učinkovitost pralne krogle wellos · washing ball structure was performed and statistical analyses...

Sara Fideršek

Učinkovitost pralne krogle Wellos

Diplomsko delo

Maribor, september 2012


Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa

Študent: Sara Fideršek

Študijski program: univerzitetni študijski program I. stopnje Kemijska

tehnologija

Predvideni strokovni naslov: diplomirani/a inženir/ka kemijske tehnologije (UN)

Mentor: izr. prof. dr. Marjana Simonič

Komentor: doc. dr. Matjaž Kristl

Maribor, september 2012


I

IZJAVA

Izjavljam, da sem diplomsko delo izdelal/a sam/a, prispevki drugih so posebej označeni. Pregledal/a sem literaturo s področja diplomskega dela po naslednjih geslih:

Vir: SCIENCE DIRECT (http://www.sciencedirect.com/)

Gesla: Število referenc

Nanoparticles for water treatment 7

Surfactans 6

Silver Nanotextiles 4

Nanomaterials for water disinfection 5

Ceramic nanoparticles 3

Vir: COBIB-COBISS

(http://cobiss4.izum.si/scripts/cobiss?ukaz=BASE&bno=50300&id=2032082474678118)

Gesla: Število referenc

Nega tekstilij IN oblačil 5

Nanomateriali 3

Nanotehnologija 4

Skupno število pregledanih člankov: 27

Skupno število pregledanih knjig: 14

Maribor, september 2012 Sara Fideršek

http://www.sciencedirect.com/

http://cobiss4.izum.si/scripts/cobiss?ukaz=BASE&bno=50300&id=2032082474678118


II

Zahvala

Zahvaljujem se mentorici izr. prof. dr. Marjani Simonič za vso strokovno pomoč in vodenje diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem somentorju doc. dr. Matjažu Kristlu.

Zahvala gre tudi zaposlenim v laboratoriju za tehnologijo vod Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo za pomoč pri eksperimentalnem delu.

Še posebej se zahvaljujem staršem, ki so mi ves čas študija stali ob strani in me podpirali.


III


Povzetek

Namen diplomskega dela je preučiti učinkovitost pralne krogle Wellos. Opravili smo fizikalno-kemijsko analizo pralne vode z različnimi načini uporabe pralnih sredstev, ocenili smo kvaliteto opranega perila, opravili rentgensko analizo sestave pralne krogle in statistično obdelali zbrane podatke sto družin o pogostosti pranja s pralnimi sredstvi ter uporabi pralne krogle. Ugotovili smo, da je voda po pranju s kroglo manj motna in prevodna v primerjavi z drugimi pralnimi sredstvi. Primerjava kvalitete opranega perila, na katerega smo nanesli trdovratne madeže je pokazala, da je pralna krogla Wellos učinkovita z dodatkom 20 % pralnega sredstva in dobro odstranjuje madeže. Difraktogrami so pokazali, da je krogla sestavljena iz mulita, mikroklina in kremena, ki povišajo hidrofobne interakcije med nepolarnimi molekulami, kar poveča odstranjevanje nečistoč. Glede na zbrane podatke ugotavljamo, da je uporaba pralne krogle zelo nizka. Rezultati vseh opravljenih analiz v okviru diplomskega dela so pokazali, da z uporabo pralne krogle lahko znižamo vnos tenzidov v okolje za 80 %, da dosežemo enako kvaliteto opranega perila.

Ključne besede: pralna krogla, tenzidi, keramične kroglice.

