Разработка альтернативных методик удаления пятен с поверхности ткани и анализ их эффективности

Актуальность

В наше время существует много различных порошков и средств для стирки, содержащих энзимы, активный кислород и многое другое. К сожалению, многие из них не справляются со сложными загрязнениями: ржавчиной, пятнами от травы, сока и вина. Именно поэтому мы решили разработать наиболее эффективные пятновыводители для удаления сложных загрязнений.

Загрязнения возможно удалить путём обесцвечивания молекул загрязнителя. Таким образом, подобрав необходимые реактивы, мы можем очистить ткань от пятен без использования отбеливателей и коммерческих порошков.

Цель

Выявление наиболее приемлемых способов выведения вышеперечисленных пятен.

Задачи

1. Определить наиболее распространённые сложные загрязнения на одежде.
2. Подобрать способы очистки одежды от загрязнений.
3. Провести сравнительный анализ химической эффективности подобранных нами методик очистки одежды от пятен.
4. Проанализировать возможное негативное влияние веществ на структуру волокон, а также на целостность одежды.
5. Сравнить доступность и экономическую составляющую отобранных методик.

Описание

Для первоначальной проверки авторы решили взять реакции отбеливания при помощи «Белизны» (гипохлорит натрия), промывания ткани в концентрате перекиси водорода (40 %), восстановления и окисления – для органики; комплексообразования с ДЭТА и щавелевой кислотой – для ржавчины.

После первичных экспериментов каждый из методов показал как плюсы, так и минусы. Результаты можно увидеть в сводной таблице.

Учитывая тот факт, что кислая среда разрушает волокна хлопка, а также полиэстер, авторы отказались от реакции окисления. Гипохлорит натрия («Белизна») нам также не подходит из-за небольшого негативного влияния на ткань, в том числе на цветную (остаются белые/жёлтые пятна).

Самые эффективные, по мнению авторов, методы будут представлены далее.

•        Комплексообразование с ржавчиной

Чтобы обесцветить нерастворимые соединения железа, авторы решили перевести их в комплексы с помощью реакций с Трилоном Б и щавелевой кислотой + оксалатом калия.

•        Восстановление виноградного сока

Для восстановления антоцианов использовали боргидрид натрия в воде.

•        Окисление хлорофилла

В качестве окислителя был выбран пероксодисульфат аммония (как один из сильных и бесцветных неорганических окислителей) в кислой среде.

•        Эпоксидирование

Для реакции эпоксидирования использовали mCPBA (мета-хлорпербензойную кислоту) в дихлорметане.

Часть методов была отброшена из-за негативного влияния на ткань. Помимо теоретических проверок негативного влияния было решено использовать микроскоп (рис. 8) для визуального контроля целостности волокон хлопка.

Не стоит забывать о том, что существует не только белая одежда. Для более точного результата отобранные методики были проверены на тканях разного цвета, чтобы убедиться в отсутствии негативного влияния.

Результаты работы/выводы

Авторы, проанализировав литературные источники, а также распространённость различных типов пятен, подобрали средства, которые способны обесцветить молекулы загрязнителя, тем самым удалив пятно с одежды. Затем при проведении практической части были отсеяны реактивы, разрушающие структуру хлопка, снижающие тем самым прочность ткани.

Таким образом, поставленная цель выполнена – разработаны новые пятновыводители, отличные по составу от коммерческих.