Фосфаты. Мифы и реальность
+7 (495) 770-89-45
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Главная задача профессиональной, или как ее называют в Европе, промышленной стирки — отстирать белье. Не просто постирать, а именно отстирать. Это и есть суть профессиональной стирки. Разница понятна всем — важен не процесс, а результат. Результат, который почувствует и увидит пассажир поезда, пациент больницы, постоялец гостиницы. Как же достичь необходимого результата? Секреты вроде бы известны всем: многочисленные советы давали и продолжают давать профессионалы и любители, эксперты и домохозяйки. В этой ситуации порой сложно сделать верный выбор по вопросу чем стирать: новомодными жидкими средствами или традиционными порошками, а если порошками, то фосфатными или бесфосфатными. Большую помощь в подготовке данной статьи оказала беседа с одним из самых авторитетных специалистов отрасли, доктором технических наук, профессором Андреем Андреевичем Агеевым. Главной темой разговора была, конечно же, эффективность стирки.

Понятие эффективности стирки слишком растяжимо и субъективно. С одной стороны, — это чистая экономика: количество потребляемой воды, электроэнергии, химических препаратов. С другой — это чистое белье. Компромисс невозможен — белье должно быть чистым. Добиться этого очень просто — достаточно воды и стирального порошка. Так почему же результат стирки не всегда одинаков?

Очень многое зависит от нюансов, а именно от входящих в состав порошков компонентов. Умение производителей составить правильную рецептуру сродни искусству шеф-повара. Задача — найти оптимальное сочетание поверхностно-активных веществ (ПАВ), щелочных и комплексообразующих компонентов, отбеливателей и специальных добавок, а также создать условия для их работы. Самые оптимальные условия обеспечивают фосфаты, а точнее триполифосфат натрия (Na5P3O10), который:

  • Связывает ионы щелочноземельных металлов и железа в комплексные соединения, растворимые в воде, существенно снижая тем самым жесткость воды, что усиливает моющее действие ПАВ и снижает расход стирального порошка.
  • Переводит нерастворимые кальциевые соли жирных кислот в раствор, благодаря чему фосфорсодержащие моющие средства предотвращают образование накипи на нагревательных элементах стиральных машин.
  • Выполняет функцию антиресорбента, предотвращая повторное осаждение загрязнений на ткань, удерживая их в моющем растворе в диспергированном состоянии.
  • Расщепляет пигментные загрязнения.

Достоинства фосфатов этим не исчерпываются. Сергей Тарасов, главный технолог одного из ведущих химических предприятий России ОАО «Химпром» (г. Новочебоксарск) десятки лет связан с разработками препаратов на основе фосфора.

Сергей Тарасов

Его мнение однозначно: «Фосфаты умягчают воду и регулируют pH среды, способствуют возрастанию общей моющей способности путем регулирования щелочности среды и уменьшения вторичного отложения загрязнений. Они предохраняют ткань от посерения за счет повышения действия карбоксиметилцеллюлозы. Кроме того фосфаты натрия проявляют значительный синергизм (комбинированное действие веществ, при котором суммированный эффект превышает действие, оказываемое каждым компонентом в отдельности — Примечание автора) в смеси с большинством анионоактивных ПАВ. Доказана и самостоятельная моющая способность неорганических фосфатов».

Все очевидно. Тогда почему же не утихают споры вокруг фосфорсодержащих порошков, которые на протяжении десятилетий верой и правдой служат людям? В чем их обвиняют? Оказалось, они пагубно влияют на экологию водоемов и вызывают их зарастание сине-зелеными водорослями, которые подавляют все живое.

«Меню» для стирки на любой вкус

О борьбе за экологию лучше всех, по-моему, сказал Лев Федоров, доктор химических наук, президент союза «За химическую безопасность»: «Если про экологию вспоминают, значит, это кому-нибудь нужно. Водоемы цветут не только из-за фосфатов в порошках. Главная причина — удобрения, используемые в сельском хозяйстве. Вполне возможно, что ажиотаж вокруг фосфатов связан с конкурентной борьбой промышленных предприятий. А экология здесь может выступать лишь в идее дополнения, как красивая брошка на груди у дамы».

