Синтетические моющие средства

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 синтетическими моющими средствами обычно понимают бытовые ср-ва для стирки белья и одежды.

По товарной форме синтетические моющие средства 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 синтетические моющие средства для детского белья и т.д.

Синтетические моющие средства 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 синтетических моющих средствах) и др.

Основа многих синтетических моющих средств - 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 синтетических моющих средств 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 синтетические моющие средства 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 синтетические моющие средства 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 синтетических моющих средств 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 синтетических моющих средствах 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 синтетические моющие средства 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 синтетических моющих средствах 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 синтетических моющих средствах весьма актуально в связи с загрязнением водоемов биогенными элементами. Кол-во комплексообразователей в синтетических моющих средствах 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 синтетические моющие средства 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 синтетических моющих средств,- гл. обр. производные стиль-бена, пиразолона, кумарина, бензимидазола. Кол-во таких отбеливателей в рецептурах синтетических моющих средств не превышает 1%.

В качестве антиресорбентов в синтетических моющих средствах обычно используют карбоксиметилцеллюлозу, полимеры или сополимеры акриловой к-ты в кол-ве от 0,5 до 2% по массе.

Жидкие синтетические моющие средства 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 синтетические моющие средства 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 синтетических моющих средств для стирки.

Ср-ва для ручного мытья посуды имеют примерно тот же состав, что и синтетические моющие средства 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 синтетические моющие средства ферментов-щелочной протеазы или протеазы в сочетании с амилазой. Ведутся поиски экономически доступных способов получения и введения в синтетические моющие средства липаз, расщепляющих жировые загрязнения. Для порошкообразных синтетических моющих средств 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 синтетические моющие средства встречает затруднения, обусловленные денатурацией и постепенной утратой их активности.

Синтетические моющие средства 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 синтетических моющих средств 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.