Отбеливающие свойства

3

Содержание

Введение

Отбеливание хлопка было известно еще в Древнем Египте. Тогда этот процесс проводили под действием солнечного цвета.

В Англии до XVIII-го века для отбеливания хлопка и льна использовалась специальная технология: чередовали многодневную выдержку белья на солнце, замачивание в кислом молоке, стирку, полоскание и последующую выдержку.

В России вплоть до прошлого века льняные ткани отбеливали, чередуя их вымораживание на ярком зимнем солнце с вымачиванием в проруби.

В 1774 году шведский аптекарь Шееле открыл хлор, первым практическим применением которого стал химический процесс отбеливания тканей. Затем англичане Теннат и Макинтош предложили для отбеливания использовать белильную известь, известную нам сегодня как «хлорка».

После инициативу перехватили французы, предложив для тех же целей так называемую «жавелову воду» (раствор гипохлорита натрия и/или калия). Однако все эти средства были очень неустойчивыми (переставали «работать» даже при кратковременном хранении). Они были неудобны в применении, а также часто приводили к разрушению тканей.

И только в конце XIX-го века с развитием промышленного производства гипохлорита натрия (путем электролиза рассола поваренной соли) стал возможным выпуск эффективного и недорогого хлорсодержащего химического отбеливателя. В этом виде гипохлорит натрия используется и в настоящее время. В основном хлорсодержащие отбеливатели выпускаются в жидкой форме, самым популярным представителем этой группы отбеливателей является хорошо известная всем «Белизна».

Несколько позже был открыт активный кислород, обладающий отбеливающим эффектом по отношению к различным материалам, включая синтетические и натуральные волокна. Промышленное применение кислородсодержащих отбеливателей стало возможно в 1910 году с началом производства пербората натрия.

Следующий шаг в развитии химических отбеливателей был сделан с открытием восстановительных отбеливателей типа дитионита натрия, известного под названием гидросульфит. Его промышленное производство было начато в 1905 году. Этот отбеливатель на сегодняшний день является наиболее эффективным для отбеливания шерсти при низкой температуре.

Существуют также оптические отбеливатели, но по своей природе отбеливателями они не являются.

Оптические отбеливатели создают иллюзию белоснежности белья. Частички отбеливателя являются люминесцентными красителями. Они оседают на ткани, выделяют из спектра падающего солнечного света ультрафиолетовые лучи и превращают их в видимые синий, голубой, фиолетовый цвета. Последние обеспечивают эффект белизны, но это лишь оптический обман.

Оптические отбеливатели различны для разных типов тканей. Одни лучше абсорбируются на хлопке, другие — на смешанных тканях, третьи — на шерсти или шелке, хотя существуют и универсальные для волокон различной природы.

Тема данного исследования является очень актуальной, т.к. в наше время в связи с тем, что химическая промышленность развита очень хорошо,  витрины магазинов забиты всевозможными отбеливателями и моющими средствами. И порой бывает так, что не знаешь на чём остановиться и в пользу чего сделать выбор, какое из средств наиболее эффективное.

1.      Отбеливающие свойства

1.1.           Существующие параметры оптической белизны

Белизна - это способность материала отражать свет рассеянно и равномерно во всех направлениях.

Т.к. параметры оптической белизны являются одинаковыми для всех видов материалов, рассмотрим их на примере бумаги. Это комплексное свойство, характеризующее степень приближения к белому по силе его яркости, высокой рассеивающей способности и минимальному цветовому оттенку. Зависит от компонентов бумажной массы (содержания беленой целлюлозы, древесной массы, наполнителей, красителей и др.). Определяется на фотометре, путем сравнения с эталонным образцом. (1)

Белизна и оптическая яркость- это два взаимосвязанных параметра. Оптическая яркость представляет собой способность бумаги равномерно отражать рассеянный свет во всех направлениях. Белизна связана с абсолютной отражающей способностью и выражает отношение упавшего и равномерно отраженного света с одной длиной волны в видимом спектре. Для того чтобы бумага не была коричневой, из целлюлозы необходимо удалить примеси лигнина, отбелить ее. Если раньше традиционным методом было отбеливание при помощи молекулярного хлора и хлорсодержащих соединений, то сейчас многие страны перешли на экологически безопасную технологию TCF, полностью бесхлорную, с использованием кислорода, озона, перекиси водорода. Также для повышения белизны в дорогую высококачественную бумагу добавляют специальные оптические отбеливатели – люминофоры и красители, устраняющие желтоватый оттенок целлюлозных волокон. Белизна бумаги измеряется в процентах и показатели качественной бумаги колеблются в пределах 95-98%. В то же время, высокая белизна, сама по себе, не является показателем высоко качества, так как отбелить низкокачественную бумагу совершенно несложно и относительно недорого. К тому же, в листе такой подозрительной бумажки хлора может оказаться как в стакане "Белизны". [3]

Существует три различных стандарта измерения, применяемые для определения яркости или белизны бумаги. В США используется стандарт Таррі для определения яркости, в то время как в Европе и России применяется стандарт ISO для измерения яркости и стандарт CIE - белизны. Это вносит определенную путаницу при сравнении показателей.

