X Международная студенческая научная конференция
«Студенческий научный форум» - 2018
 
     

ВЛИЯНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ДОБАВОК НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПЕН РАСТВОРОВ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ И БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ АНИОННЫХ И НЕИОНОГЕННЫХ ПАВ
Гусак Э.Н., Райко Е.С., Александрина А.Ю.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Пенообразующая способность является важной характеристикой различных продуктов на основе ПАВ - наличие у средств для мытья посуды быстро генерируемого большого объема пены и ее устойчивость во время моющего цикла обеспечивает стабильный интерес потребителей к продукции. Для пенообразования необходимо соблюдение двух условий. Первое условие - один из растворенных компонентов должен быть поверхностно-активным. Доказательством поверхностной активности компонента является понижение поверхностного натяжения раствора. Поверхностное натяжение большинства органических веществ ниже, чем у воды; поэтому закономерно, что водные растворы с добавками органических компонентов относительно легко образуют пены. Второе условие заключается в том, что пенные пленки должны обладать поверхностной упругостью, т. е. при растяжении пенной пленки должна возникать сила, стремящаяся вернуть пенную пленку в исходное состояние. Поверхностная упругость должна проявляться в течение всего времени растяжения и восстановления пленки. Таким образом, при пенообразовании диффузия поверхностно-активного компонента из объема раствора к вновь образующейся поверхности должна происходить довольно медленно.

В настоящей работе исследовано влияние полимерных добавок на стабильность пен растворов смесей анионных и неионогенных ПАВ с целью выявления потенциала снижения себестоимости готовой продукции без ухудшения профиля пенообразования.

Объектами исследования являлись следующие поверхностно-активные вещества: алкилполигликозид C8-C10, алкилполигликозид С1214, диэтаноламид, алкилдиметиламиноксид, альфа-олефин сульфонат натрия,лаурет сульфат натрия,кокамидопропилбетаин. В индивидуальные и бинарные смеси указанных ПАВ вводили водорастворимые полимеры.

Изучены следующие характеристики: концентрация (ручной рефрактометр), рН (стационарный pH-метр), высота столба пены (прибор Росс-Майлса), вязкость (вискозиметрBrookfield DV2T), плотность (ареометр), стабильность высоты столба пены.

Результаты экспериментальных данных представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты измерений

 

концентрация

рН

высота столба пены

η, сР

ρ (г/см3)

алкилполигликозид C8-C10

55,5

11,76

766

2033

1,150

алкилполигликозид С12С14

44

11,64*

486

 

>1,000

диэтаноламид

73

11,72

358

1194

1,000

алкилдиметиламиноксид

10

0,87

766

17,8

0,977

альфа-олефин сульфонат натрия

30

12,79**

772

32,3

1,043

лаурет сульфат натрия

54

8,47

759

-

>1,000

кокамидопропилбетаин

37,5

4,89

740

24,7

1,060

*вязкость измерялась у раствора с концентрацией основного вещества 11%

**вязкость измерялась у раствора с концентрацией основного вещества 10%

Пенообразующую способность определяли методом Росс-Майлса. Согласно этому методу пенообразующую способность характеризуют начальной высотой столба пены (H0), образующейся в цилиндре диаметром 50 мм при падении струи раствора с высоты 900 мм на 50 мл предварительно помещенного в цилиндр раствора ПАВ. Устойчивость пены оценивали как отношение высоты пены через пять минут (H5) к начальной высоте Н0.

Проанализировав полученные данные, делаем вывод, что наибольшей пенообразующей способностью из представленных ПАВ обладает альфа-олефин сульфонат натрия, так как для него характерно высокая смачивающая и эмульгирующая способность. Сопоставимые значения имеют аликилполигликозид С12С14 и алкилдиметиламиноксид С12С14.

Выявлено, что добавление 0,1-2% по массе водорастворимого полимера к базовым ПАВ обеспечивает синергетический эффект в отношении пенообразования и способствует стабильности пены моющего состава. На основании проведенных экспериментальных исследований разработана рецептура композиций ПАВ, апробация которых проведена на производственной площадке ТД «Грасс».

Список литературы

  1. Абрамзон А. А.Поверхностно-активные вещества: Свойства и применение. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1981.-243 с.

  2. ГОСТ 22567.1-77 СМС. Метод определения пенообразующей способности.