Известно, что основной объем потребляемых сегодня препаратов для профессиональной стирки — это, конечно, синтетические моющие средства (СМС), а также средства, дополняющие их действие: отбеливатели, средства для удаления пятен, кондиционеры.
Для того чтобы оценить вклад сырьевой составляющей «среднестатистического» моющего средства в стоимость стирки, мне бы хотелось рассмотреть вопрос «построения» наиболее распространенного типа СМС — стиральных порошков.
Ранее мы уже касались вопроса о веществах, входящих в состав профессионального порошка. Это поверхностно-активные вещества (ПАВ), антиресорбенты, отбеливатели, комплексообразователи, специальные добавки, ингибирующие процесс переноса красителя, а также энзимсодержащие препараты, усиливающие моющее действие ПАВ, и «наполнители».
Обычно ПАВ, применяемые в синтетических моющих средствах, делят на три класса: анионные, неионогенные и катионные.
Молекулярная структура любого поверхностно-активного вещества почти всегда одна и та же: длинная гидрофобная (водоотталкивающая) цепочка, на одном конце которой — гидрофильная («любящая воду») группа. В водном растворе такая макромолекула может ионизироваться таким образом, что ее гидрофильная группа будет нести отрицательный заряд (анион), обуславливающий поверхностную активность раствора. Это свойство анионных ПАВ. Они, как правило, обладают высокой способностью удалять частицы загрязнений, диспергирующими свойствами и достаточным пенообразованием. Именно этот класс ПАВ чаще всего применяются в СМС.
Ионизация может пройти и так, что гидрофильная группа получает положительный заряд (катион). Наиболее распространенная область применения подобных ПАВ — мягчение тканей и придание им антистатических свойств.
Неионогенные ПАВ вообще не ионизируются. Они проявляют хорошую способность к удалению масляных загрязнений, диспергированию загрязнений и предотвращению их повторного осаждения на очищаемую поверхность. Неионогенные ПАВ используются в составах моющих средств в композициях с анионными ПАВ или сами по себе.
Существуют различные технологии получения стиральных порошков: распылительная сушка детергентов низкой плотности, агломерация и сухое смешение продуктов высокой плотности.
Изначально при производстве стиральных порошков применялся в основном метод распылительной сушки: водный раствор ПАВ и наполнитель подаются путем распрыскивания в колонну, — на выходе получается мягкий порошок низкой насыпной плотности (от 0,25 до 0,5 г/мл).
При распылительной сушке ПАВ могут находиться в водном растворе с низким содержанием активного вещества, а «лишняя» вода удаляется в процессе сушки.
При агломерации требуются ПАВ с высоким содержанием активного вещества. Агломерация включает процесс объединения сухих веществ с жидкими связующими для получения гранулированных частиц. Плотность продуктов агломерации, как правило, лежит между 0,5 и 1,0 г/мл, чаще всего — ближе к верхней границе интервала.
Сухое смешение заключается непосредственно в смешении сухих порошковых ингредиентов. Этот метод имеет ряд недостатков. В частности, это ограниченный выбор ПАВ в порошковой форме, а также неоднородность состава, вызываемая различием в плотности компонентов.
Хотелось бы рассмотреть состав «условного» стирального порошка, получаемого методом агломерации, в состав которого входит отбеливатель и наиболее распространенные анионные ПАВ. Пример представлен в таблице.
Наверное, имеет смысл остановиться чуть более подробно на характеристике веществ, входящих в состав представленной «условной» рецептуры порошка. Композиции моющих средств для стирки помимо ПАВ содержат значительное количество (до 70% по массе) неорганических щелочных и нейтральных электролитов (сложных фосфатов, силикатов, карбоната, гидрокарбоната и сульфата натрия и др.). Для лучшей работы веществ поверхностного действия в стиральные порошки добавляют различные щелочные добавки, такие как кальцинированная сода (карбонат натрия) и силикаты. Их задача частично растворить жиры, присутствующие на ткани, и превратить их в соединения, которые легко растворяются в воде.
| Назначение | Компонент | % масс |
|---|---|---|
| Неионогенный ПАВ | Этоксилат спирта | 6-8 |
| Анионный ПАВ | Линейная алкилбензолсульфокислота | 2-10 |
| Структурообразователь | Натрий карбонат | 15-30 |
| Структурообразователь и противокоррозионный агент | Натрий силикат | 1-5 |
| Отбеливатель | Натрий перкарбонат | 5-20 |
| Вещества, предотвращающие повторное осаждение | Карбоксиметилцеллюлоза | 0,3-5 |
| Оптический отбеливатель | Флоуресцентный отбеливающий агент | 0,1 |
| Наполнитель | Сульфат натрия | До 100 |
Как уже отмечалось, в состав порошков могут входить и другие компоненты — отбеливатели, комплексообразователи, ингибиторы срыва красителя, активаторы, пеногасители. Все эти вещества не являются обязательными, но зачастую именно они придают порошкам дополнительную эффективность.
Перекисные отбеливатели эффективно работают при температуре от 60-800С. В последнее время стало актуальным стремиться к повышению эффективности отбеливания при более низких температурах. Это связано с распространением синтетических тканей, повышенным спросом на окрашенный текстиль, а также необходимостью снизить энергозатраты (включая и температуру, и время стирки). Поэтому помимо отбеливателя, в состав порошка включают активатор отбеливания — наиболее часто используемым является тетраацетилэтилендиамин (TAED). Его наличие его в рецептуре позволяет снизить температурный предел, при котором начинают «работать» твердые формы перекиси водорода, такие как перборат или перкарбонат натрия.
В качестве комплексообразователя традиционно используют триполифосфат натрия. Он способен уменьшать жёсткость воды и тем самым улучшать моющее действие. Однако в этой же роли могут выступать и цеолиты (алюмосиликаты), применение которых позволяет повысить степень биоразложения порошков.
