Синтетические моющие средства. 2
ВВЕДЕНИЕ
Жизнь современного человека невозможно представить без химических товаров. Они облегчают быт, сохраняют потребительские свойства одежды, предметов домашнего обихода. Ассортимент синтетических моющих средств постоянно обновляется и расширяется за счет как отечественной, так и зарубежной продукцией.
К моющим средствам традиционно относят синтетические моющие средства (СМС) и мыло.
Синтетические моющие средства (СМС) - это жидкие, пастообразные и порошкообразные вещества, которые содержат поверхностно-активные вещества, а также другие органические и неорганические вещества, повышающие эффективность поверхностно-активных веществ.
Синтетические моющие средства начали широко применяться в России с 1950-ых годов. Первый синтетический моющий порошок "Новость" был выпущен в 1953 г. На основе переработанных жировых продуктов, выделенных из кашалотового саломаса.
Основное назначение моющих средств - очистка предметов, поверхностей, изделий из ткани и нетканых материалов от загрязнений различной природы. Загрязнения прочно удерживаются на них за счет физико-химических сил, не смачиваются водой и поэтому практически ею не смываются. Чтобы перевести загрязнения в раствор, следует сделать их гидрофильными (смачивающимися). Молекулы моющих веществ, адсорбируясь на грязевой частице, «притягивают» ее к воде, отслаивают их от поверхности, препятствуют обратному прилипанию и слипанию частиц между собой. Таким образом, частицы переходят в раствор. Так как раствор поверхностно-активных веществ лучше смачивает поверхности, он проникает в мельчайшие поры и разрушает крупные частицы загрязнений.
Жировые мыла обладают некоторыми недостатками. Моющее действие их проявляется лишь в щелочной среде, с кальциевыми и магниевыми солями, содержащимися в жесткой воде, они образуют липкие нерастворимые соли, оседающие на ткани и загрязняющие их. Щелочи, содержащиеся в мыле, ослабляют прочность шерстяных и шелковых тканей, а также тканей из полиэфирных волокон, особенно при повышенной температуре, а также могут изменять окраску тканей. Кроме того, жировое сырье для мыл является дефицитным пищевым продуктом.
Современные СМС представляют собой многокомпонентные смеси, главный компонент которых - поверхностно-активные вещества (ПАВ). Молекул ПАВ дифильны - они имеют сродство к жировым частицам (олеофильны) и к полярному растворителю - воде (гидрофильны). Это обеспечивается введением в неполярные длинные молекулы ПАВ сульфогрупп или оксигрупп, а зачастую и их комбинации.Все это обусловливает актуальность развития производства и применения синтетических моющих средств, которые обладают следующими преимуществами:
- Производство СМС основано на недорогой сырьевой базе - продуктах переработки нефти и газа. Расчеты показывают, что затраты на выработку СМС составляют не более 65-7О% от затрат на выработку 47%-ного хозяйственного мыла. Осуществление широкой программы производства синтетических моющих средств дает возможность высвободить большое количество пищевых жиров.
2. Синтетические моющие средства не взаимодействуют с солями жесткой воды или при взаимодействии дают легко удаляющиеся с ткани соединения. Многие из СМС одинаково хорошо моют в мягкой, жесткой, и даже в морской воде.
3. Синтетические моющие
вещества в зависимости от
их состава могут хорошо
4. СМС проявляют моющее действие не только в горячей воде, но и в воде сравнительно низкой температуры, что очень важно при стирке изделий из химических волокон. [1, 2]
5. Современный ассортимент синтетических моющих средств весьма обширен. Подбор целесообразного состава (композиции) синтетического моющего средства позволяет легко вырабатывать моющие препараты самого разнообразного назначения.
6. В настоящее время
в реализации находится
Все вышеизложенное и обусловило выбор темы настоящей курсовой работы и ее основную цель: изучить товароведную характеристику СМС, рассмотрение ассортимента, производства СМС.
