Środki czyszczące, myjące i piorące
2800 r. p.n.e. Historia mydła jest długa, sięga tysięcy lat wstecz, aż do czasów starożytnego Babilonu. Znaleziono dowody na to, że starożytni Babilończycy znali zasadę produkcji mydła już ok. 4800 lat temu. Archeolodzy znaleźli materiał przypominający mydło w historycznych glinianych cylindrach z tego okresu. Na cylindrach tych znajdowały się napisy, które można tłumaczyć jako "tłuszcze gotowane z popiołem" co oznacza starożytną metodę wytwarzania mydła.
1500 p.n.e. Znaleziony w Egipcie (1) papirus Ebersa opisuje proces łączenia olejów zwierzęcych i roślinnych z solami alkalicznymi w celu uzyskania materiału przypominającego mydło, stosowanego w leczeniu chorób skóry, a także do mycia.
ok. 150 r. n.e. Galen, będący jednym z najsłynniejszych lekarzy starożytności opisuje produkcję mydła z ługu, zalecając je jednocześnie do usuwania zanieczyszczeń z ciała i ubrań. W tym okresie mydło stawało się coraz popularniejsze. Galen za najlepsze mydła uważał te wyprodukowane przez Germanów i Galów.
VI–XII w. We wczesnośredniowiecznej Europie znano i produkowano mydło, ale początkowo z tłuszczów zwierzęcych (2). W Neapolu, pod koniec VI w. mydlarze mieli osobną gildię. Z kolei w VIII w. produkcja mydła poza Włochami rozprzestrzeniła się także na Hiszpanię, co może mieć związek z arabskim podbojem Półwyspu Iberyjskiego.
W okresie Karola Wielkiego jeden z kapitularzy nakłada obowiązek gromadzenia zapasów mydła przez zarządców królewskich posiadłości. Jednak mydło europejskie, jako wytwarzane z tłuszczów zwierzęcych swoim zapachem nie zachęcało do częstego mycia. Inaczej było z importowanym do Europy mydłem arabskim, które wytworzone z olejów roślinnych, które miało przyjemny zapach. Do ok. XII wieku produkcja mydła znana była w całej kontynentalnej Europie a także na Wyspach Brytyjskich.
XIV-XVII Twórcami mydła roślinnego, czyli mydła składającego się jedynie z roślinnych olejów oraz wody i sody są Syryjczycy. Pierwsze wytwarzane przez nich kostki dały początek mydłu Aleppo, a wieści o ich pielęgnacyjnych właściwościach szybko rozprzestrzeniły się w Basenie Morza Śródziemnego.
Powstanie pierwszej francuskiej manufaktury mydlanej datowane jest na 1370 rok. To właśnie wtedy zaczęto produkować pierwsze mydlane kostki, których receptura była wzorowana na mydle syryjskim. Jednak problem z dostępnością oleju laurowego wymagał dostosowania składu mydła do łatwo dostępnych składników i w ten sposób zaczęto produkować mydło marsylskie (3) - z oliwy z oliwek, sody i wody. W XVI wieku, gdy mydło produkowane we francuskich manufakturach zyskało ogromną popularność, Ludwik XVI osobiście sprawował nadzór nad jego produkcją i składem. W 1688 roku nazwa mydła marsylskiego została zastrzeżona wyłącznie dla mydła produkowanego na bazie oliwy z oliwek w rejonie marsylskim.
XVIII-XIX w. Projekt pralki autorstwa Jacoba Christiana Schäffera (4) został opublikowany w 1767 roku w Niemczech. Henry Sidgier uzyskuje pierwszy brytyjski patent na pralkę z obracającym się bębnem. Wyposażona jest ona w klatkę z uchwytem do obracania ubrań. Wewnątrz drewniane pręty podrzucają pranie w tę i z powrotem. Pralka wynaleziona we Francji na początku XIX wieku nosiła nazwę wentylatora. Urządzenie składało się z metalowego bębna w kształcie beczki z otworami, który obracano ręcznie nad ogniem.
