Kszta³towanie jakoœci p³ynów

naczyñ jest poziom zawartoœci w ich sk³adzie zwi¹zków powierzchniowo czynnych. Zwiêkszanie udzia³u pro-centowego zwi¹zków powierzchnio-wo czynnych w p³ynie wp³ywa oczywiœcie na polepszenie

wydajno-œci, ale jednoczeœnie zwiêksza siê cena preparatu.

Rozwój w Polsce sieci hiper-marketów spowodowa³o bardzo gwa³towny rozwój tak zwanych p³y-nów ekonomicznych. S¹ to prepara-ty o nie najwy¿szej jakoœci, ale za to posiadaj¹ce bardzo nisk¹ cenê.

W przypadku tego typu produktów, producenci szczególn¹ uwagê kieru-j¹ na maksymalne zoptymalizowa-nie receptur (jak najmzoptymalizowa-niejsze kosz-ty surowców przy jak najkorzyst-niejszych parametrach u¿ytkowych).

W takich recepturach najwiêkszy nacisk k³adziony jest na: lepkoœæ (wysoka lepkoœæ znamionuje, zda-niem klientów, wysokie stê¿enie zwi¹zków powierzchniowo czyn-nych, a przez to kojarzy siê z wyso-k¹ jakoœci¹ preparatu), w³aœciwoœci pianotwórcze (wysoka zdolnoœæ pienienia jest tak¿e bardzo dobrze odbierana przez klientów) oraz zdol-noœæ myj¹c¹ (jest to parametr nie-zbêdny, jaki powinien posiadaæ p³yn do rêcznego mycia naczyñ).

W prezentowanym artykule szczególn¹ uwagê zwrócono na kszta³towanie jakoœci p³ynów do rêcznego mycia naczyñ, zaliczanych do grupy tak zwanych preparatów ekonomicznych.

W recepturach tych produktów stosuje siê czêsto zwi¹zki powierzchniowo czynne, które mog¹ skutecznie dzia³aæ nawet w wysokich rozcieñczeniach. W kolejnym podrozdziale zostanie pod-dany analizie wp³yw rodzaju zwi¹zków powierzchniowo czynnych na w³aœciwoœci p³ynów do rêcznego mycia naczyñ.

2. Podstawowe zwi¹zki powierzchniowo czynne stosowane w recepturach ekonomicznych p³ynów do rêcznego mycia naczyñ

Wprowadzenie do receptury p³ynów do rêcznego mycia naczyñ anionowych zwi¹zków po-wierzchniowo czynnych wp³ywa korzystnie na w³aœciwoœci pianotwórcze, ³atwoœæ modyfikacji lepkoœci poprzez wprowadzenie chlorku sodu oraz doœæ dobre w³aœciwoœci myj¹ce. Z tego te¿

powodu zwi¹zki te stanowi¹ obecnie bazê zdecydowanej wiêkszoœci p³ynów do mycia naczyñ.

Wykorzystywane s¹ tu g³ównie alkilosiarczany, alkiloeterosiarczany, alkilosulfoniany i alkilo-arylosulfoniany. We wszystkich przypadkach zdecydowanie najczêœciej stosuje siê sole sodowe [2–6, 8, 11].

Poszczególne anionowe zwi¹zki powierzchniowo czynne ró¿ni¹ siê pomiêdzy sob¹ w obrê-bie poszczególnych w³aœciwoœci. Przyk³adowo, powszechnie stosowany alkilobenzenosulfonian sodu (ABS Na) wykazuje bardzo dobre w³aœciwoœci myj¹ce (detergencyjne), a stosunkowo ni-skie (w porównaniu z innymi zwi¹zkami z tej grupy) w³aœciwoœci pianotwórcze. Ponadto, w preparatach zawieraj¹cych ABS Na doœæ trudno uzyskaæ wysok¹ lepkoœæ poprzez dodatek chlorku sodu oraz uzyskane p³yny nie s¹ zazwyczaj idealnie klarowne. Zdecydowanie odmiennie w³aœciwoœci wykazuje inny popularny anionowy zwi¹zek powierzchniowo czynny – sól sodowa siarczanu oksyetylenowanego alkoholu laurylowego (SLES). Posiada on bardzo dobre w³aœci-woœci pianotwórcze, doskonale rozpuszcza siê w wodzie i bardzo ³atwo jest uzyskaæ odpowied-ni¹ lepkoœæ, natomiast wykazuje s³absze w³aœciwoœci myj¹ce. Dlatego te¿ w recepturach p³ynów do rêcznego mycia naczyñ stosuje siê najczêœciej jako bazê mieszaniny ró¿nych anionowych zwi¹zków powierzchniowo czynnych [2–4].

