Tenzidy Špína a její odstraňování z textilií Terminologie •Tenzid (surfaktant) – org. látka, schopná hromadit se již při nízké koncentraci na fázovém rozhraní a tím snižuje mezifázovou energii soustavy •Povrchově aktivní látka – látka, která snižuje povrchové napětí na fázových rozhraních •Detergent – směs tenzidů a dalších látek, který má detergenční schopnosti •Detergence – schopnost převádět nečistotu z pevného povrchu do objemové fáze roztoku •Saponát/Syndet – detergent s obsahem syntetického tenzidu •Saponiny – glykosidické tenzidy v rostlinnách •Micely - shluky molekul tenzidů • Struktura tenzidů •Amfifilní struktura •Hydrofilní část – většinou polární •Hydrofobní část – vězšinou uhlíkový řetězec (C12 – C18) • •Ve vodě – hydrofil část je přitahována a odpuzována od nepolárních ščinidel (špína) - Amfif – obsahuje hydrofil a HYDROFOB ČÁST Rozdělení tenzidů •dle typu hydrofilní části –Dle schopnosti disociovat ionty •dle typu hydrofobní části –CH řetězce a jejich kyslíkaté, fluorované, siloxované deriváty •Podle aplikace •Podle HLB – hydrofilně lipofilní rovnováha •Biologické rozložitelnosti • • Rozdělení tenzidů podle hydrofilní části •Ionické/Ionogenní –Anionické/anionaktivní –Kationické/kationaktivní –Amfoterní/amfolytické –Schopné ve vodě disociovat – ionty jsou nositely povrchové aktivity • •Neionické/Neionogenní –Oxyethylenáty (–CH2–CH2–O) – někdy nesprávně označované jako etoxyláty (–OCH2CH3) –Polyhdyroxysloučeniny –Nemají náboj – ve vodném prostředí nedisociují ANIONICKÉ TENSIDY •Anionaktivní tensidy se disociují ve vodě na povrchově aktivní anion (-) a nereaktivní kationt – •Nejrozšířenější, nejúčinější •Nejvyšší aktivita v mírně alkalickém prostředí •V kyselém nestálé •Přírodní - mýdlo – sodná/draselná sůl VMK (C12–C18) • •Syntetické – alkylsulfáty (R–O–SO3−Na+), alkansulfonáty (R–SO3−Na+), • Anion – nositel povrchové aktivity •Soli karboxylových kyselin = mýdla RCOO-M+ •Z NMK o délce 8-20 C •Delší řetězec – omezená rozp •+ snadná bio odbouratelnost, nízká toxicita •- nestálost v tvrdé vodě, nefunkčnost v kyselém pros • •Výroba alkalickou hydrolýzou tuků za tepla v přítomnosti hydroxidů – zmýdelnění = saponifikace • •Z pryskyřičných kyselin kalafuny a talového oleje – pryskyřičná mýdla •Dobré emulgační a dispergační schopnosti •Alkylsulfáty = alkylsírany ROSO3-M+ •Vysoká povrchová ak v kyselém prostředí •SO3 skupina na konci řetězce – snadná hydrolýza •+ dobrá rozpustnost a povrchová ak, cena • •Výhradně jako prací prostředky, nejlépe v oblasti pH 8-10 •V neutrální jako změkčovadla • •Lauryl sulfát sodný LAS – C12H25OSO3Na • •Sůl mastných kyselin R-CH2-COO- • • • •Parafinsulfonan Alkylsuflát •R-CH2-CH2-SO3 R-CH2-O-SO3- • • •Alfa-olefin sulfonan Alkylpolyglykoletersulfát •R – CH-CH3 R-CH2-O-(CH2-CH2-O)n- • • SO3 • • •Dialkylsulfojantaran Alkylfosfát •R - OOC – CH - SO3- O • R-CH2-O-P-O- •R – OOC – CH2 O • •Alkylbenzen sulfonan • •R - - SO3- • • • ANIONAKTIVNÍ TENSIDY KATIONICKÉ TENSIDY sejmout0005 •1 a víc fčních skupiny •Ve