместе с ним.

Моющий процесс представляется в виде четырех последовательных этапов (поясняющая этапы схема представлена на рис. 6.1). Поскольку почти все загрязнения гидрофобны, то вода, обладая большим поверхностным натяжением, не всегда смачивает загрязненные поверхности, а стягивается в отдельные капли (рис. 6.1, а).

При растворении в воде моющего средства поверхностное натяжение раствора снижается и раствор лучше смачивает загрязненную ткань, проникает в микротрещины загрязнений, в поры ткани, ее шероховатости или дефекты отмываемой поверхности. При смачивании снижается сцепление частиц загрязнений между собой и с тканью или моющей поверхностью (рис. 6.1, б). При последующем механическом воздействии активного агрегата стиральной или посудомоечной машины, автомойки (активатора, барабана, импеллера, щеток, струй раствора под давлением и т. д.) частицы грязи, увлекаемые молекулами моющего средства, переходят в раствор, а очищаемая поверхность или ткань покрывается молекулами ПАВ, предотвращающими повторное выпадение загрязнений (рис. 6.1, в).

Моющий процесс  основа процесса стирки тканей и мойки посуды или других поверхностей, однако весьма разнообразно организовывается механическое воздействие на загрязнения. Это может быть и поток (струи) моющего раствора, и щетки, и схлопывающиеся пузырьки и перелопачивание тканевых изделий.

Важной характеристикой моющего процесса является температура моющего раствора, т.к. наибольшая эффективность большинства СМС проявляется при температурах 60 ÷ 80 ˚С.