Du¿y wp³yw na w³aœciwoœci u¿ytkowe p³ynów do rêcznego mycia naczyñ ma tak¿e obec-noœæ w nich niejonowych zwi¹zków powierzchniowo czynnych. Generalnie, spoœród bardzo sze-rokiej gamy tego typu zwi¹zków w preparatach chemii gospodarczej wykorzystywane s¹ g³ów-nie oksyetylenowane alkohole t³uszczowe [2–4]. Zwi¹zki te, w zale¿noœci od d³ugoœci ³añcucha alkilowego oraz stopnia oksyetylenowania wykazuj¹ ró¿ne w³aœciwoœci. W p³ynach do mycia naczyñ stosowane s¹ najczêœciej zwi¹zki o ³añcuchu zawieraj¹cym od 8 do 14 atomów wêgla oraz o stopniu oksyetylenowania od 3 do 10. Generalnie wykazuj¹ one bardzo dobre w³aœciwoœci myj¹ce (du¿a zdolnoœæ emulgowania t³uszczów i zwil¿ania powierzchni), s³absze natomiast

w³a-œciwoœci pianotwórcze.

Omawiaj¹c niejonowe zwi¹zki powierzchniowo czynne stosowane w p³ynach do rêcznego mycia naczyñ nale¿y jeszcze wspomnieæ o alkanoloamidach. Zwi¹zki te stosowane s¹ jednak g³ównie jako dodatki poprawiaj¹ce w³aœciwoœci pianotwórcze kompozycji zawieraj¹cej aniono-we zwi¹zki powierzchniowo czynne [3].

W p³ynach do rêcznego mycia naczyñ stosowany mo¿e byæ tak¿e dodatek niewielkiej iloœci amfoterycznych zwi¹zków powierzchniowo czynnych. Ich zadaniem jest g³ównie u³atwienie uzyskania po¿¹danej lepkoœci, poprawa w³aœciwoœci pianotwórczych oraz ³agodzenie dzia³ania dra¿ni¹cego anionowych zwi¹zków powierzchniowo czynnych [2–4].

3. Cel i zakres pracy

Celem prezentowanej pracy jest wskazanie, jak zmiana stê¿enia niejonowego zwi¹zku po-wierzchnio czynnego wp³ywa na kszta³towanie w³aœciwoœci p³ynów do rêcznego mycia naczyñ.

Badaniom poddano 6 p³ynów, w których sumaryczna zawartoœæ zwi¹zków powierzchniowo czynnych wynosi³a od 7,25% do 12,25%. Tego typu preparaty mo¿na zaliczyæ do grupy

produk-tów najtañszych. Poszczególne p³yny ró¿ni³y siê miêdzy sob¹ tylko zawartoœci¹ niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego: Laureth-3 (addukt 3 moli tlenku etylenu do alkoholu laury-lowego).

Ocenie poddano kluczowe dla tej grupy produktów w³aœciwoœci: lepkoœæ (podatnoœæ na za-gêszczanie chlorkiem sodu), zdolnoœæ myj¹c¹ oraz w³aœciwoœci pianotwórcze [12–14].

4. Czêœæ ekstremalna

4.1. Receptury badanych p³ynów

W celu oceny wp³ywu zawartoœci Laureth-3 (niejonowy zwi¹zek powierzchniowo czynny) na poszczególne parametry preparatu opracowano modelow¹ recepturê p³ynu do rêcznego mycia naczyñ, zawieraj¹c¹ anionowe, niejonowe i amfoteryczne zwi¹zki powierzchniowo czynne oraz powszechnie stosowane dodatki. Sk³ad opracowanej receptury bazowej przedstawiono w tab.1.