UDK: 628.16.084(043.2)


IV

Efficiency of Wellos washing ball

Abstract

The aim of this diploma work is to examine the efficiency of Wellos washing ball, which has been chosen due to more economical washing comparing to other detergents. We have carried out the physico-chemical analysis of washing water using different kinds of detergents, the quality of laundry with a strong stain after cleaning was compared, the X-ray analysis of the washing ball structure was performed and statistical analyses of washing ball usage in Slovenia was performed. The physico-chemical analysis of washing water using washing ball showed that the turbidity and conductivity of the water were lower comparing to other detergents' treated water samples. We have compared the laundry washed using different washing media. The washing ball Wellos is the most efficient with an addition of 20% of washing powder. Diffractograms showed that the washing ball consists of mulite, microcline and quartz which increase hydrophobic reactions between non-polar molecules and reduce dirtiness. Due to the results of statistical analysis the percentage of families using the washing ball is very low. Based on all results we can conclude that the detergents' impact on environment can be reduced by 80 % if we use washing ball.

Key words: washing ball, surfactans, ceramic balls.

UDK: 628.16.084(043.2)


V

Kazalo

1 UVOD ............................................................................................................................... 1 2 TEORETIČNI DEL ........................................................................................................ 2

2.1 KROGLA ZA PRANJE ............................................................................................. 2 2.2 NANOMATERIALI .................................................................................................. 5

2.2.1 Nanodelci ............................................................................................................ 6 2.2.2 Nanokompoziti ................................................................................................... 7 2.2.3 Nanostrukturni materiali ..................................................................................... 8

2.3 PRALNA SREDSTVA ............................................................................................ 10 2.3.1 Alkalije ............................................................................................................. 10 2.3.2 Površinsko aktivna sredstva ali tenzidi ............................................................. 11 2.3.3 Ogrodne substance ............................................................................................ 16 2.3.4 Dodatki ............................................................................................................. 17

3 EKSPERIMENTALNI DEL ........................................................................................ 20 3.1 ANALIZNE METODE ............................................................................................ 20 3.2 MATERIALI ............................................................................................................ 22 3.3 VZORCI ................................................................................................................... 23 3.4 OPIS PRALNE KROGLE WELLOS ...................................................................... 24 3.5 RENTGENSKA PRAŠKOVNA DIFRAKCIJA ..................................................... 26

4 REZULTATI IN DISKUSIJA ...................................................................................... 27 4.1 REZULTATI FIZIKALNO-KEMIJSKIH MERITEV ............................................ 27 4.2 REZULTATI RENTGENSKE ANALIZE PRALNE KROGLE ............................ 30 4.3 REZULTATI ODSTRANJEVANJA MADEŽEV .................................................. 35 4.4 TABELARIČNI PRIKAZ PRANJA PERILA ........................................................ 37

5. ZAKLJUČEK ................................................................................................................... 39 6 LITERATURA .............................................................................................................. 40 7 PRILOGE....................................................................................................................... 42

7.1 PRILOGA 1 prikaz pogostosti pranja in uporabe pralne krogle družin .................. 42 7.2 PRILOGA 2 izračun pogostosti pranja družin ......................................................... 45

8 ŽIVLJENJEPIS ............................................................................................................. 48


VI

Seznam tabel

3-1: Analizne metode eksperimentalnega dela. ..................................................................... 20

3-2: Meritve za umeritveno krivuljo. .................................................................................... 21

4-1: Rezultati fizikalno-kemijskih meritev. ........................................................................... 27

4-2: Rezultati prve ponovitve fizikalno-kemijskih meritev. ................................................. 28

4-3: Rezultati druge ponovitve fizikalno-kemijskih meritev. ............................................... 29

4-4: Povprečno število pranj družine v posameznem dnevu v tednu. ................................... 37

4-5: Povprečno število pranj na dan na osebo in na leto. ...................................................... 38


VII

Seznam slik

2-1: Eko pralna krogla ............................................................................................................... 3

2-2: Eko pralna krogla.26

............................................................................................................ 3

2-3: Pralna krogla Wellos.16

...................................................................................................... 4

2-4: Srebrov (II) oksid na poroznih keramičnih kompozitih.15

................................................. 7

2-5: Zgradba ogljikovih nanocevk.12

......................................................................................... 8

2-6: Zgradba tenzida.4 .............................................................................................................. 11

2-7: Kot omočitve.1 .................................................................................................................. 12

