Кондиционер для белья

<час />

История

Кондиционер для белья - это жидкий состав, который добавляют в стиральные машины во время цикла полоскания, чтобы одежда стала приятнее на ощупь. Эти продукты действуют путем нанесения на ткань смазывающих химикатов, которые делают ее более мягкой, уменьшают статическое электричество и придают свежий аромат. Первые смягчители ткани были разработаны текстильной промышленностью в начале двадцатого века. В то время процесс, который использовался для окрашивания хлопковых волокон, оставлял их на ощупь жесткими. В начале 1900-х годов были разработаны препараты, известные как смягчители хлопка, чтобы улучшить ощущение этих волокон после окрашивания. Типичный кондиционер для хлопка состоит из семи частей воды, трех частей мыла и одной части оливкового, кукурузного или таллового масла. С достижениями в области органической химии были созданы новые соединения, которые могли более эффективно смягчать ткань. Эти улучшенные составы вскоре попали на коммерческий рынок.

К 1960-м годам несколько крупных маркетологов, включая Procter and Gamble, начали продавать жидкие композиции для смягчения тканей для домашнего использования. Популярность этих продуктов резко возросла в течение следующего десятилетия, поскольку производители разработали новые составы, которые обеспечивали улучшенную мягкость и более привлекательные ароматы.

Несмотря на растущую популярность, смягчители ткани страдали одним серьезным недостатком:химические вещества для смягчения ткани несовместимы с моющими средствами, и поэтому их нельзя добавлять в стиральную машину, пока все моющее средство не будет удалено во время цикла полоскания. Первоначально это ограничение требовало от потребителя дополнительного похода к стиральной машине, если он хотел смягчить свою одежду. В конце 1970-х производители нашли способ обеспечить смягчение ткани в формате листа сушилки. Эти листы обладают некоторыми преимуществами смягчителей ткани, но дают дополнительное удобство, поскольку их можно добавлять в сушилку вместо цикла стирки и полоскания. Однако, несмотря на то, что листы сушилки сегодня очень популярны, жидкие смягчители все еще широко используются, поскольку они более эффективны.

В 1990-х годах производители, заботящиеся об окружающей среде, начали тестировать маркетинговые ультра-концентрированные составы. Эти «ультра» составы сконструированы таким образом, что нужно использовать только около четверти продукта, и поэтому они могут быть упакованы в контейнеры меньшего размера. Однако воспринимаемая ценность для потребителя ниже, потому что продукта меньше, а цена выше. Еще неизвестно, добьются ли эти ультраконцентраты успеха на сегодняшнем рынке.

К концу 1990-х годов годовые продажи жидких кондиционеров для белья в Соединенных Штатах достигли примерно 700 миллионов долларов (в супермаркетах, аптеках и магазинах товаров широкого потребления). Для сравнения:листы сушилки продаются на сумму около 400 миллионов долларов в год. Крупные производители, такие как Procter and Gamble (Downy) и Lever Brothers (Snuggle), доминируют примерно на 90% доли рынка, в то время как на бренды частных торговых марок приходится оставшиеся 10%.

Дизайн

Химики-разработчики продуктов создают кондиционеры для белья, которые разработаны с учетом ряда конкретных маркетинговых требований. Во-первых, составы должны обладать разнообразными характеристиками, желаемыми потребителями, такими как превосходная мягкость, улучшенное скольжение железа, уменьшенное образование морщин во время цикла стирки, улучшенное удаление морщин после стирки, лучшее сохранение цвета и улучшенная защита от пятен. Кроме того, формулы должны быть безопасными в использовании, экологически чистыми, эстетичными и экономичными. Химики используют техническую оценку в сочетании с тестированием потребителей для разработки эффективных и доступных по цене рецептур.

Сырье

Кондиционирующие вещества

Ранние формулы смягчителей ткани представляли собой относительно простые дисперсии жирных веществ, которые откладывались на волокнах ткани после стирки. Одним из наиболее часто используемых ингредиентов был дигидрированный диметиламмонийхлорид таллового жира (DHTDMAC), который принадлежит к классу материалов, известных как четвертичные аммониевые соединения или кватернизованные соединения. Этот вид ингредиентов полезен, потому что часть молекулы имеет положительный заряд, который притягивает и связывает ее с отрицательно заряженными тканевыми волокнами. Это зарядовое взаимодействие также помогает рассеять электрические силы, ответственные за статическое сцепление. Другая часть молекулы имеет жирную природу и обеспечивает скольжение и смазку, что делает ткань мягкой.

Хотя эти четверки действительно очень эффективно смягчают ткань, они также могут сделать их менее впитывающими. Это проблема для некоторых предметов стирки, таких как полотенца и подгузники. Чтобы решить эту проблему, в современных составах четвертичные соединения используются в сочетании с другими более эффективными ингредиентами. Эти новые составы имеют несколько более низкую субстантивность по отношению к ткани, что снижает вероятность их нарушения водопоглощения.