Tabela 1. Receptura bazowa p³ynu do rêcznego mycia naczyñ (w nawiasach podano nazwy sk³adników wed³ug nomenklatury INCI)

Table 1. Base formulary of hand dishwashing liquid (names of components in brackets are according to INCI nomen-clature)

Sk³adnik

Sól sodowa siarczanu oksyetylenowanego alkoholu laurylowego (Sodium Laureth Sulfate)

Sól sodowa kwasu alkilobenzenosulfonowego Dietanoloamid z kwasów z oleju kokosowego (Cocoamide DEA)

Dodecyloamidopropylo betaina (Cocoamidopropyl Betaine) Addukt 3 moli tlenku etylenu do alkoholu laurylowego

(Laureth-3) Mocznik (Urea) Kompozycja zapachowa (Parfum)

Chlorek sodu (Sodium Chloride) Konserwant (Preservative)

Woda (Aqua)

Stê¿enie [% w/w]

4,0 1,0 2,0 0,25

X 0,5 0,4 1,0 0,1 Do 100

Producent, Nazwa surowca

Rokita, Sulforokanol L370

Rokita, Pasta ABS Na

Rokita, Rokamid KAD

Rokita, Rokamina K-30

Rokita, Rokanol LK3

Mocznik Pollena Aroma

Sól kamienna Schulke & Myer,

Parmetol A28 Woda destylowana

Na podstawie receptury przedstawionej w tabeli 1 przygotowano 6 p³ynów ró¿ni¹cych siê zawartoœci¹ niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego. Stosowano nastêpuj¹ce stê¿enia Laureth-3: 0%; 0,1%; 0,5%; 1%; 3% i 5%.

Preparaty wykonywano poprzez wymieszanie sk³adników w temperaturze 22°C.

4.2. Wp³yw stê¿enia Laureth-3 na lepkoœæ i wygl¹d p³ynów do mycia naczyñ

Najpopularniejszym obecnie sposobem uzyskiwania odpowiedniej lepkoœci w p³ynach do rêcznego mycia naczyñ jest wprowadzanie do nich chlorku sodu (NaCl). Zwi¹zek ten w roztwo-rach wodnych ulega dysocjacji. Je¿eli w recepturze p³ynu do rêcznego mycia naczyñ wystêpuj¹ anionowe zwi¹zki powierzchniowo czynne, to wprowadzenie chlorku sodu bêdzie powodowa³o

zmian¹ kszta³tu i rozmiaru, wytworzonych przez nich miceli. Zmiana ta ma wp³yw na

w³aœciwo-œci makroskopowe uk³adu, takie jak lepkoœæ i klarownoœæ.

Dla wszystkich opracowanych p³ynów wykonano pomiary lepkoœci dynamicznej w funkcji stê¿enia chlorku sodu. Wykorzystywano wiskozymetr rotacyjny Brookfield. Badania prowadzo-no w temperaturze 22°C, przy prêdkoœci obrotowej 50 obr./min. Pomiaru lepkoœci dokonywaprowadzo-no po 3 sekundach od uruchomienia przyrz¹du. Wszystkie z wykonanych p³ynów poddawano tak¿e ocenie wizualnej. Uzyskane rezultaty przedstawia tabela 2 i rys.1.

Tabela 2. Wp³yw zawartoœci Laureth-3 na wygl¹d p³ynów Table 2. Influence of Laureth-3 content on preparations appearance

1 10 100 1000 10000

0 0,1 0,5 1 3 5

Stê¿enie Laureth-3 [%wag.]

Lepkoœæ [mPa×s]

0% NaCl 1% NaCl

2% NaCl 3% NaCl

Rys. 1. Zale¿noœæ lepkoœci od stê¿enia Laureth-3 dla ró¿nych zawartoœci chlorku sodu (aparat Brookfield, temp. pomiaru 22°C, prêdkoœæ obrotowa 50 obr/min, pomiary dokonywane po 3 sekundach od momentu w³¹czenia aparatu) Fig.1. Dependence of viscosity on Laureth-3 concentration for various contents of sodium chloride (Brookfield

vis-cometer, temp. 22°C, rotational speed of spindle 50 rpm, viscosity was measured 3 seconds after starting the device)

0% NaCl klarowny klarowny klarowny klarowny opalizuj¹cy nieprzezroczysty

1% NaCl klarowny klarowny klarowny opalizuj¹cy nieprzezroczysty nieprzezroczysty

2% NaCl klarowny opalizuj¹cy opalizuj¹cy nieprzezroczysty nieprzezroczysty nieprzezroczysty

3% NaCl opalizuj¹cy opalizuj¹cy opalizuj¹cy nieprzezroczysty nieprzezroczysty nieprzezroczysty 0

0,1 0,5 1 3 5

Wygl¹d p³ynów

ZawartoϾ Laureth-3 [%wag.]

