Моющие средства
Это многокомпонентные вещества, состоящая из ПАВ и различных добавок (кислот, щелочей, растворителей, комплексонов, карбоксилатов, энзимов, красителей, отдушек и т. д.), предназначенные для удаления различного рода загрязнений с использованием воды (авкачистка, пенная чистка, биочистка) или безводных растворителей (сухая химчистка)в процессах химической чистки.
* Аквачистка или профессиональная влажная чистка — способ чистки изделий из текстильных материалов с использованием воды в качестве растворителя. Для усиления моющей способности воды используются моющие средства и препараты, образующие эмульсии и препятствующие обратному проникновению загрязнений в волокна.
*Cухая химчистка - процесс очистки изделий из текстильных материалов с использованием органических растворителей. Основное назначение химической чистки — удаление грязи и пятен, которые не поддаются очистке при обычной аквачистке или стирке.
Компоненты моющий средств
Вода - (оксид водорода, гидроксид водорода, химическая формула - H2O) - бинарное неорганическое соединение, молекула которого состоит из двух атомов водорода и одного - кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном - водяным паром.
Вода является хорошим сильнополярным неорганическим растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы).
С формальной точки зрения вода имеет несколько различных корректных химических названий:
· Оксид водорода: бинарное соединение водорода с атомом кислорода в степени окисления −2, встречается также устаревшее название окись водорода.
· Гидроксид водорода: соединение гидроксильной группы OH- и катиона (H+)
· Монооксид дигидрогена
· Дигидромонооксид.
Уровень Ph химически чистой воды равен – 7. Но, в водопроводной воде мы можем наблюдать уровень Ph – от 6 до 8,5. Это обусловлено наличием в воде различных примесей (ионов металлов - солей жесткости)
Жесткость воды:
4 степени жесткости воды:
I ст. мягкая – 0 - 1,3 ммоль/л
II ст. средней жесткости – 1,3 – 2,5 ммоль/л
III ст. жесткая – 2,5 – 3, 8 ммоль/л
IV ст. сверхжесткая – более 3, 8 ммоль/л
Жесткая вода получается при растворении в ней солей, в основном кальция и магния
Негативные процессы от жесткой воды:
· Известковые пятна на очищаемой поверхности
· Жесткость текстильных волокон после химчистки из-за осаждений солей.
· При различной жесткости воды разное воздействие ПАВ-содержащих средств на очищаемую поверхность.
· В машинах, производящих пар, образуется известковый камень.
· В экстракторах образуются известковые отложения.
Для смягчения жесткой воды в профессиональных моющих средствах используются комплексоны/комплексанты.
Функции воды:
1. Моющие – вода является самым популярным моющим средством.
2. Размягчающие – вода размягчает въевшиеся загрязнения и способствует дальнейшему легкому удалению с поверхности.
3. Связывающие свойства – мелкодисперсный водяной пар отлично связывает любую пыль, в т.ч. минеральную – мойка воздуха.
4. Позволяет контролировать уровень Ph и концентрацию моющих средств.
5. Позволяет контролировать температуру моющего раствора.
Щелочи - это химические вещества, которые выпускают гидроксильные ионы (ОН-) в присутствии воды. Щелочи увеличивают чистящую способность любого моющего средства. Щелчок эффективны для растворения атмосферно-почвенных загрязнений, белковых загрязнений, растворяет пото-жировые загрязнения. Щелочи могут быть более агрессивными (гидрооксид натрия, гидрооксид калия) и менее агрессивными (карбонат натрия). Щелочные остатки после химчистки вредны и опасны для кожи человека - могут вызывать сухость кожи и химические ожоги. Щелочные остатки после химчистки вредныдля текстильной обивки - могут привести повреждению натуральных волокон и красителей (при высыхании щелочных остатков моющего средство резко увеличивается уровень pH из-за испарения воды) - щелочь требует тщательной промывка и нейтрализации кислотными ополаскивателями.
Кислоты - химические вещества, которые выделяют ионы водорода (H+) в присутствии воды. Кислоты бывают органическими и неограническими, нам более интересны органические - именно они применяются в химчистке. Кислотные средства в химчистке используются в качестве нейтрализатора щелочных остатков. Например, лимонная, уксуснаяи муравьиная кислоты, могут использоваться в экстракторе для полоскания, чтобы нейтрализовать щелочные моющие средства. Эти кислоты также эффективномогут нейтрализовать кислородные порошковые отбеливатели. Органические кислоты, которые используются вкислотных ополаскивателях - лимонная (C6H8O7), муравьиная (СН2О2), уксусная (С2Н4О2) – являются хорошо биологически разлагаемыми соединениями. Кроме того существуют кислотные пятновыводители, в которых некоторые типы кислот (яблочная, муравьиная, лимонная) воздействуют на танинные загрязнения - пятна чая, кофе, вина, фруктовых соков и ягод. Есть узкоспециализированные кислотные пятновыводители, содержащие определенные типы кислот (чаще всего щавелевую) для удаления пятен от окислов и ржавчины. Есть специальные кислоты (гликолиевая, валериановая), которые отлично растворяют соли мочевой кислоты - один из компонентов мочи. Обязательной нейтрализации требует щавелевая кислота - достаточно участок с щавелевой кислотой обработать нашатырным спиртом.
