Моющие процессы

 

 

Введение…………………………………………………………………………………….3

 

1. Механизм воздействия СМС и этапы моющего процесса…………………………..4

 

1. Моющая способность СМС……………………………………………………………4

 

2. Этапы моющего процесса……………………………………………………………...7

 

2. Стирка, принципы работы и конструкции стиральных машин…………………..8

 

2.1. Классифицируются бытовых стиральных машин…………………………..…….9

 

2.2 Технология процессов стирки, полоскания

и отжима в современных  стиральных машинах – автоматах………………………..12

 

3. Технология водоструйной  обработки посуды в машине…………………………...15

 

3.1 Классификация конструкции посудомоечных машин……………………………16

 

Заключение……………………………………………………………………………....17

 

Список литературы………………………………………………………………...…18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Введение

 

     Моющий процесс является одной из самых распространённых технологий в сфере сервиса и используется на всех предприятиях общепита (мойка посуды), прачечных и автомойках. Цель моющего процесса — удаление загрязнений с тканей и тогда его принято называть стиркой или с поверхностей, например кузовов автомобилей, посуды и т. д. - тогда процесс называют мойкой. В зависимости от особенностей загрязнений и характера очищаемого объекта конструируется и техника, реализующая процесс. Так моющий процесс реализуют «моющие» пылесосы, стиральные и посудомоечные машины, автомоечное оборудование. Широкое распространение моющего процесса как технологии удалении загрязнений с поверхностей или ткани стало возможно благодаря появлению синтетических моющих средств (СМС). С древнейших времен в качестве моющих веществ употреблялись щелочные соли (пота - из растительной золы, природная сода), гидрофильные глины, способствующие растворению в воде загрязнений, сок или водная вытяжка из некоторых растений. Все эти природные моющие средства быстро утратили свое значение с возникновением в XIX веке мыловаренной промышленности. Промышленный выпуск синтетических моющих средств (СМС) впервые был осуществлен в Германии в 30-х годах XX в. С 50-х годов их производство резко возросло во всех промышленно развитых странах.

Стирка — это довольно сложный процесс, заключающийся в сочетании механического и физико-химического воздействий на ткань.

При стирке в стиральных машинах в зависимости от ее типа механическое действие осуществляется:

- Посредством вращения активатора (диска с выступающими ребрами) в баке с моющим раствором, активатор обычно монтируется в дно или на стенку бака стиральной машины

- Посредством вращения перфорированного барабана в баке с моющим раствором

- Поворотно-реверсивным движением мешалки

- Активацией моющего раствора с помощью вибратора

- Впрыскиванием мощных струй моющего раствора

     Подавляющую часть мирового парка машин составляют машины барабанного типа, обладающие, прежде всего тем преимуществом, что стирка, полоскание и отжим производятся без изъятия белья из барабана. Это позволяет сделать процесс автоматизированным, т. е. стирка от начала и до выемки выстиранного белья происходит без вмешательства человека.

     В нашей стране, а также во многих странах Азии значительную часть парка составляют машины активаторного типа. Важным преимуществом этих машин является их экономичность. Особенно актуально это преимущество в Азии, где электроэнергия дорогая. Для сравнения: активаторная машина DWF-5580 фирмы DAEWOO потребляет в 10 (!) раз меньше электроэнергии для стирки такого же количества белья, чем барабанная. Активатором служит воздушно-пузырьковый генератор, а наличие центрифуги позволяет автоматизировать процесс стирки. Но эта машина относится к активаторным машинам нового поколения. В других машинах активаторного типа процесс стирки требует присутствия оператора.

    Цель моей работы  рассмотреть механизмы воздействия синтетических моющих средств на загрязнения, основные этапы моющего процесса, а также технику, реализующую моющий процесс.

 

 

1. Механизм воздействия СМС и этапы моющего процесса

 

     Моющее действие проявляется в сложных процессах взаимодействия загрязнений, моющих средств и поверхностей, которые определяют процессы физико-химической абсорбции, смачивания, эмульгирования, пенообразования и стабилизации. Рассмотрим подробнее эти понятия.

     Абсорбция — это поглощение одного вещества другим, в данном случае моющего вещества загрязнением на ткани или поверхности, а процесс называется абсорбция, так как одно вещество в твёрдой фазе. Процесс абсорбции уменьшает прочность загрязнений, их сопротивляемость механическим воздействиям, а также способствует образованию микротрещин на поверхности загрязнений.

