Лако-красочные материалы — производство

В связи с перечисленными выше недостатками мыла широ­кое распространение в СССР и многих странах мира получили синтетические моющие средства, которые обладают следующими Преимуществами.

1. Производство синтетических моющих средств основано на дешевой сырьевой базе — продуктах переработки нефти и газа. Расчеты показывают, что затраты на выработку синтети­ческих моющих порошков будут составлять не более 65—70% от затрат на выработку 47%-ного хозяйственного мыла. Осу­ществление широкой программы производства синтетических моющих средств даст возможность высвободить большое коли­чество пищевых жиров.

2. Синтетические моющие средства не взаимодействуют с со­лями жесткости воды или при взаимодействии дают легкоуда- ляющиеся с ткани соединения (благодаря лучшей, чем у извест­ковых мыл растворимости в воде или образованию небольших хлопьев, слабо агрегирующихся в осадок). Многие из синтети­ческих моющих средств одинаково хорошо моют в мягкой, жесткой, а некоторые даже в морской воде.

3. Многие синтетические моющие вещества имеют в растворе нейтральную реакцию. Так, например, молекула алкилсульфо — ната RS03Na диссоциирует в воде на ионы RS03~ и Na+; в пер­вом ионе имеется остаток сильной серной кислоты ■— S03~, а вто­рой ион Na+ — часть сильного основания — едкого натра.

В целом же синтетическое моющее вещество как соль силь­ной кислоты и сильного основания при диссоциации в воде дает нейтральную реакцию.

Синтетические моющие вещества в зависимости от их со­става могут хорошо отмывать ткани не только в щелочной среде, но и в нейтральной, и в кислой.

4. Синтетические моющие средства проявляют моющее дей­ствие не только в горячей воде, как это характерно для хо­зяйственного мыла, но и в воде сравнительно низкой темпе­ратуры, что очень важно при стирке изделий из химических волокон.

Кроме перечисленных преимуществ синтетические моющие средства обладают еще целым рядом ценных свойств по срав­нению с мылом. Так, например, они обладают моющим дей­ствием при более низких концентрациях.

Если для синтетических моющих средств наилучшая кон­центрация моющих растворов равна 0,05—0,2%, то для жиро­вого мыла в мягкой воде концентрация гораздо выше и равна 0,2-0,3%.

Например, моющее действие синтетического моющего по­рошка «Новость» в 4—5 раз превосходит моющее действие жи­рового мыла.

Синтетические моющие средства могут вырабатываться в большом ассортименте с учетом как свойств ткани, так и жесткости воды, применяемой для стирки.

Ассортимент синтетических моющих средств состоит в ос­новном из четырех групп:

1) для хлопчатобумажных и льняных тканей;

2) для шелковых, шерстяных тканей и тканей из химических волокон;

3) универсальные моющие средства для всех видов тканей;

4) для грубых тканей и прочих хозяйственных надобностей.

Синтетические моющие средства при правильно подобран­ной рецептуре позволяют осуществлять стирку белья более эффективно с меньшей затратой труда и времени.

Прежде чем перейти к изучению дальнейшего материала, необходимо четко уяснить разницу между синтетическими мою­щими веществами и синтетическими моющими средствами.

Под синтетическими моющими веществами подразумевают синтетические поверхностноактивные вещества, обладающие моющим действием.

Напомним, что поверхностноактивными веществами назы­ваются вещества, способные адсорбироваться на поверхностях раздела фаз и понижать вследствие этого их поверхностное на­тяжение. Если все моющие вещества являются поверхностно — активными, то не следует делать вывод, что все поверхностно — активные вещества являются моющими, так как часть из них не обладает моющим действием и используется в качестве эмульгаторов, смачивателей и пр.

Синтетическими моющими средствами называются техниче­ские препараты, применяемые в водных растворах для отмыва­ния загрязнений с поверхности различных материалов и состоя­щие из моющих веществ как основной составной части и раз­личных добавок, повышающих эффективность действия моющих веществ.

В качестве добавок применяют: щелочные и нейтральные электролиты, перекисные соединения, оптические отбеливающие вещества, а также вещества, препятствующие обратному осаж­дению загрязнений на очищенную поверхность (ресорбция) и др.

Возникновение синтетических поверхностноактивных веществ относится к середине прошлого столетия. В 1834 г. Рунге при­готовил сульфированное касторовое масло, которое нашло при­менение в текстильной промышленности.