Объектом курсовой работы является СМС.
Для выполнения поставленной цели мною были поставлены следующие задачи:
- дать определение СМС
- рассмотреть классификацию СМС и основные процессы производства СМС;
- изучить рынок, факторы, формирующие ассортимент
- охарактеризовать упаковку, маркировку, транспортирование, хранение СМС;
- проанализировать методику
проведения экспертизы
1 АНАЛИЗ ДИНАМИКИ РЫНКА, ФАКТОРЫ ФОРМИРУЮЩИЕ АССОРТИМЕНТ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ
1.1 КЛАССИФИКАЦИЯ МОЮЩИХ СРЕДСТВ
В соответствии с общегосударственной классификацией ОКП, «Средства
моющие синтетические» относятся к подгруппе 238110 и подразделяются на 5 видов: 238111 универсальные; 238112 для хлопчатобумажных, льняных тканей и изделий из них; 238113 для изделий из шелка, шерсти, искусственных и синтетических тканей; 238114 для замачивания белья и хозяйственно-бытовых нужд; 238116 для специального назначения.
Рисунок 1 - Классификация синтетических моющих средств [2]
По консистенции различают моющие средства твердые (кусковые, гранулированные, порошковые), мазеобразные (пасты) и жидкие.
Наиболее широкое применение нашли порошковые средства. Удобны моющие средства в виде гранул и паст. Жидкие средства легко растворяются, хорошо дозируются. Они эффективны для стирки текстильных изделий и мытья посуды, автомашин, стекла и т. д.
Выпуск жидких средств будет увеличиваться. Их изготовление проще и дешевле (отпадает процесс сушки), они не пылят, подобно порошкам, легче дозируются.
В зависимости от
вида моющего вещества моющие
средства разделяют на мыла
и синтетические моющие
Мыло хозяйственное
Ассортимент. Мыло хозяйственное представляет собой моющее средство, основной (активной) частью которого являются натриевые и калиевые соли жирных кислот. Мыло хозяйственное подразделяют по виду исходного материала, способу производства и обработки, консистенции, содержанию моющего вещества.
По виду исходного материала различают мыла на основе жиров, жирных кислот и смешанной жировой основы.
В производстве мыл
используют твердые жиры
Твердые животные жиры содержат большее количество насыщенных жирных кислот и образуют при варке твердые мыла, хорошо растворимые при повышенной температуре. Добавление твердых жиров растительного происхождения (пальмовое, кокосовое и другие масла) повышает растворимость мыл при комнатной температуре.
Жидкие растительные
жиры образуют мазеобразные
Широкое применение
жирных кислот позволяет легче
и полнее провести мыловарение.
Жирные кислоты получают
Смешанная жировая основа может включать жиры, жировые отходы (кухонные, сточные), соапсток, смоляные и нафтеновые кислоты. Смоляные кислоты (в виде канифоли или канифольного мыла) улучшают ценообразование и задерживают прогоркание мыл. Нафтеновые кислоты понижают устойчивость пены и твердость мыл, делают его более растворимым.
По способу производства
различают мыла, полученные омылением
(варкой) жировой основы и
Омыление проводят
действием водного раствора
Нейтрализация жирных кислот (карбонатное омыление) — экономически более выгодный способ получения мыла, так как ускоряется и упрощается процесс образования мыла, а в качестве щелочи используют соду, как более дешевую.
По способу обработки различают мыла клеевые, высоленные, шлифованные и пилированные.
Клеевое мыло получают
охлаждением продукта
Высаливают мыло для
удаления примесей и
При повторном высаливании
получают более чистое и
Пилированное мыло содержит 70—85% жирных кислот и имеет более однородную структуру. Для его получения мыло измельчают, перетирают на вальцах, подсушивают и прессуют в куски.
По консистенции различают мыло твердое и жидкое. Твердое мыло подразделяют на кусковое, порошковое и в виде стружки.
