Методические рекомендации и указания

Методические рекомендации и указания

Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/40

Министерство образования и науки Республики казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра химии и химических технологий

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ

по изучению дисциплины “Технология органических продуктов

бытовой химии” для студентов специальности 050721 – Химическая технология органических веществ

Павлодар

Лист утверждения к методическим рекомендациям и указаниям

Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/41

УТВЕРЖДАЮ

Декан ФХТиЕ

______________

«___»___________20__г.

 

Составитель: ст. преп.________________

Кафедра химии и химических технологий

Методические рекомендации и указания

по изучению дисциплины «Технология органических продуктов бытовой химии»

для студентов специальности 050721 – Химическая технология органических веществ

Рекомендованы на заседании кафедры

«_____»______________2010 г., протокол №__

Заведующий кафедрой____________________

Одобрено УМС ФХТиЕ

«____»______________2010 г., протокол №____

Председатель УМС_________________

Рекомендации по изучению теоретического курса

Тема 1 - Введение

Исторические сведения о появлении средств, используемых в быту. Первые рецептуры. Совершенствование рецептур. Основные направления и перспективы развития в области производства товаров бытовой химии. [Интернет] – 1 неделя

Тема 2 - Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Поверхностно-активные вещества вещества – это как правило органические соединения, состоящие из длинного неполярного углеводородного радикала и полярной функциональной группы Классификация поверхностно-активных веществ. По химическому составу и поведению в растворах поверхностно-активные вещества делятся на четыре класса: - анионные ПАВ; - катионные ПАВ; - неионогенные ПАВ; - амфолитные ПАВ. Анионные ПАВ. Это соединения, которые в водном растворе диссоциируют с образованием анионов, проявляющих поверхностную активность. Катионные ПАВ. Это соединения, которые в водном растворе диссоциируют с образованием катионов, проявляющих поверхностную активность. Неионогенные ПАВ. Это дифильные соединения, которые в водных растворах не диссоциируют, то есть присутствуют в растворах только в виде молекул. Амфолитные ПАВ. Это соединения, которые в водных растворах могут находиться в виде катиона, аниона или нейтральной молекулы в зависимости от величины рН среды. Свойства ПАВ: мицеллообразование, критическая концентрация мицеллообразования, смачивание, эмульгирующая и диспергирующая способность, солюбилизация, пенообразование, антистатическое действие. Моющая способность ПАВ. [Л 6] – 2 неделя Тема 3 - Синтетические моющие средства (СМС)

Современные синтетические моющие средства (СМС) – это сложные композиции, предназначенные для эффективного удаления в процессе стирки или мытья загрязнений различного состава и происхождения. Виды СМС: порошки, жидкости, пасты. Рецептуры СМС. Основные компоненты (ПАВ), вспомогательные компоненты. Типичная рецептура порошкообразного СМС для стирки белья включает в себя следующие компоненты: 1) Композиция ПАВ 12-16% 2) Комплексообразователи до 30% 3) Отбеливающая система до 25% 4) Антиресорбенты (ингибиторы переосаждения) до 5% 5) Ферменты (энзимы) 0,3-1,5% 6) Пенонормирующие агенты до 1% 7) Ароматизаторы (отдушки) до 0,5% 8) Регуляторы рН до 40% 9) Наполнитель до 100% В составе СМС существуют как бы две группы компонентов: основные – с содержанием более 5% и малые добавки с содержанием менее 5%, которые появились позже при совершенствовании рецептур. Технология производства порошкообразных, пастообразных, жидких СМС. [Л 1] – 3,4 неделя Стадии: 1. Приём и подготовка сырья 2. Приготовление композиции 3. Сушка композиции 4. Кондиционирование продукта и введение термочувствительных добавок 5. Фасовка и упаковка

