leolion_1 (leolion_1) wrote,
leolion_1
leolion_1

Category:

Меня обманывать нетрудно, я сам обманываться рад...

small;">В понедельник утречком, проглядывая ссылко-обзор от
dok_zlo
я увидела ссылку, от посещения которой не смогла удержаться, несмотря на нехватку времени. Уж очень было название завлекательное «косметика – кругом обман». Заглянула,порадовалась верности моих утверждений насчет опасливого отношения общественности к химикам, немного поплевалась ядом у составителя интернет-ревью, мол, почто химика так обидели, а док-зло предложил мне написать пост-опровержение в ответ. Что я ныне и делаю.  Я – это которая закончила химфак МГУ и специализацию получила на кафедре коллоидной химии.  Ныне сижу себе в ИФХЭ РАН в роли ведущего научного сотрудника, и время от времени, от случая к случаю оказываю платные консультационно-экспертные услуги различным компаниям, чья деятельность и продукция связаны с моей специализацией в том числе в области коллоидной химии и поверхностных явлений. Я сразу оговорюсь, что я не являюсь заинтересованным лицом даже в малейшей степени. Моя ценность для нанимателей состоит в том, что я выступаю в качестве независимого эксперта. Заключение которого необходимо им для внутреннего употребления и объективной оценки происходящего на производстве. Я не работаю ни на одну из компаний, когда возникает такая необходимость, мне платят разово именно за независимую оценку, которая не может быть использована в рекламных целях (типа «рекомендовано НИИ-таким-то») или как основание для выдачи сертификатов и пр.

А начнем мы с утверждения, которое вызвало во мне основную волну незамутненного восторга. И с этим мы и будем разбираться в первую очередь. Причем, разбираться столь же негуманным способом, сколь негуманно поступила и "разоблачительница", сделав такие безапеляционные утверждения. Любой стиральный порошок на 80% состоит из балласта, чтобы радовать покупателя большой коробкой. И, кстати, вот эти синенькие и красненькие точечки в стиральном порошке – тоже балласт, а вовсе не какие-то мифические активные вещества.

Чтобы все поняли, из чего же на самом деле сделан стиральный порошок, и для того, чтобы вы сами убедились, можно ли стиральные порошки делать именно так, как нам попыталась описать curspring, я поступлю очень просто. Я привожу под катом часть моей сопроводительной записки к моему же экспертному заключению, сделанному для одной из ведущих российских компаний-производителей бытовой химии. Ту часть, которая не составляет коммерческой тайны. Она, так сказать, ознакомительная. Название компании, порошка, содержание самой экспертизы и и экспертные выводы составляют эту самую тайну, поэтому не привожу.

Ознакомившиеся могут сами составить себе представление о том, так ли уж легко продавать «любой стиральный порошок из 80% балласта». Да, очень длинно, очень сложно, но выдержавшие до конца, по крайней мере, будут знать больше, и их выбор будет куда как более информированным (на чем настаивает «разоблачительница плохих производителей» в одном из комментов), чем после знакомства с подобными «разоблачениями». Недочитавшие по крайней мере поймут, что для того, чтобы разбираться в том, из чего и как сделан стиральный порошок, недостаточно просто быть знакомым с "Сережей". Равно как этого совершенно недостаточно, чтобы "делать косметику самим, это же легко".
Поясню только, что в нижеизложенном случае ни о каких 80% балласта и речи не было, так, 2% там, 1.5% тут, «гель, шампунь – какая разница, такой отбеливатель, сякой- тем более». А эффект был, тем не менее, весьма и весьма впечатляющим и послужил причиной почти 35% падения спроса на одну из самых успешных и конкурентоспособных марок. Потому что потребитель - он на самом деле вовсе не такой дурак. А вот дураком он становится тогда, когда верит на слово людям, пересказывающим "Сережу", и утверждающим при этом, что от накипи нагревательные элементы не портятся, Калгон - это стиральный порошок, а бомбы для ванн Лаш состоят из соды на 99.9%. Ну, к этому мы еще вернемся завтра-послезавтра.



Цель экспертизы состояла в определении возможных причин ухудшения моющей способности и сопряженных характеристик порошкового синтетического моющего средства (СМС). Согласно предварительным данным,  снижение качества СМС стало следствием внесения изменений в технологические условия его производства, а именно: 1) замены одного типа химического пероксидного отбеливателя на другой; 2) изменения списка поставщиков-производителей основных компонентов СМС и замены этих компонентов реактивами других марок; 3) предположительного изменения композиционной формулы СМС и соотношения содержания компонентов.