Впоследствии были изготовлены и другие сульфированные масла и жиры, которые однако не были равноценны мылу, так как не обладали достаточным моющим действием.

Впервые в России синтетическое поверхностноактивное ве­щество — нефтяные сульфокислоты — было изготовлено в 1912 г. Г. С. Петровым. Оно применялось в текстильной промышлен­ности в качестве вспомогательного средства.

Производство синтетических моющих средств в широком масштабе началось в Германии в период второй мировой войны в связи с большим дефицитом пищевых жиров, а после войны промышленность синтетических моющих средств стала бурно развиваться в США, Японии и ряде европейских стран.

В настоящее время на мировом рынке обращается боль­шое количество синтетических моющих средств под раз­личными торговыми наименованиями (несколько тысяч наиме­нований) .

Если довоенное мировое производство мыла принять за 100%, то в 1961 г. доля мыла составляла в общей массе выпу­скаемых моющих средств только 51%.

Снижение удельного веса мыла в общем объеме производ­ства моющих средств происходит главным образом за счет сни­жения потребления кускового мыла и увеличения потребления жидких и порошкообразных моющих средств, а это в свою оче­редь связано с увеличением применения стиральных машин. Производство моющих средств развивается как за счет вытес­нения жирового мыла, так и за счет общего потребления моющих средств.

В 1962 г. мировое производство синтетических моющих средств составляло 1746 тыс. г, в 1963 г. — уже 2 млн. г, а в 1968 г. приблизительно 2,5 млн. т.

Производство синтетических моющих средств в нашей стране — новая, но быстро развивающаяся отрасль промышлен­ности. Если в 1955 г. в СССР было выпущено всего 1,2 тыс. т Синтетических моющих средств, то в 1967 г. их было выпущено уже 257,0 тыс. т, т. е. в 214 раз больше.

Первый синтетический моющий порошок «Новость» был вы­пущен Казанским химическим комбинатом в 1953 г. В настоя­щее время отечественной промышленностью выпускаются самые разнообразные синтетические моющие средства как порошкооб­разные, так и в жидком виде. В ближайшие годы производство синтетических моющих средств в Советском Союзе должно возрасти до 900 тыс. т в год,

Строение и классификация синтетических моющих веществ.

Все поверхностноактивныс вещества, к которым относятся и моющие вещества, применяемые для производства синтетических моющих средств, являются полярными соединениями, состоя­щими из гидрофобной и гидрофильной частей. Гидрофильной частью служит карбоксильная (—СОО-[12]),сульфатная (—OSO3") и сульфонатная (—S03~) группы, а также скопление гидро­фильных остатков с группами — СН2—СН2—О—СН2—СН2— или группы, содержащие азот.

Гидрофобная часть состоит большей частью из прямой или разветвленной парафиновой цепи, бензольного или нафталино­вого кольца с алкильными радикалами.

Прямая парафиновая цепь моющих веществ содержит обычно от 10 до 18 атомов углерода.

Все моющие вещества с точки зрения ионной диссоциации В водных растворах делятся на:

Ионогенные (при растворении в воде диссоциирующие на ионы);

Неионогенные (при растворении в воде не диссоциирующие на ионы).

Молекула ионогенного моющего вещества диссоциирует в воде на два иона, из которых один (органический) ион является поверхностноактивным ионом или носителем поверх­ностной активности*.

Поверхностная активность является одним из основных фак­торов, определяющих моющую способность.

В зависимости от того, какой заряд имеет поверхностно- активный ион, ионогенные моющие вещества делят на анионак — Тивные, катионактивные, амфотерные (амфолитные).

Анион активны ми называют поверхностноактивные ве­щества, которые в водном растворе диссоциируют с образова­нием отрицательно заряженных органических ионов (анионов), являющихся носителями поверхностной активности, и обуслов­ливающих растворимость катионов (Na+, К+, Н+ и др.).

Катионактивными называют поверхностноактивные ве­щества, которые в водном растворе диссоциируют с образова­нием положительно заряженных органических ионов (катионов), являющихся носителями поверхностной активности и обуслов­ливающих растворимость анионов (С1~, Вг — и др.).

Амфотерными называют поверхностноактивные веще­ства, которые в нейтральной среде не диссоциируют на ионы и, следовательно, ведут себя как неионогенные вещества, в кис­лой среде проявляют катионактивные свойства, в щелочной — анионактивные. Наибольшее распространение для производства синтетических моющих средств получили анионактивные мою­щие вещества.