2-8: Princip odcepitve nečistoč.1 ............................................................................................. 12

2-9: Razdelitev tenzidov.1 ........................................................................................................ 13

2-10: Cepitev molekule tenzida na ione, primer anionskega tenzida-LABS.4 ........................ 14

2-11: Primer neionskega tenzida - polioksietilen karboksilati maščobnih kislin.4 .................. 14

2-12: Primer kationskega tenzida - kvarterna amonijeva sol.4 ................................................ 15

2-13: Primer amfoternega tenzida-betain.4 .............................................................................. 15

2-14: Kompleksno vezanje kalcija s pomočjo ionskih izmenjevalcev-zeolitov.3 .................... 16

2-15: Strukturna formula natrijevega perborata tetrahidrata.3 ................................................. 17

3-1: Graf odvisnosti absorbance od koncentracije. .................................................................. 21

3-2: Prikaz madežev na beli rjuhi. .......................................................................................... 22

3-3: Vzorci, ki smo jih fizikalno-kemijsko analizirali. ............................................................ 23

3-4: Analizirani vzorci po štirinajstih dneh. ............................................................................ 23

3-5: Pralna krogla Wellos v vodi.16

......................................................................................... 24

3-6: Skica razstavljene pralne krogle. ...................................................................................... 24

3-7: Notranjost pralne krogle. .................................................................................................. 25

3-8: Vrste kroglic v pralni krogli Wellos. ................................................................................ 25

3-9: Difraktometer Bruker/Siemens D 5005.35

........................................................................ 26

4-1: Vzorec difraktograma KR-1. ............................................................................................ 30




4-5: Proces nečistoč v vodi.33

.................................................................................................. 34

4-6: Madeži kave po pranju. .................................................................................................... 35

4-7: Madež bučnega olja v 1., 2., 3., in 4. VZORCU. ............................................................. 35


VIII

Uporabljeni simboli in kratice

a/4dr na leto/4-člansko družino (-)

a/o na leto/osebo (-)

d/o na dan/osebo (-)

ΔG Gibbsova prosta energija (J/mol)

ΔH sprememba entalpije (J)

Np število pranj (-)

ΔS sprememba entropije ( J/kg)

SAK254 spektralni absorpcijski koeficient pri 254 nm (m-1

)

T temperatura (°C)

Grški simboli

γ masna koncentracija (mg/L)

γAT masna koncentracija anionskih tenzidov (mg/L)

γo2 masna koncentracija kisika (mg/L)

κ prevodnost (µS/cm)

Kratice

A absorbanca

CMC karboksimetil celuloza

CT celokupna trdota

EDTA etilendiamin - tetraocetna kislina

IR infrardeče

KR vzorec difraktograma

KT karbonatna trdota

LABS linearni alkil benzen sulfat

Mot motnost

NTA nitrilotriocetna kislina

NTU nefelometrične turbidimetrične enote

PP polipropilen

PVP polivinil pirolidon

SWNT polivinil alkoholno vlakno

UV ultravijolično

TAED tetraacetil etilendiamin

XRD rentgenska praškovna difrakcija


1

1 UVOD

Pranje perila je vsakodnevno opravilo, ki se mu je nemogoče izogniti in je mnogim ljudem

neprijetno gospodinjsko delo. V vsakdanjiku, kot ga živimo, smo navajeni med umazano

perilo metati tudi oblačila, ki smo jih nosili le enkrat, pa čeprav ni vidno umazano. Ob tem

pa se ne zavedamo, da pri vsakem pranju z uporabo agresivnih pralnih sredstev uničujemo

tako okolje, kakor tudi vplivamo na naše zdravje.