Яркость по ISO определяет отражающую способность бумаги при одной длине волны без учета влияния оптически отбеливающих веществ (без ООВ), которые добавляются при производстве для улучшения восприятия белизны бумаги.

Белизна по CIE применяется для определения белизны бумаги с ООВ и в большей степени всего спектра в том виде, как его воспринимает глаз. Стандарт CIE наиболее близко отражает фактическое зрительное восприятие бумаги.

Сама по себе белизна бумаги не гарантирует, что остальные качественные показатели данного продукта всегда лучше. Например, такие свойства как скручиваемость или жесткость, которые влияют на рабочие свойства бумаги, в действительности могут быть более важными для удовлетворения конечного потребителя качеством данной продукции.

Белизна зависит от того, как лист бумаги отражает цвет. Бело-голубой лист бумаги отражает больше света в сине-фиолетовом диапазоне видимого спектра, и оптимален для печати холодных цветов - оттенков синего и черного, а так же для повышения контрастности изображений. Для человеческого глаза бело-голубые тона, как правило, выглядят более яркими, чем они есть. Желтовато-белый лист бумаги лучше будет отражать цвета, расположенные в красно-оранжевом диапазоне видимого спектра - такой лист идеален для печати изображений в <теплых> тонах (например, телесного цвета) и для облегчения чтения текстов. Сбалансированный (нейтральный) белый цвет листа отображает все цвета видимого спектра одинаково и обеспечивает самую точную цветопередачу.

  К оптическим свойствам бумаги относится также ее глянец, или лоск. Глянец - это результат зеркального отражения поверхностью бумаги падающего на нее света. Это свойство тесно связано с микрогеометрией поверхности (то есть с гладкостью бумаги). Обычно, с повышением гладкости лоск также увеличивается. Однако, эта связь не всегда пропорциональна, т.к. гладкость определяется механическим способом, а лоск - это оптическая характеристика. Глянец глазированной бумаги может составлять 75-80%, а матовой - до 30%. И хотя большинство потребителей печатной продукции отдает предпочтение глянцевым бумагам, он нужен в изданиях далеко не всегда. Так, при воспроизведении текста или штриховых иллюстраций применяют бумагу с минимальным глянцем, например, машинной гладкости. А различные проспекты, этикетки, репродукции с картин прекрасно получаются на высокоглянцевой бумаге.[4]

При многокрасочной печати, цветовая точность изображения, ее соответствие оригиналу возможны только при печати на действительно белой бумаге. Для повышения белизны в дорогие высококачественные бумаги добавляют так называемые оптические отбеливатели - люминофоры, а также синие и фиолетовые красители, устраняющие желтоватый оттенок, присущий целлюлозным волокнам. Этот прием называют подцветкой. Мелованные бумаги без оптического отбеливателя имеют белизну не менее 76%, а с оптическим отбеливателем уже не менее 84%. Печатные бумаги с содержанием древесной массы должны иметь белизну не менее 72%, а вот газетная бумага может быть недостаточно белой. Ее белизна составляет около 65%. [5]

1.2.           Особенности применения бытовой химии. Существующие типы отбеливателей

К товарам бытовой химии относят товары химической природы, предназначенные для различных хозяйственных нужд. ТБХ - продукция многих отраслей промышленности (химической, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной, масложировой, лесохимической и др.). Их применение оптимизирует процессы, экономит ресурсы, но при этом нужно отметить отрицательные стороны их использования: они токсичны и аллергены, экологически жестки, химически активны. Также требуют строгого соблюдения правил эксплуатации, упаковки, хранения и сроков реализации. По назначению ассортимент ТБХ делится на:

1. Клеящие товары.

2. Средства для стирки и мытья (моющие, отбеливающие, подсинивающие, подкрашивающие средства).

3. Лакокрасочные товары.

4. Чистящие средства.

5. Пятновыводящие средства.

6. Полирующие средства.

7. Дезинфицирующие средства.

8. Средства для борьбы с насекомыми и грызунами.

9. Средства для борьбы с вредителями садов и огородов.

10. Минеральные удобрения.

11. Автокосметика.

12. Прочие химические товары.

Так как исследуемые в данной работе отбеливатели относятся к синтетическим моющим средствам, рассмотрим их поподробнее.

Синтетические моющие средства имеют высокую моющую способность, хорошо растворяются в воде и дозируются. Но при этом они являются мощными аллергенами; экологически жестки (накапливаются в воде, почве и не разлагаются до безвредных веществ); имеют ограниченные сроки годности.

В состав СМС входят:

1. Поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые обладают моющими свойствами. К ним относят: алкилсульфаты, алкилсульфалаты, алкиларилсульфанаты.

2. Вещества, создающие среду при растворении моющего средства. Слабые кислоты добавляют в состав СМС для стирки шерсти и шелка. Слабые щелочи или щелочные соли добавляют для стирки тканей с химическими волокнами.