Тема 6. Товары бытовой химии
Товары бытовой химии предназначены для благоустройства быта человека, ухода за жилищем, одеждой, мебелью, техникой, садом и огородом и т. п.
Клеи
Клеями называют составы, предназначенные для неразъемного соединения поверхностей за счет адгезии (прилипания) к ним образующейся пленки. Они представляют собой растворы, дисперсии или расплавы высокомолекулярных органических и реже неорганических веществ. Клеи служат не только для соединения деталей и ремонта, но и для герметизации, получения красок, абразивных, отделочных строительных материалов и для других целей.
По назначению клеи бывают одноцелевые (для склеивания конкретных материалов) и многоцелевые (универсальные).
По составу — однокомпонентные и многокомпонентные (готовые к применению или требующие смешения компонентов).
По характеру отверждения — холодного и горячего отверждения; по консистенции жидкие, пастообразные и твердые (в виде пленок, плиток, гранул, чешуек, порошков).
По происхождению адгезива — природного происхождения, искусственные и синтетические.
По водостойкости клеевого шва — высоководоупорные (выдерживают действие кипящей воды), водоупорные (удовлетворительно выдерживают действие холодной воды) и неводоупорные (разрушаются под действием воды).
Клеи природного происхождения подразделяются на три группы: растительного, животного и минерального происхождения.
К клеям растительного происхождения в первую очередь относят вещества на основе природного полимера крахмала, декстриновые, а также на основе натурального каучука. Клеи на основе крахмала дешевы, медленно высыхают, безвредны для здоровья человека, легкодоступны. Однако они неустойчивы к действию воды и микроорганизмов. Предназначены для склеивания бумаги и картона.
Основой клеев животного происхождения являются белки соединительной ткани (коллаген), молока (казеин), крови (альбумин). Такие клеи (костный, мездровый, казеиновый и др.) дают шов хорошей механической прочности, но недостаточно водостойки, повреждаются микроорганизмами. Они безопасны, безвредны, имеют хорошую адгезию к бумаге, картону, древесине, коже. Используются в мебельном и фанерном производстве, для изготовления музыкальных инструментов, обуви, для получения клеевых красок.
Клеи минерального происхождения — это силикатные и условно относимые к данной группе асфальтобитумные клеи.
Силикатные клеи — это водные растворы силикатов натрия и калия (жидкое стекло). Используются в виде жидких конторских клеев, для силикатных красок, огнезащитной пропитки древесины, смягчения воды.
Асфальтобитумные клеи — это вещества органического происхождения, добываемые в природе, используемые в виде расплавов или растворов в бензине. Они доступны, дешевы, влагостойки, но недостаточно теплостойки. Используются в строительстве как герметики.
Искусственные клеи — это клеи на основе эфиров целлюлозы.
Нитроклеи получают на основе нитроцеллюлозы. Они обладают высокой клеящей способностью, водостойки, быстро сохнут, однако легко воспламеняются, токсичны, термопластичны. Используются для склеивания бумаги, древесины, кожи, тканей, пластмассы.
Карбоксиметилцеллюлозные клеи (КМЦ, клей на КМЦ-Н, обойный синтетический) используются для наклеивания обоев, добавляются в средства для стирки, аппреты тканей.
Синтетические клеи выпускаются на основе термопластов и реактопластов.
Клеи на основе термопластов дают водостойкие эластичные соединения, отверждаются при комнатной температуре, но термостойкость их невелика. Применяются для склеивания бумаги, дерева, тканей, кожи, стекла. Выпускаются обычно в виде жидких растворов, иногда в виде липких лент, пленок. Сюда относятся клеи поливинилхлоридные («Марс», «Уникум», «Виникс», ПВХ) и поливинилацетатные (ПВА, ЭПВА, БИФ, синтетический).