Далее в рецептуре приведены вещества, являющиеся полезными добавками. Они не применяются в больших количествах, но, тем не менее, оказывают влияние на качество стирки. Таким веществом выступает карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), которая предотвращает повторное осаждение загрязнений.
Еще одна интересная добавка — флюоресцентые (оптические) отбеливатели. Принцип действия данных веществ основан на том, что, будучи адсорбированными на ткани, под действием солнечного света они накапливают энергию, поглощая ультрафиолетовую составляющую света, а в отсутствии его — сами испускают свет в голубой части спектра. Благодаря этому цвет выстиранной ткани кажется ослепительно белым. В отличие от химических отбеливателей, оптические отбеливатели ткани не повреждают, но и не удаляют пятна. Их основная задача — противодействовать видимому пожелтению тканей.
Надо коснуться назначения «наполнителя» нейтрального электролита. В нашем случае — это сульфат натрия, количество которого в некоторых случаях может быть вполне сопоставимо с основными действующими веществами. Иногда в порошках низкого ценового диапазона в качестве наполнителя может применяться обычная поваренная соль. Наполнители выполняют функцию «утяжелителя» порошка и сами по себе не обладают способностью удалять загрязнения. Тем не менее, не совсем корректно будет сказать, что наполнители — это «пустая порода». При растворении нейтрального электролита в воде появляется некий избыток положительных ионов натрия. Эти положительные ионы «притягивают» молекулы ПАВ как раз на наиболее загрязненные места ткани. Однако данный механизм действия справедлив только при определенном диапазоне концентраций действующих веществ.
В состав стиральных порошков могут быть включены и энзимы — биодобавки, которые способствуют удалению пятен различного происхождения и усиливают моющее действие ПАВ. Энзимы «работают» в мягких условиях и при температуре не выше 600С. Применение таких биопорошков позволяет осуществлять качественную стирку при невысоких температурах.
Все эти пространные описания «условного» порошка обусловлены желанием разобраться в том, как же влияет состав стирального порошка на его качество и, соответственно, на правильность подбора средств для профессиональной стирки.
Зачастую, определяющим моментом при подборе средств для профессиональных прачечных, является так называемая «цена стирки за килограмм белья». Вот что думает по этому поводу химик-технолог, коммерческий директор ООО «Волгоградбытхим» Игорь Величко:
«В последнее время значительно увеличилось количество стиральных порошков, поставляемых по тендерам, аукционам. Помимо государственных учреждений, которые обязаны проводить закупки, руководствуясь законом 94-ФЗ о госзакупках, профессиональные прачечные также проводят тендеры. Как сделать так, чтобы получить качественный порошок за минимальную цену? По закону, организуя тендер, нельзя указывать конкретного производителя и марку, но можно указать характеристики, состав, моющую способность и другие свойства стирального порошка. Вы проводите тендер, указав состав дорогого порошка, а вам в котировочной заявке предлагают порошок в четыре раза дешевле, декларируя те же характеристики. Тендер выигрывает самое дешевое предложение. В итоге, вы можете получить непонятно что.
Сколько может стоить самый дешевый порошок? По нашему опыту, себестоимость сырья самой дешевой рецептуры, не башенного, гранулированного порошка, произведенного в соответствии с ГОСТ Р52488-2005 составляет не менее 10 рублей за 1 кг (с НДС). В состав такой рецептуры входят кальцинированная сода, ПАВ, немного силикатов, КМЦ, отдушка, наполнители. Сюда нужно прибавить стоимость упаковки, зарплату, общепроизводственные расходы, энергетику и т. д. Показатели у всех разные, зависят от производительности, нормы прибыли, региона, логистики и т. д. Если все показатели минимальные, то на складе производителя цена за 1 кг порошка в мешке будет составлять 16,5 рублей. Далее доставка, отсрочка, складские расходы дистрибьютора, его прибыль и цена становится 20 рублей. Такой порошок уже может соответствовать ГОСТ и обладать моющей способностью 85%.
А если нужно отстирать по-серьезному? Тогда нужно «усиливать» рецептуру. Добавление приблизительно 5% ПАВ, 12% триполифосфата натрия, 0,3-0,5% энзимов, 10% кислородосодержащего отбеливателя и активатора отбеливания увеличивает стоимость порошка ориентировочно на 20 руб/кг.
Итак, резюмируя, получим, что сырье для порошка с составом: Анионные ПАВ 5-15% (9%), неионогенные ПАВ <5% (1.5%), триполифосфат натрия 5-15 % (12%), поликарбоксилаты <5% (1%), карбонат натрия >25%, перкарбонат натрия 5-15 % (10%), TAED активатор отбеливания <5 % (1%), оптический отбеливатель, КМЦ < 5% (2%), дополнительно энзимы, пеногаситель будет стоить 26-27 рублей. Упаковали, прибавили расходы, получилась цена не менее 40-45 рублей за кг. Моющая способность такого порошка составит не менее 100 %, отбеливающая примерно 90 % и моющая способность на биологических загрязнениях около 80 %.
Если вы покупаете стиральный порошок большими партиями, заложите в его стоимость проверку на моющую способность! Стоит такая проверка около 5000 рублей, но вы будете уверены в качестве товара, который приобретаете.
Не могу не согласится с мнением специалиста, поскольку в своей профессиональной деятельности я постоянно сталкиваюсь с вопросом разработки и создания эффективных моющих средств. Хочется надеяться, что информация, приведенная в данной статье, поможет избежать ошибок при подборе СМС для профессиональных прачечных.
Марина Галаничева,
руководитель направления технологий и разработки компании «Универсал»,
к.т.н.
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
