Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 31-01-2022

Wasmiddel

betekenis & definitie

o. (-en), algemene naam voor zepen en andere stoffen die aan water of een andere vloeistof worden toegevoegd om de reinigende werking ervan te verhogen.

Het oudste bekende wasmiddel is zeep, dat tot 1945 de basis vormde van de meeste wasmiddelen. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werd de zeepproduktie vrijwel geheel gestaakt en begon de omschakeling naar synthetische wasmiddelen; deze dienden aanvankelijk vooral als shampoo of voor het wassen van wollen weefsels. Na 1945 werden de synthetische wasmiddelen voor het wassen van witwasgoed en bontwasgoed in toenemend tempo op de markt gebracht, zodat zeep nog slechts in toiletzeep wordt verwerkt, naast een beperkte hoeveelheid zachte zeep en huishoudzeep.

De aanvankelijk in de synthetische wasmiddelen verwerkte detergenten (in Nederland secundair alkylsulfaat en alkylbenzeensulfonaat) veroorzaakten bij het snel toenemende gebruik moeilijkheden door de sterke schuimvorming in het afvalwater, omdat de biodegradatie van de detergenten te langzaam verliep. Dit bezwaar werd overwonnen door detergenten te produceren, waarin geen vertakte koolwaterstofketens voorkomen. Bovendien bleek het waseffect van alkylsulfaat bij de gezinswas niet te voldoen, zodat deze detergenten nog in hoofdzaak worden verwerkt in reinigingsmiddelen en middelen voor het vaatwassen met de hand, waar schuimvorming op prijs wordt gesteld. In automatische trommelwasmachines en vaatwasmachines kan schuimvorming echter problemen geven, zodat hiervoor wasmiddelen met een aangepaste samenstelling moesten worden ontwikkeld, die veelal niet-ionogene detergenten bevatten. De in de handel gebrachte wasmiddelen moeten wat betreft aanduiding en samenstelling voldoen aan het Wasmiddelenbesluit.

De werking van wasmiddelen tijdens het wasproces berust op een aantal fysisch-chemische processen en op zuiver chemische processen die vooral bij het verwijderen van vlekken en hardnekkig aanhangend vuil van betekenis zijn.

In de eerste plaats dient de oplossing (het sop) het oppervlak van het weefsel of het te reinigen voorwerp te bevochtigen. Hiervoor dient de zeep of de detergent, die de oppervlaktespanning van de oplossing verlaagt doordat zij hieraan wordt geadsorbeerd. De hydrofiele groepen - de carboxylgroep van de zeep of de sulfaat-of sulfonaatgroep van de detergenten - blijven daarbij in de waterfase, terwijl de hydrofobe koolwaterstofgroepen aan het vuil (en later aan de vezelstof of het silicaat (dan wel het metaaloxide van glas of metaal) worden gebonden. De detergent of de zeep verdringt dan het vettige vuil met het daaraan hechtende stoffige vuil en verdeelt dit in het (vuile) sop. Het op deze wijze ontstane colloïdale systeem wordt gestabiliseerd door adsorptie van de nog in overmaat aanwezige zeep of detergent. Bij zeep gaat dit samen met de vorming van schuim, zodat een goed schuimend ‘vet’ zeepsop ook een reinigende werking heeft. Bij de detergenten behoeft dit niet het geval te zijn: zo heeft b.v. een goed schuimende oplossing van saponine nagenoeg geen waseffect, terwijl bij vaatwasmiddelen voor de machinale vaatwas een praktisch niet schuimend sop toch tot een goede reiniging leidt.

Een belangrijk bestanddeel van moderne poedervormige wasmiddelen voor automatische wasmachines is een complex fosfaat (natriumtrifosfaat). Calciumen ijzerionen (waardoor een belangrijk deel van het vuil van de weefsels gebonden is) worden door zeep direct gebonden als metaalzeep. Bij detergenten is dit niet het geval en de metaalionen moeten daarom door het complexe fosfaat worden omgezet in oplosbare complexen. Het vereiste fosfaatgehalte van deze wasmiddelen (ca. 30 %) heeft bij het snel toenemende verbruik echter tot moeilijkheden geleid. Bij de afvalwaterzuivering worden de fosfaten niet uit het water verwijderd, zodat bij lozing sterke groei van algen kan optreden (eutrofiëring), die weer tot verdere verontreiniging van het water kan leiden (30-50% van de fosfaten in het oppervlaktewater is van wasmiddelen afkomstig). Dit verschijnsel kan bestreden worden door het afvalwater een extra chemische behandeling te laten ondergaan, waarbij de fosfaten als onoplosbare verbindingen worden afgescheiden.

Bovendien is het ook mogelijk een deel van het trifosfaat te vervangen door een fosforvrije complexerende verbinding als nitrilotriacetaat (NTA). Ook wordt toevoegen van een poedervormig zeoliet in plaats van fosfaat bestudeerd.

