Моющие средства и их действие на загрязнения

Моющие средства. Средства, предназначенные для мойки буты­лок, должны хорошо растворяться в воде, предотвращать выделе­ние из воды солей кальция и магния, не быть токсичными, не взаи­модействовать со стеклом, не вызывать коррозии металлических деталей моечных машин.

Высокое качество мойки достигается, если моющие растворы обладают комплексом следующих свойств: хорошо смачивают по­верхность бутылки, растворяют находящиеся на ее поверхности загрязнения, диспергируют и уносят в раствор частицы коллоид­ной природы, эмульгируют' жировые пленки, обладающие бакте­рицидным действием.

В качестве основного моющего средства применяют горячий раствор гидроксида натрия (каустическую соду), который, одна­ко, не обладает всем комплексом перечисленных выше свойств. Для повышения его физико-химического действия к нему добав­ляют в небольших количествах слабые щелочи, фосфаты и синте­тические поверхностно-активные вещества.

Из синтетических моющих средств наибольшее распростране­ние получили анионоактивные вещества—сульфанолы НП-1 и НП-2, препарат «Прогресс» и некоторые другие. Синтетические моющие средства представляют собой поверхностно-активные ор­ганические вещества, хорошо растворимые в воде. В водных ра­створах они образуют коллоидные агрегаты (мицеллы) и частич­но диссоциируют на ионы, обладающие более или менее выражен­ной полярной структурой (асимметрическим распределением по­лярных групп в молекуле), а следовательно, и поверхностной ак­тивностью, т. е. способностью адсорбироваться из водных раство­ров на различных поверхностях раздела.

Таким образом, адсорбция поверхностно-активных веществ связана с ориентацией молекул и коллоидных частиц (мицелл) в адсорбированном слое.

Механизм действия моющих растворов на загрязнения. Очистка стеклянной тары от загрязнений является сложным процессом. Во­дорастворимые вещества сравнительно легко удаляются с поверх­ности бутылок при смачивании и ополаскивании их теплой водой. Жировые наслоения, сухие пленки загрязнений, прилипшие к стек­лу бутылок, часто обладают высокой механической прочностью, и

¹ Эмульгирование — образование эмульсии (смесь двух нерастворимых друг в друге жидкостей), в которой одна из жидкостей распределена в виде мелких капель.

удаление их возможно только с помощью физико-химических ме­тодов воздействия.

Для того чтобы процесс удаления загрязнений мог успешно Протекать, необходимо, чтобы моющий раствор имел доступ к очищаемой поверхности. Как известно, вода обладает плохой сма­чивающей способностью в отношении так называемых неоднородных поверхностей (поверхности, покрытые жиром, маслом, воско­выми веществами), что объясняется ее высоким поверхностным натяжением. Чтобы вода могла проникнуть в зазоры между за­грязнением и очищаемой поверхностью, необходимо понизить ее поверхностное натяжение. Это достигается растворением в воде поверхностно-активных моющих веществ. При концентрации их в растворе около 0,1 % поверхностное натяжение воды снижается более чем в 2 раза.

Поверхностно-активные вещества, адсорбируясь в процессе.мойки на частичках загрязнений, образуют вокруг них пленку, что способствует отрыву загрязнений от поверхности стекла. На­личие пленки препятствует в дальнейшем также и слипанию (агрегатированию) частичек загрязнений. Отмытые загрязнения затем удаляют вместе с использованным моющим раствором. До­бавление синтетических поверхностно-активных веществ к раство­ру каустической соды дает возможность сократить длительность процесса мойки оборотных бутылок и снизить расход щелочи.

Щелочные растворы — каустическая и кальцинированная со­да— нейтрализуют органические кислоты и омывают жировые за­грязнения, чем облегчают переход их в раствор.

Полифосфаты связывают в водорастворимые соединения ионы кальция и магния и тем самым предохраняют детали моечных машин от осаждения на них солей жидкости.