Клеи на основе реактопластов выпускаются однокомпонентные и многокомпонентные (требующие добавки отвердителя перед употреблением), горячего и холодного отверждения. Эти клеи более тепло- и морозостойки, устойчивы к действию воды и растворителей. К однокомпонентным относятся универсальные клеи БФ-2, БФ-4, БФ-6 (последний предназначен для склеивания эластичных материалов), «Дубок», синтетический столярный; к двухкомпонентным — эпоксидные (ЭПО, ЭДП, эпоксидный универсальный) и некоторые другие клеи на основе ненасыщенных полиэфирных, полиуретановых, кремнийорганических и прочих смол.
В отдельную группу обычно выделяют клеи на основе каучуков, представляющие собой растворы каучуков в органических растворителях. Выделяют невулканизирующиеся (резиновые) клеи на основе натурального каучука, дающие эластичные, водостойкие, но непрочные пленки, и вулканизирующиеся клеи универсально го назначения. Эти клеи содержат специальные добавки, обращающие каучук в резину при холодном или горячем отверждении; дают водостойкие, прочные, термо- и морозостойкие пленки. Сюда относятся клеи 88н, «Бустилат», КР-1, «Момент», «Феникс», «Контактол», клеи-герметики, мастики Последние применяются для герметизации и уплотнения швов в различных конструкциях.
Моющие средства
Моющие средства применяются для стирки и очистки различных поверхностей от загрязнений. Важнейшими из них являются мыла и синтетические моющие средства (СМС).
Основным компонентом всех моющих средств являются поверхностно-активные вещества. Их получают из животных и растительных жиров, а также путем органического синтеза. Для улучшения моющего эффекта и придания дополнительных свойств в состав моющих веществ вводят дополнительныеые компоненты.
Электролиты(триполифосфат натрия, сода, жидкое стекло) разрушают жировые загрязнения и смягчают воду, благодаря чему уменьшается расход моющих средств. Однако эти добавки разрушают и белковые вещества (шерсть, шелк), вредно влияют на окружающую среду. Их постепенно заменяют на нейтральные добавки — цеолиты.
Карбоксиметилцеллюлозапридает частицам загрязнений дополнительный электрический заряд, благодаря чему они не оседают на белье из раствора повторно.
Отбеливатели повышают белизну тканей. Химические отбеливатели (обычно перборат натрия) при повышении температуры выделяют атомарный кислород, который разрушает окрашенные загрязнения или переводит их в бесцветную форму. Оптические отбеливатели вводят почти во все моющие средства. Они представляют собой «белые красители», которые поглощают ультрафиолетовые лучи и излучают голубые; при этом маскируется желтоватый оттенок белых тканей, а краски на тканях становятся более яркими.
Энзимы — белковые вещества (ферменты), которые разрушают белковые загрязнения при температуре 40— 60 °С.
Помимо перечисленных, в состав моющих средств вводят отдушки (для придания приятного запаха), красители, антистатики, дезинфицирующие и другие вещества .
Ассортимент синтетических моющих средств (СМС)достаточно разнообразен.
По назначению СМС делятся на средства для стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей, для стирки изделий из шерстяных, шелковых и синтетических тканей: универсальные (для стирки изделий из хлопчатобумажных, льняных, искусственных и синтетических тканей; моющие средства комплексного действия — универсальные средства с дополнительной обработкой изделий: для стирки с одновременным подкрашиванием, для стирки и дезинфекции, для стирки и антистатической обработки.
По консистенции СМС бывают твердые, порошкообразные, пастообразные, жидкие.
По условиям применения — для низко- и высокотемпературной стирки.
По способу применения - высокопенные (для ручной стирки) и низкопенные (для машинной стирки, в том числе для стирки в автоматических машинах).
Хозяйственное мыло. Мыло представляет собой смесь водорастворимых солей жирных кислот (натриевых для твердых мыл и калиевых — для жидких), часто с добавками других моющих средств. Для получения мыл используют натуральные жировые вещества — твердые и жидкие, переведенные в твердое состояние путем гидрогенизации. Кроме того, применяют жирозаменители — синтетические жирные кислоты, смоляные и нафтеновые кислоты.