Энзимы (ферменты) - это белковые молекулы, естественным образом присутствующие во всех живых клетках, наш организм функционирует в том числе благодаря энзимам. Энзимы являются катализаторами, ускоряющими биохимическую реакцию в процессах химчистки. Существует огромное количество видов энзимов, но в большинстве случаем моющие средства содержат энзимы, которые ускоряют разложение белков, жиров и углеводов, из которых состоят загрязнения, чаще всего пищевые и пото-жировые. Наданный момент учёными открыто более 10 000 различных энзимов, но наиболее популярными в энзимами в химчистке являются: протеаза, липазаи амилаза.
Амилаза - используется для расщепления особо стойких пятен полисахаридов - расщепляя загрязнения на простые сахара - моносахариды, которые в свою очередь уже легко растворяются водой.
Липазы - используется для более оптимального разложение сложных жирови масел на простые жиры, которые легче смываться водой.
Протеаза - расщепляет сложные водонерастворимые белки на простые составляющие, которые легко смываются водой.
К основным (базовым ферментам) часто добавляется ферменты-компаньоны, которые обладают синегрическими свойствами - усиливают действия друг друга. В некоторых моющих средствах может содержаться комбинация из 10-12 видов энзимов. Действие всех энзимов заключается в том, что они катализируют разложение крупных органических молекул до водорастворимых соединений, которые легко удаляются с ткани при химчистке. Энзимы безопасны для человека и окружающей среды. После выполнения своего задания - разложение сложного вещества на простое - энзим умирает. Рекомендуемая температура работы энзимов от 40 до 65*.
Органические растворители (ОР) - это низкомолекулярные жидкости, состоящие из летучих органических соединений (ЛОС). Органические растворители классифицируются по химической природе:
• углеводороды без функциональных групп (ароматические, алифатические, алициклические, нефтяные, терпеновые);
• углеводороды с функциональной группой одного типа (спирты, эфиры, кетоны);
• углеводороды с функциональными группами нескольких типов (спиртоэфиры, эфиры кислот);
• галогенсодержащие углеводороды (хлорированные, бромированные углеводороды);
• смесевые растворители (смеси растворителей разной химической природы).
Органические растворители - это объемная группа растворяющих субстанций, эффективных по отношению к значительному перечню твердых и жидкихвысоко и низкомолекулярных соединений и полимеров (смолы, краски, чернила, воски, смазки, масла, жиры). Они растворяют, способствуют экстракции, обезжиривают, промывают например:
• Изопропиловый спирт (изопропанол) - вторичный спирт, который может образовывать разные эфиры. Жидкое бесцветное вещество с резким запахом спирта, более насыщенным, нежели запах этанола. Является превосходным растворителем, в то же время, растворяется в ацетоне и бензоле, смешивается в различных соотношениях с водой и другими ОР. Хороший растворяющий эффект имеет по отношению к смолам (натуральным и ряду синтетических), следам от фломастеров и чернил.
• Диметилсульоксид (Димексид) - жидкое вещество без цвета и запаха, со сладким вкусом. При смешивании его с водой явно увеличивается температура. ДМСО является важным биполярным апротонным растворителем. Его часто задействуют в хим. реакциях с неорганическими солями, карбоанионами. Также он эффективно справляется с удалением пятен краски,следовсупер-клея и монтажной пены.
• Бутилацетат - сложный эфир в виде бесцветной или слегка желтой жидкости, обладающий приятным запахом фруктов. Слабо растворим в воде, с ОР и растительными маслами смешивается. Является отличным растворителем жирных и масляных пятен различной природы - животные, растительные и синтетические жиры и масла. Обладает свойствами глубоко проникать в структуру волокон и загрязнений. Часто содержится в пятновыводителях на основе растворителей как один из основных компонентов - Chemspec POG, Chemspec Heavy Duty Soil Lifter
• Деароматизированный высокоочищенный уайт-спирит - бесцветный растворитель, представляющий собой не ароматизированный очищенный нефтяной дистиллят без содержащих хлор компонентов. Используется для сухой химчистки. Применяется для тщательного выполаскивания с текстильной поверхности органических растворителей, которые плохо смываются водой - Chemspec Dry Fabric Cleaner
• Терпены - класс углеводородов — продуктов биосинтеза общей формулы (C5H8)n, с углеродным скелетом, формально являющимся производнымизопрена. В больших количествах терпены содержатся в хвойных растениях, во многих эфирных маслах. Терпены — основной компонент смол и бальзамов, так, скипидар (эфирное терпентинное масло) получают из живицы (бальзама терпентина). Название «терпены» происходит от лат. oleum terebinthinae — скипидар.Терпены встречаются во многих чистящих средствах для химчистки в том или ином соотношении - Axel 11 (10-15% терпенов), Koch Orange Power (50%), но рекордсменом по содержанию терпенов является Kiehl Orange Pro (До 75%). Терпены воздействуют на широкий спектр загрязнений - жвачка, чернила, маркеры, краска, клей, масло, жир, воск.