Метаснликат натрия обладает хорошими эмульгирующими и флотационными свойствами. Он уменьшает пенообразованпе при мойке бутылок в автоматических бутылкомоечных машинах, не хуже других моющих средств смывается с поверхности стекла.

Хорошее качество мойки бутылок достигается при использова­нии раствора каустической соды концентрацией 1,5—2 % с добав­кой 0,02 % сульфанола к объему раствора (опыт Московского ликерно-водочного завода) или раствора каустической соды концент­рацией 1,1 — 1,2 % с добавкой 0,2 % тринатрийфосфата и 0,005 % сульфапола (опыт Одесского ликерно-водочного завода).

Из новых моющих средств следует указать на хлорированный тринатрийфосфат. Это белый с сероватым оттенком порошок с содержанием 40 % тринатрийфосфата и 4—5 °₀ активного хлора. Предварительные испытания показали высокую активность хлори­рованного тринатрийфосфата для мойки стеклянной посуды, не Уступающую действию каустической соды.

Факторы, влияющие на качество мойки. Качество мойки буты­лок зависит от концентрации применяемого раствора, его температуры и способа воздействия на смываемые с поверхности загрязнения.

Действие моющего раствора активируется с увеличением (до определенного значения) концентрации щелочи, продолжительно­сти мойки, с повышением температуры, а также с усилением гид­родинамического воздействия струи моющего раствора, которое обусловливается количеством подаваемого раствора и давлением.

Процесс удаления загрязнений с поверхности стекла условно можно разделить на два периода: первый относится к набуханию и проникновению моющего раствора в пленку загрязнений, а второй —

к отделению набухшей пленки от поверхности бутылки.

В первый период мойки существенное значение имеет концент­рация моющего раствора. Продолжительность проникновения ра­створа в пленку загрязнений пропорциональна степени его концент­рации. В дальнейшем при растворении и смывании загрязнений эффективность моющего действия достигается при поддержании требуемой концентрации моющего раствора.

Оптимальной концентрацией щелочного раствора при мойке бутылок нормальной загрязненности следует считать 1,0—1,8 %, а для бутылок повышенной загрязненности 3 %.

Отмывание загрязнений облегчается при повышении темпера­туры раствора. Однако при установлении температуры щелочного раствора следует учитывать допускаемую термическую стойкость бутылок, которая в значительной степени зависит от температур­ных перепадов. На основании исследований и производственного опыта выявлено, что температурные перепады моющего раствора и воды в процесс мойки не должны превышать 38—40 °С. При боль­ших перепадах наблюдается повышенный термический бой буты­лок.

В зависимости от числа моечных ванн в бутылкомоечной маши­не для каждой из них устанавливается специальный температур­ный режим, соблюдение которого совершенно обязательно.

Степень отмывания загрязнений с поверхности бутылок повы­шается при большей продолжительности действия моющего раство­ра, которая при мойке в бутылкомоечных машинах колеблется в довольно широких пределах (6—22 мин). На качество бутылок кроме температуры, концентрации и продолжительности действия моющего раствора влияет также частота их заполнения моющим раствором. Чем большее число раз бутылка заполняется в процес­се мойки моющим раствором, тем выше качество мойки. Этим об­стоятельством и объясняются длительная отмочка и многократное шприцевание бутылок в бутылкомоечной машине. Качество мойк;; повышается с увеличением давления моющего раствора, подавае­мого в шприцы, а также при механическом воздействии ершей и щеток на загрязнения бутылок.

Влияние рассмотренных выше факторов (температуры, концент­рации, продолжительности и способа воздействия моющего ра­створа) на процесс мойки бутылок должно учитываться при вы­боре технологического режима работы моющих машин.

Определение концентрации моющего раствора. Производят сле­дующим образом: в коническую колбочку наливают 10 мл мою-

!52

щего раствора, отобранного из щелочной ванны бутылкомоечной машины, и титруют 1 н. раствором соляной кислоты. Концентра­цию раствора (X) рассчитывают по формулам:

Дата добавления: 2014-10-31