Основаниями для проведения экспертного анализа являлись следующие данные об изменении характеристик моющего средства: а) общее ухудшение моющей способности (инактивность СМС по отношению к основным типам загрязнений) б) быстрая инкрустация ткани после применения СМС (потеря белизны ткани, пожелтение или приобретение серого оттенка, блеклая окраска, потеря эластичности) в) инактивация оптического отбеливателя (пожелтение, «проявление» пятен и контуров загрязнений после применения СМС.

Порошковые СМС представляют собой сложную композицию веществ различной химической природы, которые, соответственно, различаются по своим химическим свойствам и структуре, физико-химическим параметрам и выполняют различные функции. Совокупность и согласованность этих функций определяют целый комплекс свойств СМС (моющая способность, активность по отношению к загрязнениям органического и неорганического происхождения, кондиционирующий эффект, отбеливающий эффект, агрессивность по отношению к различным типам тканей, корродирующая способность, дерматологическая активность, электростатические свойства и др.), под которым и подразумевают качество композиции. Снижение качества СМС, таким образом, может быть обусловлено рядом причин, сопряженных с одной или несколькими группами составляющих композицию веществ и/или с несбалансированностью общей формулы моющего средства, нарушениями технологии его производства и хранения. Перечисленные выше данные о наблюдаемых последствиях изменения технологии позволили сделать предварительное заключение о том, что основной причиной ухудшения качества СМС стали нарушения, связанные с активной основой композиции, отвечающей непосредственно за моющую и отбеливающую способность СМС.

Основные группы компонентов порошковых СМС, обеспечивающие моющую способность,  включают в себя:

1) смесь поверхностно-активных веществ (ПАВ), обладающих моющим, смачивающим и антистатическим действием. При составлении композиций современных СМС высокого качества в большинстве случаев используют так называемые синергетические смеси, состоящие из нескольких ионогенных (анионных и катионных) и неионогенных ПАВ, различающихся растворимостью и моющей способностью по отношению к различным типам загрязнений. Принцип разработки формулы синергетической смеси основан на аддитивности свойств ПАВ по выбранному показателю, зависящему от поверхностного натяжения. Достижение максимальной моющей способности такой композиции является предметом отдельного научного исследования; оптимальный выбор состава синергетической смеси производится на основе математической модели (например, смесь из 5-ти ПАВ различной природы описывается пятью уравнениями отклика шестого порядка, решение которых в дифференциальной форме позволяет получить ряд максимальных значений массовых соотношений поверхностно-активных веществ в CMC). Помимо вклада в совокупную моющую способность, некоторые катионные  ПАВ снижают электростатический заряд и усадку ткани, неионогенные ПАВ обеспечивают умягчающее действие. Также в композицию вводят различные вспомогательные ПАВ, усиливающие тот или иной эффект и  смягчающие нежелательное дерматологическое действие. Массовая доля ПАВ в композиции СМС может достигать до 35%.

2) Электролиты и комплексообразователи. Высокое моющее действие анионных и неионогенных ПАВ обеспечивается в щелочной области в присутствии различных электролитов. В качестве электролитов-активаторов моющего действия в стиральные порошки вводят сульфат натрия, карбонат и гидрокарбонат натрия. Большинство порошкообразных СМС содержит различные фосфаты: триполисфосфат натрия, тринатрийфосфат, тетракалийпирофосфат и др. Эти соединения обладают самостоятельной поверхностной активностью, обеспечивают требуемый рН среды и способны связывать катионы металлов (преимущественно, кальция и магния), образующие соли жесткости, а также катионы переходных металлов. Полностью или частично функцию фосфатов могут выполнять комплексоны – натриевые соли  нитрилотриуксусной кислоты (трилон А) и этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б), соли этилидендифосфоновой и лимонной кислот, а также цеолиты. Массовое количество комплексообразователей и электролитов в СМС может составлять до 40%.

3) Антиресорбенты или вещества, препятствующие повторному оседанию частиц загрязнений на волокна ткани. В качестве антиресорбентов  обычно используют карбоксиметилцеллюлозу, полимеры или сополимеры акриловой кислоты, силикат натрия (жидкое стекло, он также выполняет функцию электролита-активатора) в количестве от 0,5 до 2% по массе.