vodě disociují na + povrchově aktivní organické ionty – silně adsorbovány na většinu pevných povrchů (většinou -) •Narušují metabolismus mikroorganismů – zánik •Germicidní, antistatický a změkčovací účinek •Horší bio rozložitelnost a cena • •Kvarterní amoniové soli (invertní mýdla) •Některé jako antiseptika •Ajatin = benzyldodecyldimethylamonium bromid •Septonex = trimethyl[1-(ethoxy-karbonyl)pentadecyl]amoniumbromid) • AMFOTERNÍ TENSIDY sejmout0001 •Obsahuje kladný i záporný náboj •Kyselé (-COOH, -SO3) •Zásadité – (-NH2, NH3+) •Rozpustnost a možnost solvatace nábojů závisí na kyselosti prostředí •+ kombinovatelnost •- nerozpustnost ve většině org. Rozp, cena •Rozpustné proteiny, fosfatidylcholiny KOKOSPENTAETOXYMETYL AMONIUM METHOSULFÁT • (CH2 - CH2 - O)n – H • •R – N+ – CH3 CH3 CO4- • • (CH2 – CH2 – O)m – H n + m = 5 • -Čistící schopnost -Antistatikum -Změkčovadlo -Mísitelnost s anionaktivními tensidy • •Použití : -Čistící prostředky, tekuté prací prostředky, vlasová kosmetika, tex.pomocný přípravek - NEIONICKÉ TENSIDY •Ve vodě nedisociují - neobsahují náboj •Rozpustnost zajištěna fční skupinou s vysokou afinitou k vodě • •Oxyethylenáty mastných alkoholů – špatně označováno jako ethylenoxid!! •Estery nebo ethery PEG, vyšší alkoholy, saponiny •Polyhydroxysloučeniny – alkylpolyglykosidy •Na bázi obnovitelných zdrojů ethylenoxid VÝVOJ PRVNÍCH TYPŮ TENZIDŮ •TENZID •Mýdlo •Sulfatované rostl.oleje •Primární alkylsulfáty •Sulfáty mastných alkoholů •Sulfatované monoglyceridy •Alkylpolyglykol etersulfáty •Deriváty mastných kyselin •Etoxylované mastné alkoholy •Sulfojantarany •Olefinsulfonany •Alkylbenzensulfonan sodný •Sec. Alkylsulfáty •Cukroestery •Chelatační tensidy •Sulfatované metylestery M.K. •ROK ZAHÁJENÍ VÝROBY •Starý Egypt •1830 •1928 •1928 •1929 •1929 •1930 •1933 •1933 •1934 •1934 •1933-1940 •1955 •1975 •2006 Fyzikálně – chemické vlastnosti tenzidů •TVORBA SUPRAMOLEKULÁRNÍCH AGREGÁTŮ •Micely = solubilizace •Kapalné krystaly •Mikroemulzní formace •Emulsní kapénky • •ADSORPCE NA FÁZOVÝCH ROZHRANÍCH •Plyn – kapalina •Plyn – tuhá látka •Kapalina – kapalina •Tuhá látka – kapalina • •SNÍŽENÍ POVRCHOVÉHO A MEZIPOVRCHOVÉHO NAPĚTÍ •= snížení kontaktních úhlů smáčení • Princip tenzidů •Polárně-nepolární charakter –Obsahuje objemnou nepolární (hydrofobní) část a značně polární (hydrofilní) část –Na fázovém rozhraní se nepolární část molekuly tenzidu nasměruje do nepolární fáze (špína), polární část pak do polární fáze (voda) http://wpcontent.answcdn.com/wikipedia/commons/thumb/d/d1/TensideHyrophilHydrophob.png/400px-Tensid eHyrophilHydrophob.png Soubor:Micelle scheme-en.svg File:Micelle scheme2-en.svg Micely jsou shluky molekul tenzidů dispergované v kapalném médiu. Nejčastěji mají micely přibližně kulovitý tvar, ale mohou vytvářet i elipsoidy, válce a dvojvrstvy. Tvar a velikost micely jsou ovlivněny jak geometrií molekuly tenzidu, tak i vlastnostmi roztoku, např. koncentrací tenzidu, teplotou, pH a iontovou silou. Micela Inverzní micela Micely