Wpływ dozowania i składu detergentów na proces prania

Transkrypt

1 Leonardo Da Vinci Project ZrównowaŜony rozwój w komercyjnych procesach pralniczych Moduł 4 ZuŜycie energii i detergentów rozdział 2 Wpływ dozowania i składu detergentów na proces prania Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 1

2 Dobór detergentów Dobór detergentów bezpośrednio wpływa na przebieg procesu prania. W wieiu przypadkach składniki detergentu są tak dobierane do rodzaju zabrudzeń lub typu tkaniny aby zapewnić jak największą skuteczność procesu prania. Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 2

3 Substancje powierzchniowo czynne P r o p e r t y Detergency Equivalent Conductivity Interfacial Tension Surface tension Dodawanie substancji powierzchniowo czynnych do wody ma istotny wpływ na właściowsci kąpieli piorącej. Działanie tych substancji zmienia się wraz ze zmianą koncentracji aŝ do osiągnięcia stanu krytycznego koncentracji micelii. CMC Concentration Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 3

4 Substancje powierzchniowo czynne Krytyczna koncentracja micelii jest stanem, podczas którego molekuły substancji powierzchniowo czynnej tworzą agregaty w roztworze nazywane micellami. Krytyczna koncentracja micelli surfaktantu wskazuje na stan, w którym własciwości substancji powierzchniowo czynnych osiągnęły optymalne właściwości a proces prania ma maksymalną wydajność. Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 4

5 Formowanie typowych micelii Sferyczne micelle Hartley'a Lamelarne micelle McBain'a Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 5

6 KKM Krytyczna koncentracja micelii surfaktantu jest obniŝana przez inne komponenty detergentu, w szczególności przez elektrolity takie jak alkaloidy i nieorganiczne substancje budulcowe. Redukcja ta wpływa na własciowsci adsorpcyjne, emulsyjność oraz wilgotność surfaktantu. Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 6

7 Alkaloidy Rodzaj alkaloidów budulcowych wchodzących w skład detergentów wpływa na przebieg procesu prania w zaleŝności od zastosowanych alkaloidów dobranych do rodzaju tkanin i stopnia zabrudzeń. Alkaloidy kaustyczne mogą być bardzo efektywne w saponifikacji naturalnych tłuszczy i zabrudzeń oleistycznych. Alkaloidy silikatowe są skuteczne w emulsyfikacji i odplamianiu zabrudzeń po olejach mineralnych.. Alkaloidy takie jak dwuwęglany oraz niektóre fosforany zapewniają zbuforowane warunki ph odpowiednie dla prania delikatnych włókien i materiałówi wełnianych. Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 7

8 Sequestranty Sequestranty takie jak skondensowane fosforany, organiczne składniki chelatujące oraz zeolity są składnikami, które mają znaczący wpływ na przebieg prania. Podstawową funkcją tych substancji jest usuwanie jonów zwiazanych z twardością wody (Wapń i Magnez) kąpieli myjącej. Wymienione jony wpływają negatywnie na działanie detergentów. Ponadto, usuwanie innych jonów takich jak Ŝelazo lub mangan poprzez sequestrację przynosi dodatkowe korzyści. Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 8

9 Enzymy Enzymy są waŝnym komponentem niektórych detergentów przeznaczonych do skutecznego usuwania wybranych zabrudzeń i plam. Enzymy wspomagają działanie detergentów przy usuwaniu zabrudzeń białkowych, tłuszczy oraz krochmali. Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 9

10 Wpływ składu detergentu na proces prania Krytyczne stęŝenie micelii (ksm) surfanktantów jest jednym z najwaŝniejszych czynnikiów wpływających na przebieg i wydajność procesu prania. Sole (budulcowe) obniŝają wartość (ksm) surfaktantów wpływając na adsorpcję, wetting, emulsifying power, suspending power, siły elektrostatyczne pomiędzy cząstkami brudu, włókien i proszku myjącego. Maximum na wykresie adsorpcji surfaktantu na cząstkach brudu i włókien obserwowanej podczas przebiegu prania na tle koncentracji surfaktantu widać wyraźną zaleŝność The maximum in the plot of surfactant adsorption on fibre and particulate soil observed and the washing performance versus surfactant concentration coincide very well with the changes in suspending power, emulsifying power or soil charge within the cmc range caused both by electrolyte addition and temperature. Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 10

11 Mniejsze dozowanie detergentu a przebieg procesu prania Konsekwencje: NiŜsza adsorpcja surfaktantów na włóknach i zabrudzeniach, WydłuŜony czas namaczania, Słabsze usuwanie tłustych i oleistych zabrudzeń (emulsji), NiŜsza zasadowość roztworu detergentu, Słabsze działanie wybielacza, NiŜsze sziły elektrostatyczne pomiędzy włóknami i cząstkami brudu, Lower suspending power, Szybsze szarzenie i deformacja tekstyliów, NiŜsze koszty zuŝytych detergentów, NiŜsze zuŝycie wody podczas płukania, Zmniejszona całkowita efektywność procesu prania Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 11

12 Większe dozowanie detergentu a przebieg procesu prania DłuŜsze i intensywniejsze płukanie WyŜsze zuŝycie wody DłuŜszy całkowity czas procesu prania (pranie + płukanie) WyŜszy koszt detergentów Zmnieszona efektywność procesu prania z powodu: niŝszej adsorpcji detergentów ma włóknach i cząstkach zabrudzeń, niŝszych sił elektrostatycznych pomiędzy włóknami i cząstkami zabrudzeńl decreased suspending power większonych uszkodzeń tekstyliów (włókna stają się szorstkie, szare, zniszczone) Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 12

13 Większe dozowanie detergentu a przebieg procesu prania (cd.) Zwiększona alkaiczność roztworu detergentu Podwyzszona wartość biologicznego zapotrzebowania na tlen (BZT) w wodzie (ściekach?) Znaczący wzrost ścieków oraz negatywny wpływ na środowisko (ekotoksyczność) WyŜsze koncentracje detergentów (wyŝsza koncentracja wybielaczy) mogą spowodować depolimeryzację materiałów z bawełny oraz skrócić ich Ŝywotność Module 4 Energy, Detergents Chapter 3 Effects 13