EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

KM-8: Chemische Grundlagen des Lebens 251 251 Vollwaschmittel – Bleichmittel – Enzyme Nichtionische Tenside (Niotenside, Nonionics) Der Trend beim Waschen geht zu niedrigeren Waschtemperaturen. Niotenside (meist Fettalkoholpolyglycolether) sind auch bei niedriger Temperatur härteun- empfindlich und gut wasserlöslich. Ihre Bedeutung nimmt daher immer weiter zu. Die meisten Waschmittel enthalten heute Niotensid/Anionentensid-Kom- binationen. Dem Trend zu nachwachsenden Rohstoffen folgend werden heute auch zunehmend Zuckertenside produziert. Als hydrophobe Komponente dient ein Fettalkohol, als hydrophile ein Zuckermolekül. Moderne Vollwaschmittel Sie enthalten neben den Tensiden noch eine Reihe weiterer Stoffe, die Mengen- mäßig den Tensidanteil (15 – 30 %) übersteigen. Wasserenthärter bilden den Hauptteil der meisten Waschmittel und verhindern Kalkablagerung auf der Wäsche und die Kalkseifenbildung. Heute sind Zeolithe als Ionenaustauscher im Einsatz, die die Ca 2+ - und Mg 2+ -Ionen des harten Was- sers durch Na + -Ionen ersetzen (siehe Wasserhärte S. 45). Auf den Waschmittel- verpackungen werden Wasserenthärter unter der Bezeichnung Waschmittelauf- baustoffe ( „Builder“ ) angeführt. Zu diesen Aufbaustoffen zählen auch basische Stoffe wie Soda (Na 2 CO 3 ), das in Vollwaschmitteln einen für den Waschvorgang günstigen basischen pH-Wert einstellt und Vergrauungsinhibitoren wie Carboxy- methylcellulose, die ein Wiederansetzen des von der Faser abgelösten Schmut- zes verhindern. Seife wirkt schaumregulierend. Bleichmittel Farbstoffflecken lassen sich durch Tenside alleine nicht von der Faser ablösen. Daher enthalten Vollwaschmittel auch Bleichmittel, die die Farbstoffmoleküle durch Oxidation zerstören. Heute wird meist Natriumperborat verwendet. Es ist ein Reaktionsprodukt von Wasserstoffperoxid mit dem Natriumsalz der Borsäure, welches lagerstabil ist. Da das Bleichmittel erst bei Temperaturen über 60 °C wirkt, sind meist Bleichaktivatoren wie das TAED (Tetraacetylethylendiamin) zugesetzt. TAED reagiert schon bei niedrigeren Temperaturen mit Natriumperborat zu Per- essigsäure, die als eigentliches Bleichmittel wirkt. Natriumpercarbonat statt Na- trimperborat wird heute aus Umweltgründen (verringerte Borsalzbelastung der Abwässer) zunehmend eingesetzt. Seine schlechtere Lagerbeständigkeit (Zerfall beim Lagern in Sauerstoff, Soda und Wasser) wird heute durch Beschichten der Percarbonatkristalle verbessert. Enzyme Enzyme in Waschmitteln „verdauen“ schwer ablösbare Verschmutzungen. Prote- asen (Eiweißspalter) bauen eingetrocknete Eiweißflecken ab, Lipasen zerlegen Fettverschmutzungen, Amylasen bauen Stärke und Cellulasen Cellulose ab. Sie „verdauen“ damit Baumwolle oder ähnliche Gewebefasern, allerdings in ihrer Einwirkungszeit nicht die ganze Textilfaser, sondern nur kleine abgelöste Mikro- fasern, die in der Wäsche eine verblasste Farbwirkung bewirken. Dadurch kommt es zu einer Verbesserung des Farbeindruckes. Enzyme sind aber nicht mit Bleich- mitteln kombinierbar, da sie von diesen zerstört werden. Da Enzyme allergische Reaktionen bewirken können, werden sie heute als Enzym-Prills (kleine Kügel- chen) zugegeben, die sie erst nach Auflösen der Schutzschicht freisetzen. Das intensive Weiß der Wäsche wird durch optische Aufheller bewirkt. Diese Sub- stanzen wandeln unsichtbares UV-Licht in sichtbares Blaulicht um. Blaustichiges Weiß wirkt frischer, im Vergleich wirkt „normales“ Weiß vergilbt. Früher setzte man blaue Farbstoffe zu, um diesen Effekt zu erzielen (Waschblau). Natriumsulfat (Na 2 SO 4 ) wird den pulverförmigen Vollwaschmitteln als Stellmittel zugegeben. Es soll die Rieselfreudigkeit des Pulvers erhöhen und Verklumpen verhindern. Es ist ein billiges Abfallsalz (Viscosefaserherstellung) der chemi- schen Industrie. In Billigwaschmitteln ist es bis 30 % enthalten. Je konzentrierter ein Waschmittel ist, desto wichtiger ist es, auf die richtige Do- sierung zu achten. Die Dosierung richtet sich heute nur mehr nach dem Ver- schmutzungsgrad der Wäsche, die örtliche Wasserhärte spielt im Gegensatz zu früher keine Rolle mehr. Abb. 251–2: Bestandteile eines Waschmittels Waschmittel Tenside Builder Cobuilder Alkalien Bleichmittel Aufheller Enzyme Inhibitoren anionische T. „Niotenside“ amphotere T. Zeolithe organische Komplex- bildner Lipasen Proteasen Amylasen Cellulasen Vergrauungs-I. Korrosions-I. Farbstoff- übertragungs-I. Schaum-I. Anteile in % 7–19 20–30 2–7 5–20 10–20 0,1–0,2 0,1–0,3 0,5–1 Abb. 251–1: Herstellung eines Vollwaschmittels Der Slurry wird im Heißluftstrom zu Perlen getrocknet Hitzeunempfindliche Inhaltsstoffe werden mit Wasser zu einem Brei – Slurry – gemischt W M W M W M W M W M WM W M W M W M W M W M WM W M W M W M W M H 2 O heiße Luft Bleichmittel Enzyme Parfum Hitzeempfindliche Stoffe werden erst nach dem Sprühtrocknen zugesetzt Alle Inhaltsstoffe werden schließlich gemischt verpackt Builder Tenside Seife Soda Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv