СИНТЕТИЧЕСКИЕ МОЮЩИЕ СРЕДСТВА
(CMC, детергенты), многокомпонентные композиции, применяемые
в водных р-рах для интенсификации удаления загрязнений с разл. твердых пов-стей-тканей,
волокон, металлов, стекла, керамики. В более узком смысле под С. м.с. обычно
понимают бытовые ср-ва для стирки белья и одежды.
По товарной форме С. м.
с. разделяют на сыпучие (порошкообразные, хлопьевидные), пастообразные, жидкие
и кусковые; по назначению-на бытовые и техн. назначения; по сфере применения
и специфике отмываемого субстрата-на универсальные ср-ва для стирки, ср-ва для
машинной стирки сильно загрязненного белья, стирки изделий из тонких, чувствительных
к повреждению и усадке тканей, стирки и отбеливания с кипячением, для предварит,
замачивания, ср-ва с ферментами для низкотемпературной стирки, ср-ва с противоусадочным,
мягчительным, антистатич., освежающим цвет или иным эффектом, специальные С.м.с.
для детского белья и т.д.
С.м. с. обычно включают
мицеллообразующие поверхностно-активные вещества (ПАВ), обладающие моющим,
смачивающим и антистатич. действием, разл. электролиты, комплексоны, добавки,
обеспечивающие антиресорбц. действие (предотвращают повторное отложение частиц
загрязнения), парфюм. отдушку, маскирующую специфич. запах композиции и ароматизирующую
белье, а также всевозможные спец. добавки: оптич. и пероксидные отбеливатели,
ферменты, активаторы и стабилизаторы, р-рители, гидротропы, ингибиторы коррозии,
консерванты, пеногасители, красители, пигменты, антиоксиданты, наполнители-связую-щие
(в кусковых С.м.с.) и др.
Основа многих С. м. с.
- анионные ПАВ, напр. алкилбен-золсулъфонаты (преим. линейные, обладающие
хорошей биоразлагаемостью), алкилсульфаты, алкилэтоксисульфа-ты, мыла,
алкансулъфонаты, a-олефинсульфонаты натрия.
В связи с общемировой тенденцией
к снижению т-ры стирки и использованию С. м. с. с ферментами и катионными мягчи-телями-антистатиками
повысилась роль неионогенных ПАВ-оксиэтилированных спиртов, оксиэтилированных ал-килфенолов, оксиэтилированных алкиламинов. В качестве вспомогат. ПАВ,
усиливающих тот или иной эффект и смягчающих нежелательное дерматологич. действие,
в С. м. с. могут вводиться в небольших кол-вах алкил- и алкилэток-сифосфаты,
таураты, сульфосукцинаты, соли a-сульфокар-боновых к-т, эфирокарбоксилаты,
оксиалкиламиды жирных кислот и их этоксилаты, N-оксиды третичных аминов,
блоксополимеры алкиленоксидов, амфогерные производные аминокислот, имидазолина
и бетаина. Нек-рое распространение (особенно в США) получили С. м. с. на базе
анионных и(или) неионогенных ПАВ с добавками катионных ПАВ или полимеров, способные
в процессе полоскания вследствие адсорбции на волокнах снижать электростатич.
заряд и усадку ткани, а также улучшать ее гриф. Примеры таких катионных ПАВ-диалкилдиметиламмонийхлорид,
1-(2-ал-киламидоэтил)-2-алкил-3-метилимидазолинийметилсуль-фат, катионное производное
гидроксиэтилцеллюлозы. Оп-тим. моющим действием при 25-35 °С обычно обладают
ПАВ с алкильной цепью С12-С14, с ростом т-ры стирки оптимум
отмечается у гомологов С14-С16.
При составлении рецептур
С. м. с. часто используют сочетания 2-3 ПАВ -синергетиков, различающихся р-римостью,
устойчивостью к солям жесткости и моющей эффективностью в отношении твердых,
жировых и белковых загрязнений. Кол-во ПАВ разл. типов в С. м. с. достигает
35% по массе.
Хорошее моющее действие
анионных и неионогенных ПАВ обычно достигается в щелочной области рН и в при-сут.
разл. электролитов. Практически все порошкообразные С. м.с. содержат минер.
соли, из к-рых наиб. применяемы фосфаты: триполисфосфат Na, тринатрийфосфат,
тетрака-лийпирофосфат и др., способные образовывать комплексы с поливалентными
катионами. В жидких рецептурах преим. используют тринатрийфосфат, триполифосфат
К и хлорированный тринатрийфосфат (в дезинфицирующих моющих ср-вах для посуды),
в фермент-содержащих - неболъпюе кол-во солей Са или Mg. Полностью или частично
ф-цию фосфатов в С. м. с. могут выполнять комплексоны - Na-соли нитрилотриуксусной
к-ты (трилон А) и этилендиаминтетра-уксусной к-ты (трилон Б), соли этилидендифосфоновой
и лимонной к-т (см. Комплексоны), а также цеолиты. Использование
эффективных заменителей фосфатов в С.м.с. весьма актуально в связи с загрязнением
водоемов биогенными элементами. Кол-во комплексообразователей в С. м. с. составляет
до 40% по массе.
В качестве электролитов-активаторов
моющего действия в стиральные порошки вводят Na2SO4, Na2CO3
и Na2SiO3 (или жидкое стекло). Последние два (в кол-ве
до 10% по массе) обеспечивают щелочную среду; Na2SiO3,
кроме того, ингибирует корродирующее действие моющей композиции.
Пероксидные отбеливатели,
напр. пероксоборат (пербо-рат) Na, вводят только в порошкообразные С. м. с.
в кол-ве 15-30%. При стирке синтетич. тканей ярких расцветок используют активаторы
отбеливателей, напр. тетрааце-тилэтилендиамин, пентаацетилглюкозу. Все они,
взаимодействуя в р-ре с перборатом, образуют надуксусную к-ту, к-рая фактически
является низкотемпературным отбеливателем. Как альтернативу перборату применяют
также ста-билизир. товарные формы дипероксидодекандикарбоновой к-ты, гексагидрата
пероксифталата Mg, алкилдипероксиян-тарной к-ты и др. дипероксидикарбоновых
к-т, пероксокар-бонат и пероксосульфат Na. Эффективность низкотемпературного
отбеливания повышается в присут. бромидов и иодидов.
Оптич. (флуоресцентные)
отбеливатели, широко используемые во всех видах С.м.с.,- гл. обр. производные
стиль-бена, пиразолона, кумарина, бензимидазола. Кол-во таких отбеливателей
в рецептурах С.м.с. не превышает 1%.
В качестве антиресорбентов
в С. м.с. обычно используют карбоксиметилцеллюлозу, полимеры или сополимеры
акриловой к-ты в кол-ве от 0,5 до 2% по массе.
Жидкие С.м.с. могут, кроме
того, содержать до 10-15% по массе орг. р-рителей (низшие спирты, гликоли, их
эфиры, алканоламины) и гидротропов, к-рые снижают точки помутнения р-ров
и улучшают совместимость компонентов.
Жидкие композиции с высоким
содержанием растворенных или суспендир. электролитов служат для интенсивной
машинной стирки, как правило, с регулируемым пенообра-зованием, достигающимся
введением мыла, силиконового пеног асителя и(или) специально подобранного неионогенно-го
ПАВ, напр. оксиэтилированных и оксипропилированных спиртов. Жидкие С. м. с.
с низким содержанием электролитов используют для ручной стирки тонких тканей;
они хорошо пенятся и в зависимости от назначения дополнительно могут включать
антистатики, водорастворимые полимеры, консерванты и др. компоненты.
В табл. представлен состав
нек-рых промышленных С.м.с. для стирки.
Ср-ва для ручного мытья
посуды имеют примерно тот же состав, что и С. м. с. для стирки; однако к вводимым
в такие ср-ва ПАВ предъявляются повыш. гигиенич. требования -отсутствие токсичного
и раздражающего действия. Ср-ва-для поточной автоматизир. мойки посуды содержат,
как правило, низкопенные неионогенные ПАВ с высокой обезжиривающей способностью
и, наряду с обычным набором электролитов, дезинфектанты - хлоризоцианураты,
хлорированный триполифосфат Na (сыпучие ср-ва), гипохлорит Na и др.
Эффективность низкотемпературной
стирки повышается введением в С. м.с. ферментов-щелочной протеазы или протеазы
в сочетании с амилазой. Ведутся поиски экономически доступных способов получения
и введения в С.м.с. липаз, расщепляющих жировые загрязнения. Для порошкообразных
С.м.с. разработаны стабилизир. непылящие товарные формы ферментов, к-рые вводят
в порошки сухим смешением в виде гранул, агломератов или р-римых в воде капсул.
Введение ферментов в жидкие С.м.с. встречает затруднения, обусловленные денатурацией
и постепенной утратой их активности.
С.м.с. для стирки детского
белья базируются в осн. на мылах из натур. жирных к-т. Кусковые моющие ср-ва
в отличие от порошкообразных
содержат больше мыла, включают пластификаторы и связующие компоненты.
Общий объем произ-ва С.м.с.
в СССР 1400 тыс. т (1989).
Лит.: Штюпель Г.,
Синтетические моющие и очищающие средства, М., 1960; Неволин Ф.В., Химия и технология
синтетических моющих средств, 2 изд., М., 1971; Поверхностные явления и поверхностно-активны
з вещества. Справочник, под ред. А. А. Абрамзона, Е. Д. Щукина, Л., 1984, с.
302-34; Бухштаб 3. И., Мельник А. П., Ковалев В. М., Технология синтетических
моющих средств, М., 1988; Waschmittelchemie: aktuelle Themen aus Forschung und
Entwickhmg, Heidelberg, 1976; DavidsohnA., MilwidskyB. M., Synthetic detergents,
6 ed., L.-N. Y., 1978; Woollatt E., The manufacture of soaps, other detergents
and glycerine, Chichester, 1985; Flick E.W., Institutional and industrial cleaning
product formulations, N. Y., 1985; Surfactants in consumer products: theory,
technology and application, ed. by J. Fable, В., 1987; JakobiG., LohrA., Detergents
and textile washing. Principles and practice, Weinheim, 1987.
М.Ю. Плетнев.
|