4) Энзимы (ферменты) или органические вещества белковой природы, катализирующие разрушение загрязнений на белковой, растительно-пигментной, жировой и крахмальной основе. В большинстве современных СМС используются многокомпонентные энзиматические смеси, содержащие энзимы группы протеаз, амилаз, липолаз и целлюлаз. Первые три типа ферментов обеспечивают собственно удаление загрязнений, а наличие в составе целлюлазы обновляет внешний вид ткани и препятствует ее разрушению. Энзиматическая смесь является группой веществ, наиболее чувствительных к общему составу СМС, условиям производства и хранения, и требует самого внимательного анализа совместимости этих составляющих с другими компонентами СМС. Содержание энзимов в порошковых СМС составляет от 0.5 до 2%.

5) Оптические (флуоресцентные) отбеливатели. Эти соединения, оседая на ткани, поглощают свет с длиной волны ~360 нм и вновь испускают поглощенную энергию за счет флуоресценции в  видимой области спектра с максимумом 430-440 нм. За счет указанного свойства эти соединения делают пожелтевшую ткань визуально белой. В качестве оптических отбеливателей широко используются производные стильбена, пиразолона, кумарина, бензимидазола. Количество таких отбеливателей в композициях СМС  не превышает 1%

6) Пероксидные отбеливатели, которые обеспечивают химическое разложение окрашенных частей пятна на поверхности ткани за счет их окисления и образования легко удаляемых с ткани продуктов. При высоких температурах стирки  (выше 60°С) в качестве отбеливателей эффективны такие вещества, как пероксоборат (перборат) натрия или перкарбонат натрия. Растворение пербората или перкарбоната натрия в воде в щелочной среде, как при ручной стирке, так и при стирке в автоматической стиральной машине, приводит к образованию сильного окислителя, разрушающего загрязнения - аниона пергидроксила. Как альтернативу перборатам и перкарбонатам применяют также стабилизированные товарные формы дипероксидодекандикарбоновой кислоты, гексагидрата пероксифталата магния, алкилдипероксиянтарной кислоты и других дипероксидикарбоновых кислот. Химические отбеливатели отвечают и за дезинфицирующие свойства (биоцидную активность) СМС за счет своей окисляющей способности. Содержание пероксидных соединений в СМС составляет от 10 до 30%.

7) Активаторы отбеливания или органическое соединения, содержащие по меньшей мере одну ацильную группу RCO, способную к пергидролизу под действием гидроксильного аниона с образованием пероксикислоты. Активаторы вводят в композицию СМС с целью повышения эффективности отбеливания при более низких температурах стирки, поскольку при температуре стирки 20-40°С пероксидные отбеливатели, перечисленные в п.5, сами по себе неэффективны. Гораздо более эффективны составы, которые реагируют с пероксо-ионами в растворе с образованием промежуточных соединений, более активных при низкотемпературном отбеливании. Наиболее широко в качестве активатора используется тетраацетилэтилендиамин (TAEД). Упрощенно химизм реакции кислородного отбеливания с использованием TAEД можно представить следующей схемой: одна молекула TAEД, которая реагирует с двумя анионами пергидкроксила, образует два эффективных аниона перацетата и один молекулу побочного продукта ДАЕД (диацетилэтилендиамина). Две оставшиеся ацетатные группы в молекуле ДАЕД в условиях стирки не подвергаются замещению. Реакция пергидролиза в щелочных условиях протекает быстро даже при температуре ниже 20°С.  Таким образом, введение TAED в рецептуру стирального порошка наряду с перборатом/перкарбонатом приводит с химической точки зрения к изменению непосредственно отбеливающего агента, а поскольку перацетат-анион отщепляет активный кислород при более низкой температуре, становится возможным и использование СМС с тем же отбеливающим эффектом также при более низких температурах (20-40°С). TAEД вводится в формулу СМС в количествах от 1.5 до 5 весовых процентов.

Таким образом, как следует из приведенных выше данных, наблюдаемые изменения характеристик моющего средства могут быть связаны с технологическими нарушениями в каждой группе, и каждая из приведенных групп компонентов нуждается в экспертной проверке. Более того, совершенно необходимо принимать во внимание согласованный эффект всех перечисленных групп, входящих в основу моющей композиции, и учитывать их взаимное влияние.

Основными факторами, которые могли повлиять на согласованность свойств моющей основы, являются:

1) Нарушения композиции синергетической смеси ПАВ. Такого рода нарушения не только вызывают ухудшение моющей способности, но также могут приводить к снижению биоцидной активности, сорбции анионов ненасыщенных карбоновых кислот на ткани и ее порче за счет образования из этих анионов длинноцепочечных пероксосоединений при сушке и взаимодействии с активным кислородом отбеливателя.