Inverzní Micela – voda uzavřena uvnitř, hydrofob tvoří povrch, méně molekul tenzidu Vznik micel •Při nízké koncentraci – tenzid jen na rozhraní = monomolekulární vrstva orientovaných částic po celém povrchu fáze •Vysoká koncentrace tenzidu – nasycení fázového rozhraní, zvýšení koncentrace volných molekul tenzidu uvnitř fáze •Micely vznikají pouze když: –Teplota systému je vyšší než kritická micelární teplota, tzv. Krafftova teplota –Překročení „kritické micelární koncentrace“ – molekuly tenzidu se shlukují do kulovitých agregátů koloidních rozměrů, tzv. micel •Polární část molekuly tenzidu orientována do polární fáze, nepolární část molekul směřuje dovnitř micel • – 1505317(2)08 Postupná orientace molekul tensidů do micel Tvorba laminárních a cylindrických micel •Laminírní – nepolární uhlovodíkové řetězce k sobě, polární konce od sebe směrem do solvatující polární fáze – dvojvrstva •Cylindrické Princip odstranění nečistot •Převedení nečistoty (nepolární, hydrofobní fáze) do vodného roztoku prací lázně (polární, hydrofilní fáze) •Tenzid se nepolárním koncem naváže na nečistotu, polárním koncem se naváže na molekuly H2O •Částice nečistot jsou obklopeny molekulami tenzidu a tím i rozptýleny v roztoku •Následně jsou nečistoty odplaveny • •SOLUBILIZACE •Zabudování dispregované nepolární fáze v micele (nečistoty) – princip čistících prostředků • Solubilizace a prací účinky k703 a) Nepolární, ve vodě nerozpustné látky (uhlovodíky, aj.) jsou zcela pohlceny hydrfobním vnitřkem micely. b) U látek částečně rozpustných ve vodě i organických rozpouštědlech (fenyl, anilin, oktylalkohol, aj.) dochází k orientované adsorpci na povrchu micely (hydrofobní část je zakotvena v micele, hydrofilní ve vodní fázi). c) Polární látky rozpustné ve vodě (glycerol, cukry, aj.) jsou v mýdelném roztoku adsorbovány povrchem micely. Solubilizace a prací účinky k704 Nečistota není k substrátu poutaná přímo, je od něj oddělena tenkou vrstvou často složité směsi nepolárního charakteru („mastnoty“, „oleje“). V této vrstvě jsou zakotveny jednotlivé částice látky znečišťující uvažovaný materiál. Detergence – 2 fáze: 1. uvolnění nečistoty 2. stabilizace nečistoty v prací lázni substrát-nečistota + detergent substrát-detergent + nečistota-detergent 1.Zředěný roztok detergentu uvolňuje adherující olejovitou vrstvu spolu s částicemi nečistoty. V důsledku hydrofobního charakteru vytváří mastnota s nečistotou při uvolňování ze substrátu útvary s minimálním povrchem, poutané k substrátu jen slabě a které lze ze substrátu snadno uvolnit. Pokud je nečistota vázaná k substrátu přímo, detergenty ji z povrchu substituují (mají k substrátu větší afinitu než nečistota). 2. 2. Částice uvolněné nečistoty jsou v prací lázni micelami stabilizovány a tím je zabráněno jejich zpětnému připoutání k povrchu substrátu a lze ji odplavit. 