Een eveneens belangrijk bestanddeel van synthetische wasmiddelen voor de gezinswas is de carboxymethyl-cellulose (CMC). Het effect van CMC is afhankelijk van het gemiddelde aantal carboxylgroepen per cellulosemonomeren (C6H12O6), dat ca. 50% dient te zijn, en het gemiddelde aantal monomeren in de polymere CMC-moleculen, (meestal ca. 500). CMC werkt waarschijnlijk in de eerste plaats als stabilisator van de suspensie van het vuil in het sop. Bovendien wordt zij naast het detergent geadsorbeerd aan de schone vezelstoffen en belet daardoor het hechten van eventueel uitgevlokte vuildeeltjes hieraan, die tot vergrauwing van het weefsel zou leiden. Ook wordt tijdens het gebruik van het weefsel het vuil vastgelegd aan CMC en niet aan het weefsel. Bij het volgende wasproces laten de CMC-moleculen gemakkelijk los van de vezelstof, waardoor het vuil in het sop kan worden verdeeld en een beter reinigend effect wordt verkregen. Het effect van CMC is beter naarmate het wasproces langer duurt, zodat een kleine hoeveelheid CMC in het wasmiddel kan volstaan.

‘Biologisch actieve’ wasmiddelen bevatten een technisch enzympreparaat dat de moeilijk te verwijderen vlekken, die door eiwithoudende stoffen zijn veroorzaakt, aantast. Zuivere enzymen hebben een zeer specifieke katalytische werking. Doordat de technische preparaten een aantal proteolytische enzymen bevatten worden al bij 25—35°C nagenoeg alle door eiwithoudend vuil veroorzaakte vlekken aangetast. De eiwitten worden hierbij omgezet in oplosbare verbindingen. Bij hogere temperaturen ontleden de enzymen die zelf ook uit eiwitten bestaan.

Voor het verwijderen van vlekken, veroorzaakt door kleurstoffen wordt aan de poedervormige wasmiddelen een bleekmiddel toegevoegd. Als zodanig blijkt natriumperboraat (NaBO3.4H2O), dat bij oplossen in water ca. 10% actieve zuurstof levert, zeer goed te voldoen, zowel voor het wassen van textiel als van vaatwerk. De stof is bij lage temperatuur slecht oplosbaar en het bleekeffect komt pas goed tot uiting bij minstens 60°C. Hierdoor kunnen ook bonte weefsels met een perboraathoudend wasmiddel worden gewassen door het wasproces uit te voeren bij 40—50°C. Alle moderne poedervormige synthetische wasmiddelen voor het wassen van textiel bevatten een fluorescentiemiddel (ten onrechte ‘optisch bleekmiddel’ genoemd) dat opvallende ultraviolette straling omzet in blauw fluorescentielicht. Hierdoor wordt de door het licht veroorzaakte vergeling van de weefsels teniet gedaan.

Voor dit effect is 1% fluorescentiemiddel (berekend op het wasmiddel) voldoende, omdat het fluorescentiemiddel door zijn kleurstofkarakter door de vezelstoffen wordt gebonden. De wasechtheid hiervan is tamelijk slecht, zodat bij elke wassing een gedeeltelijke vervanging van het fluorescentiemiddel plaats heeft, waardoor ophoping van de op zich zelf lichtgeel gekleurde verbindingen wordt vermeden. Door een bleekmiddel op chloorbasis worden bijna alle fluorescentiemiddelen ontleed, waarbij soms zeer hinderlijke verkleuringen kunnen ontstaan. Het gebruik van fluorescentiemiddelen voorkomt ook een aantasting van het vezelmateriaal die bij bleken met ‘chloor’ aanzienlijk zou zijn. De ontwikkeling van nieuwe synthetische vezelstoffen heeft een diepgaand onderzoek naar nieuwe fluorescentiemiddelen nodig gemaakt. Ook worden vaak mengsels hiervan toegepast.

Moderne wasmiddelen bevatten vrij veel neutraal zout (natriumsulfaat) dat in de eerste plaats wordt toegevoegd om een goed strooibaar poeder te verkrijgen. Daarnaast ondersteunt het de werking van vele bestanddelen van het wasmiddel, zodat het zeker niet als een goedkoop verdunningsmiddel mag worden gezien. Bij de vloeibare wasmiddelen kan het nodig zijn aan het produkt een alcohol toe te voegen, die het oplossen van de andere bestanddelen bevordert. Men kan dan een meer geconcentreerd produkt maken, waarvan een kleinere hoeveelheid behoeft te worden gebruikt. Ook kan de alcohol het losmaken en verdelen van het vettige vuil in het sop bevorderen en de neiging tot ontmengen van de vloeistof tijdens vervoer en opslag tegengaan.