Metalowa tara do prania została wynaleziona dopiero około 1833 roku. Wcześniej deski do prania były w całości wykonane z drewna, łącznie z rzeźbioną, karbowaną powierzchnią do prania. Dwóch Amerykanów, James King w 1851 roku i Hamilton Smith w 1858 roku, zgłosiło i otrzymało patenty na urządzenia, które historycy czasami uznają za pierwsze prawdziwe nowoczesne pralki. Jednak inni udoskonalali podstawową technologię, w tym członkowie wspólnot Shaker w Pensylwanii. Rozwijając pomysły zapoczątkowane w latach 50. XIX wieku, Shakerzy budowali i sprzedawali duże drewniane pralki przeznaczone do pracy na małą skalę. Jeden z ich najpopularniejszych modeli został wystawiony na Wystawie Stulecia w Filadelfii w 1876 roku.
1791 Poważny krok w kierunku produkcji mydła na dużą skalę nastąpił w 1791 r., kiedy francuski chemik Nicholas Leblanc (5) opatentował proces wytwarzania sody oczyszczonej z soli kuchennej. Soda oczyszczona jest uzyskiwana z popiołów i może być łączona z tłuszczem, tworząc mydło. Od tej pory warsztaty mydlarskie rozwijały się bardzo szybko, praktycznie w całej Francji i Europie. Wraz z dostępem do olejów kolonialnych i produkcją sody metodą Leblanca, twarde mydło sodowe przestało być towarem, na który monopol miały kraje basenu Morza Śródziemnego.
lata 60. XIX wieku Metoda otrzymywania węglanu sodu opracowana w latach 60. XIX w. przez Ernesta Solvaya. Na początku lat 60. XIX wieku dwaj belgijscy bracia Ernest i Alfred Solvay opracowali ulepszoną metodę wytwarzania sody kalcynowanej z soli, koksu i wapienia z amoniakiem jako katalizatorem. Proces Solvay zyskał popularność na całym świecie do wytwarzania syntetycznej sody kalcynowanej, czyli węglanu sodu, ważnego składnika w produkcji mydła i środków piorących.
1865 William Shepphard patentuje mydło w płynie 22 sierpnia 1865 roku. Jego wynalazek stał się powszechny w miejscach publicznych, dopiero z czasem takiego mydła zaczęto używać także w domach.
1876 28-letni Fritz Henkel wraz ze wspólnikami zakłada w Aachen firmę Henkel & Cie. Pierwszym produktem, który powstał w ścianach przedsiębiorstwa, był proszek do prania na bazie krzemianu sodu, wybielający detergent do prania pod nazwą Henkel Bleich-Soda (6). W nowym produkcie zastosowano innowacyjne rozwiązania. Pakowany był w wygodne torby, w przeciwieństwie do innych produktów tego rodzaju, które w tamtym czasie sprzedawane były tylko na wagę.
Proszek Henkla bardzo szybko zyskał ogromną popularność, a Henkel & Cie musiała zainwestować w budowę nowej fabryki, by móc zaspokoić wielki popyt wśród klientów. Budowa fabryki zapoczątkowała również rozwój marki, która już w 1884 roku wprowadziła na rynek ultramarynę koloryzującą, płyn czyszczący, pomadę do czyszczenia, ekstrakt wołowy i brylantynę do włosów.
1879 Pływające mydło marki Ivory miało został odkryte przypadkowo przez pracownika wytwórni mydła w firmie Procter and Gamble, który zapomniał podobno wyłączyć mikser i do partii czystego białego mydła, które firma sprzedawała pod nazwą "Białe mydło", dostało się więcej powietrza niż zwykle. W obawie przed kłopotami producent utrzymał błąd w tajemnicy, a następnie zapakował i wysłał mydło wypełnione powietrzem do klientów w całym kraju. Wkrótce klienci zaczęli prosić o więcej "mydła, które unosi się na wodzie". Według innej wersji na pomysł takiego mydła całkiem świadomie wpadł kilkanaście lat wcześniej współzałożyciel firmy James Gamble.
1886 Josephine Cochran z Shelbyville w stanie Illinois w USA, podobno poirytowana faktem, że służba wyrzuca jej porcelanę do zlewu i ją niszczy, projektuje pierwszą zmywarkę do naczyń - napędzaną silnikiem maszynę ze stojakami, które utrzymują naczynia, podczas gdy woda z mydłem wystrzeliwuje z dołu. Urządzenie robi furorę na Światowych Targach w Chicago w 1893 roku.