1505317(2)05 TYPICKÉ VLASTNOSTI •SMÁČIVOST •Dokonalé pokrytí povrchu tělesa kapalinou. Dravesův test • • •EMULGAČNÍ SCHOPNOST •Nerozpustná kapalná fáze se rozptyluje ve druhé (vnější) fázi nebo v disperzním prostředí, přidáním tenzidu do směsi O-V a protřepáním vzniká stabilní emulze •SUSPENDACE •Rozptylování tuhých částic do kapaliny • •PEPTIDACE •Doflokulace – dispergace aglomerovaných tuhých částí nebo gelovitých látek. Kritický elektrokinetický potenciál určuje přechod mezi aglomerovaným a dispergovaným systémem • •CYTOTOXICKÝ ÚČINEK •Některé tenzidy narušují buněčné membrány - •ANTIREDEPOZICE •Schopnost zabraňovat zpětnému usazování (resorbci) špíny na pevný povrch z roztoku •Antiredepozici zajišťují zejména •OCHRANNÉ KOLOIDY •– vysokomolekulární látky, které vytvářejí na povrchu hydrofobních částic adsorbční vrstvu zabraňující aglomeraci •PĚNIVOST •– snížením povrchového napětí na fázovém rozhraní kapalina – vzduch, klesnou energetické nároky na zvětšení povrchu a molekuly tensidu mohou vytvořit pružný film ze dvou orientovaných adsorbčních vrstev. •DETERGENCE •– schopnost odstraňování nečistoty z nasákavých, nenasákavých povrchů •ÚSPĚŠNOST DETERGENCE ZAJIŠŤUJE : • -Smáčivost -Společné působení mechanických i elektrických sil -Emulgační a solubilizační schopnost -Suspendace pigmentových nečistot -Částečné odstraňování nečistot do pěny -Antiredepozice špíny HLB RBC NÁROKY NA DOSAŽENÍ KVALITNÍCH VÝROBKŮ VYVOLÁVAJÍ POTŘEBU OPTIMÁLNÍCH TENSIDŮ Z HLEDISKA • • •Užitné vlastnosti • • • • • • • •Hydrofilně-lipofylní rovnováha •Poměr mezi hydrofilní a lipofilní částí molekuly tensidů • • • • • Vliv na živý organismus • • • • • • • •Rychlost hydrolýzy buněčné membrány a hemoglobinu HLB HLB Aplikace 3–6 Emulgace V/O 7–9 Smáčení 8–18 Emulgace O/V 13–15 Detergence 15–18 Solubilizace PŘÍKLADY HODNOT HLB ČISTÝCH TENSIDŮ •TENSID •Kyselina olejová •Lanolinalkohol •Etylenglykoldistearát •Acetylmonoglycerid kyseliny stearové •Propylenglykolmonostearát •Etylenglykolmonostearát •Monoglycerid stearové kyseliny •Dietylenglykolmonostearát •Sorbitanmonostearát •Sorbitanmonooleát •Monoglycerid kyseliny laurové •Oxet.cetylalkohol 2 EO •Sorbitanmonopalmitát •NN-dimetylstearylamid •PEG 400 distearát •Oxyet.lanolinalkohol 5 EO •Sojový lecitin •Oxet.nonylfenol 4 EO •Oxet.laurylalkohol 4 EO •HLB •1 •1 •1,3 •1,5 •2,9 •3,4 •3,8 •4,3 •4,5 •4,7 •5,2 •5,3 •6,3 •7 •7,2 •7,7 •8 •8,6 •9,5 • •TENSID •Oxet.sorbitanmonooleát 5 EO •Oxet.nonylfenol 5 EO •Oxet.lanolin 20 EO •Oxet.monostearát 400 EO •Dodecylbenzensulfonan sodný •Oxet.stearylalkohol 10 EO •Oxet.cetylalkohol 110 EO •Oxet.monolaurát 400 EO •Oxet.sorbitanmonooleát 4 EO •Oxet.nonylfenol 10 EO •Oxet.monostearát 600 EO •Oxet.laurylalkohol 12 EO •Oxet.sorbitanmonooleát 20 EO •Monolaurát sacharozy •Oxet.lanolinalkohol 16 EO •Oxet.olejalkohol 20 EO •Sorbitanmonopalmitát 20 EO •Oxet.cetylalkohol 20 EO •Oxet.laurylalkohol 23 EO •Oxet.nonylfenol 30 EO •Stearová kyselina monoester oxet. 50 EO •Oleát sodný •Laurylsulfát •HLB •10,0 •10,5 •11,0 •11,4 •11,7 •12,3 •12,8 •13,1 •13,3 •13,3 •13,6 •14,5 •14,9 •15,0 •15,0 •15,3 •15,6 •15,7 •16,9 •17,0 •17,9 •18,0 •40 HODNOTA HLB PRO EMULGACI O/V sejmout0011 Špína Špína = souhrnný název pro všechny nežádoucí látky na textilním materiálu. Obvykle mívá komplexní složení (složitá směs organických a anorganických látek). Původ: výměšky uživatele (pot, krev, aj.) okolní prostředí k702 Špína Konzistence: tuhá (saze, hlína) kapalná plastická (viskoelastická) Nečistota na povrchu textilního vlákna (zvětšení 200x). Mastná špína Pevné částice Rostlinná barviva (např. skvrny po ovoci) Látky rozpustné ve vodě Mechanismus špinění Přenos špíny: mechanicky (ruce, boty, …) vzduchem: elektrostatické síly, gravitace, Brownův pohyb vodou: filtrace, odpaření vody (bláto, barviva, mastnota, redepozice při praní)) olejem nebo tukem Znečištění bude tím intenzívnější, čím větší je afinita nečistoty k vláknu Vazba špíny na materiál k699 Závisí zejména na velikosti částic: čím jsou částice menší, tím hlouběji vnikají do struktury materiálu a jsou k němu silněji poutány. Písek (2000 – 50 um): lze odstranit mechanicky (vyklepáním, kartáčováním) i praním. Bahno (50 – 2 um) a jíl (2 – 0,02 um) se odstraňují velmi těžko. Částice pod 0,1 um nelze běžným praním odstranit. k700 Vazba špíny na textilii k701 1.Mezi strukturními jednotkami tkaniny 2. 2.Mezi jednotlivými vlákny příze 3. 3.V trhlinách a nerovnostech povrchu vláken. 4. 4.Na volném povrchu vláken. Špína může být v materiálu uložena na různých úrovních jeho struktury: Částečky špíny se na materiál nevážou souvisle, ale pouze v určitých bodech a zónách. Velikost styčné plochy závisí na geometrii povrchu částic špíny i substrátu a na jejich plastických a elastických vlastnostech. Vazba špíny na textilii 1505317(2)03 Špína se na materiál váže mechanickými, van der Waalsovými, elektrostatickými a chemickými silami. •Mechanické síly se uplatňují zejména při vázání rozměrově větších částeček špíny na vyšších strukturách tkaniny. Snadno se odstraňuje. •Chemicky vázanou špínu nelze odstranit praním ani chemickým čištěním. •Špína se váže především van der Waalsovými silami. a)Drobné anorganické částice b) b)Tuk, olej c) c)Inkrustace, vodní kámen d) d)Proteiny, mastné kyseliny, silikáty; vazba na len a bavlnu e) 31791223 Inkrustace - chemicky vázaná špína, důsledek tvrdé vody aniontová část: především křemičitany, dále fosforečnany a z malé části uhličitany. kationtová část: především vápník a hořčík, sodík, stopy polyvalentních kationtů. V oblastech s měkkou vodou je inkrustace tvořena zejména dehydratovanou kyselinou křemičitou Křemičitanové precipitáty vynikají adsorbční schopností. Váží se na ně pachy, barviva a jsou vynikajícími nosiči tuků. Textilie se zbavuje inkrustací adicí protonu ke struktuře inkrustátu, důležitým faktorem je hodnota pH. C(nerozp) + H+ C(rozp) Jde o reakce v heterogenní fázi, rychlost určujícím krokem je difuze jednotlivých složek mezifázovými rozhraními. Textilie a inkrustace představují pevnou fázi do níž musí prostoupit deinkrustační činidlo. Následkem adice protonu dojde k transformaci nerozpustné formy inkrustace na rozpustnou. Odstranění