По содержанию моющего вещества (натриевых или калиевых солей жирных, смоляных и нафтеновых кислот) мыло делят на сорта.
Твердое кусковое хозяйственное мыло бывает 60, 66, 70 и 72%-ное, жидкое—40%-ное (1-й сорт) и 60%-ное (высший сорт). Порошковые мыла представляют собой измельченное и высушенное мыло (68—82%) или составы, содержащие 10—25% жирных кислот в смеси со щелочными солями (содой кальцинированной, тринатрийфосфатом, силикатом натрия).
Особенности применения и недостатки мыла. Жировое мыло широко применяют как моющее и очищающее средство. Однако его нельзя считать универсальным, так как моющий эффект жирового мыла проявляется не всегда одинаково.
Наилучший моющий эффект достигается при концентрации мыла в смягченной воде в количестве около 0,2—0,3% (в 10 л воды должно быть растворено 30 г мыла в пересчете на безводное). Сильно разбавленный раствор мыла вследствие высокой степени гидролиза обладает невысоким моющим действием. [8, 9]
Жировое мыло проявляет
моющее действие только в
В моющем растворе
жировое мыло частично
Образующиеся при этом
нерастворимые соединения (известковые
мыла) вследствие липкости
Отмыть известковое
мыло труднее, чем обычное загрязнение,
поэтому при стирке в жесткой
воде часть мыла тратится на
удаление известкового мыла с
поверхности отстирываемого
Практически расход
жирового мыла при стирке в
жесткой воде увеличивается
Эффективность моющего действия жирового мыла можно повысить, если предварительно умягчить воду специальными водо-умягчителями (содой, силикатами натрия или калия, тринатрий-фосфатом и др.) или использовать мыло в смеси с ними.
Ассортимент. Синтетические моющие средства представляют собой составы на основе синтетических моющих веществ. Обычно они содержат 10—40% синтетических моющих веществ и добавки, повышающие моющую способность средства, обеспечивающие их выпуск с учетом свойств отстирываемых материалов.
Синтетические моющие
средства подразделяют по
По назначению синтетические моющие средства делят на 6 подгрупп.
Средства для стирки изделий из хлопковых и льняных волокон содержат 20—40% моющего вещества (обычно сульфонола)—до 55% щелочных солей (триполифосфата, соды кальцинированной, силиката натрия), 10—15% сульфата натрия, небольшое количество душистых веществ (отдушки), отбеливающих веществ и карбоксиметилцеллюлозы. Эти средства образуют сильнощелочныё моющие растворы (рН 10—11); могут быть порошковые, жидкие и в виде паст различных наименований. Разработаны рецептуры трех типов средств для стирки изделий из хлопковых и льняных волокон: цветных, отбельных (содержат 10—12% перекисного отбеливателя), для стирки в стиральных машинах (содержат повышенное количество моющего вещества).
Средства для стирки
изделий из шерстяных и
Средства для стирки изделий из синтетических волокон также образуют среду, близкую к нейтральной. По составу они напоминают средства, предназначенные для стирки шерстяных и шелковых тканей, но содержат повышенное количество карбоксиметилцеллюлозы и электролитов.
Средства для стирки изделий из шерсти, шелка и синтетических волокон обычно не содержат активных щелочей типа карбонатов и силикатов натрия. Умеренно щелочные соли (триполи-фосфат, динатрийфосфат) при невысокой температуре стирки не оказывают вредного воздействия на изделия.
Универсальные средства рекомендуют для стирки изделий из растительных, животных и химических волокон. Эти средства не содержат сильнощелочных солей (соды кальцинированной), в результате чего моющий раствор имеет умеренно щелочную реакцию (рН 8—9,5). Универсальные средства бывают без отбеливателя (обычного типа) и с перекисным отбеливателем.
