Hieronder verstaat men gewoonlijk de stoffen, die aan vloeistoffen zoals water, benzine, tri (chlooraetheen) enz. worden toegevoegd, om de reinigende werking daarvan te vergroten. In het geval van water kunnen dit niet alleen organische verbindingen, zoals zepen, synthetische wasmiddelen, derivaten van cellulose enz. zijn, maar ook anorganische verbindingen zoals soda, loog en verschillende phosphaten en silicaten, o.a. de verschillende soorten waterglas enz.
Als toevoeging aan de organische vloeistoffen, zoals benzine en tri, die als vetoplosmiddelen worden gebruikt, worden alleen bepaalde zepen en synthetische wasmiddelen gebruikt. Hun werking bij dit „chemisch reinigen” of „stomen” van textiel berust voor een belangrijk deel op het in de weefsels aanwezige vocht (geadsorbeerd en geabsorbeerd water), terwijl soms met het wasmiddel ook nog opzettelijk wat water wordt toegevoegd, om de verwijdering van in water oplosbare vuilsoorten, bijv. suikervlekken, te bevorderen.Met de naam „synthetische wasmiddelen” (s.w.) duidt men een groep van verbindingen aan, die evenals de zepen in hun moleculen een groot aantal koolstof- en waterstofatomen bezitten, welke onderling verbonden zijn tot een koolwaterstofketen. De koolwaterstoffen zelf (benzine, petroleum, paraffine, benzeen) lossen niet in water op. Men noemt daarom de koolwaterstofketen hydrophoob (watervrezend). Dat de synthetische wasmiddelen evenals de zepen toch meer of minder in water oplosbaar zijn, wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van hydrophiele (waterminnende) groepen in hun moleculen. Bij de zepen is dit de carboxylaatgroep, die uit een koolstof-, twee zuurstof- en een metaalatoom bestaat. Bij de synthetische wasmiddelen is de variatie in de samenstelling der hydrophiele groepen zeer groot.
Een eerste indeling kan worden gemaakt aan de hand van het al of niet in ionen gesplitst worden bij het oplossen in water. Niet ioniserende wasmiddelen worden gewoonlijk bereid door additie van een aantal moleculen aetheenoxyde aan verbindingen met een reactief waterstofatoom, zoals alkoholen en phenolen. Het hydrophiele molecuulgedeelte bestaat dan uit het gevormde polyoxyaetheenketentje. Deze wasmiddelen schuimen vrijwel niet. Zij worden vnl. toegepast in de textielindustrie en in automatische bordenwasmachines.
De ioniserende wasmiddelen worden in twee groepen ingedeeld, naar gelang de koolwaterstofketen voorkomt in het positief, of in het negatief electrisch geladen ion. In het eerste geval spreekt men van kationactieve wasmiddelen. Het kation bevat gewoonlijk een quatemair stikstofatoom; het negatieve ion is meestal een chloride of bromide ion. Als wasmiddel voor textiel kunnen de kationactieve verbindingen eigenlijk alleen gebruikt worden voor het wassen van wol in zwak zuur milieu, doch hierop zijn vrijwel geen huishoudingen, wasserijen of fabrieken ingericht. In de V.S. hebben zij toepassing gevonden als vaatwasmiddel, vooral in restaurants, wegens hun bacteriedodende eigenschappen. Behalve als bacteriedodend middel worden zij ook gebruikt voor het zachtmaken van weefsels, vooral van rayon.
In de anionactieve wasmiddelen is het tegenion positief electrisch geladen. Gewoonlijk is het een natriumion, doch het kan ook een ander metaalion, of een ion van een organische base zijn, mits het uit positief en negatief ion bestaande zout in water oplosbaar is. Ook de in water oplosbare zepen zijn dus anionactief.