Na tržišču je veliko različnih praškov in mehčal, poleg tega pa še vrsta dodatkov, ki naj bi

vplivale na povečan učinek pranja ter manjšo porabo pralnih sredstev, kot so pralni oreščki,

magneti, pralne krogle ipd. Zaradi bogate ponudbe raznih vrst pralnih sredstev so

uporabniki pogosto v dilemi, katero sredstvo bi bilo učinkovito in hkrati ugodno. K temu

veliko pripomorejo reklamni oglasi, ki sredstva predstavijo na najboljši možni način, o

njihovi sestavi pa molčijo. Potemtakem se uporabniki odločijo za nakup najbolj

oglaševanega pralnega sredstva, ki pa v uporabi morda ni takšno kot je bilo prikazano.

Proizvajalci čistil se trudijo na trg poslati izdelek, ki za uporabo zahteva minimalno časa,

denarja in ne onesnažuje okolja ter ogroža zdravja ljudi. Vsekakor je težko najti pravo

razmerje med koži in okolju prijaznimi pralnimi sredstvi, ki so hkrati dovolj učinkoviti pri

odstranjevanju nečistoč s perila in cenovno ugodni za uporabnika. Običajni pralni praški

zadostijo nekaterim od teh zahtev, a še vedno vsebujejo veliko kemikalij, ki lahko dražijo

kožo, škodujejo okolju ali celo uničujejo tekstil oziroma barve oblačil. V zadnjem času mediji precej spodbujajo ljudi naj posegajo po bolj ekoloških alternativah pranja, kot je uporaba pralne krogle, ki je za mnoge uporabnike zanimiv nadomestek običajnega pralnega praška. Na trgu se je zaradi večjega povpraševanja pojavila vrsta različnih pralnih krogel, ki se razlikujejo po kvaliteti in ceni. Pri čemer višja cena ne pomeni nujno večje učinkovitosti. Najprej so bile dostopne preko spletnih trgovin, nato v specializiranih trgovinah ekoloških izdelkov, danes pa jih lahko kupimo v vseh trgovskih centrih in večjih trgovinah.

Izmed veliko najrazličnejših vrst pralnih krogel, sem izbrala pralno kroglo Wellos, saj doprinese k boljšemu in hkrati varčnemu pranju ter delno ali v celoti nadomesti uporabo pralnega praška.

Pri diplomskem delu smo najprej opravili pregled literature na tem področju, da smo rezultate naše raziskave primerjali z drugimi raziskavami. Vzorce vode smo odvzeli po pranju v pralnem stroju ter opravili fizikalno-kemijsko analizo vode, katero smo tudi dvakat ponovili. Nato smo opravili rentgenske analize sestave keramičnih kroglic v pralni krogli ter ocenili in primerjali kvaliteto opranega perila s pralno kroglo ter pralnim sredstvom.

V okviru eksperimentalnega dela smo opravili analizo v zvezi s pogostostjo uporabe pralne krogle in statistično obdelali podatke iz katerih je razvidna ekonomičnost pranja s pralno kroglo.

Cilji diplomskega dela so preučiti učinkovitost uporabe pralne krogle Wellos in ugotoviti učinek na kvaliteto perila v smislu principa mehčanja in odstranjevanja madežev ter analizirati sestavo krogle.


2

2 TEORETIČNI DEL

2.1 KROGLA ZA PRANJE

Pralna krogla predstavlja pralno sredstvo, ki brez kemikalij in drugih škodljivih snovi

odstrani madeže s tkanine brez neprijetnih učinkov izpusta kemikalij in z njimi povezane

alergije. Delujejo na principu, da zvišajo pH vode, saj se na ta način madeži bolje

odstranijo. Med seboj se razlikujejo po notranji in zunanji zgradbi ter posameznih

specifičnih lastnostih. Izmed različnih vrst pralnih krogel smo izpostavili 6 pralnih krogel, katerih uvozniki so manjša slovenska podjetja in so dostopne preko spletnih strani. Vse značilnosti delovanja krogel in njihove zgradbe so podane glede na navedbe posameznih proizvajalcev.

Biocera pralna krogla: poveča čistilno moč vode. Med pranjem v pralnem stroju proizvaja ioniziran kisik in hidroksidne ione, ki naravno aktivirajo vodne molekule in jim omogočajo, da prodirajo globoko v tkanino. Tako imenovana "aktivirana voda" ima z majhno površinsko napetostjo odlične hidratacijske sposobnosti, veliko topnost in dobro propustnost. Ima idealne lastnosti za odstranjevanje madežev in neprijetnih vonjav ter protibakterijsko delovanje, ki odstranjuje plesni in patogene organizme. Biocera pralna krogla je ovalne oblike brez ostrih robov in ne more poškodovati perila ali pralnega stroja. V notranjosti krogle je zgrajena iz alkalno-keramičnih delcev, keramičnih delcev in nanosrebrnih delcev.

1

BioWash pralna krogla ne vsebuje kemikalij. Zunanjo zgradbo sestavlja patentirana lupina iz mehke gume, razvita s pomočjo računalniško podprtih raziskav. Njena oblika omogoča optimalen učinek pranja in mehčanja perila, pri tem pa ne poškoduje perila in ne spira barve. Notranjost krogle sestavljajo keramične kroglice, ki s svojim delovanjem spreminjajo fizikalne lastnosti vode. BioWash pralna krogla vodo v pralnem stroju ionizira, da voda lažje prodre na trdovratne madeže in jih odstrani.

2

Pan Eco pralna krogla: vsebuje več kot osemdeset naravnih mineralov. Dva močna magneta (3000 Gauss) v krogli preprečujeta nabiranje vodnega kamna in spreminjata trdo vodo v mehko. Lupina krogle je izdelana iz plastičnega materiala, ki se ne zlomi. Notranjost krogle gradijo minerali združeni v 4 vrste keramične kroglic: alkalne keramične kroglice ohranjajo pH spekter vode in pomagajo odstranjevati mastne

madeže iz perila, kroglice infrardečih žarkov povečajo prodornost v tkanino in moč pranja, antiklor keramične kroglice izločajo klorove spojine v vodi in preprečujejo bledenje

perila, antibakterijske keramične kroglice odstranjujejo plesni in patogene organizme, ki

povzročajo vnetja in draženje kože.3


3

Glosion pralna krogla oddaja močne infrardeče žarke, ki razbijejo molekule vode in s tem pospešijo molekularno gibanje. To daje vodi visoko zmožnost penetracije v perilo, kar izboljša pralne lastnosti. Krogla oddaja negativne ione, ki oslabijo trdovratnost umazanije na tekstilu ter jih zlahka odstrani z manjšo količino detergenta. Ohišje ima sestavljeno iz trpežnega okolju prijaznega polipropilena (PP), kot je prikazano na sliki 2-1. V notranjosti so aktivne keramične in magnetne kroglice. Glosion pralna krogla ima antibakterijski efekt in odstrani neprijeten vonj in plesen. Preprečuje sproščanje in delovanje klora v vodi, zato barve na perilu ne oksidirajo ali zbledijo.

4

Eko Pralna Krogla je zasnovana na način, da z zaobljenimi robovi med pranjem perila ne poškoduje. Alkalna in ionizirana zrna, ki se nahajajo znotraj pralne krogle s pomočjo infrardečih žarkov - negativnih ionov razbijejo vodne molekule v manjše enote, ki aktivirajo vodo in povečajo njeno moč pranja, tako da se madeži lažje odstranijo. Prav tako zrna s pomočjo negativnih ionov zmehčajo madeže, da se med pranjem lažje odstranijo, medtem ko alkalna zrna vzdržujejo pH vode na ravni, primerljivi z običajnimi detergenti. Za preprečevanje in odstranjevanje nastanka plesni ter patogenih organizmov pa podobno kot to opravijo detergenti, poskrbijo antibiotična zrna.

5 Eko pralno kroglo in njeno

embalažo prikazuje slika 2-2.