Ассортимент хозяйственного мыла подразделяют:
по назначению — для ручной стирки, для мытья посуды и хозяйственных изделий (с добавкой соды и абразивов), промышленные и специальные (инсектицидные);
по способу выработки — клеевое, ядровое, пилированное;
по консистенции— твердое, порошкообразное, мазеобразное, жидкое;
по содержанию жирных кислот — 60%, 70%, 72% (твердые мыла), 40% (жидкое), 60% (пастообразное); по массе куска — 400 г (60%), 340 г (70%), 250 г (72%).
На каждом куске твердого мыла обязательно ставится число, указывающее содержание жирных кислот.
Вспомогательные средства для стирки.
Водоумягчители— щелочные вещества, снижающие жесткость воды и расход моющих средств — тринатрийфосфат, кальцинированная сода, «Прогресс», «Трона».
Отбеливатели— химические вещества, применяемые при стирке и кипячении сильнозагрязненного белья. По составу различают кислородсодержащие отбеливатели («Персоль», «Ваниш», и др,), хлорсодержащие («Белизна»), серосодержащие отбеливатели («Лилия»).
Средства для подсинивания используются при полоскании, для подсинивания одновременно со стиркой, для подсинивания и подкрахмаливания.
Антистатики снижают электризуемость тканей. Выпускаются жидкие средства («Антистатик-2», «Анти»), и аэрозоли («Лана», «Не прилипай»).
Кондиционеры придают тканям мягкость, облегчают глаженье, имеют антистатические добавки.
Лакокрасочные товары
Лакокрасочными материалами (ЛКМ) называют композиции, которые, будучи нанесены в вязкотекучем состоянии на отделываемую поверхность, способны затвердевать, образуя пленку, которая прочно сцепляется с основанием и называется лакокрасочным покрытием.
Такие покрытия дают возможность защитить разнообразные материалы от вредного воздействия окружающей среды и, следовательно, повысить их долговечность. Кроме того, лакокрасочные покрытия дают возможность получить архитектурно-художественный эффект, улучшить санитарно-гигиенические условия в помещениях. Некоторые покрытия имеют и специальное назначение — антисептическое, огнезащитное, термостойкое и т.п.
Основными компонентами ЛКМ являются следующие вещества.
Пленкообразователи — главный компонент любой композиции, позволяющий получить твердую пленку. По происхождению пленкообразователи бывают природные, искусственные и синтетические; по химической природе — органические и минеральные. К природным относят растительные масла, природные смолы (канифоль, янтарь, шеллак и др.), битумы и асфальты, белковые вещества, к искусственным — эфиры целлюлозы. Гораздо шире группа синтетических пленкообразователей. Это алкидные, ненасыщенные полиэфирные, фенолформальдегидные, мочевино- и меламиноформальдегидные, полиуретановые, кремнийорганические, эпоксидные, полихлорвиниловые и другие смолы. Минеральные пленкообразователи — жидкое стекло, известь, белый цемент.
Сиккативы— вещества, которые служат для ускорения в десятки раз высыхания пленок из маслосодержащих композиций.
Растворители — летучие органические жидкости или вода, применяемые для перевода пленкообразователей в жидкое состояние и для регулирования вязкости составов.
Разбавители — органические жидкости, которые не растворяют пленкообразователи, но в сочетании с растворителями понижают вязкость ЛКМ. Применяются для удешевления композиций.
Пигменты — вещества, придающие пленке окраску и непрозрачность. Большинство пигментов — это неорганические вещества (соединения тяжелых металлов), не растворимые в пленкообразователях и растворителях и присутствующие в виде высокодисперсных частиц.. Пигменты повышают химическую стойкость, светостойкость, твердость и многие другие свойства покрытий.
Кроме перечисленных веществ в состав композиций могут вводиться пластификаторы, эмульгаторы, светостабилизаторы и другие вещества.