De anionactieve s.w. danken de negatieve lading van hun actieve ion gewoonlijk aan een met de koolwaterstofketen vast verbonden sulfaat- of sulfonaatgroep. Voor de bereiding van zulke wasmiddelen zijn grote hoeveelheden zwavelzuur of daarmee verwante verbindingen, bijv. chloorsulfonzuur, nodig. Zo worden secundaire alkylnatriumsulfaten („Teepol”) te Permis bereid door additie van zwavelzuur aan de dubbele binding van olefinen, die op hun beurt weer zijn verkregen door katalytisch kraken van paraffine; de zo verkregen zure secundaire ester wordt met natronloog geneutraliseerd tot het neutrale secundaire esterzout.
Andere, vooral in de V.S. veel gebruikte synthetische wasmiddelen worden verkregen door binding van alkylgroepen met ca 12 koolstofatomen aan benzeenmoleculen. Deze alkylering wordt door de petroleummaatschappijen uitgevoerd in dezelfde soort alkyleringsinstallaties als worden gebruikt voor de bereiding van vliegtuigbenzine met zeer hoog octaangetal. Na de alkylering wordt gesulfoneerd, d.w.z. er wordt een sulfonzuurgroep aan de benzeenring gebonden. Ten slotte wordt weer geneutraliseerd.
De koolwaterstofketen in de moleculen van een s.w. kan echter ook afkomstig zijn van een dierlijk of plantaardig vet. Eén van de oudste en thans nog veel gebruikte typen s.w. wordt gevormd door de primaire alkylsulfaten of vetalkoholsulfaten. Zij worden bereid door een vet of een daaruit bereid vetzuur te reduceren met waterstof, waardoor de carboxylgroep wordt omgezet in een alkoholgroep. De verkregen vetalkohol wordt met zwavelzuur gesulfateerd en de zo gevormde monozwavelzure ester wordt weer geneutraliseerd. Er zijn ook verschillende methoden bekend om sulfaat- of sulfonaatgroepen via een tussengroep, bijv. een ester of een alkylamidegroep aan de carboxylgroepen van vetzuren te binden, waardoor de eigenschappen van de carboxylaatgroepen verdwijnen. S.w. uit natuurlijke vetten worden in Nederland o.a. bereid te Bodegraven, Delden, Enschede en Maarssen.
Door het grote aantal mogelijke variaties in de hydrophiele en hydrophobe molecuulgedeeltes neemt het aantal typen s.w. dat in de handel wordt gebracht nog voortdurend toe.
De vuilverwijdering door zepen en s.w. berust voor het grootste deel daarop, dat hun moleculen of ionen worden opeengehoopt, geadsorbeerd, aan de grensvlakken tussen vettig vuil en waterige oplossing, waardoor de grensvlakspanning ter plaatse wordt verlaagd. Daarnaast hebben zij in meerdere of mindere mate het vermogen te voorkomen, dat het eenmaal losgemaakte en in de wasvloeistof fijn verdeelde vuil weer opnieuw op het gewassen goed neerslaat.
Sinds 1935 is bekend geworden, dat sommige in water oplosbare verbindingen van cellulose in zeer sterke mate de eigenschap bezitten dit opnieuw neerslaan van de fijne vuildeeltjes op cellulosevezels (katoen, linnen, rayon) te voorkomen. Zij geven een sop dus een groot „vuildragend vermogen”. Het bekendst is het natriumzout van carboxymethylcellulose, afgekort: NaCMG, dat bereid wordt uit cellulose, natronloog en het natriumzout van monochloorazijnzuur; in Nederland te Arnhem, Deventer en Nijmegen. De hydrophiele molecuulgedeelten hiervan worden gevormd door carboxylaatgroepen, het hydrophobe gedeelte door de celluloseketens. Het NaCMG wordt daardoor in sterke mate geadsorbeerd aan de grensvlakken tussen cellulosevezels en water. Daar de bekende s.w. ten opzichte van cellulosevezels een kleiner vuildragend vermogen hebben dan zeep, is de toevoeging van NaCMG daar van het grootste belang. Toevoeging van NaCMC aan zeepsoppen leidt behalve tot zeepbesparing echter ook nog tot een betere tint van het wasgoed; dank zij het speurwerk van het Proefstation voor de Wasindustrie te Delft wordt dit in de goede Nederlandse wasserijen sinds 1948 algemeen gedaan.
