ЭлБиб

МАСЛОЖИРОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

№ 3-2010

ПАЛЬМОВОЕ МАСЛО

ПРОИЗВОДСТВО КОСМЕТИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ

Согласно теории П. А. Ребиндера

и современным представлениям мо-

ющий процесс является многофак-

торным процессом. Многие из фак-

торов взаимосвязаны друг с другом

и в зависимости от реальных усло-

вий могут быть преобладающими

или несущественными. С физико-хи-

мической точки зрения механизм

удаления загрязнения рассматрива-

ют, в основном, как адсорбционное

вытеснение, сопровождающееся

изменением условий избиратель-

ного смачивания (так называемый

«roll-back» mechanism), как процесс

эмульгирования (для масляных за-

грязнений) и как процесс солюби-

лизации (для жироподобных за-

грязнений). На практике величина

солюбилизации ПАВ определяется

по полулогарифмической

кон-

центрационной зависимости оптиче-

ской плотности раствора, содержа-

щего ПАВ и микроколичества жид-

кого загрязнения, с помощью фото-

электрокалориметра или методом

УФ-спектроскопии.

С учетом имеющегося практиче-

ского опыта нами развиты теоретиче-

ские представления о солюбилизации

в реальном моющем процессе, в част-

ности, при традиционном использова-

нии твердого туалетного мыла.

По структуре и агрегатному состо-

янию загрязнения на коже человека

занимают промежуточное (но само-

стоятельное) положение между жид-

кими (свободно текучими) и твердыми

(имеющими кристаллическую решет-

ку) загрязнениями. В исследовании

использовали образование моющего

раствора в виде тонкой пленки непо-

средственно на загрязненной коже при

возвратно-поступательном движении

куска по увлажненной поверхности.

В таких условиях использования туа-

летного мыла концентрация моюще-

го раствора на коже более чем в 500

раз превышает значения критическую

концентрацию мицеллообразования

(ККМ) и носит концентрированный ми-

целлярный характер. Тогда схема мою-

щей системы может быть представле-

К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМЕ

СОЛЮБИЛИЗАЦИИ

в реальных моющих процессах

В.И. ПОЧЕРНИКОВ,

канд. техн. наук

ГНУ ВНИИ жиров

на в виде высококонцентрированный

мицеллярный раствор мыла – загряз-

нение – кожа, а механизм моющего

процесса описан следующими основ-

ными стадиями:

– при движении куска по коже

влага проникает в поровые каналы

мыла и вызывает частичное раство-

рение кристаллической решетки

и ослабление ее механической проч-

ности при одновременном увели-

чении объема верхних слоев куска.

Одновременно происходит механи-

ческое разрушение набухших слоев

и распределение их по влажной по-

верхности кожи в виде высоко кон-

центрированного раствора в гелео-

бразном состоянии;

– вследствие волнистого рельефа

кожного покрова, неравномерного

распределения загрязнений на по-

верхности кожи образуется неодно-

родная моющая система, состоящая

из локальных областей, которые от-

личаются соотношением и концен-

трацией компонентов. На участках

кожи с локальным избытком влаги

концентрация моющего раствора по-

нижается до значений близких ККМ

и динамическое равновесие

мицелла

�

анионы

сдвигается вправо с обра-

зованием молекулярно-дисперсного

раствора;

– в соответствии с основными

положениями термодинамики анио-

ны самопроизвольно адсорбируют-

ся на загрязнении и коже, заменяют

границы раздела фаз на «загрязне-

ния – анионы мыла» и «кожа – ани-

оны мыла». В результате снижения

поверхностного натяжения на гра-

нице раздела фаз происходит суще-

ственное увеличение степени сма-

чивания;

– п р и а д с о р б ц и и а н и о н о в

до насыщения межфазное натяжение

между загрязнением и кожей умень-

шается до значений около 30 нМ/н,

при которых силы притяжения между

ними становятся меньше сил оттал-

кивания, и загрязнение под воздей-

ствием механических усилий отделя-

ется от кожи.

В результате адсорбционного вы-

теснения в моющий раствор перехо-

дят не частицы исходного загрязне-

ния, а фрагменты системы, которые

состоят из загрязнения и анионов

мыла, ориентированно адсорбиро-

ванных на их поверхности: загрязне-

ния + анионы и образующие новые,

так называемые «насыщенные» ми-

целлы. Последние содержат в углево-

дородном ядре загрязнения, вытес-

ненные с поверхности кожи. Именно

результат взаимодействия загрязне-

ния с анионами придает загрязнению

водорастворимые свойства.

Отсюда следует, что «солюбили-

зация» (поглощение мицеллярны-

ми растворами ПАВ нерастворимых

в воде загрязнений) в реальном мою-

щем процессе является совокупным

результатом трех актов: диссоциации

исходных мицелл, взаимодействие

анионов с загрязнением и образо-

вание новых совместных ассоциатов

– насыщенных мицелл (условно пред-

ставлен на рисунке). Кинетику со-

любилизации можно рассматривать

с точки зрения диссоционного меха-

низма – ступенчатой диссоциации ис-

ходных мицелл и ассоциации анионов

мыла совместно с молекулами со-

любилизата (загрязнения). При этом

исходные мицеллы, не содержащие

солюбилизат, диссоциируют с боль-

шей вероятностью, так как энергия

ван-дер-ваальсова притяжения угле-

водородных радикалов анионов мыла

в них меньше, чем в насыщенных за-

грязнениями мицеллах, а сольватное

взаимодействие остается примерно

постоянным.

Из диссоционного механизма сле-

дует увеличение скорости солюбили-

зации, так как с ростом концентрации

мыла в моющем растворе при предпо-

лагаемом постоянстве чисел ассоциа-

ции и молекулярной растворимости

увеличивается общее число мицелл,

и, следовательно, быстрее должно

восстанавливаться ассоциативное

равновесие при его смещении в ре-

зультате образования «насыщенных»

мицелл, содержащих солюбилизат.

Ключевые слова:

моющее действие, солюбилизация, мицелла, анионный состав

Key words:

detergent act, solubilization, micelle, мicellization, anion composition

УДК 532. 696.

Электронная Научная Сель коХозяйственная Библиотека