Одним из новых классов материалов, используемых сегодня в составах смягчителей ткани, является полидиметилсилоксан (ПДМС). Силоксан - это жидкость на основе силикона, которая обладает способностью смазывать волокна, улучшая их смягчение и облегчая глажение. Другие силиконы, используемые в пластификаторах, включают силиконы с аминогруппами, силиконы с амидными функциональными группами и силиконовые камеди. Эти производные силикона модифицированы, чтобы сделать ткань более прочной и значительно улучшить ее ощущение.

Эмульгаторы

Кондиционирующие ингредиенты, используемые в смягчителях тканей, обычно не растворяются в воде из-за их маслянистой природы. Следовательно, для образования стабильной смеси в формулу необходимо добавить химикат другого типа, известный как эмульгатор. Без эмульгаторов смягчающая жидкость разделилась бы на две фазы, как это делает заправка для салата с маслом и уксусом.

В составах смягчителей ткани используются три типа эмульгаторов:микроэмульсии, макроэмульсии и эмульсионные полимеры. Макроэмульсии - это кремообразные дисперсии масла и воды, похожие на лосьоны для рук или кондиционеры для волос. Молекулы эмульгатора окружают капельки гидрофобного масла или силикона и позволяют им диспергироваться в воде. Микроэмульсия химически похожа, но она создает частицы масла, которые настолько малы, что свет проходит вокруг них. Таким образом, микроэмульсия отличается своей чистотой и прозрачностью в отличие от молочно-белого цвета. Кроме того, одним из преимуществ микроэмульсии является то, что частицы силикона настолько малы, что фактически проникают в волокна, в то время как макроэмульсии осаждаются только на поверхности волокна. Третий тип, эмульсионные полимеры, создают дисперсии, похожие на макроэмульсию. В этой системе не используются настоящие эмульгаторы для суспендирования и растворения масляной фазы. Вместо этого эмульсионные полимеры создают стабилизированную сеть молекул, которая удерживает крошечные капельки силикона, как рыба, пойманная в сеть.

Эмульгирующую систему, используемую в смягчителях, необходимо тщательно выбирать, чтобы обеспечить соответствующий уровень осаждения на ткани. Обычно используется смесь неионных эмульгаторов (не имеющих заряда) и катионных эмульгаторов (имеющих положительный заряд). Анионные поверхностно-активные вещества (которые имеют отрицательный заряд) используются редко, потому что кондиционеры для ткани имеют положительный заряд, который может дестабилизировать анионную эмульсию.

Другие ингредиенты

Помимо кондиционирующих агентов и эмульгаторов, смягчители тканей содержат другие ингредиенты, улучшающие их эстетический вид и обеспечивающие стабильность при хранении. Например, аромат и цвет добавляются, чтобы сделать продукт более приятным для потребителей. Кроме того, для обеспечения качества продукции используются стабилизаторы эмульсии и консерванты.

Эмульгаторы, а затем кондиционирующие ингредиенты добавляются в воду. Партию нагревают и перемешивают. Затем добавляются остальные ингредиенты.

Производственный
процесс

1. Предпочтительный метод производства жидких умягчителей включает нагревание ингредиентов вместе в одной большой емкости для смешивания. Смесительные баки должны быть изготовлены из высококачественной нержавеющей стали, чтобы предотвратить воздействие коррозионных агентов, входящих в состав смеси. Резервуар обычно снабжен кожухом с рубашкой, который позволяет циркулировать пар и холодную воду, поэтому температуру партии можно легко контролировать. Кроме того, бак оборудован миксером пропеллерного типа, который приводится в движение большим электродвигателем. Этот вид лопастей для смешивания обеспечивает высокий сдвиг, необходимый для правильного диспергирования ингредиентов.

   Первым этапом производственного процесса является наполнение бака указанным количеством воды. Сначала добавляется вода, потому что она действует как носитель для всех остальных ингредиентов. Используется деионизированная вода, потому что она не содержит ионов металлов, которые могут повлиять на производительность партии. Обычные составы могут содержать до 80-90% воды.