    Смачивание - заключается в растекании капли жидкости по очищаемой поверхности. Вещества, способствующие смачиванию водой, называются гидрофильными, а вещества, отталкивающие воду и способствующие растворению масел, жира и т. д. — гидрофобными.

     Основой моющих средств являются так называемые поверхностно-активные вещества (ПАВ), задача которых оторвать грязь от нитей ткани. Молекула ПАВ состоит из двух частей гидрофильной и гидрофобной. Гидрофобная часть молекулы способствует проникновению ПАВ в микротрещины (обеспечивает смачиваемость ткани), а гидрофильная, ориентированная в сторону водного раствора, понижает поверхностное натяжение воды.

     Эмульгирование - под действием моющих веществ образуется эмульсия. Эмульсией называется смесь жидкостей, одна из которых распределена в другой в виде мелких капель. Кроме того, благодаря проникновению ПАВ в микротрещины частиц загрязнения, они разрушаются и измельчаются.

     Пенообразование - при растворении СМС в воде происходит реакция гидролиза. В результате образуется обильная пена, которая и втягивает в себя (абсорбирует или, как иногда говорят, сортирует) частицы грязи, содержащиеся в воде и на ткани или поверхности.

     Стабилизация - в СМС содержатся полимеры, способные предотвращать десорбцию. Частицы грязи ведь могут и снова осесть на ткань или поверхность, а полимеры этому препятствуют. Вводятся в состав порошка и силикаты, хотя баки и барабаны стиральных и посудомоечных машин, части автомоек делаются из нержавеющей стали или специальных сплавов, дополнительная защита от коррозии не повредит. Молекулы моющего средства абсорбируются на загрязнениях и отстиранной ткани, что препятствует укрупнению частиц и оседанию их на поверхности. В результате частицы загрязнения стабилизируются в растворе и удаляются вместе с ним.

 

1.1 Моющая способность СМС

 

      Моющая способность современных СМС не определяется обилием пены. Более того, есть поверхностно-активные вещества, вовсе не дающие пены и, тем не менее, превосходно удаляющие загрязнения. Практически пена нужна лишь при ручной стирке вещей из тонкой ткани, вязаных вещей и некоторых других, которые стирают, не смачивая сильно, чтобы при сушке они не потеряли формы. Обильная и устойчивая пена в моющих растворах резко осложняет стирку в стиральных машинах. Во-первых, из-за пены снижается механическое воздействие на ткань, необходимое для удаления грязи, во-вторых, при обильной пене моющий раствор может переливаться через край. Поэтому для стирки в стиральных машинах выпускаются мало пенящиеся средства, содержащие стабилизаторы пены. При стирке такими средствами количество пены невелико и, главное, мало зависит от температуры (а, как известно, при использовании многих обычных моющих средств пены тем больше, чем выше температуры стирального раствора).

     К названию отечественных моющих средств, предназначенных для стирки в стиральных машинах, часто добавляют слово “автомат” (например, Эра-автомат, “Лотос-автомат”). Ими можно стирать, конечно, и вручную.

      Существуют и другие функциональные добавки: активаторы разложения химического отбеливателя, гидротропы - вещества, улучшающие растворимость компонентов, комлексоны - вещества, связывающие соли железа, и т. д.

Итак, поступающие в продажу  моющие средства различных по свойствам, назначению, могут быть порошкообразными, жидкими, в виде паст. Из всего многообразия этих средств надо выбрать то, которое  вас больше устраивает.

     В быту, не говоря о промышленности, мойке подвергают разные предметы и объекты. Загрязняющие вещества бывают самые разнообразные, но чаще всего они малорастворимые или нерастворимы в воде. Такие вещества, как правило, являются гидрофобными, поскольку водой не смачиваются и с водой не взаимодействуют. Поэтому нужны и различные моющие средства. Если попытаться дать определение, то мытьем можно назвать очистку загрязненной поверхности жидкостью, содержащей моющее вещество или систему моющих веществ. В качестве жидкости в быту используют главным образом воду. Хорошая моющая система должна выполнять двойную функцию: удалять загрязнение с очищаемой поверхности и переводить его в водный раствор. Значит, моющее средство также должно обладать двойной функцией: способностью взаимодействовать с загрязняющим веществом и переводить его в воду или водный раствор. Следовательно, молекула моющего вещества должна иметь гидрофобную и гидрофильную части. Фобос - по-гречески означает страх, боязнь. Значит, гидрофобность означает боящийся, избегающий воду. Филео - по-гречески - люблю, а гидрофильность - любящий, удерживающий воду. Гидрофобная часть молекулы моющего вещества обладает способностью взаимодействовать с поверхностью гидрофобного загрязняющего вещества. Гидрофильная часть моющего вещества взаимодействует с водой, проникает в воду и увлекает с собой частицу загрязняющего вещества, присоединенную к гидрофобному концу.