Тема 4 - Шампуни

Шампуни – гигиенические средства для ухода за волосами и кожей головы и их вряд ли можно считать просто моющими средствами. Мытьё волос и тела существенно отличается от процесса стирки тканей самим пониманием чистоты. Если при стирке удаление загрязнений должно быть как можно более полным, то при мытье волос чрезмерное обезжиривание создаёт проблемы – волосы становятся сухими, ломкими, неуправляемыми. В состав шампуней вводят в необходимой пропорции различные компоненты: - композицию дерматологически «мягких» поверхностно-активных веществ, обеспечивающих удаление загрязнений; - регуляторы величины рН до величины близкой к изоэлектрической точке кератина волос и эпидермиса; - вспомогательные компоненты, обеспечивающие защиту и увлажнение кожи при мытье; - кондиционирующие добавки; - компоненты, позволяющие придать продукту привлекательный товарный вид (ароматизаторы, красители, «перламутровые» концентраты); - регуляторы вязкости (поваренная соль); - компоненты, обеспечивающие сохранность продукта (консерванты, антиокислительные добавки); - компоненты специального назначения (антиперхотные добавки, красители в красящих и оттеночных шампунях). Виды шампуней и их назначение. Рецептура. ПАВ, дерматологическая мягкость ПАВ. Вспомогательные компоненты. Технология производства шампуней. Показатели качества. [Л 8] – 5,6 неделя Технологический процесс состоит из следующих стадий: 1) подготовка сырья; 2) приготовление водного раствора перламутрового концентрата; 3) приготовление шампуня; 4) фасовка; 5) дезинфекция оборудования.

Тема 5 - Мыла

Типы мыла: хозяйственное, туалетное, мыла с функциональными добавками. Сырьё для производства мыла. Рецептура. Технология производства мыла. Показатели качества. Кусковые СМС. Рецептуры. Технология. [Л 8] – 7 неделя.

Тема 6 - Отбеливающие и дезинфицирующие средства

Классификация отбеливателей. По химическим свойствам активные основы отбеливателей можно разделить на окислители, восстановители и оптически активные вещества. 1) Окислители Кислородсодержащие окислители. К ним относятся перекись водорода и перекисные соли – пербораты, перкарбонаты, перфосфаты, пергидрат карбамида и т. п. В процессе отбеливания в зависимости от условий протекают реакции разложения и диссоциации Н2О2. Н2О2 Н2О + О ; Н2О2 Н+ + НО2– ; Н – ОО– - ион пергидроксила Н2О2 + ОН– Н2О + НОО– Хлорсодержащие окислители. К ним относятся гипохлориты натрия, кальция, хлорная известь, хлорированный тринатрийфосфат, а также органические соединения, выделяющие при взаимодействии с водой хлорноватистую кислоту. Хлор, растворяясь в воде, частично или полностью гидролизуется с образованием соляной и хлорноватистой кислот Cl2 + Н2О HCl + HOCl В щелочной среде образуются соответствующие соли – хлорид натрия и гипохлорит натрия Cl2 + 2NaОH NaCl + NaOCl + Н2О Восстановительные отбеливающие средства Используются для отбеливания шерстяных тканей. Обладают более мягким отбеливающим действием, не повреждают волокна ткани. Их особенность – неприятный запах сернистых соединений. 1) Дитионит натрия (гидросульфит натрия) Na2S2O4 . 2H2O – сильный восстановитель. Широко используется в промышленности. Бытовые отбеливатели – «Лилия». 2) Ронгалит (формальдегидсульфоксилат натрия) NaНSO2 . СH2O . 2H2O. Бытовой отбеливатель – «Иней». 3) Двуокись тиомочевины (формамидинсульфиновая кислота) Н2 – N – C – NH2 SO2 Образуется окислением тиомочевины перекисью водорода. Бытовой препарат – «Диола». «Активный» хлор и «активный» кислород. Технология производства отбеливающего и дезинфицирующего средства «Белизна». Показатели качества, методы контроля. [Л 9] – 8,9 неделя

Тема 7 - Чистящие средства

Чистящие средства на основе кислот и щелочей. Производство чистящего средства на основе соляной кислоты. Показатели качества, методы контроля. [Л 3] – 10 неделя