Средства для замачивания
и предварительной стирки
Средства для мытья
посуды, раковин, ванн и других
предметов домашнего обихода
представляют собой составы, которые
должны хорошо смачивать поверх
Средства для мытья стекол (оконных, зеркал, хрусталя) содержат дополнительно восстановитель блеска (красители типа метилен голубой и др.). Средства для мытья (очистки) ковров, обивки мебели, искусственного меха, кожи содержат компоненты, способствующие образованию обильной пены, которая обволакивает и размягчает загрязнение, при удалении пены удаляется и загрязнение, а изделие не успевает промокнуть. Средства для мытья посуды, ванн и раковин могут содержать также антисептики, обладающие бактерицидными свойствами.
По консистенции различают синтетические моющие средства:
порошковые, жидкие и пасты. Наиболее распространены порошковые средства.
Виды (наименования) синтетических моющих средств, как правило, не определяют их назначения и свойств, а являются произвольными. Обилие названий не всегда оправдано. Многие средства, несмотря на разные наименования, незначительно отличаются по составу и моющей способности. В связи с этим разработаны типовые рецептуры для средств различного назначения, сокращен перечень наименований.
Особенности применения и недостатки синтетических моющих средств. Синтетические моющие средства — высокоэффективные моющие препараты. По сравнению с жировым мылом производство синтетических моющих веществ основано на дешевом сырье — продуктах переработки парафина, нефти и газов. Выпуск широкого ассортимента синтетических моющих веществ позволяет получить средства с учетом свойств отстирываемых изделий и характера жесткости воды.
Синтетические моющие
средства легко дозируются, хорошо
растворяются в воде при
Стирка синтетическими
моющими средствами менее
Однако синтетические
средства, содержащие в качестве
моющих веществ алкиларилсульфо
1.2 СОСТАВ, СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ
Состав моющих средств представляет собой композицию, основной частью которой являются моющие вещества.
Моющий эффект средства
зависит от способности
Мыла хозяйственные обладают сравнительно высоким моющим эффектом. Они содержат преимущественно только моющие вещества (натриевые или калиевые соли жирных кислот).
В связи с тем, что синтетические моющие вещества в чистом виде не обладают высокой моющей способностью, их применяют в смеси с полезными добавками: нейтральными и щелочными солями (электролитами), отбеливателями, стабилизаторами пены и др.
Щелочные соли (сода кальцинированная, триполйфосфат, три-натрийфосфат, гексаметафосфат, силикат натрия) улучшают эмульгирующую способность и коллоидную структуру моющих растворов, способствуют получению более прочных пленок моющего вещества вокруг частиц загрязнения, смягчают воду и создают благоприятную (слабо-, умеренно- или сильнощелочную) среду для стирки изделий из различных волокон.
При введении отбеливателей в состав синтетических моющих средств не требуется подсинивания белья. Стабилизаторы пены (алкилоламиды) улучшают и стабилизируют ценообразование моющих средств.
Для устранения повторного осаждения загрязнений (ресорбции) в состав синтетических моющих средств вводят карбоксиме-тилцеллюлозу (КМЦ).
Потребительными свойствами моющих средств являются моющая, пенообразующая и антиресорбционная способность, рН среды моющего вещества.
Моющая способность
— комплексный показатель
Моющая способность
может быть выражена
В мягкой (не содержащей солей Са, Mg, Fe) воде наиболее высокую моющую способность проявляет жировое мыло. Хорошую моющую способность имеют первичные алкилсульфаты и алкила-рилсульфонаты. Более низкой моющей способностью (по убывающей) обладают вторичные алкилсульфаты,. алкилсульфонаты, катионоактивные, неионогенные синтетические моющие вещества. С увеличением жесткости воды моющая способность мыла может быть утрачена полностью, в то время как у синтетических моющих веществ она уменьшается лишь наполовину, а в присутствии электролитов почти не изменяется.
Пенообразовательную
способность моющих растворов
характеризуют объемом или
Кальциевые и магниевые
соли, обусловливающие жесткость
воды, заметно понижают
Антиресорбционная
В зависимости от
вида и количества нейтральных
и щелочных солей моющий
Все синтетические моющие средства являются органическими соединениями. Они имеют односторонне расположенную углеводородную цепь и группу, участвующую в реакциях.