     Таким образом, моющие вещества должны обладать способностью, адсорбироваться на пограничной поверхности, т.е. обладать поверхностной активностью. В настоящее время химическая промышленность выпускает большое количество различных синтетических моющих средств (стиральных порошков). Наибольшее практическое значение имеют соединения, содержащие насыщенную углеводородную цепь из 10...15 атомов углерода, так или иначе связанную с сульфатной или сульфонатной группой.

      Производство синтетических моющих средств основано на дешевой сырьевой базе, а точнее на продуктах переработки нефти и газа. Они, как правило, не образуют малорастворимых в воде солей кальция и магния. Следовательно, многие из синтетических моющих средств одинаково хорошо моют как в мягкой, так и в жесткой воде. Некоторые средства пригодны даже для стирки в морской воде. Синтетические моющие средства действуют не только в горячей воде, как это характерно для хозяйственного мыла, но и в воде при сравнительно низких температурах, что важно при стирке тканей из искусственных волокон. Наконец, концентрация синтетических моющих веществ даже в мягкой воде может быть гораздо ниже, чем мыла, полученного из жиров. Синтетические моющие средства обычно представляют довольно сложную композицию, поскольку в них входят различные добавки: оптические отбеливатели, химические отбеливатели, ферменты, пенообразователи, смягчители.

Оптические  отбеливатели.

     После нескольких стирок изделия из белых тканей желтеют или сереют. Для устранения появляющихся оттенков и вводят в синтетические моющие средства оптические отбеливатели. Их действие заключается в том, что они поглощают ультрафиолетовый свет (с длиной волны ~360 нм) и вновь испускают поглощенную энергию путем флуоресценции в синей области видимого спектра (при 430...440 нм). Возникающее при этом «посинение» изделия компенсирует пожелтение и делает изделие визуально более белым. Действие оптических отбеливателей напоминает действие синьки, с давних пор использовавшейся при полоскании белья после стирки. Бытовая синька или ультрамарин - природный минерал лазурит, называемый также ляпис-лазурью. В монолитном виде он используется как поделочный камень, а его очень тонкий порошок в далеком прошлом применялся в качестве синьки. В 1828 г. ультрамарин был получен искусственно в лабораторных условиях. Для этого смесь каолина, соды и серы прокаливалась в сильной струе воздуха. Состав ультрамарина выражают формулой Na₆ Al₄ Si₆ S₄ O₂₄, однако его строение до сих пор не выяснено. Заменителем ультрамарина в быту является порошок белой глины (каолина) или мела с предварительно нанесенным на их поверхность органическими красителями синего цвета (органические синьки).

Химические  отбеливатели.

При стирке тканей необходимо не только удалить загрязнения, но и  разрушить окрашенные соединения. Часто  ими являются природные красители  от ягод или вин. Эту функцию выполняют  химические отбеливатели. Наиболее распространенным отбеливателем является перборат натрия. Его химическую формулу условно  записывают в виде NaBO₂·H₂O₂·3H₂О. Из формулы видно, что отбеливающим началом служит пероксид водорода, который образуется в результате гидролиза пербората. Этот химический отбеливатель эффективно действует при 70°C и выше.

Отбеливающие  ферменты.

     Пятна белковых веществ и крови трудно отстирываются и плохо обесцвечиваются химическими отбеливателями. Для их устранения применяют специальные ферменты, которые вводят в качестве добавки к моющим системам. Ферменты действуют при замачивании изделий в холодной воде перед стиркой горячей водой. Однако они могут быть эффективны и непосредственно в процессе стирки.

Пенообразователи.

     Среди домохозяек бытует устаревшее мнение, что для успешного отстирывания тканей необходима обильная пена. Однако это представление справедливо лишь для порошков на основе мыла. В случае синтетических моющих средств, прямой связи между отстирывающей и пенообразующей способностью нет. Существуют составы, которые обладают хорошими отстирывающими свойствами, но пены почти не дают. При использовании стиральных машин обильная пена иногда и нежелательна. Поэтому существуют пенообразователи на любой вкус. К усилителям пенообразования относят аминоспирт C₁₁H₂₃CONHCH₂CH₂OH и оксид амина.