1907 Na rynku pojawia się pierwszy na świecie proszek do prania w pralkach automatycznych, Persil firmy Henkla. Nazwa pochodziła od nazw najważniejszych składników: nadboranu sodu (po niemiecku Perborat) oraz krzemianu (po niemiecku Silikat). Odniósł sukces wśród konsumentów, w wyniku czego roczna wielkość produkcji wzrosła już w 1908 roku do 4,7 tysiąca ton. W tych samym czasie rozpoczął się eksport proszku do prania Persil do innych krajów. Pierwszą reklamą w historii niemieckiej telewizji, wyemitowaną w 1956 roku, była właśnie reklama tego produktu.
1907 Firma Scott Paper Company wprowadza na rynek pierwsze ręczniki papierowe, które miały zapobiec rozprzestrzenianiu się zarazków chorób przeziębieniowych z ręczników materiałowych w publicznych toaletach.
1908 Debiut pralki Thor (7), pierwszej szeroko dostępnej pralki elektrycznej. Wynalazek Alvy J. Fishera, został wprowadzony na rynek przez Hurley Machine Company z Chicago. Była to pralka bębnowa z galwanizowaną wanną. W 2008 r. znak towarowy Thor został wykupiony przez firmę Appliances International z siedzibą w Los Angeles, która wkrótce wprowadziła nową linię produktów pod nazwą Thor.
1913 Pięciu biznesmenów z Kalifornii inwestuje w założenie pierwszej w Ameryce komercyjnej fabryki wybielaczy w płynie, wykorzystującej solankę pozyskiwaną ze stawów solnych. Produkt, którego głównym składnikiem jest podchloryn sodu, zostaje nazwany Clorox.
1914 Niemiecki chemik Otto Röhm odkrywa, że enzymy mogą być użyte do zmycia plam pochodzenia białkowego (krew, mleko, kakao, zioła). W tym przypadku woda podczas prania powinna być zimna. W połowie wieku wynaleziono enzymy odporne na ciepło i takie proszki stały się głównym nurtem.
1916 Pierwszy detergent syntetyczny został stworzony przez niemieckiego chemika Fritza Gunthera. Był to produkt do zastosowań przemysłowych.
1933 Do prania używano na początku XX wieku płatków mydlanych do prania. Problem polegał na tym, że płatki nie sprawdzały się w twardej wodzie. Pozostawiały osad w pralce, matowiały kolory a biel tkanin stawała się szara. Aby rozwiązać ten problem, firma Procter & Gamble rozpoczęła prace nad dwuskładnikowymi preparatami, które nazwano syntetycznymi środkami powierzchniowo czynnymi. Każda z tych "cudownych cząsteczek" pełniła określoną funkcję. Jedna z nich usuwała tłuszcz i brud z ubrań, podczas gdy druga zawieszała brud do czasu, gdy można go było wypłukać.
W 1933 r. odkrycie to zostało wykorzystane w detergencie o nazwie Dreft (8), który radził sobie tylko z lekko zabrudzonymi rzeczami. Środek ten był reklamowany jako lepszy od opartych na mydle środków, ale nadający się tylko do słabych zabrudzeń. Dlatego od lat 50-ch Dreft był reklamowany jako proszek do dziecięcych ubranek.
1933 Procter & Gamble reklamuje mydło w proszku Oxydol, stosując nowatorską wówczas strategię sponsorowania słuchowisk radiowych. Gatunek ten wkrótce staje się znany jako "opery mydlane", przenosząc się z czasem do telewizji.
lata 40. XX wieku Pierwsze złożone detergenty na bazie surowców otrzymywanych z produktów ubocznych rafinacji ropy naftowej opracowano w USA.
1943 Po wynalazkach latach trzydziestych ważnym celem badań było stworzenie detergentu, który mógłby czyścić mocno zabrudzone ubrania. Tym detergentem był Tide (9). Stworzony w 1943 w Procter & Gamble a udostępniony na rynku w 1946, stanowił połączenie syntetycznych środków powierzchniowo czynnych i substancji, które pomagały syntetycznym środkom powierzchniowo czynnym głębiej wniknąć w ubranie, aby usunąć tłuste, trudne do usunięcia plamy. W ciągu pierwszych 21 lat swojego istnienia detergent Tide był 22 razy ulepszany. Podobnie jak inne chemiczne środki czystości, których odmian nowych typów i wariantów od połowy XX wieku do dziś pojawiło się niezliczone mnóstwo.