Poszczególne p³yny do mycia naczyñ (bez dodatku chlorku sodu), ró¿ni¹ce siê miêdzy sob¹ zawartoœci¹ Laureth-3, charakteryzuj¹ siê ró¿n¹ lepkoœci¹. Najni¿sz¹ lepkoœæ spoœród przygoto-wanych preparatów oko³o 10–11 mPa·s wykazywa³y p³yny zawieraj¹ce do 1% Laureth-3. Zwiêk-szenie zawartoœci niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego do 3 i 5% wp³ywa na zde-cydowane zwiêkszenie lepkoœci do odpowiednio 137 i 228 mPa·s. Pomiêdzy dwoma p³ynami z najwiêksz¹ zawartoœci¹ niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego a pozosta³ymi mo¿-na zaobserwowaæ tak¿e ró¿nice w wygl¹dzie. P³yny zawieraj¹ce Laureth-3 do 1% by³y

klarow-ne, natomiast preparat o stê¿eniu 3% by³ opalizuj¹cy, a zawieraj¹cy 5% Laureth-3 by³ nieprze-zroczysty.

Zdecydowanie odmienne wartoœci lepkoœci uzyskano dla p³ynów zawieraj¹cych 1% chlorku sodu. W preparacie nie zawieraj¹cym Laureth-3, dodatek NaCl na poziomie 1% powodowa³ podwy¿szenie lepkoœci do wartoœci 700 mPa·s. Jest to wartoœæ prawie 70-krotnie wy¿sza w porównaniu z preparatem nie zawieraj¹cym NaCl. Jeszcze wy¿sze wartoœci lepkoœci 1850 i 2350 mPa·s zaobserwowano dla preparatów zawieraj¹cych odpowiednio 0,1 i 0,5% Laureth-3.

W tych przypadkach dodatek 1% NaCl wp³ywa³ na zwiêkszenie wartoœci lepkoœci 160–175 krot-nie wzglêdem preparatów krot-nie zawieraj¹cych NaCl.

Dla p³ynu zawieraj¹cego 1% Laureth-3 i 1% NaCl uzyskano lepkoœæ 1170 mPa·s. Jest ona wiêksza od wartoœci uzyskanej dla p³ynu nie zawieraj¹cego NaCl o oko³o 60 razy. W przypadku p³ynów zawieraj¹cych 3 i 5% Laureth-3, dodatek 1% chlorku sodu nie powoduje ju¿ tak znacz-nego zwiêkszania lepkoœci. Uzyskane wartoœci to odpowiednio 614 i 439 mPa·s, co jest 4-i 2-krotn4-ie w4-iêcej n4-i¿ dla analog4-icznych preparatów n4-ie zaw4-ieraj¹cych NaCl.

Zawartoœæ w poszczególnych preparatach 1% chlorku sodu wp³yw tak¿e na ich wygl¹d.

P³yny zawieraj¹ce Laureth-3 do poziomu 0,5% by³y klarowne, a p³yn z zawartoœci¹ 1% NaCl by³ opalizuj¹cy. Pozosta³e dwa preparaty – 3 i 5% Laureth-3 – by³y ca³kowicie nieprzezroczyste.

Zwiêkszanie w preparatach zawartoœci chlorku sodu do stê¿enia 2 i 3% nie wp³ywa na przy-rost lepkoœci. Dla p³ynów o stê¿eniach Laureth-3 0; 0,1; 0,5 i 1% uzyskane wartoœci lepkoœci mieœci³y siê w przedziale 100–300 mPa·s, a dla p³ynów zawieraj¹cych 3 i 5% Laureth-3 w prze-dziale 25–60 mPa·s. Jest to 4–20 krotne zmniejszenie lepkoœci wzglêdem preparatów z

zawarto-œci¹ chlorku sodu na poziomie 1%.

Wzrost stê¿enia chlorku sodu do 2 i 3% powoduje utratê klarownoœci prawie we wszystkich badanych p³ynach. Tylko preparat nie zawieraj¹cy Laureth-3 dla stê¿enia NaCl 2% by³ klarowny, ale ju¿ dla 3% NaCl sta³ siê opalizuj¹cy. W pozosta³ych przypadkach obserwowano p³yny opali-zuj¹ce lub ca³kowicie nieprzezroczyste.

