книги из ГПНТБ / Лунина М.А. Синтетические моющие средства пособие для учащихся
.pdfЖировое мыло и синтетические моющие средства не рекомендуется применять одновременно. Иссле дования показали, что моющее действие снижается при совмест ном применении их. При добавке мыла пенообразование резко пони жается, пена опадает и отмывание тканей идет значительно хуже, чем при стирке только мылом или толь ко синтетическим средством. По
этому, если вы отстирывали белье с мылом, то перед кипячением в растворе моющего средства надо хорсьшо отполоскать белье в теплой воде, удалив с него остатки мыла.
Преимущества синтетических моющих средств стали еще более наглядными с тех пор, как в быту появились стиральные машины. Обычно в стиральные машины заливают горячий (почти кипящий) раст вор моющего средства, при дальнейшей стирке тем пература воды понижается до 60—70°С. При приме нении синтетических моющих средств это не имеет значения, так как их моющее действие проявляется и при невысоких температурах (35—40°С). Кроме то го, процесс стирки моющим средством происходит быстро, что соответствует времени работы стираль ной машины.
После кипячения в баке или обработки в стираль ной машине белье надо тщательно полоскать, чтобы удалить мельчайшие частицы грязи, которые могут вновь прилипнуть к ткани. Поэтому полоскать сле дует дважды: первый раз в теплой воде, второй — в холодной.
При употреблении жировых моющих средств в
домашней стирке выявилось одно неприятное обстоя тельство. Обычно бак для кипячения белья делают из оцинкованного железа. При кипячении белья с жи
ровым мылом на |
стенках бака образуется «на |
кипь» — сероватый |
налет, состоящий из кальциево |
го мыла, частиц грязи и жира. Этот налет можно уда лить механическим путем (соскабливанием ножом, металлической мочалкой) или кипячением в баке раствора тринатрийфосфата. Если налет своевремен но не удален, то при следующем кипячении в этом баке частицы налета будут отрываться и прилипать к белью. В результате после кипячения на белье ока жутся сероватые кусочки, липкие на ощупь. Отсти рать эти загрязнения очень трудно, так как они чрезвычайно прочно пристают к ткани.
При применении синтетических моющих средств такой налет не образуется и даже имеющийся оса док исчезает после 2—3-кратного кипячения с мою щим средством. Это легко понять, если вспомнить, что моющие вещества не образуют с солями Са и Мё нерастворимых осадков. Однако это явление имеет и отрицательную сторону. Стенки стирального бака, не защищенные налетом, подвергаются химическому действию моющего средства, которое содержит в катестве активных добавок минераль ные соли, и возникает процесс коррозии (ржавления). Коррозия разрушает металл, в данном случае железо, из которого сделан сти ральный бак. Особенно сильным корродирующим веществом явля ется пирофосфат. Введением сили катов в синтетические препараты можно предотвратить коррозию.
61
При стирке изделий в растворе синтетического моющего средства раствор темнеет, пена на нем опа дает, в отличие от мыльных раст воров, сохраняющих свой молочнобелый цвет благодаря значитель ной мутности. Потемнение раство ра моющего средства свидетельст вует о его хорошем действии. Чем
темнее раствор после стирки, тем больше грязи смы то с ткани.
Итак, сравнивая действие синтетических моющих средств с действием стирального порошка на основе жирового мыла, можно обнаружить у синтетических моющих средств немало преимуществ:
1)замачивание белья с синтетическим моющим средством облегчает стирку в такой мере, что можно сказать: «Замачивание — это половина стирки»;
2)при пользовании моющим препаратом нет не обходимости умягчать воду содой;
3)сам процесс стирки чрезвычайно сокращается,
иотстирывание белья становится ненужным;
4)сохраняется прочность тканей, так как сокра щается время стирки и не требуется длительного ки пячения;
5)расход синтетических моющих порошков на стирку значительно меньше, чем мыльных на основе
жирового мыла; 6) синтетические моющие средства легче и полнее
отмываются водой при полоскании, чем стиральный мыльный порошок;
7) посуда для кипячения белья не покрывает ся налетом при применении синтетических препа ратов.
62
В быту моющие средства ис |
|
||
пользуют не только для стирки, |
|
||
но и для мытья пола, раковин и |
|
||
ванн, оконных стекол. Они от |
|
||
рывают |
частицы загрязнений |
|
|
от гладкой поверхности (кафель, |
|
||
пластик, паркет, стекло), пере |
|
||
водят их в состояние суспензии, |
|
||
и грязь легко смывается водой с |
|
||
очищаемой поверхности. При |
|
||
этом поверхность |
благодаря адсорбированному тон |
||
чайшему |
слою |
синтетического |
моющего вещест |
ва приобретает блеск и выглядит |
ослепительно чи |
||
стой.