В основе классификации лакокрасочных товаров лежат их назначение и вид пленкообразователя. Каждому материалу присваивается наименование и обозначение, состоящее из букв и цифр. Обозначение лаков состоит из четырех, пигментированных материалов из пяти групп знаков. Первая группа означает вид материала и записывается словом (лак, краска, эмаль, грунтовка, шпатлевка); вторая — тип пленкообразователя, обозначаемый двумя буквами (МА — масляный, ПФ — пентафталевый, НЦ — нитроцеллюлозный и т. п.); третья — преимущественные условия эксплуатации, обозначаемые одной цифрой от 1 до 9 (1 - атмосферостойкие, 2 — ограниченно атмосферостойкие, б — специальные); четвертая — порядковый номер, присвоенный ЛКМ (одна, две или три цифры); пятая группа (для пигментированных материалов) указывает цвет.
Олифы — это маслянистые вещества, состоящие из пленкообразователя и сиккатива и предназначенные для грунтовки поверхностей перед окраской, а также для изготовления масляных красок, лаков, эмалей.
Основным сырьем для изготовления олиф являются растительные масла, которые подразделяются по способности образовывать пленку на высыхающие (льняное, конопляное), полувысыхающие (подсолнечное, кукурузное, соевое) и невысыхающие (касторовое). Масла (жиры) — это низкомолекулярные вещества. для перевода в высокомолекулярные быстровысыхающие соединения их подвергают термической обработке разной глубины или термохимической переработке с добавлением сиккативов.
В зависимости от происхождения и способа переработки олифы делят на несколько групп.
Натуральные олифы получают варкой высыхающих масел при относительно низкой температуре (150— 160 °С с продуванием воздуха для получения окисленных олиф или 260—280 °С без доступа кислорода для получения полимеризованных олиф). Натуральные олифы дают эластичные, светлые, атмосферостойкие пленки.
Полунатуральные олифы подразделяются по способу получения.
Уплотненные олифы получают полимеризацией при 300 °С полувысыхающих, невысыхающих растительных масел, рыбьих жиров. Образуются более темные, загущенные масла, в которые затем добавляют до 45 % растворителя для достижения рабочей вязкости. Алкидные олифы получают прогревом полувысыхающих масел с фталевой кислотой и глицерином (глифталевые) или четырехатомным спиртом пентаэритритом (пентафталевые). При добавлении сиккатива образуются быстровысыхающие атмосферостойкие пленки. Кроме того, экономятся ценные пищевые масла. Комбинированные олифы получают варкой смеси масел или смешиванием уплотненных олиф с оксидированными растительными маслами. Они хорошо подходят для изготовления густотертых масляных красок.
Искусственные олифы — это растворы пленкообразователей, полученных из продуктов переработки нефти, сланцев, угля в органических растворителях. Они медленно сохнут, имеют темный цвет, пленки недостаточно устойчивы. Для улучшения свойств их модифицируют растительными маслами.
Лаки — это растворы смол (природных, синтетических, асфальтобитумных) в органических растворителях, образующие при высыхании твердые прозрачные, блестящие бесцветные или окрашенные пленки. Кроме того, лаки используют для получения эмалей.
Помимо пленкообразователя и растворителя в состав лаков могут входить сиккативы, пластификаторы, разбавители, отвердители.
По виду пленкообразователя лаки подразделяются на масляные (масляно-смоляные), смоляные, эфироцеллюлозные, асфальтобитумные.
Масляные лаки —— представляют собой растворы смол и растительных масел с сиккативами в органических растворителях. Используются в основном фенолформальдегидные, алкидные смолы на основе канифоли.
Смоляные лаки — это растворы природных или синтетических смол в органических растворителях. Выделяют лаки на основе спирторастворимых смол (спиртовые) — шеллачный, бакелитовые; алкидные — ПФ-231, ГФ-1бб — для покрытия деревянных полов, паркета; мочевиноформальдегидные — для тех же целей, но дающие более твердые и стойкие пленки; полиэфирные, полиуретановые, эпоксидные — применяются как мебельные и для специальных целей.
Эфироцеллюлозные лаки выпускаются на основе растворов нитроцеллюлозы с пластификаторами. Они дают прозрачные или цветные, твердые, быстросохнущие пленки. Однако эти пленки хрупки, горючи, недостаточно атмосферостойки. Применяются нитролаки для отделки мебели (НЦ-218), для технических целей.