ПАВы (поверхностно-активные вещества - тензиды) - это химическое соединение, которое, концентрируясь на поверхности разделатермодинамических фаз, вызывает снижение поверхностного натяжения - если говорить простым языком, то позволяет воде легко смешиваться с тем загрязнением, которое с водой плохо смешивается, отрывать это загрязнение от поверхности и удерживать в водном растворе - ПАВы - своего рода посредники между текстильной поверхностью, загрязнением и водой.
ПАВы делятся на 2 большие группы: ионогенные и неионогенные
Ионогенные ПАВ - более агрессивная группа.Ионогенные ПАВы в свою очередь подразделяются на:
1.Анионные ПАВ (аПАВ) - это наиболее часто используемый компонент большинства нейтральных и щелочныхмоющих средств в силу своей низкой себестоимости. Может быть получен из нефтепродуктов или растительного сырья. аПАВы из растительного сырья действую значительно бережнее по отношению к человеку и природе - легко смываются с текстильной поверхности, подвержен полному биоразложению. Раститительные ПАВы в средствах для химчистки встречаются реже, чем синтетические ПАВыи как правило содержатся в средствах для чистки изделий из деликатных волокон (средства компании Plex, Seitz, Bufa). Чувствительны у жесткости воды - в жесткой воде дают плохое пенообразование.
2.Катионные (кПАВ) - встречается в ополаскивателях, антистатиках, нейтрализаторах запахов, дезинфектантах. Практически не пенятся, обладают бактерицидными и антистатическимисвойствами. В составе ополаскивателей эффективно смягчают натуральные волокна. Рабочие растворы безопасны для людей и домашних питомцев. Нейтрализуют аПАВы - по сути являются антимылом.
3. Амфолитные или амфотерные (АмфПАВы) - наиболее щадящие, можно сказать, безопасные в этой категории, но реже применяемые в общих средствах для химчистке в силу высокой цены. Обеспечивают не только качественное очищение, но и способны оказывать смягчающее воздействие на текстильные волокна. Сочетает в себе свойства аПАВ и кПАВ. В зависимости от уровня pH проявляют свойства аПАВ - в щелочной среде и свойства кПАВ - в кислотной среде.
Неионогенные ПАВ (нПАВ) - менее агрессивная группа ПАВ. В водном растворе не образуют ионов. Наименее токсичные ПАВы. Обладают большей биоразлагаемостью (до 100%) и слабым раздражающим действием по сравнению с другими видами ПАВ. Неионогенные ПАВ нечувствительны к жесткости воды, имеют высокую поверхностную активность, обладают отличными моющими свойствами, при этом образуют мало пены. Могу быть использованы как самостоятельно, так и в паре с аПАВавми и кПАВами. В комплексе с другими ПАВами образует более эффективную синергичнуюл смесь - улучшая характеристики рабочего растворамоющего средства. Самый популярный биоразлагаемый нПАВ - алкилполигликозид.
Комплексообразователи (Комплексоны) - вещества, предназначенные для усиления моющего эффекта и предотвращения образования минеральных отложений на текстильных волокнах и поверхностях экстрактора - нейтрализуют соли жесткости (соли кальция, железа, магния, меди) в воде. Позволяет снизить концентрацию основного моющего средства. Обеспечивает стабильность кислородных отбеливателей, что в свою очередь позволяет при том же расходе увеличить эффективность отбеливателя или снизить его концентрацию. В моющем средстве может иметь название - соль ЭДТА.
Поликарбоксилаты - представляют собой органические водорастворимые соединения углерода (полимеры). В безфосфатных моющих и чистящих средствах они обладают хорошей моющей и чистящей способностью, удерживают растворенное загрязнение в моющем растворе. Вследствие хорошей способности к переносу частиц грязи они одновременно уменьшают отложения и связанное с ними потемнение краски, или осадки. В очистных сооружениях поликарбоксилаты оседают в активном иле и частично подвергаются биологическому разложению (под действием бактерий) и, таким образом, полностью выводятся из сточных вод.
Тара для хранения моющих средств должна быть химически стойкой - образщайте на это внимание при выборе! Для большинства моющих средств для химчистки подходит пластик с маркировкой «HDPE»
Для лучшего запоминания средств в методических пособиях практически все моющие средства разбиты по цветам: