В этой статье мы продолжаем тему комплексообразователей в рецептурах моющих средств. Рассмотрим другую химию – органические фосфонаты, которые выступают как прекрасные комплексообразователи и диспергаторы.
Мы работаем с органическими фосфонатами, синтезируемыми итальянской компанией BOZZETTO GROUP. Компания BOZZETTO – очень интересный и заслуженный наш партнер. Их бизнес был основан как семейный в 1919 году, и в прошлом году компания праздновала своей 100-летие. В Европе Bozzetto очень известны как лидер в производстве нафтален сульфированных полимеров и органических фосфоновых кислот. Сейчас компания выпускает продукты в 3-х направлениях: текстильно-вспомогательные вещества, добавки для строительства и функциональная химия. Начало нашего партнерства с Bozzetto датировано 2006 годом.
BOZZETTO предлагает нам два брэнда органических фосфонатов:
SEQUION – органические фосфоновые кислоты и их соли, обладающие функциями комплексообразователей. В перечне SEQUION мы насчитываем 19 продуктов: HEDP – ATMP – EDTMP – DTPMP, а также смеси (подробную тех информацию можем предоставить дополнительно)
HYDRODIS – модифицированные фосфоновые кислоты в полимерной форме, выполняют функцию комплексообразователя + диспергатора в рецептурах моющих средств. В перечне HYDRODIS мы насчитываем 16 продуктов (подробную тех информацию можем предоставить дополнительно).
Что представляют собой органические фосфонаты с химической точки зрения?
Их химическая структура характеризуется наличием в молекуле двух или более фосфоновых групп – C-PO3H2
Эта молекулярная структура органических фосфонатов с С-Р связью в сравнении с Р-О-Р связью полифосфатов, придает экстремально высокую гидролитическую стабильность, что делает фосфонаты стабильными в сильно щелочных фазах и благодаря чему можно избежать выделения в окружающую среду биодоступного фосфора, ответственного за известные процессы эутрофикации.
Основные свойства органических фосфонатов SEQUION и HYDRODIS:
1) Эффект Тресхольда – ингибирование осаждения в супернасыщенных растворах (CaCO3, CaSO4), то есть продукт уже в нестехиометрической области способен связывать ионы Ca+. Продукт препятствует росту кристаллов CaCO3, изменяя их структуру с игольчатой формы в форму кости, аморфные частицы больше не прилипают к поверхности, благодаря чему образование накипи, налета и т.п. больше не происходит, либо существенно уменьшается.
Игольчатая форма CaCO3 c фосфонатами с Hydrodis кристаллов из супернасыщенного р-ра
2) Комплексообразование – фосфоновая функциональная группа имеет 2 отрицательных заряда. Эта биофункциональность дает возможность фосфоновой группе хелатировать ионы металлов без поддержки других атомов в молекуле.
– Данное свойство приводит к образованию олигомерных комплексов в разбавленных растворах;
– в сильно окислительной среде фосфонаты более стабильны и образуют более сильные комплексы
3) Дефлокуляция – проявляет стабилизационный эффект в коллоидных суспензиях 4) Ингибиторы коррозии – защищает металлические поверхности при контакте с жидкостями. 5) Устойчивость к гидролизу – не распадается в водных растворах даже при экстремальных рН и температурных условиях.
Свойства ингибирования коррозии и эффект Тресхольда на различных качественных уровнях также присущи и полифосфатам. Однако в водных растворах полифосфаты растворяются быстро, до ионов ортофосфатов, в результате чего происходит потеря желаемых свойств.
Подытоживая, органические фосфонаты выполняют следующие функции:
∙ удерживают ионы металлов в растворе, таким образом защищают функциональность ПАВ и предохраняют от образования накипи;
∙ увеличивают щелочность;
∙ выступают буфером РН;
∙ эмульгируют маслянистые и жирные частицы грязи;
∙ предотвращают проблемы повторного осаждения грязи на поверхность.
В чем же разница при выборе продукта для своей рецептуры из серии SEQUION или HYDRODIS
Продукты SEQUION представляют собой органические фосфоновые кислоты и их соли в чистом виде, и выполняют главным образом функцию комплексообразователя в рецептурах моющих средств.
Среди SEQUION серии есть продукты, которые обладают улучшенными свойствами, и мы хотели бы их выделить, например, SEQUION CLR.
SEQUION CLR характеризуется превосходными комплексообразующими свойствами, отличные характеристики даже в случае высокой магниевой жесткости воды. Однако основной его бонус в том, что продукт был синтезирован Bozzetto в 2005 году, как решение для стабилизации хлора и взаимодействия с веществами, способствующими высвобождению хлора, такими как натрий гипохлорит, гипохлорит кальция, хлороизоцианурат. Также продукт удобен в обращении, прекрасно растворяется в щелочных растворах (до 50% NaOH). Хорошо совместим с четвертичными аммониевыми основаниями. И, безусловно, продукт полностью биоразлагаем.
Продукты HYDRODIS – это фосфоновые кислоты и их соли в полимерной форме, благодаря своей «химии» продукты обладают доп. свойствами и преимуществами. Вся серия Hydrodis запатентована. Продукты были разработаны Bozzetto в 2013 году. Благодаря своей химической структуре и полимерной форме в дополнение к комплексообразующим свойствам, HYDRODIS являются еще и превосходными диспергаторами.