2. После добавления воды в резервуар начинается нагревание и перемешивание. Когда вода достигнет соответствующей температуры, добавляются эмульгаторы. Поскольку эти химические вещества представляют собой воскообразные твердые материалы, они добавляются при относительно высоких температурах (от 158 до 176TF [70-80 ° C]). Хотя порядок добавления зависит от конкретной формулы, обычно более эффективно диспергировать эмульгаторы перед добавлением менее растворимых в воде материалов. Эмульгаторы используются в диапазоне от 1 до 10%, в зависимости от конкретных выбранных химикатов.
3. Кондиционирующие ингредиенты, используемые в смягчителях, обычно не растворимы в воде, поэтому их добавляют в водную фазу после эмульгаторов. Для рецептуры типичной прочности используется около 5%. Для более концентрированных составов чаще используются уровни 10%. Когда используются смеси четвертичных и силиконов, силиконы используются в количествах от 0,5 до 1,5%.
4. Когда в рецептуре используются предварительно эмульгированные силиконы, они добавляются на поздних стадиях процесса, когда температура ниже и в партии меньше механического перемешивания. Если используются силиконы с более высокой молекулярной массой, которые не были предварительно эмульгированы, их необходимо добавлять в партию при высоких температурах и сильном перемешивании, чтобы обеспечить равномерное диспергирование капель силиконового масла.
5. Нагревание и перемешивание продолжаются до тех пор, пока партия не станет однородной. В этот момент холодная вода циркулирует по резервуару, чтобы снизить температуру. По мере охлаждения партии добавляются остальные ингредиенты, такие как консерванты, красители и ароматизаторы. Эти ингредиенты используются в гораздо более низких концентрациях, обычно не более нескольких процентов для ароматизаторов и менее 1% для консервантов и красителей. По завершении партии образец отправляется в лабораторию аналитической химии, чтобы убедиться, что он соответствует стандартам контроля качества для твердых веществ, pH и вязкости. Готовую партию можно перекачивать на линию розлива или хранить в резервуарах до тех пор, пока она не будет готова к наполнению.
6. Когда продукт готов к розливу в упаковку, он передается на автоматическую линию розлива. Пластиковые бутылки подаются на конвейерную ленту, которая переносит их под наливным патрубком. На разливочной головке имеется большой бункер, который удерживает состав и выгружает контролируемое количество, обычно устанавливаемое по объему, в бутыль. Заполненная упаковка продолжает движение по конвейерной линии к укупорочной машине, которая закрывает укупорочное средство и затягивает его. Наконец, наполненные бутылки упаковываются в картонные коробки и штабелируются на поддоны для отправки.

Контроль качества

Готовые составы более мягких тканей тестируются с использованием ряда различных протоколов. Простые лабораторные тесты используются для определения основных свойств, таких как pH, вязкость и процентное содержание твердых веществ. Эти тесты могут помочь подтвердить, что правильные ингредиенты были добавлены на соответствующих уровнях.

Другие, более строгие тесты проводятся, чтобы убедиться, что рецептура работает правильно. Одной из таких оценок является тест на водопоглощение, иногда называемый тестом на смачивание красителями. Эта процедура включает в себя бросание небольших кусочков обработанной ткани в воду и запись времени, необходимого для того, чтобы ткань погрузилась в воду. Это измерение проводится 10 раз для получения среднего результата.

Свойства против морщин можно оценить, попросив членов комиссии оценить образцы ткани перед тем, как их гладить. Их просят численно оценить количество складок между испытуемым образцом и образцом, обработанным смягчителем ткани. Тест на легкость глажки также проводится с участием обученных экспертов.

Эти испытания проводятся на образцах идентичных тканей с той лишь разницей, что одна ткань была обработана смягчителем, а другая - только с моющим средством. Наволочки из 100% хлопка используются для тестов на складывание и глажку, а махровые полотенца из 100% хлопка используются для оценки мягкости и водопоглощения. Образцы сушат в контролируемой среде при температуре 71,6 ° F (22 ° C) и относительной влажности 65% в течение 24 часов перед тестированием.

Будущее

Есть две области, связанные с формулой, которые повлияют на будущее кондиционеров для белья. Во-первых, это влияние ультраконцентратов на рынок. На момент написания этой статьи еще слишком рано говорить, будут ли они приняты потребителями. Вторая область связана с ролью, которую многофункциональность будет играть в будущем. По мере того как химики разрабатывают новые более эффективные ингредиенты, появляется все больше возможностей для получения дополнительных преимуществ, воспринимаемых потребителем. На рубеже тысячелетий новейшей тенденцией стали многофункциональные кондиционеры для белья. Эти новые продукты не только смягчают одежду, но и облегчают глажение, уменьшают складки в сушилке и обеспечивают защиту от пятен. И Lever Brothers, и Procter and Gamble извлекли выгоду из этой тенденции, создав новые составы, обеспечивающие множество преимуществ по уходу за тканью.

Наконец, производители могут обратиться к новым формам доставки, чтобы упростить использование умягчителей. Один из новых методов, представленных P&G в конце 1990-х, - это «пушистый мяч». Это многоразовая пластиковая сфера размером с теннисный мяч, наполненная жидким пухом и добавленная в стиральную машину в начале цикла. Мяч остается закрытым во время стирки, но вращение во время цикла полоскания запускает его, чтобы открыть и выпустить смягчитель. Для потребителей, у которых нет автоматического дозатора смягчителя на стиральных машинах, «пушистый шарик» избавляет их от необходимости добавлять жидкость на отдельном этапе. Другие инновационные дозирующие устройства, подобные этому, могут стать более распространенными, поскольку производители стремятся выделить свою продукцию среди конкурентов.

Где узнать больше

Периодические издания

Эно, Бенуа. «Свежий взгляд на смягчители ткани». Мыло и косметика (Июнь 2001 г.).

Турчик, Ричард. «Мягкие продажи:супермаркеты надеются, что новые составы смягчителей ткани и реклама помогут снизить долю рынка». Новости супермаркетов (21 августа 1995 г.).

Рэнди Шуэллер