На самом деле, идею могут скомпрометировать две вещи: большие деньги или честные заблуждения. За экологическими войнами, как правило, стоят большие деньги. Один из самых удачных «экологических» проектов называется «озоновая дыра»: скандал вокруг фреона, который был представлен разрушителем озонового слоя. Сейчас всем хорошо известно, что это была тщательно спланированная акция по вытеснению конкурентов с рынка. Буря утихла, когда крупнейшие мировые компании заключили между собой договор по нормам использования фреона. От этого пострадало немало производителей, в том числе российских. Выводы можете делать сами: если есть деньги и доступ к средствам массовой информации, народ можно убедить в чем угодно. А если не убедить, то, по крайней мере, посеять сомнения.

В борьбе с фосфатными порошками используются те же технологии. Судите сами, на разработку бесфосфатных порошков на базе цеолитов в Германии было истрачено 500 миллионов немецких марок. Патент был выдан в 1973 году, а массовое производство было запущено только через девять лет.

Ради чего же были потрачены такие большие деньги? Ларчик открывается просто: количество месторождений фосфора в Евразии ограничено и ни одно из них не находится на территории цивилизованной Европы. Закупать сырье в третьих странах — значит поддерживать их экономику и попадать в сырьевую зависимость, а это, понятно никому никогда не нравится.

Оправдались ли затраты и ожидания? Похоже нет. Результаты, мягко говоря, не впечатляют:

  • Низкая выполаскиваемость остатков порошка из ткани, что делает ее грубой.
  • Низкая моющая способность.
  • Повреждение тканей и их окраски.
  • Невозможность использования для стирки детского белья.
  • Высокая дозировка (в 2-3 раза выше, чем у фосфатных порошков).
  • Образование опасной щелочной пыли в воздухе прачечных.
  • Раздражение кожи персонала прачечных.

Вот мнение К. Королева, Начальника Испытательного центра, Руководителя Органа сертификации: «Системы, основанные на бесфосфатных нерастворимых цеолитах, панацеей не стали, и век их был не долог. Дело в том, что ключевое слово здесь — «нерастворимые». И у этой «медали», как и у всех других, две стороны. Не растворяясь, цеолиты не сливаются с мыльной водой в водоемы, но, что не здорово, и не вымываются из структуры тканей, и, накапливаясь, делают их грубыми». От себя добавлю, что экспертам Ростеста известен случай практически поголовной аллергической реакции пассажиров одного поезда железной дороги на постельное белье, постиранное, как оказалось, цеолитными порошками.

Что же происходит сегодня и каково будущее стиральных порошков? Некоторые объявили экологически опасными теперь уже и цеолиты и «изобрели» безвредные слоистые силикаты. Мягко говоря, выглядит странно: ведь цеолиты — это те же силикаты, а силикаты — класс наиболее распространённых минералов, которые слагают более 75% земной коры.

Многие химики вообще уверены, что никаких революционных событий в мире стиральных порошков не происходит, так как современные порошки содержат в основном одни и те же вещества. Химия — довольно консервативная наука, и на какие бы ухищрения не пускались специалисты фирм-производителей, все равно, например, самыми сильными отбеливателями и в третьем тысячелетии останутся хлор да перекись водорода. Поэтому рекламные заклинания о необычайных свойствах порошков оставим на совести изготовителей. Основная характеристика порошков — их моющее действие — зависит в сущности, от тщательности подбора и смешивания компонентов и их химической чистоты.

Поставка сырья

Крупнейшие же компании ведут разработки нового, уже третьего поколения, порошков. Результатов надо подождать еще несколько лет, по публичному заявлению разработчиков, до 2012 года.

Производство порошков

Так стоит ли чего-то ждать? И чем стирать до наступления светлого будущего? Домохозяйка решает этот вопрос сама в зависимости от своих убеждений или заблуждений. Точно также, как она решает вопрос о достоинствах кофе без кофеина, пива без алкоголя, искусственных цветов и синтетических шуб. Профессионалам ждать нельзя, работу ведь не остановишь, да и нет необходимости. Как сказала Руководитель НИЦБЫТХИМ Инна Булыгина «заменить фосфаты нечем». Точно такое же мнение высказал в своем выступлении на конференции «Актуальные проблемы предприятий химической чистки и прачечной» Иржи Кепл, консультант-технолог компании «Procter & Gamble»: «Бесфосфатная рецептура неприменима к профессиональному использованию: после стирки в бесфосфатном моющем растворе цеолитные составляющие осаждаются на обрабатываемых изделиях, что при многократных обработках сокращает срок службы ткани. Установлено, что жизнь белья, обрабатываемого по бесфосфатной технологии, короче на 60%». Г-н Кэпл имеет 25-летний опыт работы в области разработки новых технологий и продуктов для профессиональных прачечных, поэтому оспаривать его мнение очень сложно.

Упаковка готовой продукции

Для того чтобы расставить все точки над «и» я встретилась с профессором Агеевым, заведующим кафедрой «Химические технологии в сервисе» ведущего профильного российского ВУЗа. Его мнение оспорить просто невозможно: ведь мало кто из российских ученых имеет такой огромный теоретический и практический опыт разработки и создания препаратов для индустрии чистоты.

— Андрей Андреевич, как Вы оцениваете роль фосфатов при стирке?

— Очень положительно оцениваю. По двум причинам. Первое, фосфаты, которые применяются в рецептурах моющих средств, обладают собственной моющей способностью. Можно строить догадки, почему это происходит, но факт остается фактом. Поэтому чистые фосфаты, как моющие средства, в свое время имелись на полках магазинов. Второе, это их роль в теории моющего действия, а точнее в оптимизации составов моющих средств. Всеми признано, что эта роль заключается в связывании ионов тяжелых металлов. Если бы эти ионы не были связаны фосфатами, они связали бы ПАВы, особенно анионоактивные, и выпали бы с ними в осадок.

— Какую цель преследовали создатели бесфосфатных моющих средств, если фосфаты так хороши?

— Мотивация замены фосфатных порошков была ошибкой. В 60-70 годы, когда начались поиски альтернативы фосфатам, под действием так называемых зеленых, считалось, что стоки от бытовой стирки затем стекают в природные водоемы. Существовала гипотеза, что это приводит к их засорению, и в конечном итоге к уничтожению взаимоотношений между микроорганизмами, флорой, фауной, которые имеются в природных условиях.

Эта идея в принципе была ошибочной, спекулятивно представленной, поскольку бытовая стирка никоим образом не может дать такое количество фосфатов в сточных водах, чтобы засорились какие-либо водоемы. Засорение и отравление в Европе происходило, но за счет тех миллионов тонн фосфатных удобрений, которые вывозились на поля, а затем с дождевой водой попадали в открытые водоемы. Вот это истинная причина, в свое время приведшая к тому, что многие водоемы оказались безжизненными.

— Верно ли утверждение, что в нашем климате проблема зарастания водоемов неактуальна?

— Водоем живет своей жизнью, своими годичными и суточные циклами, и циклы эти зависят от климата. В частности от того, замерзает он или нет. Самое главное, есть ли сам факт и где причина засорения водоемов. Причин может быть множество. В основном это, конечно, антропогенная деятельность, антропогенное давление человека, но и в этом плане бытовые стоки оказывают достаточно мизерный эффект.

Что же касается городских прачечных и крупных предприятий, то они либо имеют свои собственное оборудование для очистки сточных вод, либо очищают сточные воды на городских водоочистительных сооружениях.

— Оправдала ли себя, с Вашей точки зрения, идея замены фосфатных порошков?