inkrustací Složení detergentu (a)Povrchově aktivní složka. (b) (b)Polyfosfát (resp. EDTA). (c) (c)Karboxymethyl celulóza. (d) (d)Enzymy (v některých případech). (e) (e) (e) (e) (e) Alkalické soli (adjustace pH) (f) (f)Bělidla (g) (g)Zjasňovače Historické a recentní textilie Pouze recentní textilie Povrchově aktivní látky (a)Anion-aktivní látky (s negativním nábojem): polární skupinou je anion; např.: alkyl sulfáty. (b) (b)Kation-aktivní látky (s pozitivním nábojem): polární skupinou je kation; např.: kvartérní amoniové sloučeniny. (c) (c)Amfoterní sloučeniny: molekuly obsahují pozitivně i negativně nabité skupiny. (d) (d) Neionogenní sloučeniny: polární skupina je tvořena polyglykolovým řetězcem, které nenesou ionty. Koncentrace tenzidu 1505317(2)07 Kritická koncentrace = nejefektivnější čištění obrázek č. 1 1. Účinnost praní 2. Povrchové napětí 3. Osmotický tlak 1 2 3 Polyfosfáty 1505317(2)12 Tvrdost vody = obsah polyvalentních kationtů (Ca, Fe) Tripolyfosfát sodný + EDTA, nitrilotrioctová kyselina 1505317(2)11 1505317(2)13 (a)Vazání Ca (b) (b)Vázání kovů. (c) (c)Dispergace a peptizace. (d) (d)Aktivace povrchově aktivního činidla. (e) (e)Zvyšuje účinnost čištění. (f) (f)Snižuje bod zákalu. (g) (g)Vznik emulzí a jejich stabilizace. (h) (h)Stabilizace pH. (i) (i)Substituce adsorbovaných částic. Karboxymethylcelulóza 1505317(2)14a 1505317(2)14b (a)Zvyšuje účinnost čištění. (b) (b)Potlačuje vliv nadměrného pěnění. (c) (c)Zvyšuje se účinnost vzniku suspenzí a emulzí. Enzymy Amylázy (škrob) Proteinázy (krev, mléko) – nevhodné pro poškozenou vlnu Lipázy (tuky) Stoddardovo rozpouštědlo (petrolejová frakce s b. v. nad 38°C). Tetrachlormethan. Trichloroethylen. Tetrachloroethylen. Organická rozpouštědla Optické zjasňovací prostředky OZP (optické zjasňovací prostředky) jsou fluorescentní barviva používaná v textilním průmyslu k optickému bělení nebo zjasnění pastelových odstínů textilního materiálu (celulózových vláken, vlny, přírodního hedvábí, syntetických vláken i pro zjasňování hmoty vyráběných vláken). •Prvním, prakticky použitelným, fluorescenčním barvivem s příbuzností k celulózovým vláknům byl: octan beta-methylumbelliferonu, pod obchodním názvem Ultralin (Ultrazelle Gmbh - který se již nevyrábí, ale je součástí historických předmětů po roce 1937). •Nejpoužívanější OZP jsou na bázi derivátů stilbenu (λmax = 295 nm) http://structures.wishartlab.com/molecules/HMDB32989/image.png Optické zjasňovací prostředky http://2.bp.blogspot.com/-ch8mkU2wrfg/UKpzVnCL-cI/AAAAAAAAEVQ/e0I2VNSqTL4/s1600/fwa.png Optické zjasňovací prostředky •Zjasňování se provádí speciálními fluorescentními barvivy, optickými zjasňovacími prostředky, které absorbují neviditelné ultrafialové záření vlnové délky 300-400 nm a přemění je na viditelné světlo z modré části spektra s vlnovou délkou (nejčastěji) 420-440 nm. •Přítomnost OZP na předmětu, nedovoluje použít některé průzkumové metody, nebo jejich výsledky zkresluje. • •Stupeň optického zjasnění je závislý na množství