Пеной моющего средства чистят также ковры, плюшевые гардины и мягкую мебель. Мебель при чистке не надо сильно смачивать. Пена моющего пре парата (например, «Новости») наносится губкой на загрязненную поверхность ткани, при этом моющее вещество суспендирует частицы пыли и грязи, при ставшие к ворсистой поверхности. После этого пену вытирают с поверхности мебели (или ковра) и вместе с ней удаляют частицы грязи.
Моющие порошки употребляют также для мытья посуды. При этом обильная пена нежелательна, так как высыхающие пузыри пены оставляют на очи щенной поверхности мато вую пленку.
Поэтому лучше мыть посуду в слабом растворе моющего средства в теп лой воде, а затем промы вать под струей воды. Син-
63
тетические моющие вещества обладают дезодориру ющим свойством, т. е. способностью уничтожать силь ные неприятные запахи, например запах лука, ры бы, кислой капусты. Домашняя посуда, вымытая моющими препаратами, не имеет никакого посторон него запаха.
Применение моющих средств в быту облегчает также решение небольших чисто хозяйственных за дач. Например, руки любителя-мотоциклиста или велосипедиста, загрязненные смазкой и машинным маслом, прекрасно отмываются, если на них насыпать немного порошка («Эра», «Дон», «Прогресс») и за тем вымыть теплой водой. Головные расчески пол ностью очищаются от жирового налета, если их по грузить на 1—1,5 часа в теплый раствор моющего состава.
Г Л А В А V
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
Трудно перечислить все отрасли промышленности, в которых синтетические моющие вещества за по следние годы стали незаменимыми.
Остановимся на важнейших из них.
На текстильных предприятиях рабочий процесс обычно начинается с мойки поступающих материалов и заканчивается мойкой готовых тканей. Для мойки шерсти используют анионактивные и неионогенные моющие вещества.
В текстильном производстве есть много техноло
гических операций, требующих применения синте тических моющих веществ. Эти вещества называют текстильно-вспомогательными.
Крашение тканей — процесс сложный. Чтобы ткань хорошо смачивалась красящим раствором, в красильную ванну вводят неионогенные или анионактивные смачиватели — ализариновое масло (суль фированное касторовое масло), ОП-Ю, ОП-7, контакт Петрова и др.
При крашении шерсти используют кислые краси тели — водорастворимые ароматические сульфокисло ты. Шерстяную ткань погружают в горячий, слегка подкисленный раствор красителя. Молекулы его про никают между волокнами шерсти и там закрепляют ся. Скорость накопления молекул красителя на тка ни вначале очень велика, так как на ее поверхности имеются активные точки, способные адсорбировать краситель. Поэтому эти места ткани окрашиваются сильнее всей остальной: чтобы она окрасилась равно мерно, в красильную ванну добавляют выравнива тель — синтетическое моющее вещество. Поверхност но-активные молекулы выравнивателя адсорбируют ся на поверхности волокна одновременно с молекула ми красителя, снижают скорость их адсорбции, благо даря чему краситель распределяется равномерно. В качестве выравнивателей при крашении применяют различные типы синтетических моющих веществ: анионактивные неионогенные и некоторые катионактивные соединения. Так, катионактивные выравнива тели А и А-20 успешно используют при крашении шерсти. По химическому строению они представля ют смесь бензолсульфонатов метилднэтиламинометильных производных полиэтиленгликолевых эфи ров:
|
0 |
О—(СН2—СН2 |
0)„СН2—N—(С2Н5)2- |
\ |
I |
|
сня |
Нг
с6н5зо3-
Для крашения хлопчатобумажных и вискозно штапельных тканей и пряжи берут выравниватели другого типа. Действие их зависит от способа краше ния. При суспензионном кубовом крашении частички красителя образуют суспензию, поэтому выравнива тель должен растворить частицы краски. Растворение их происходит за счет солюбилизации (см. стр. 36). Некоторые красители дают непрочную окраску — при стирке ткань линяет, иногда неравномерно, на солн це быстро выгорает. Чтобы улучшить качество окрас ки, окрашенную ткань обрабатывают водным раст вором катионактивного вещества — закрепителем. Об разуя на ткани нерастворимое химическое соединение с красителем, закрепитель делает ее нелинючей, ус тойчивой к действию солнечных лучей, дота, мыла, воды. Как закрепители окрасок используют гликазин, закрепитель устойчивый-2 и др.