De s.w. zijn gèen zouten van zwakke zuren, zoals de zepen; zij zijn daardoor niet onderhevig aan hydrolyse en hun zuivere oplossingen reageren neutraal. Ook vormen zij met de calcium- en magnesiumionen uit hard water geen neerslagen. Door deze oorzaken heeft men vooral bij gebruik van hard water kleinere gewichtshoeveelheden zuiver s.w. nodig dan watervrije zeep. Bovendien kan bij toevoeging van een eerste kleine hoeveelheid aan hard water de oplossing aanstonds beginnen te schuimen.
De vuilverwijdering door zepen en s.w. kan worden vergroot door toevoeging van anorganische zouten die dienst doen als versterkers („builders”). In het geval van zeep dienen deze minstens even sterk alkalisch te zijn als de zeep zelf om geen afscheiding van vetzuur te veroorzaken; zeeppoeders en waspoeders bevatten behalve zeep bijv. ook soda, waterglas, trinatriumphosphaat. Bij gebruik van hard water wordt de hardheid dan gedeeltelijk gebonden tot kalk- en magnesiumzeep, en gedeeltelijk tot calcium- en magnesiumcarbonaten, -silicaten, -phosphaten enz. Voor de s.w. zijn ook neutrale en bijna neutrale zouten bruikbaar zoals glauberzout, keukenzout, natrium-bicarbonaat enz.; deze vormen in hard water geen neerslagen. Hoe minder alkalisch een wasvloeistof is, des te kleiner is het gevaar van doorlopen en afgeven der kleuren.
De vuilverwijdering van katoen en linnen laat met neutraal reagerende synthetische wasmiddelmengsels echter toch meestal te wensen over. Indien de bovengenoemde alkalische zouten worden toegevoegd, wordt de hardheid van het water geheel daardoor gebonden. Er ontstaan dus grote hoeveelheden uitsluitend anorganische neerslagen, die de slijtage, de greep, het wateropnemend vermogen enz. van het wasgoed ongunstig beïnvloeden. Daarom worden tevens verbindingen bijgemengd, die de hardheid van het water kunnen wegnemen zonder dat neerslagen ontstaan, meestal complexvormende phosphaten bijv. tripolyphosphaat. De overgang van zeep op s.w. leidt enerzijds tot kleiner vetverbruik, doch anderzijds tot een hoger wereldverbruik van phosphor.
De vloeibare s.w. uit de handel bevatten naast 5 tot 35 pct actieve organische stof meestal geen andere bestanddelen.
De poedervormige s.w. voor de wol- en fijne was (rayon) bevatten tevens natriumsulfaat en soms ook natriumbicarbonaat en (of) silicaat en complex vormend phosphaat en (of) NaCMC.
De poedervormige s.w. voor de grote was bevatten, behalve het s.w., NaCMC, natriumsulfaat, complexvormend phosphaat en (of) soda en (of) silicaat. Ook een zuurstofbleekmiddel als natriumperboraat kan aanwezig zijn.
De gedachte om s.w. te bereiden ontstond in Duitsland ca 1917. Het eerste bruikbare product kwam in 1926 in de handel. In 1952 bedroeg de productie van s.w. in de V.S. 264 millioen Ibs. In de eerste helft van 1953 overtrof de verkoop van producten op basis van s.w. daar voor het eerst de verkoop van producten op basis van zeep. Over de verdere ontwikkeling in Europa valt weinig met zekerheid te vóórspellen; waarschijnlijk zal ook hier de toepassing der s.w. nog een grote uitbreiding ondergaan, ook op gebieden waar zeep niet werd toegepast.
K. J. NIEUWENHUIS.