Тема 8 - Лакокрасочные материалы

Основное назначение ЛКМ – защита окрашиваемой поверхности за счёт образования на ней прочной плёнки. При этом долговечность окрашенных изделий и конструкций увеличивается в несколько раз. Основные составляющие лакокрасочных материалов: - плёнкообразующие вещества; - растворители и разбавители; - пигменты; - наполнители. Принято классифицировать краски по виду плёнкообразующих веществ или по назначению: 1) масляные краски - изготавливаются на основе высыхающих масел или олиф в виде густотёртых паст или готовых к употреблению суспензий. 2) эмалевые краски – суспензии пигментов в лаках. Их наносят последним слоем на многослойное покрытие. Эмали придают покрытиям декоративность и обеспечивают стойкость к внешним воздействиям. 3) Порошковые краски – измельчённые твёрдые смеси плёнкообразующих веществ, пигментов, наполнителей, которые при расплавлении образуют сплошные плёночные покрытия. 4) Водоразбавляемые краски – ЛКМ, на основе синтетических полимеров, образующих достаточно стабильные растворы в воде. 5) Грунтовки – суспензии противокоррозионных пигментов, иногда с наполнителями в плёнкообразующих веществах. Предназначены для нанесения первым слоем на окрашиваемую поверхность и обеспечивают надёжное сцепление покрытия с поверхностью. 6) Шпатлёвки – пастообразные лакокрасочные материалы, предназначенные для выравнивания шероховатых и пористых поверхностей, заделывания различных дефектов. Состоят из плёнкообразователей, наполнителей и дешёвых природных пигментов и небольших количеств растворителя. Наносятся на предварительно загрунтованные поверхности, перед нанесением слоя краски. Рецептуры красок: плёнкообразующие вещества, растворители, разбавители, пигменты, наполнители. Водно-дисперсионные краски. Формирование лакокрасочного покрытия. Укрывистость - способность пигментов делать невидимой поверхность, на которую наносится лакокрасочный материал, т. е. способность создавать непрозрачное покрытие. Укрывистость выражается массой пигмента, приходящегося на единицу укрываемой поверхности (г/м2 или кг/м2). Чем больше укрывистость пигмента, тем меньше его расход и, следовательно, дешевле лакокрасочное покрытие. Способность пигмента укрывать поверхность определяется явлениями отражения и поглощения света частицами пигмента. Для определения укрывистости используют несколько методов. Один из них – визуальный, с использованием чёрно-белой шахматной доски. Сущность его заключается в нанесении ЛКМ на стеклянную пластинку до тех пор, пока при наложении её на шахматную доску перестанут различаться чёрные и белые квадраты. Зная массу ЛКМ, его состав и площадь пластинки, рассчитывают укрывистость пигмента , m0 – масса неокрашенной стеклянной пластинки, г m1 – масса окрашенной пластинки, г S – площадь пластинки, мм2. Явление тиксотропии. Растворы высокомолекулярных соединений имеют некоторые особенности из-за больших размеров их молекул. Перешедшие в раствор молекулы под действием межмолекулярных сил образуют ассоциаты. С увеличением концентрации растворов полимеров, сокращается расстояние между макромолекулами, число ассоциатов растёт и возникают молекулярные сетки. Это явление называется структурированием раствора. В результате структурирования увеличивается вязкость. Особенностью этих растворов является зависимость вязкости от интенсивности и продолжительности перемешивания. При размешивании структурированных растворов происходит частичное разрушение ассоциатов и вязкость снижается. После прекращения перемешивания прежняя вязкость восстанавливается. Это явление называется тиксотропией. Свойство тиксотропии имеет большое значение при нанесении ЛКМ на поверхность. При подготовке краски и покраске вязкость уменьшается, и краска хорошо распределяется по поверхности. Оставаясь в покое, слой краски густеет и краска не стекает по вертикальной поверхности. В зависимости от природы растворителя и полимера тиксотропия проявляется в разной мере. Иногда её усиливают специальными добавками. Технология производства эмали и водно-дисперсионной краски. [Л 5] – 11,12 неделя

Технологический процесс получения эмали состоит из следующих стадий: 1. Приготовление пигментной пасты (замес) 2. Диспергирование (перетир) 3. Составление красок и эмалей 4. Очистка и фасовка Тема 9 - Моторные масла

Показатели качества моторных масел. Методы контроля. Рецептуры масел. Технология производства. [Л 4] – 13 неделя

Тема 10 - Охлаждающие жидкости

Показатели качества охлаждающих жидкостей. Зависимость температуры замерзания водных растворов этиленгликоля от состава раствора. Компоненты рецептуры. Технология производства. [Л 9] – 14 неделя

Тема 11 - Порядок постановки на производство продукции бытовой химии

Задачи подразделений предприятия при освоении производства препаратов бытовой химии. [Л 9] – 15 неделя

Список литературы

Основная:

1 , , Ковалёв синтетических моющих средств. – М. : Легпромбытиздат, 1998

2 Косметическая химия. – М. : Мир, 1999

3 М., Петренко производства синтетических моющих средств. – М. : Химия, 1996

4 Смазки и родственные продукты. – М. : Химия, 1998

5 , Фомичёва лаков и красок. – М. : Химия, 1990

Дополнительная:

6 , Зайченко -активные вещества. – Ленинград: Химия, 1988.

7 Бытовая химия. Информационно - аналитические журналы. НПАО «Росса» г. Пермь.

8 Плетнёв -гигиенические моющие средства. – М. : Химия, 1990

9 Химические средства в быту и промышленности. – Л. : Химия, 1979.