vyzářené světelné energie. Se stoupající koncentrací zjasňovacích prostředků až k určité hranici se zvyšuje bělost, po překročení tohoto bodu však nastává zešednutí materiálu. http://oecotextiles.files.wordpress.com/2010/07/opticalbrightenerssm2.jpg Čištění historických textilií Anion-aktivní tenzidy (a)Sulfonované oleje a tuky. (b)Kondenzační produty mastných kyselin. (c)Sulfáty alkoholů s dlouhým lineárním řetězcem. (d)Alkyl aryl sulfonáty. (e)Alkyl sulfonáty. (f)Sekundární alkyl sulfáty. Neionogenní tenzidy (a)Kondenzáty ethylenoxidu. (b)Polyglykolethery. Kation-aktivní tenzidy pouze jako dezinfekční činidla 1.Primární alkylsulfát (n-alkohol sulfát RSO4Na). 2. 2.Alkyl polyglykol ether (non-ionic RC6H4(OC2H4)xOH). 3. 3.Alkyl aryl sulfonát (dodecylbenzen sulfonát RC6H4SO3Na). 4. 4.Sekundární alkylsulfát (tridecylsulfát C13H27SO4Na). 5. 5.Kondenzační produkty mastných kyselin (oleyl methyltaurin C17H33CON(CH3)C2H4SO3Na). 6. 6.Alkyl sulfonát (RSO3Na). Vzrůst účinnosti čištění (vlna) Čištění historických textilií Obvyklé složení práškových pracích prostředků Anionaktivní tensidy •3,0 – 15,0 % hm. • -Snižují mezipovrchové napětí mezi roztokem, špínou a textilem -Adsorbují se na vlákno a desorbují spolu se špínou -Napomáhají emulgaci špíny v pracím roztoku Neionogenní tensidy •0,0 – 8,0 % hm. • -Emulgace, zejména mastné špíny Mýdlo •3,0 – 6,0 % hm. • -Snižuje pěnivost detergentu Buildry - komplexotvorné látky •Zeolity, polyfosfáty, NTA, fosfonáty, polykarboxyláty •0,0 – 40,0 % hm. • -Zabraňují usazování minerálních solí na povrchu a ve vláknech (inkrustace) -Aktivace pracího procesu zesílením elektr.statick.náboje na vláknu -Stabilizace pH -Změkčování vody převodem Mg++ a Ca++ solí na rozpustné komplexy -Dispergují špínu Alkalické minerální soli •0,0 – 30,0 % hm. • -Zvyšují alkalitu a tím zvyšují prací schopnost -Zlevňují prací prostředky, vzhledem ke své nízké ceně -Obtížně se rozpouštějí a vymáchají z prádla a zvyšují alkalickou reakci (pH) máchacích vod i prádla, zvyšují tak dráždivost pokožky -Při vyšší koncentraci zabraňují rozpustnosti a emulgaci špíny a snižují prací efekt Optické zjasňovací prostředky •0,1 – 0,5 % hm. • -Optické bělení -Změna dopadající neviditelné části světelného spektra na bílé světlo odražené od textilu Perboritan sodný •0,0 – 30,0 % hm. • -Uvolňuje aktivní kyslík pro bělení, dezinfekci a tím i napomáhá samovypírání prádla -Bez aktivátoru probíhá tento proces při 80°C, hlavně při 90°-100°C Aktivátor rozkladu perboritanu •1,0 – 6,0 % hm. • -Zajišťuje rozklad perboritanu sodného na aktivní kyslík při teplotách od 30°C, -zajišťuje intenzivní dezinfekci a bělící proces -TAED - tetraacetylethylendiamin Karboxymetyl celuloza •0,0 – 2,0 % hm. • -Jako ochranný koloid zabraňuje návratu špíny z roztoku zpět na vypraný textil (antiredepozice) Síran sodný •5,0 – 40,0 % hm. • -Zabraňuje hoření práškových detergentů při sušení, napomáhá sypkosti produktu -Zvyšuje sypnou hmotnost -Zlevňuje prací prostředky, jakožto levné plnidlo -Zvyšuje mineralizaci (inkrustaci) tkanin -Při vyšším obsahu snižuje prací schopnost ENZYMY •0,1 – 2,0 % hm. • •PROTEINÁSA – rozkládá bílkoviny na vodorozpustné částice •AMYLÁSA – rozkládá škrob a celulosové deriváty na částice rozpustné ve vodě •LIPÁSA – štěpí tuky na glycerin a mastné kyseliny •CELULÁSA – likviduje odštěpná vlákna z částečně hydrolyzované bavlny a tak obnovuje viditelnost zabarvených vláken Organické komplexony (NTA, EDTA) •0,5 – 8,0 % hm. • -Maskují barevné ionty těžkých kovů -Změkčují vodu Kopolymery •0,0 – 6,0 % hm. • -Změkčují vodu -Zabraňují redepozici špíny zpět na vlákno -Dispergují špínu -Zhoršují biologickou odbouratelnost detergentů - Pěny http://www.metroweb.cz/metro/zajimavosti/DOD04/P9180287.JPG http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-001/figures/pena.jpg (a) Zředěná soustava plyn-kapalina, (b) vlhká pěna, (c) suchá pěna Klasifikace pěn Hlavním hlediskem pro klasifikaci pěn je velikost podílu plynné fáze v systému: málo koncentrované soustavy (a), s krátkou dobou životnosti, v nichž jsou bubliny velmi vzdálené (např. sodovka, šampaňské, pivo). vlhké pěny, v nichž bubliny zachovávají kulovitý tvar (b) a jsou odděleny silnější vrstvou disperzního prostředí. Vlhké pěny ztrácejí vlivem gravitace disperzní prostředí a přecházejí na suché pěny. Při tom se celkový objem pěny mění jen málo. suché pěny, kde plynný podíl zaujímá i více než 90 obj.%. Velký podíl plynné fáze a vzájemné stlačování způsobuje, že bubliny zde nemají kulový tvar, ale tvar mnohostěnů, jejichž stěny jsou tvořeny tenkými filmy disperzního prostředí a tvoří spojitou strukturu (c). Pěny http://147.33.74.135/knihy/uid_es-001/hesla/pena.html Suchá pěna http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-001/figures/sucha_pena.jpg Suchá pěna má strukturu plástve. Skládá se z plynem zaplněných polyedrických buněk oddělených tenkými filmy disperzního prostředí. Idealizovaným tvarem buněk je pětiúhelníkový dvanáctistěn. Tyto útvary však nemohou spojitě vyplnit prostor, a tak v reálné pěně se střední počet filmů, které obklopují buňku, blíží spíše čtrnácti. Tři stěny buněk pěny, které (v ideálním případě) svírají úhel 120°, se stýkají v tzv. Gibbsových-Plateauových kanálcích, vyplněných disperzním prostředím. Vrcholy sousedních polyedrů se stýkají v tzv. uzlu, do kterého ústí čtyři kanálky. Kanálky a uzly tvoří jedinou rozvětvenou soustavu, po které se může uskutečňovat přenos disperzního prostředí, zejména jeho stékání působením gravitační síly. Short Course Schématické znázornění fázového rozhraní mezi pěnou a kontinuální kapalnou fází •Lyofobní disperze vzniká přídavkem energie sejmout0001 Dispersní fáze Gibbsův – Plateaův kanál – konkávní tvar – přináší velké mezifázové napětí Tenký film kontinuální fáze Gibbsův – Plateaův kanál Kapilární jevy Přebytek HELMHOLZOVY povrchové energie PLYN Dispersní prostředí Pěny http://protista.org/wp-content/uploads/2013/10/Dry-Foam-Method.jpg soap Děkuji za pozornost !! sejmout0008 sejmout0009