2) Нарушения композиции электролитов и комплексообразователей. Эти нарушения приводят к снижению моющей способности смеси ПАВ, способствуют образованию солей жесткости и их оседанию на ткани (потеря белизны и др.), корродированию частей стиральных машин. Кроме того, технологические недочеты в этой группе способствуют разложению пероксосоединений–химических отбеливателей, особенно перкарбонатов натрия, поскольку присутствие в воде примесей ионов переходных металлов (железа, меди и др.) катализирует распад этого реагента (в отличие от перборатов, на свойства которых эти ионы влияют не столь существенно). Поэтому введение в композицию перкарбонатов требует особенно тщательного контроля содержания как триполифосфата, так и комплексонов (трилоны А и В). Последние, связывая указанные ионы в прочные комплексы, ингибируют разложение перкарбонатов.  Также нарушения в данной группе компонентов провоцируют адсорбцию кристаллов солей жесткости на поверхности частиц оптического отбеливателя, таким образом, снижая его оптическую активность.  Кроме того, недостаток или низкое качество комплексонов служит одной из причин дезактивации энзиматической смеси за счет реакции энзимов с ионами переходных металлов и блокирования активных рецепторных центров (распознающих те или иные специфические функциональные группы на поверхности загрязнений) в составе фермента. Наконец, эти нарушения могут повлечь за собой изменения рН среды при стирке, что, в свою очередь, может негативно влиять как на функцию активатора химического отбеливания (ТАЕДА), применение которого оптимально в интервале значений рН 9-10.5, так и на функцию энзимов, не говоря уже о моющей способности ПАВ.

3) Нарушения композиции антиресорбента. Низкое качество этих соединений приводит к ухудшению вида ткани и опосредованному снижению моющей способности СМС за счет ресорбции загрязнений на поверхность ткани даже при сохранении активности остальных групп реагентов.

4) Нарушения композиции химического отбеливателя и активатора. Эти нарушения могут приводить к существенному ухудшению функций других компонентов моющей основы. Во-первых, несбалансированное соотношение активатор-отбеливатель служит причиной недостаточной отбеливающей активности при низких температурах стирки. Во-вторых, именно эта группа требует наиболее тщательного контроля стабильности смеси при хранении: оптимизации рецептуры, например, с помощью подбора ингредиентов, понижения влаги до возможных пределов, а также оптимизации производственного процесса и выбора соответствующей упаковки. Избыточное содержание пероксосоединений способно полностью блокировать функцию самого дорогого составного компонента СМС – ферментной композиции. Пероксидные соединения, особенно в порошковых СМС, служат главной причиной дезактивации энзиматической смеси за счет окисления ферментов и их разрушения.
При этом перкарбонаты, в отличие от перборатов, помимо окисляющего эффекта, обладают способностью блокировать распознающие центры энзимов группы протеаз.  Этот факт особенно важно учитывать при разработке порошков, использующихся для стирки при пониженных температурах. Кроме того, эти нарушения провоцируют агрессивность СМС по отношению к окрашенным тканям, снижая показатель цветности, и могут способствовать ухудшению общего моющего действия смеси ПАВ. Несбалансированное или избыточное содержание пероксосолей негативно влияет на кондиционирующее действие неионогенных ПАВ и способно снизить его более, чем в 2 раза.
Наконец, для этой группы соединений существенным может оказаться и выбор химической формулы отбеливателя. Как правило, выбор в пользу перкарбонатов обусловлен, в первую очередь, большей экологической безопасностью перкарбонатов по сравнению с перборатами. Кроме того, перкарбонаты лучше растворимы и их стоимость несколько ниже, чем стоимость перборатов. В смесях, предназначенных для неактивированного отбеливания, предпочтение отдается перкарбонатам с точки зрения температурного режима и относительного количества активного кислорода.Однако, для СМС, содержащих активированную композицию с ТАЕД, это различие не имеет значения, поскольку активация и перкарбонатов, и перборатов происходит в одинаковом температурном диапазоне.
Кроме того, перкарбонаты обладают рядом существенных недостатков по сравнению с перборатами: 1) большей дезактивирующей способностью по отношению к энзиматической смеси; 2) меньшей устойчивостью при хранении и чрезвычайной гигроскопичностью; 3) сопутствующие примеси солей угольной кислоты и промотирование дополнительного образования карбонатов, высвобождающихся из пероксосоли, в щелочной среде (при повышении температуры стирки) способствуют увеличению относительной концентрации солей жесткости в моющей смеси, что, в свою очередь, требует увеличения содержания комплексонов для нивелирования эффекта; 4) наконец, сочетание перкарбонатов с ТАЕД обладает менее щадящими свойствами по отношению к окрашенным тканям, чем композиция этого активатора с перборатами
Tags: sciendum, красная карточка
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 19 comments