X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

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 С₁₂-С₁₄, 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

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

ГОСТ 22567.1-77 СМС. Метод определения пенообразующей способности.

Код для цитирования: Скопировать