Sposób działania i klasyfikacja detergentów
Detergenty to aktywny czynnik wszelkich środków czystości, takich jak szampony, proszki do prania, płyny do mycia naczyń, środki do mycia naczyń w zmywarkach itd. to sole sodowe estrów kwasu siarkowego z wyższymi alkoholami (np. laurylosiarczan sodu), związki lub ich mieszaniny. Czasami przez "detergenty" rozumie się wszelkie środki czyszczące.
W przemyśle środków czystości rozgranicza się jednak wyraźnie "detergenty właściwe", w rozumieniu pierwszej definicji oraz pozostałe składniki środków czyszczących - takie jak nabłyszczacze, dodatki koloryzujące, dodatki zapachowe, odżywcze, antystatyczne, wybielające itp.
Detergenty utożsamia się także czasem z surfaktantami, co jednak nie jest poprawne, gdyż nie wszystkie detergenty działają jak surfaktanty, natomiast nie wszystkie surfaktanty są stosowane jako detergenty.
Nazwa "surfaktant" pochodzi od angielskiego - "surface active agent", czyli czynnik działający powierzchniowo. Surfaktantami (inaczej tensydy lub tenzydy) nazywa się związki chemiczne mające właściwość adsorbowania się na powierzchni (czyli granicy faz) układu i zmieniania tym samym, do pewnego stopnia, jej energii swobodnej.
Każdy surfaktant jest środkiem powierzchniowo czynnym, lecz nie każda substancja powierzchniowo czynna jest surfaktantem (np. etanol). Cechą charakterystyczną surfaktantów jest zdolność do tworzenia miceli.
Detergenty "czyszczą" dzięki temu, że działają na brud/nieczystości na następujące sposoby:
- zachowują się jak surfaktanty - zmniejszają napięcie powierzchniowe wody, ułatwiają mieszanie się brudu z wodą (lub innym rozpuszczalnikiem), ułatwiają zwilżanie mytych powierzchni,
- zmieniają pH powierzchni, co prowadzi do zrywania wiązań wodorowych którymi brud jest związany z powierzchnią lub zmiana pH prowadzi do rozkładu substancji tworzących brud,
- obniżają twardość wody, dzięki czemu woda lepiej zwilża powierzchnię i łatwiej rozpuszczają się w niej związki jonowe, tworzące brud,
- rozkładają brud poprzez reakcję utlenienia,
- działają enzymatycznie poprzez katalizowanie reakcji prowadzących do rozkładu cząsteczek organicznych tworzących brud,
- działają pianotwórczo - zwiększając powierzchnię styku brudu ze środkiem myjącym.
Najogólniejszy podział detergentów to mydła i detergenty syntetyczne, nie zwierające mydeł. Te ostatnie zresztą często określamy po prostu mianem detergentów, co wyłącza z tej ogólnej nazwy mydła.
Mydło jest mieszaniną soli sodowych wyższych kwasów tłuszczowych (głównie stearynowego i palmitynowego) z dodatkiem substancji zapachowych i środków ułatwiających formowanie go w kostki. Mydło jest wyrabiane przez przereagowanie tłuszczu, jak łój, olej kokosowy czy olej palmowy, z jakimś wodorotlenkiem (ługiem), na przykład wodorotlenkiem sodowym (sodą kaustyczną) lub wodorotlenkiem potasowym (potażem żrącym).
Detergenty dzieli się na cztery szerokie grupy, w zależności od ładunku elektrycznego środków powierzchniowo czynnych.
1. Detergenty anionowe
Typowe detergenty anionowe to sulfoniany alkilobenzenu. Część alkilobenzenowa tych anionów jest lipofilowa, a sulfonian jest hydrofilowy. Wyróżnia się trzy rodzaje detergentów anionowych:
- rozgałęziony dodecylobenzenosulfonian sodu,
- liniowy dodecylobenzenosulfonian sodu,
- mydło.
2. Detergenty kationowe
Detergenty kationowe są podobne do anionowych, ale czwartorzędowy amon zastępuje w nich hydrofilową grupę anionową sulfonianu.
3. Detergenty niejonowe
Detergenty niejonowe charakteryzują się nienaładowanymi, hydrofilowymi grupami głównymi. Typowe detergenty niejonowe są oparte na polioksyetylenie lub glikozydzie.
4. Detergenty amfoteryczne
Detergenty amfoteryczne lub zwitterionowe mają zwitteriony w określonym zakresie pH i mają zerowy ładunek netto wynikający z obecności równej liczby naładowanych grup chemicznych +1 i -1.
M.U.