Асфальтобитумные лаки получают сплавлением асфальтов, битумов, пеков с канифолью и растворением в летучих растворителях. Они образуют черные блестящие пленки. Неустойчивы к механическим воздействиям, свету и применяются для временного предохранения изделий и деталей из черных металлов от коррозии. При добавлении в композицию растительных высыхающих масел повышается свето-, тепло-, атмосферостойкость лаков. Лаки ВТ-577, ВТ-242, черный пековый применяют для покрытия металлических и деревянных поверхностей.
Краски (красочные составы) — это суспензии пигментов в пленкообразователях, образующие цветные непрозрачные пленки.
Краски подразделяют:
по виду связующего (масляные, эмалевые, водоэмульсионные, клеевые, известковые, цементные);
по назначению (для наружных и внутренних работ); по степени готовности к использованию (готовые к использованию и требующие подготовки);
По цвету и виду пигмента.
Масляные краски представляют собой суспензию пигментов в олифах. По цвету их подразделяют на белила и цветные краски; по степени готовности к употреблению — на густотертые, требующие разведения перед использованием, и жидкотертые. Масляные краски дают полуглянцевые эластичные износостойкие пленки, их наносят на самые разнообразные поверхности. Однако они медленно сохнут (24—48 ч), выпускаются в ограниченной цветовой гамме, для их производства расходуются пищевые масла. Поэтому производство масляных красок сокращается.
Эмали— это высокодисперсные суспензии пигментов в лаках. В зависимости от вида лака выделяют эмали масляные, алкидные (ГФ-230, ПФ-115,), меламиноформальдегидные (МЛ-12, МЛ-152) — для окраски кузовов автомобилей; нитроэмали (НЦ-П, НЦ-132к ) — быстросохнущие, разнообразные по цвету, блестящие, хрупкие пленки, применяемые для отделки различных поверхностей; кремнийорганические (КО-УИ, КО-168), эпоксидные (ЭПО-П), каучуковые (КЧ-132), перхлорвиниловые и другие — дают пленки, устойчивые к различного рода воздействиям.
Достоинствами эмалей являются: более быстрое высыхание, разнообразие свойств, цветов и блеск отделываемых поверхностей; недостатками — испарение растворителей при высыхании, взрывоопасность, вредное воздействие на организм, недостаточная адгезия.
Водноэмульсионные краски — суспензии пигментов с наполнителями в водных эмульсиях пленкообразователей. Выпускаются на основе поливинилацетатной эмульсии (ВД-ВА- 129, ВД-ВА-224), стиролбутадиенового латекса (ВД-КЧ-26Л), полиакрилата (ВД-АК-Ш). Эти краски дают гладкие, матовые, воздухо-, паропроницаемые покрытия, механически, свето- и влагостойкие. Долговечность покрытий — 5—7 лет внутри помещений и 3—5 лет снаружи. Они быстро высыхают, почти безвредны, пригодны для окраски влажных поверхностей — сырого бетона, штукатурки и т.п. В настоящее время широко применяются как фасадные краски. Недостатком таких красок является их низкая тепло- и морозостойкость при хранении.
Клеевые краски — это суспензии пигментов (в некоторых случаях щелочестойких) и мела в водном коллоидном растворе клея. В качестве пленкообразователей используются казеиновый и столярный клей (с добавлением извести), крахмал, КМЦ, жидкое стекло. Клеевые краски дают матовые паропроницаемые покрытия, просты в употреблении, экономичны. Выпускаются в виде порошков или паст, разводимых водой. Однако такие покрытия неустойчивы к трению, размываются водой, декоративные свойства их невысоки.
Известковые краски — суспензии щелочестойких пигментов в растворе извести, иногда с добавлением олифы. Применяют для покрытия фасадов, водостойки, но не очень долговечны.
Цементные краски состоят из белого цемента, щелочестойких пигментов, извести, хлорида кальция и гидрофобизирующих добавок. Применяются для отделки фасадов по влажным пористым поверхностям - бетону, штукатурке, кирпичу. Разновидностью являются полимерцементные краски, в состав которых дополнительно вводят водные эмульсии смол. Такие краски еще более долговечны.