4.3. Wp³yw stê¿enia Laureth-3 na zdolnoœæ do emulgowania zabrudzeñ t³uszczowych Dla poszczególnych p³ynów, zawieraj¹cych 1% NaCl, wykonano badania zdolnoœci emulgowa-nia zabrudzeñ t³uszczowych. Testy wykonano w oparciu o Polsk¹ Normê [13]. Badanie przeprowa-dzano w nastêpuj¹cy sposób: 2 g oleju rzepakowego, zabarwionego czerwieni¹ sudanow¹, ucierano przez 5 minut z 2 g badanego p³ynu do rêcznego mycia naczyñ. Nastêpnie powsta³¹ mieszaninê przenoszono iloœciowo do kolby pomiarowej o objêtoœci 250 cm³ i uzupe³niano do kreski wod¹.

Nastêpnie mieszaninê intensywnie wstrz¹sano przez okres 5 minut. Powsta³¹ emulsjê umieszczano w cieplarce (45°C) na 30 minut, a po tym czasie dokonywano obserwacji emulsji. Na podstawie zmian zachodz¹cych w emulsjach, poszczególne p³yny oceniano w systemie punktowym (tabela 3).

Ka¿dy pomiar powtarzano 3-krotnie. Uzyskane rezultaty przedstawia rys. 2.

Tabela 3. Klasyfikacja punktowa emulsji wytworzonych przez badane p³yny Table 3. Point evaluation of emulsions formed by the liquids

Iloœæ punktów 0 pkt 1 pkt 2 pkt 3 pkt 4 pkt 5 pkt 6 pkt

Zmiany w wygl¹dzie emulsji po 30 minutach w temperaturze 45°C Wydzielenie siê wyraŸnych kropel lub warstwy klarownego oleju w szyjce kolbki.

WyraŸna (o gruboœci powy¿ej 5 mm) obwódka zemulgowanego oleju w szyjce kolbki.

WyraŸna (o gruboœci powy¿ej 3–5 mm) obwódka zemulgowanego oleju w szyjce kolbki.

WyraŸna (o gruboœci powy¿ej 1–3 mm) obwódka zemulgowanego oleju w szyjce kolbki.

WyraŸna (o gruboœci poni¿ej 1 mm) obwódka zemulgowanego oleju w szyjce kolbki.

S³abo dostrzegalna obwódka w szyjce kolbki, emulsja niejednorodna w fazie objêtoœciowej (widoczny pocz¹tek œmietanowania emulsji).

Brak obwódki w szyjce kolbki, emulsja jednorodna.

Na podstawie przeprowadzonego eksperymentu mo¿na stwierdziæ, ¿e zwiêkszanie stê¿enia Laureth-3 w p³ynach do rêcznego mycia naczyñ wp³ywa na wzrost ich zdolnoœci do emulgowa-nia zabrudzeñ t³uszczowych.

Najni¿sz¹ zdolnoœci emulgowania zanieczyszczeñ t³uszczowych – 3 pkt – uzyskano dla p³y-nu nie zawieraj¹cego Laureth-3. Dla p³ynów z zawartoœci¹ Laureth-3 na poziomie 0,1; 0,5 i 1%

uzyskano 4 pkt, natomiast w przypadku p³ynów o najwy¿szym stê¿eniu Laureth-3: 3 i 5% uzy-skano odpowiednio 5 i 6 pkt.

4.4. Wp³yw stê¿enia Laureth-3 na w³aœciwoœci pianotwórcze

Badania w³aœciwoœci pianotwórczych p³ynów wykonano w oparciu o Polsk¹ Normê [14].

Wykorzystywano metodê Ross-Milesa. Oceniano:

l zdolnoœæ do wytwarzania piany, której miar¹ by³a objêtoœæ piany po 10 sekundach od jej wytworzenia,

l trwa³oœæ piany, której miar¹ by³ wspó³czynnik trwa³oœci piany X.

Badanie wykonywano w nastêpuj¹cy sposób: 200 cm³ 1-procentowego wodnego roztworu p³ynu umieszczano w rozdzielaczu zakoñczonym kapilar¹ o œrednicy 6 mm. Pod rozdzielaczem ustawiano cylinder pomiarowy, w którym umieszczano 50 cm³ badanego roztworu. Odleg³oœæ koñca kapilary od powierzchni roztworu ka¿dorazowo by³a sta³a i wynosi³a 40 cm. Nastêpnie otwierano zawór rozdzielacza i wyp³ywaj¹cy roztwór, spadaj¹c do cylindra, wytwarza³ w nim pianê. Dokonywano pomiaru objêtoœci wytworzonej piany po 10 sekundach oraz po 10 minutach po jej wytworzeniu.

