Optikai fehérítés, kémia a mosógépben

A szintetikus mosószerek felépítése: szerves mosóaktív alkotórészek, hatóanyagok komplex foszfátok hab-stabilizálók újra-lerakódást meggátoló szerek korrózióellenes anyagok optikai fehérítők vízlágyító hatású adalékok

Másik csoportosításuk: szintetikus tenzidek (felületaktív anyagok) vázanyagok (a mosószer vázát képezik)

A mosószer komponenseit nagyon pontosan össze kell hangolni, hogy erősítsék egymás hatását, és ezáltal optimális tisztítási fokot érjenek el.

A mosószerben lévő anyagok Felületaktív anyagok Anionaktív anyagok Kationaktív anyagok A neminonos felületaktív anyagok Szappanok Enzimek Illatanyagok

Mosási segédanyagok Szóda (Na2CO3) Szódabikarbóna (NaHCO3) Szilikátok Foszfátok Optikai fehérítők Oxidáló hatású fehérítőanyagok

A szintetikus mosószeroldat tulajdonságai A mosás részfolyamatai alapján a mosószernek az alábbi tulajdonságokkal kell rendelkeznie: csökkentse a víz felületi feszültségét csökkentse a víz, a szennyeződés és a tisztítandó anyag közötti határfelületi feszültséget diszpergáló és emulgeáló hatása legyen tartsa lebegésben a diszpergált anyagot a mosólében

A víz felületi feszültsége

A tisztítandó anyag lehet durva felületű, amely sokkal nehezebben mosható, mint a sima felületű. Durva pl.: a cellulóz rost (pamut, kender, len, juta), a fehérje rost (gyapjú, selyem) és néhány kazein rostféleség. A csaknem teljesen sima felületű szintetikus rost: nejlon, perlon, orlon, drallon stb. felületéről a szennyeződések könnyedén leválnak.

Finom rost Durva rost

A szennyeltávolítás mechanizmusa A mosás röviden a következő részfolyamatokból áll: 1. a felületaktív anyag molekulái adszorbeálódnak a szenny-mosólé felületen 2. a határfelületi feszültség csökken, a szenny nedvesedik 3. a szenny leválik a felületről 4. a szennyeződés diszpergálódik, és a diszperzió állandósul

Ezek a lépések bővebben: A mosás első lépése a fertőtlenítés, a kórokozó táptalajául szolgáló és az őt megvédő szennyeződések eltávolítása. Ezt követi az előmosás. Az előmosás során kell a zsírokat és a fehérjéket oldatba vinni. A főmosás feladata a nehezebben oldódó szennyeződések eltávolítása, a fehérítés és a fertőtlenítés. Az öblítések száma általában 3-5 egy mosás alkalmával. Külön említést érdemel az utolsó öblítés. Feladata: semlegesítés, kondicionálás.

Olajos komponens eltávolítása A víztaszító hatása miatt a mosószereknek olyan komponenst kell tartalmazniuk, amelyek a hidrofóbiát csökkentik. Erre a célra olyan vegyületeket alkalmaznak, amelyek egy szénhidrogén tagból ( pl. egy paraffinláncból) és ahhoz kapcsolódó heteroatomot is tartalmazó gyökből (pl. karboxilgyök, OH-, NH2-, stb.) állnak. A vízbe adagolt adalék az olajcseppekhez képest úgy rendeződik el, hogy annak apoláros része az olajszemcséhez tapad, poláros része pedig a vizes fázis felé mutat.

Felületaktív molekulák elhelyezkedése a vizes és olajos fázisok határán poláros csoport olajos fázis apoláros rész vizes fázis

Felületaktív molekulák

A szennyeződés a textíliákhoz vagy más tárgyakhoz főleg olajos film közvetítésével tapad. Az olajos felületeket a víz nem nedvesíti, a felületaktív anyag azonban közvetíteni tud a két fázis között. A lipofil rész jól adszorbeálódik az olajos felületre, az így kialakult új felület pedig – a hidrofil csoportokon keresztül – jól nedvesíti a víz. A felületaktív molekulák mozgásban lévő víz segítségével fokozatosan behatolnak a szennyezés és a szennyezett anyag közé, majd az így szabaddá vált szennyrészecskéket emulzió formájában a vizes oldatba viszik.

Detergens hatás A felületről tehát a detergens nedvesítő hatása választja le a szennyrészecskéket, és emulgeáló hatása tartja azokat emulzió formájában a vizes oldatban. Ezt a kettős hatást nevezzük együttesen detergens hatásnak.

szenny- részecske H2O

Optikai fehérítőanyagok A mosószerhez adott, a mosás alkalmával kis mennyiségben a textilre adszorbeáló fehérítő anyagokkal érhetjük el. Olyan fluoreszkáló vegyületek használnak, amelyek az ibolyántúli fényt elnyelik, ezzel nagyobb energiájú gerjesztett állapotba kerülnek, és innen állapotukba visszajutva nagyobb hullámhosszú, a kék hullámhossz tartományba eső fényt bocsát ki. Ez hozzáadódik a textilanyag felületéről visszavert sárgás színéhez, így egyrészt kiegészítve azt a látható fényt fehérhez közelíti, másrészt megnöveli a teljes visszavert fény mennyiségét, fokozva a fényhatást.

Az optikai fehérítőszerek színtelen színezékként foghatók fel, a színezékekhez hasonlóan kötődnek meg a szálas anyagokon. Az optikai fehérítőanyag típusától függően a mosóoldatban 0,001-0,1 gramm/liter koncentrációban kell alkalmazni a megfelelő hatás eléréséhez. Az eljárás tökéletesen szálkímélő, a mai mosóporok általában mind tartalmazzák.

Oxidáló hatású fehérítőanyagok Rendszerint olyan kémiai oxidálószereket használunk a szintetikus mosószerekben, melyekből vizes oldatban H2O2 szabadul fel. A hidrogén-peroxid színtelen anyaggá oxidálja a textilszálra lerakódott, s annak sárgás vagy sárgásbarna színárnyalatát, okozó anyagokat. Az oxidációval bizonyos szennyező anyagokat is eltávolítunk a textilről (az oxidálódott anyag leoldódik).

Mosószerekben oxidáló anyagként Na-perborátot használnak. A Na-perborát 4 molekula kristályvízzel kristályosodik, összetétele: NaBO3.4H2O Vizes oldatában részben H2O2 van, és nátrium-metaborátra bomlik: NaBO3 + H2O = NaBO2 + H2O2 Ha a H2O2 atomos ’O’ keletkezése közben bomlik, erősen oxidál, és roncsolja a szálas anyagokat is. A bomlás elkerülhető lúgos közeg és stabilizátorok alkalmazásával. A H2O2 lúgos közegben, stabilizáló jelenlétében peroxid- ionra disszociál, amely a textíliára veszélytelen, fehérítő hatása azonban erős.

A mosószergyártók annak megfelelően variálják a mosóporok összetételét, hogy milyen színű, minőségű és szennyezettségű ruhákhoz ajánlják terméküket.

Az előadás vázlata az alábbi címről tölthető le: www.optikai.click.hu