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