Основной составной частью СМС являются органические поверхностно-активные вещества, обладающие смачивающей, эмульгирующей, пептизирующей и пенообразующей способностью. Совокупность этих свойств обусловливает их моющее действие. ПАВ, используемые для производства СМС, разделяются на ионогенные, диссоциирующие в водных растворах на ионы, и неионогенные. Наиболее распространены анионоактивные вещества (алкилсульфаты, алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты), которые распадаются в водных растворах на анионы (более крупные отрицательно заряженные частицы) и катионы (мелкие положительно заряженные ионы, как правило, натрия или калия). Большие по размеру анионы обеспечивают поверхностно-активные свойства. Все анионоактивные ПАВ представляют собой кристаллические вещества, растворимые в воде. Содержание их в СМС составляет от 10 до 40%.
Разработаны также новые синтетические поверхностно-активные вещества амфотерного характера. Они перспективны для производства моющих средств, но пока дороги и еще очень мало распространены.
Для усиления моющего эффекта поверхностно-активных веществ в состав синтетических моющих средств вводят щелочные и нейтральные электролиты, алкилоламиды, карбоксиметилцеллюлозу и др. Полезными добавками являются отбеливающие вещества (перекисные соли, оптические отбеливатели). В отдельные виды СМС вводят антистатики, энзимы, подкрахмаливающие вещества и пр.
В современных СМС используют поверхностно-активные вещества, которые имеют степень биоразложения не менее 90%: алкилсульфонаты, алкансульфонаты с высокой моющей способностью и высокой биоразлагаемостью, олефинсульфонаты, обладающие хорошим моющим действием, в том числе в жесткой воде, что особенно важно для бесфосфатных моющих средств, и др.
Алкилсульфаты в зависимости от строения молекул делят на первичные и вторичные. Первичные сульфаты представляют собой продукты переработки природных жирных кислот; вторичные сульфаты - продукты переработки нефти.
Алкилсульфонаты представляют собой натриевые соли сульфокислот жирного ряда. Основным исходным сырьем для их получения являются парафиновые углеводороды нефти. Алкилсульфонаты применяют преимущественно в смеси с другими моющими веществами, так как они обладают меньшей моющей способностью, чем алкилсульфаты.
Алкиларилсульфонаты - натриевые соли алкиларилсульфокислот, получаемых сульфированием алкилированного бензола. Исходным сырьем для них служат керосиновые фракции нефти. Серьезным недостатком всех бензольных производных моющих веществ является их трудная биоусвояемость.
Более половины всех СМС изготовляют на основе алкиларилсульфонатов. Электролиты улучшают эффект стирки и усиливают поверхностную активность моющих средств. Они разрушают жировые загрязнения, смягчают воду и улучшают моющее действие синтетических моющих средств, благодаря чему уменьшается их расход. В порошки, предназначенные для стирки хлопчатобумажных и льняных изделий, добавляют в большом количестве соду и полифосфат натрия, для стирки шерстяных и шелковых тканей- нейтральные электролиты (сульфат натрия и др.). В порошки универсального назначения добавляют полифосфаты с целью создания оптимальной щелочной среды. Однако эти добавки разрушают и белковые вещества (шерсть, шелк), вредно влияют на окружающую среду. Их постепенно заменяют на нейтральные добавки - цеолиты.
Алкилоламиды являются стабилизаторами пены, их вводят в СМС в количестве 1-3%. Они существенно повышают эффективность синтетических моющих средств, усиливая устойчивость пены, суспензируя загрязнения и предотвращая их осаждение на ткани. Введение их в состав моющих средств снижает содержание активного моющего вещества. Их не применяют, однако, для СМС, предназначенных для стирки в стиральных машинах, в которых сильное пенообразование затрудняет их функционирование.