Моющий процесс является одной из самых распространённых технологий в сфере сервиса и используется на всех предприятиях, общепит, прачечных и автомойках. Цель моющего процесса - удаление загрязнений с тканей и тогда его принято называть стиркой или с поверхностей, например кузовов автомобилей, посуды и т. д. - тогда процесс называют мойкой. Широкое распространение моющего процесса как технологии удалении загрязнений с поверхностей или ткани стало возможно благодаря появлению синтетических моющих средств (СМС).
Моющее действие проявляется в сложных процессах взаимодействия загрязнений, моющих средств и поверхностей, которые определяют процессы физико-химической абсорбции, смачивания, эмульгирования, пенообразования и стабилизации. Рассмотрим подробнее эти понятия.
Абсорбция — это поглощение одного вещества другим, в данном случае моющего вещества загрязнением на ткани или поверхности, а процесс называется абсорбция, так как одно вещество в твёрдой фазе. Процесс абсорбции уменьшает прочность загрязнений, их сопротивляемость 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 средств являются так называемые поверхностно-активные вещества (ПАВ), задача которых оторвать грязь от нитей ткани. Молекула ПАВ состоит из двух частей гидрофильной и гидрофобной. Гидрофобная часть молекулы способствует проникновению ПАВ в микротрещины (обеспечивает смачиваемость ткани), а гидрофильная, ориентированная в сторону водного раствора, понижает поверхностное натяжение воды.
Эмульгирование - под действием моющих веществ образуется эмульсия. Эмульсией называется смесь жидкостей, одна из которых распределена в другой в виде мелких капель. Кроме того, благодаря проникновению ПАВ в микротрещины частиц загрязнения, они разрушаются и измельчаются.
Пенообразование - при растворении СМС в воде происходит реакция гидролиза. В результате образуется обильная пена, которая и втягивает в себя (абсорбирует или, как иногда говорят, сортирует) частицы грязи, содержащиеся в воде и на ткани или поверхности.
Стабилизация - в СМС содержатся полимеры, способные предотвращать десорбцию. Частицы грязи ведь могут и снова осесть на ткань или поверхность, а полимеры этому препятствуют. Вводятся в состав порошка и силикаты, хотя баки и барабаны стиральных и посудомоечных машин, части автомоек делаются из нержавеющей стали или специальных сплавов, дополнительная защита от коррозии не повредит. Молекулы моющего средства абсорбируются на загрязнениях и отстиранной ткани, что препятствует укрупнению частиц и оседанию их на поверхности. В результате частицы загрязнения стабилизируются в растворе и удаляются вместе с ним.
В упрощенном виде процесс стирки сводится к следующим стадиям:
- адсорбция (накопление) моющих веществ на границе раздела «загрязнение - моющий раствор»;
- смачивание загрязненной ткани, отделение и дисперсирование загрязнений;
- создание защитных пленок вокруг отмытых загрязнений.
Адсорбция моющих веществ на границе раздела способствует снижению поверхностного натяжения, смачиванию поверхности белья, проникновению моющего раствора между бельем и загрязнением и отделению загрязнения. при механическом воздействии на белье загрязнение дробится, и образовавшиеся частицы окружаются защитным слоем, что препятствует осаждению загрязнений на чистое белье.
Механическое воздействие на белье осуществляется активацией моющего раствора, которая заключается в сообщении раствору определенной энергии. Активация способствует смачиванию белья, проникновению моющего раствора между бельем и загрязнением, равномерному распределению моющих веществ в воде и диспергированию загрязнений.
Процесс стирки белья завершается образованием равновесной системы, состоящей из загрязненного раствора и отстиранного белья.
Моющий процесс — это 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 щётки, и схлопывающиеся пузырьки в растворе (ультразвуковые мойки и стиральные машины) и перелопачивание тканевых изделий. Важной характеристикой моющего процесса является температура моющего раствора, т. к. наибольшая эффективность большинства СМС проявляется при температурах 60-80 градусов.