— С моей точки зрения поиски бесфосфатных моющих средств окончились не с тем результатом, на который рассчитывали разработчики при начале работ. Дело в том, что имеются различные неорганические и органические вещества, которые также могут связывать те же самые ионы тяжелых металлов. Но эти средства либо дороги, как, например, комплексоны, либо обладают побочными действиями, как цеолиты. Поскольку цеолиты — это природные силикаты, активизированные тем или иным способом, они нерастворимы, поэтому в любом случае остаются при стирке на белье, а затем при эксплуатации вызывают повреждения текстильных волокон.

Профессор Агеев и автор статьи

— Андрей Андреевич, был ли у Вас опыт разработки альтернатив традиционным фосфатным порошкам?

— В конце 70-х годов, когда кампания по бесфосфатным порошкам дошла до России, то министерство поручило разработку стирального порошка такого типа. Я был руководителем группы, которая разрабатывала как раз этот порошок. Должен сказать, что мы получили рецептуру бесфосфатного стирального порошка, который обладал хорошей моющей способностью, но его стоимость была такова, что в рыночных условиях он был бы неконкурентоспособен по сравнению с тривиальными порошками.

— Как Вы оцениваете перспективы разработки новых моющих средств?

— Законченной теории растворов нет. Поэтому, к сожалению, утверждать и количественно строить теорию моющего действия сейчас еще достаточно преждевременно. В этой связи следует приветствовать различные попытки создания моющих средств. Но у любого моющего средства существует два основных критерия эффективности. Первое, — это чисто химическая эффективность, т.е насколько обеспечивается качество стирки, а именно удаление загрязнений. Второе, — это экономическая эффективность, т.е. сколько стоит порошок и какое качество обеспечивает.

До настоящего времени найти замену фосфатам по цене и качеству не удалось. По эффективности фосфаты превосходят другие химические компоненты. Поэтому говорить о том, что фосфатные моющие средства — это вчерашний день, или о том, что цеолиты спасут мир — для этого нет никаких оснований.

— То есть профессиональная прачечная должна оценивать моющие средства только по формуле «цена + качество»? Насколько субъективен может быть выбор профессионала?

— Профессиональная прачечная должна прежде всего заботиться о моющей способности средства и наличии полного комплекта разрешительных документов. Профессионал субъективен только в одном — если он привык к чему-то, то вряд ли будет переходить на другое средство, если его устраивает качество. Однако, если профессионал будет целый день работать с порошком или другим моющим средством, то помимо цены и качества его требование — это удобство в применении этого порошка на производстве и условия работы с ним. Ну, например, если с очень хорошим порошком надо работать только в противогазе, то, конечно, никто работать с ним не захочет.

— Какие моющие средства, с Вашей точки зрения, наиболее удобны для профессионалов?

— Давно известно, что жидкие моющие средства, как и другие жидкие химикаты удобнее использовать в промышленной технологии, потому что они легче дозируются, перемещаются за счет насосов и трубопроводов, и на производстве с ними работать интереснее. При этом качество жидких средств в большинстве ниже качества порошкоообразных. И это основной аргумент, который сдерживает распространение жидких моющих средств.

— Андрей Андреевич, Вам бы было интересно принять участие в разработке новых эффективных моющих средств?

— У нас на кафедре создана проблемная лаборатория, которая занимается вопросами теории моющего действия и соответственно разработкой технологии моющего действия. А технологии моющего действия — это как раз моющие средства. Мы готовы взяться за разработку новых моющих средств. Задача лаборатории — создавать новые продукты, рецептуры. Вопросы производства должны решаться с инвестором. Инвестор ориентирует нас на производство, где он сможет в дальнейшем разместить наши технологии.

— Есть ли у Вас в данный момент конкретные предложения о сотрудничестве?

— От компании «Универсал» поступило предложение о разработке серии препаратов с привязкой к производственным мощностям чешского завода «ФОСФА». В августе прошлого года мы посетили завод и провели трехсторонние переговоры. К настоящему времени уже готовы пробные партии новых препаратов, идут их испытания. Научный и производственный потенциал завода «ФОСФА» очень высок, поэтому надеюсь, что эта работа будет интересной и результативной.

Романова Ирина