Отработка композиции стирального порошка



В работе изучаются экстрактивные свойства поверхностно-активных веществ при различных pH и температуре на тканях различной природы. Проводится отработка композиции стирального порошка.

Ключевые слова: стиральный порошок, ПАВ, ткани

Одна из основных проблем современных стиральных порошков заключается в том, что при их использовании составные части: ПАВ, фосфаты, сульфаты и пр. попадают в окружающую среду. Кроме того, в домашних хозяйствах засоряются септики, т. к. от активных ПАВ гибнет микрофлора. Для создания композиции стирального порошка необходимо использование безопасных биодеградирующих веществ с минимальным количеством опасных добавок.

В настоящей работе, помимо анализа веществ, входящих в состав широко используемых порошков, поставлены задачи изучения влияния ПАВ на различные ткани при изменении условий стирки (концентрация, температура, pH), подбора состава альтернативного стирального порошка и определение качества его работы.

Материалы иметоды

Для работы мы были выбраны образцы следующих тканей: шерсть, шелк, хлопок, капрон и два вида полиэфира (лавсан и полиэстер). Для отработки рецептуры использовались олеат и додецилсульфат натрия (разной концентрации), NaOH/Na₂CO₃ для установки pH. В качестве модельных загрязнителей использовались каменноугольная нефть по ГОСТ 9965–76, краситель метиленовый синий и подсолнечное масло.

На ткань наносилось пятно каменноугольной нефти, красителя или масла. Материал помещался в чашку Петри, заливался раствором выбранного ПАВ с концентрацией 0,05 % / 0,1 % при pH 9/11 и помещался в нагревательный шкаф при температуре 23 / 50 / 99⁰С. Проводились также «нулевые» сравнительные испытания.

Результат воздействия ПАВ на ткань определялся визуальным методом по исследованию изменения интенсивности окраски пятна в баллах (нефть, масло), а также фотометрическим методом по увеличению содержания красителя в растворе по отношению к сорбированному на ткани (метиленовый синий). Для этих целей использовался спектрофотометр ЛОМО СФ-46, выбранная длина волны 665 нм.

Результаты испытаний при варьировании параметров переносились в таблицы, обрабатывались и обобщались.

Обсуждение результатов

При анализе результатов экспериментов с олеатом натрия показано следующее. Загрязнители отстирываются от синтетических волокон практически полностью не зависимо от концентрации раствора и температуры (в выбранных пределах). Лучше всего поддается обработке лавсан, натуральные ткани — хуже. Повышение температуры влияет на удаление загрязнений с шерстяной ткани, и практически не оказывает воздействие на хлопковую и шелковую ткань. Отмечена невозможность использования олеата натрия с шелковой тканью в связи с ее значительной деформацией. Натуральные ткани лучше отстирываются при слабощелочной среде.

Додецилсульфат частично отстирывает синтетические волокна, и практически не очищает натуральные ткани. Температура и концентрация не изменяют процент отстирывания.

Использование соды без ПАВ не очищает натуральные ткани, но от синтетических волокон, кроме полиэфира, пятно отстирывается практически полностью. При температуре 99⁰С сода вызывает изменение структуры капрона и изменяет окраску ткани.

При использовании комбинации сода-олеат натрия показано следующее. Композиция практически полностью отстирывает синтетические волокна, но при высокой температуре вызывает изменение структуры капрона и цвета красителя. Мало влияет на шерсть. Неплохо отстирываются хлопок и шелк. Заметна деформация шелка при всех температурах.

Были также проведены испытания композиций в бытовой стиральной машине. Для проведения эксперимента выбрана хлопковая ткань и масляные пятна. Показана эффективность композиции сода-олеат по отношению к другим испытанным.

Выводы

Эффективность стиральных порошков может быть измерена путем визуальной колориметрии при удалении нефти или спектрофотометрии раствора при удалении красителя. Наиболее эффективной по соотношению концентрация-эффективность показала себя смесь с соотношением олеата к стиральной соде 1:10. Композиция была успешно испытана в бытовой стиральной машине и будет использована при разработке экопорошка.

Благодарности

Авторы хотели бы выразить признательность Химическому Центру при ПФМЛ № 239 за предоставление лаборатории.

Литература:

1. Газета Коммерсант. Роспотребнадзор зачищает интересы потребителей — 24.08.2015
2. Ф. Шейхет. Мат-ведение химикатов, красителей и моющих средств. — М.: МИР, 1969. — 120 с.
3. Л. К. Неудачина, Ю. С. Петрова. Применение ПАВ в анализе. — Екатер-г: «Наука», 2017. — 130 с