Dla wszystkich preparatów wyznaczono wskaŸniki trwa³oœci piany (X), korzystaj¹c z zale¿-noœci:

X = 1 2

V

V · 100%

gdzie: V1 – objêtoœæ piany zmierzona po up³ywie 10 sekund [cm³], V2 – objêtoœæ piany zmierzona po up³ywie 10 minut [cm³].

Uzyskane rezultaty przedstawia rys.3.

Rys. 2. Wp³yw stê¿enia Laureth-3 na zdolnoœæ emulgowania zanieczyszczeñ t³uszczowych w k¹pieli myj¹cej Fig.2. Influence of Laureth-3 concentration on ability to emulsify fatty soils in washing bath

0 1 2 3 4 5 6 7

0 0,1 0,5 1 3 5

Stê¿ênie Laureth-3 w p³ynie do rêcznego mycia naczyñ [%wag.]

ZdolnoϾ emulgowania [pkt]

Na podstawie przeprowadzonych badañ stwierdzono, ¿e zdolnoœæ do wytwarzania piany przez poszczególne p³yny wzrasta wraz z zawartoœci¹ w nich Laureth-3. Najwiêksz¹ zdolnoœæ do wytwarzania piany wykazywa³y 1% roztwory p³ynów zawieraj¹cych 5, 3 i 1% Laureth-3 – objê-toœæ po 10 s wynosi³a odpowiednio 163, 162 i 160 cm³. Dla roztworów p³ynów z zawartoœci¹ Laureth-3 na poziomie 0,5; 0,1 i 0% obserwowano znacznie ni¿sz¹ objêtoœæ piany, odpowiednio 155, 154 i 150 cm³.

W przypadku wskaŸnika trwa³oœci piany obserwowano jego spadek wraz ze zwiêkszaniem w p³ynach zawartoœci Laureth-3. Najwy¿sz¹ trwa³oœæ piany (94,6%) obserwowano dla p³ynu nie zawieraj¹cego Laureth-3. Zbli¿one wartoœci 93,5–93,7% uzyskano dla p³ynów z najmniejsz¹ zawartoœci¹ niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego 0,1; 0,5 i 1%. Zdecydowanie naj-mniejsz¹ stabilnoœæ piany 91,5 i 91,9% wykazywa³y roztwory p³ynów zawieraj¹cych 3 i 5%

Laureth-3.

5. Podsumowanie i wnioski

W prezentowanej pracy podjêto próbê wykazania, jak czêsto niewielkie zmiany w

zawarto-œci niejonowych zwi¹zków powierzchniowo czynnych wp³ywaj¹ na w³azawarto-œciwozawarto-œci u¿ytkowe p³ynów do rêcznego mycia naczyñ. W tym celu wykonano szeœæ modelowych preparatów, w których zmienn¹ by³o stê¿enie wybranego niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego (Laureth-3). Dla wszystkich p³ynów wykonano badania wybranych cech u¿ytkowych:

podatno-œci na zagêszczanie i zmianê wygl¹du pod wp³ywem dodatku chlorku sodu, zdolnopodatno-œci emulgo-wania zanieczyszczeñ t³uszczowych oraz w³aœciwoœci pianotwórczych.

Podstawowymi sk³adnikami opracowanej receptury p³ynu do mycia naczyñ s¹ dwa aniono-we zwi¹zki powierzchniowo czynne. Pomimo i¿ w preparatach tego typu zazwyczaj podstawo-wym sk³adnikiem jest sól sodowa kwasu alkilobenzenosulfonowego (ABS Na), to w przedsta-wionej recepturze zastosowano stê¿enie na poziomie tylko 1%. Powodem jest to, ¿e du¿y udzia³ ABS Na w recepturze wp³ywa³by na utratê klarownoœci p³ynu oraz ograniczenie mo¿liwoœci regulowania lepkoœci poprzez dodatek chlorku sodu. Zalet¹ s¹ jednak dobre w³aœciwoœci deter-gencyjne takich produktów. W opracowanej na potrzeby tego artyku³u metodyce badañ przyjêto za³o¿enie, ¿e jako podstawowy anionowy zwi¹zek powierzchniowo czynny (zawartoœæ w prepa-racie na poziomie 4%) zostanie zastosowana sól sodowa siarczanu oksyetylenowanego alkoholu laurylowego (SLES). Zwi¹zek ten wykazuje zdecydowanie lepsz¹ rozpuszczalnoœæ w wodzie

Rys.3. Zale¿noœci objêtoœci piany po 10 s od wytworzenia oraz wskaŸnika trwa³oœci piany od stê¿enia Laureth-3 w badanych p³ynach

Fig.3. Dependence of foam volume after 10 s since its formation and foam stability factor on Laureth-3 concentration 140

145 150 155 160 165

0 0,1 0,5 1 3 5

Stê¿ênie Laureth-3 w p³ynie do rêcznego mycia naczyñ [%wag.]