Синтетические моющие вещества необходимы так же и при отделке тканей. Для улучшения внешнего вида хлопчатобумажных тканей и искусственного шелка, имеющих жесткий, грубый вид, особенно пос ле мойки, употребляют синтетические моющие ве щества — мягчители. Молекулы мягчителя на волок нах ткани образуют тонкие адсорбционные слои, при дающие ей большую гибкость и эластичность (на язы
66
ке технологов — «мягкий гриф»). Эта отделка требу ет небольших количеств мягчителя (2—3% от веса ткани), избыток его придает ткани маслянистый, жир ный вид.
Существует очень полезная отделка ткани, назы ваемая «стирай — носи». Такие ткани не нуждаются в глажении после стирки, не сминаются ни в сухом, ни в мокром виде, загрязнения с них чрезвычайно легко удаляются. Отделка «стирай — носи» получа ется при обработке хлопчатобумажных тканей спе циальными препаратами сложного химического соста ва, включающими синтетические моющие вещества.
Аппретирование ткани — отделка с целью при дать ей такие ценные свойства, как несминаемость, блеск, тяжесть. Аппреты (аппретирующие вещества) на основе синтетических смол употребляются в виде водных дисперсий (латексов). Поверхностно-актив ные моющие вещества, добавленные к аппрету, адсор бируются на частицах смолы и делают их устойчи выми.
Известно, какой вред наносит моль, разрушая шерстяные и шелковые ткани. Обработка ткани водными растворами фтористых соединений в присутствии смачивате лей типа синтетических моющих веществ делает ее устойчивой против моли.
Помимо текстильной промышленности, синте тические моющие веще
07
ства используют и в других производствах. Они на шли применение во многих технологических процес сах нефтяной промышленности, начиная с добычи нефти и кончая производством смазочных масел и консистентных смазок.
При бурении нефтяных скважин промывочный раствор поступает к забою через отверстие в долоте и уходит обратно вверх по зазору между трубой и стенками скважины, унося измельченную породу и очищая скважину. Обычно промывочный раствор со стоит из суспензии глины в воде, но работами совет ских ученых показано, что прочность породы значи тельно понижается, если в глинистый промывочный раствор включены поверхностно-активные вещества. Эффективными оказались добавки нефтяных сульфо натов (анионактивных веществ), а также сульфиро ванных фенолформальдегидных смол.
Нефть, добытая из скважины, обычно смешана с водой или природными буровыми жидкостями и об разует более или менее устойчивую эмульсию. Эмуль сией называют смесь двух жидкостей, нераствори мых друг в друге. При этом мельчайшие капельки одной жидкости раздроблены в другой. Если капельки органической жидкости (керосина, нефти) раздроб лены в воде, то такую эмульсию обозначают: масло/вода (сокращенно: м/в), если же капли воды взвешены в органическом жидком веществе, то это — эмульсия вода/масло (сокращенно: в/м). Эмульсии с малой концентрацией раздробленных капелек мас ла или воды (до 0,1%) называют разбавленными, они устойчивы очень длительное время. Например, керосин, содержащий ничтожную примесь воды, ста новится мутным. В данном случае в большом объе ме керосина маленькие капельки воды находятся
68
друг от друга на больших расстояниях и поэтому не слипаются. Мутность объясняется тем, что мельчай шие капельки воды рассеивают падающий на них свет. Поэтому разбавленная эмульсия кажется мут ной. Более концентрированные эмульсии рассеива ют больше света и кажутся белыми (например, обыч ное молоко).
Чтобы сделать устойчивыми более концентриро ванные эмульсии, надо вводить вещества, препятст вующие их расслоению, — так называемые эмульгато ры. Для эмульсии типа м/в применяют в качестве эмульгаторов такие поверхностно-активные вещества, которые, растворяясь в воде, при достаточно большой концентрации образуют студни. Это свойство имеют растворы мыл, моющих веществ и водорастворимых полимеров (белков, поливинилового спирта).
Если смешать воду и масло и при этом добавить туда синтетическое моющее вещество, то при взбал тывании на поверхностях капелек масла сразу же получится слой адсорбированных молекул, подобный тончайшей пленке (рис. 9). Прикрытые этими плен ками (толщина их ничтожно мала и измеряется не сколькими слоями молекул), капельки эмульсии при столкновении не слипаются. Поэтому и эмульсия в целом устойчива — не расслаивается на два слоя. Чтобы сделать устойчивой эмульсию в/м, надо вво дить эмульгаторы, растворимые в органических сре дах, например, в бензоле, керосине, бензине. К таким веществам относятся мыла тяжелых и щелочно земельных металлов (Со, Мп, РЬ, А1, 2п, Са). Эти мыла в растворе способны образовывать тонкие плен ки на поверхностях капелек эмульсии.
Для расслаивания эмульсии надо добавить к ней эмульгатор обратного тина (например, к эмульсии