В моющем средстве HYDRODIS:
– создает дисперсию;
– диспергирует грязь;
– диспергирует неорганические частицы;
– устойчив в сильно щелочной среде;
– работает как ингибитор образования накипи благодаря эффекту Тресхольда; – работает как диспергатор к CaCO3;
– может полностью заменить комплексообразователи в рецептуре – экономичный (!!); – не имеет примесей полифосфатов и обладает предельно низким содержанием фосфора.
HYDRODIS особенно хорош в следующих рецептурах:
А.- средства для посудомоечных машин
Позволяет полностью заменить EDTA в готовом средстве. С концентрацией применения в 7 раз (!!) меньшей чем EDTA, позволяет сохранить ту же эффективность готового средства. По количеству ввода Hydrodis (стандартная рецептура средства для посудомоечных машин) требуется наполовину меньше в сравнении со стандартными фосфонатами (HEDP) для при этом моющая способность на прежнем уровне в некоторых случаях увеличивается.
B.- средства для автоматической стирки
Самое важное здесь – это то, что HYDRODIS совместим с энзимами.
Энзимы незаменимы в рецептурах, когда нам нужно удалить протеиновые загрязнения. Однако это очень чувствительные продукты. Энзимы не могут использоваться в больших количествах и очень плохо совмещаются со стандартными комплексообразователями.
HYDRODIS наоборот улучшает активность энзимов благодаря тому, что механизм контроля жесткости воды у этого продукта абсолютно отличается от стандартных хелатов. Также сам Hydrodis обладает способностью ослаблять электростатическое взаимодействие между волокном ткани и грязью, тем самым способствуя удалению протеиновых загрязнений.
C.- базовые средства для очистки твердых поверхностей
Плюсы применения HYDRODIS:
– создает синергетический эффект со стандартными комплексообразователями; -ПАВ –бустер, увеличивает моющую способность ПАВ посредством уменьшения неорганической связи между поверхностью и загрязнениями.
– продукт с предельно уменьшенным содержанием фосфора в готовых рецептурах, по сравнению с другими продуктами на основе фосфора, тем не менее без потери эффективности свойств; Дополнительно, из серии Hydrodis мы хотим выделить два потенциально интересных, как нам кажется, для нашего рынка, продукта, свойства которых нацелены на решение определенных конкретных задач:
1. HYDRODIS® WP 56/N – это продукт, который стабилизирует перекись водорода даже в щелочных условиях и при высоких температурах!!!! В отличии от классических фосфонатов, HYDRODIS® WP 56/N обеспечивает хорошую стабилизацию H2O2 даже при высокой температуре, где 1% HEDP уже не работает.
2. HYDRODIS WP 4837 BIO – это биоразлагаемый полимер-диспергатор, специально разработанный для применения в моющих средствах в качестве ингибитора образования карбонатной накипи, диспергатора грязи, подходит для eco-label рецептуры.
Вообще, биоразлагаемые сахарные полимеры – это комплексообразователи нового поколения. Эти продукты совместимы со всеми стандартными компонентами, устойчивы в высокощелочной среде, стабильны в перекиси водорода. Одновременно с этим полностью биоразлагаемы (более 60%) и экодружелюбны.
В целом, чем нам нравятся продукты BOZZETTO, кроме их вышеперечисленной функциональности
Bozzetto, как и все компании с устойчивым развитием, смотрит в будущее и не остается в стороне о заботе об окружающей среде и в соответствии к требованиям современного мира к производителям химических продуктов.
Безусловно, эта компания поддерживает все программы по эко-устойчивости, которые охватывают разные задачи, как-то: снижение вредных выбросов в атмосферу и сточные воды, использование электрической энергии из возобновляемых источников, поиск и выбор наиболее неисчерпаемого и эффективного сырья.
Однако, кроме общепризнанных европейских требований, BOZZETTO поставило себе ряд целей в качестве собственного вклада по охране окружающей среды, и данный подход не может не вызывать уважения:
1.– предельное снижение содержания формальдегида во всех выпускаемых продуктах. Все понимают, что формальдегид – это биологическое соединение, природный феномен, и полностью исключить его невозможно. Формальдегид самопроизвольно вырабатывается всеми живыми организмами и присутствует во многих различных продуктах питания (в яблоках содержится до 20 мг/кг, в лобстерах до 100 мг/кг), а также самопроизвольно высвобождается из растительного мира (леса нашей планеты глобально высвобождают до 10 млн т за год). Тем не менее, это меньше 1% от общего количества выбросов, производимых индустриально. Команда R&D BOZZETTO приложили максимум усилий и создали продукты с уровнем формальдегида ниже 20 ppm; а это в 50 раз меньше уровня, который определен сводом правил по содержанию формальдегида и его концентраций (0,1% – 1000 ppm).
2. Второй целью «зеленой философии» BOZZETTO является разработка компонентов, снижающих ХПК (химическое потребление кислорода), количество кислорода, необходимого для расщепления химических компонентов в сточных водах.
3. – использование натурального химического сырья: ярким примером которого является эффективное использование полимеров на основе тростникового сахара. Все продукты, которые были отмечены в этой статье имеют стабильно высокое качество продуктов, а также высокую степень их очистки, что не раз было отмечено и вами при внедрении продуктов в свои рецепты.