Objêtoœæ piany po 10 s od wytworzenia [cm3 ]

80 84 88 92 96 100

WskaŸnik trwa³oœci piany [%]

Objêtoœæ piany WskaŸnik trwa³oœci piany

oraz jest podatny na regulacjê lepkoœci przy pomocy chlorku sodu. Wad¹ jest to, ¿e wykazuje s³absze w³aœciwoœci detergencyjne. W pracy za³o¿ono jednak, ¿e poszczególne w³aœciwoœci u¿yt-kowe bêd¹ kszta³towane zmianami stê¿enia niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego – Laureth-3.

Stê¿enie anionowych zwi¹zków powierzchniowo czynnych zastosowane w recepturze wska-zuje, ¿e w fazie objêtoœciowej poszczególnych preparatów bêd¹ siê tworzyæ micele [4, 6, 8, 15].

Obecnoœæ w tego typu agregatów ma wp³yw na w³aœciwoœci makroskopowe poszczególnych p³ynów. W przypadku, gdy w roztworze bêd¹ powstawaæ micele o niewielkich rozmiarach (naj-czêœciej kuliste) taki preparat bêdzie wykazywa³ nisk¹ lepkoœæ oraz bêdzie klarowny. Na podsta-wie przeprowadzonych pomiarów lepkoœci oraz obserwacji wizualnych mo¿na stpodsta-wierdziæ, ¿e warunki takie istniej¹ w p³ynach, w których zawartoœæ Laureth-3 nie przekracza 1%. Jednak¿e, wprowadzenie do receptury p³ynów Laureth-3 na poziomie 3% i 5% powoduje znaczne zwiêk-szenie lepkoœci oraz czêœciow¹ lub ca³kowit¹ utratê klarownoœci. Taka tendencja jest zgodna z oczekiwaniami, gdy¿ zwiêkszanie w uk³adzie zawartoœci zwi¹zków powierzchniowo czynnych mo¿e wp³ywaæ na zwiêkszenie liczby lub rozmiaru micel.

W przypadku gdy do preparatów zawieraj¹cych od 0% do 1% Laureth-3, dodano 1% chlorku sodu, zaobserwowano znaczny przyrost ich lepkoœci. Spowodowane jest to tym, ¿e NaCl wp³ywa na zmniejszenie potencja³u zeta istniej¹cych w uk³adzie micel, a to z kolei powoduje zwiêksze-nie ich rozmiaru. Obserwowany jest wtedy znaczny przyrost wspó³czynnika lepkoœci [16].

Dodatek 1% chlorku sodu do p³ynów zawieraj¹cych Laureth-3 na poziomie 3% i 5% oraz dodatek do wszystkich p³ynów NaCl na poziomie 2% i 3% wp³ywa na niewielki przyrost

lepko-œci lub na jej spadek. Obserwowane jest wtedy tak¿e zmêtnienie wszystkich preparatów. Powo-dem jest to, ¿e w poszczególnych kompozycjach jest ju¿ na tyle NaCl lub niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego, ¿e istniej¹ce micele przekszta³caj¹ siê w p³askie i du¿e agregaty.

Takie p³askie micele mog¹ doœæ ³atwo przemieszczaæ siê wzglêdem siebie, przez co lepkoœæ uk³adu, w którym wystêpuj¹, jest niewielka. Ponadto du¿e micele mog¹ powodowaæ rozprasza-nie wi¹zki œwiat³a i w efekcie takie produkty rozprasza-nie s¹ klarowne. Podsumowuj¹c, bior¹c pod uwagê lepkoœæ i klarownoœæ p³ynu, najkorzystniejsze w³aœciwoœci wykazywa³y preparaty z zawartoœci¹ Laureth-3 na poziomie 0,1–1%.

Kolejn¹ ocenian¹ w³aœciwoœci¹ by³a zdolnoœæ poszczególnych p³ynów do emulgowania t³usz-czu. Zaobserwowano tendencjê, ¿e im wy¿sza zawartoœæ w p³ynie niejonowego zwi¹zku po-wierzchniowo czynnego, tym zdolnoœæ przeprowadzania zabrudzenia t³uszczowego w emulsjê jest wiêksza. Uzyskane rezultaty s¹ zgodne z oczekiwaniami, gdy¿ zwiêkszanie stê¿enia zwi¹z-ku powierzchniowo czynnego wp³ywa na zwiêkszenie liczby i rozmiaru micel w uk³adzie, a przez to mo¿liwoœæ skuteczniejszego zwi¹zania „substancji hydrofobowych” w ich wnêtrzu [15–16]. Interesuj¹c¹ informacj¹ jest to, ¿e do poziomu 1% Laureth-3 zdolnoœæ emulgowania p³ynu wzrasta tylko o jeden punkt wzglêdem p³ynu nie zawieraj¹cego Laureth-3.

Ostatni¹ z ocenianych cech u¿ytkowych by³y w³aœciwoœci pianotwórcze. Na podstawie prze-prowadzonych badañ zaobserwowano dwie tendencje. Wzrost zawartoœci Laureth-3 w p³ynach do rêcznego mycia naczyñ wp³ywa na zwiêkszanie zdolnoœci do wytwarzania piany. Z drugiej jednak strony, wiêksza zawartoœæ w p³ynach niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego powoduje zmniejszenie stabilnoœci wytworzonej piany. W obydwu przypadkach poœrednie

w³a-œciwoœci obserwowano dla p³ynów z zawartoœci¹ Laureth-3 na poziomie 0,5% i 1%.

Przedstawione w niniejszej pracy rezultaty badañ mog¹ byæ podstaw¹ do stwierdzenia, ¿e zmiana stê¿enia niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego (Laureth-3) w zakresie od 0%

do 5% mo¿e w znacznej mierze wp³ywaæ na poszczególne cechy u¿ytkowe p³ynu do rêcznego mycia naczyñ. Zaobserwowano, ¿e wzrost stê¿enia Laureth-3, w zale¿noœci od rodzaju w³aœci-woœci u¿ytkowej, wp³ywa na jej poprawê lub pogorszenie. Dla receptury p³ynu do rêcznego mycia naczyñ przedstawionej w tej pracy, najkorzystniejsze jest zastosowanie dodatku Laureth-3 na poziomie od 0,5% do 1%.

Nale¿y tak¿e zaznaczyæ, ¿e kszta³towanie jakoœci p³ynów do rêcznego mycia naczyñ po-przez zmianê stê¿enia niejonowego zwi¹zku powierzchniowo czynnego wymaga ka¿dorazowo wykonania szeregu badañ fizykochemicznych. S¹dzê jednak, ¿e korzyœci uzyskane z

wprowa-dzenia na rynek p³ynu o odpowiednio zoptymalizowanej recepturze, mog¹ ³atwo zrekompenso-waæ nak³ady poniesione na niezbêdne badania fizykochemiczne.

Literatura

[1] Hauthal H.G., Wagner G.: Household Cleaning, Care and Maintenance Products. H.Ziol-kowsky GmbH, 2004.

[2] Lange K.R.: Detergents and Cleaners. CH Verlag, 1994.

[3] Przondo J.: Zwi¹zki powierzchniowo czynne i ich zastosowanie w produktach chemii go-spodarczej. Wyd. Politechniki Radomskiej, Radom, 2004.

[4] Kuo-Yann L.: Liquid Detergents, Marcel Dekker, 1997.

[5] Arct J.: Mycie, czyszczenie i szorowanie w gospodarstwie domowym. Cz.IV, Wiadomoœci Drogistowskie, 2/1995, 16–20.

[6] Su³ek M.W., Wasilewski T., Czarnota R.: Jakoœæ modelowych p³ynów do mycia naczyñ jako funkcja sk³adu produktów zawieraj¹cych dwa anionowe zwi¹zki powierzchniowo czynne, Towaroznawcze Problemy Jakoœci, 1/2004, 96–101.

[6] Su³ek M.W., Wasilewski T., Czarnota R.: Jakoœæ modelowych p³ynów do mycia naczyñ jako funkcja sk³adu produktów zawieraj¹cych dwa anionowe zwi¹zki powierzchniowo czynne, Towaroznawcze Problemy Jakoœci, 1/2004, 96–101.

W dokumencie " 69)4)9+-24*-;)+1 (Stron 28-38)