Original Strong Bio krogla je sestavljena iz posebne gumijaste lupine, v kateri se nahajajo keramični delci. Najdemo jih v jedru krogle, kjer ob stiku z vodo povzročajo trenje ter vodi povečajo pH vrednost in jo ionizirajo, s tem pa omogočijo odstranjevanje večine vrst madežev. Vsebuje permanenten magnet, ki ji prav tako pomaga pri pranju in služi prestruktuiranju vode - kalcijevega karbonata (vodnega kamna), ki se ne oprijemlje tkanine. Magnet povečuje pralne sposobnosti vode in spremenja pentagonalno strukturo vode v heksagonalno.

6

2-1: Pralna krogla Glosion.

4 2-1: Eko pralna krogla 2-2: Eko pralna krogla.

5


4

Wellos pralna krogla, ki je prikazana na sliki 2-3, je sestavljena iz štirih vrst kroglic: pralne kroglice: oddajajo močne infrardeče žarke, ki razbijejo molekule vode v majhne

grozde. Ti se aktivirajo - povečajo gibanje molekul, njihovo prodornost in s tem pralno moč vode. Ioni, ki se ustvarijo oslabijo pritrjenost umazanije na perilo, ki se tako lažje odstrani,

bazične kroglice: krogli zagotovijo raven pH in pomagajo odstraniti mastne madeže iz perila,

antibakterijske kroglice: uničijo patogene organizme in neprijetne vonjave v pralnem stroju,

antiklor kroglice: odstranijo klor iz pralne vode kar zaščiti perilo, da ohranja barve in elastičnost.

7

Delovanje Wellos krogle za pranje perila je ojačano z dvema magnetoma, ki ustvarjata magnetno polje jakosti 3000 Gauss-ov, ki spremeni trdo vodo v mehko ter spremeni kemične in fizikalne značilnosti vode tako, da le-ta postane pralno bolj učinkovita.

Proizvajalec je tudi navedel, da naj bi bile ugotovitve preizkusa v italijanskem laboratoriju skladne z deklaracijo, ki navaja, da pralna krogla zmanjšuje porabo detergenta za 80 odstotkov. Torej naj bi pralni krogli dodali le 20 odstotkov običajnega odmerka pralnega praška v primeru bolj umazanega perila oziroma ob trdovratnejših madežih in bi ta naj dosegla polno učinkovitost celotnega odmerka pralnega praška. V primeru manj umazanega perila pa naj bi zadostovalo pranje s samo pralno kroglo. Ob pranju perila s pralno kroglo bi naj bila odveč tudi uporaba mehčalca. Pralna krogla Wellos ne vsebuje detergenta, zato naj bi jo priporočali ljudem z občutljivo kožo in tistim, ki so alergični na raznovrstne kemikalije prisotne v detergentih.

Prednost pralnih krogel je v njihovih enostavnih navodilih za pranje, ki navajajo da umazano perilo vstavimo skupaj s pralno kroglo v boben pralnega stroja. Praviloma in za največjo učinkovitost krogle naj bi boben napolnili do tričetrt prostornine bobna. Po pranju naj bi kroglo posušili, enkrat na teden je priporočeno na soncu.

Dolgoročno naj bi z uporabo pralnih kroglic prihranili saj zmanjšamo količino običajnega

pralnega praška, ki ga uporabljamo za pranje, v zakup pa moramo vzeti začetni strošek

nabave pralne kroglice. Ena pralna krogla zadostuje za 3 leta oziroma 1000 pranj, če

peremo enkrat na dan.7

Pralna krogla vsebuje certifikate:

certifikat industrijskega produkta SGS (Geneva, Švica)

8

certifikat

AK 50164801 TUV Rheinland (Rheinland, Nemčija, 17.september 2009)

9

certifikat ISO 14001 JAS-ANZ (Avstralija, Nova Zelandija)

10

Slika 2-3: pralna krogla Wellos.16

2-3: Pralna krogla Wellos.15


5

2.2 NANOMATERIALI

Izdelava nanomaterialov (nanotehnologija) je novo tehnološko področje raziskovanja, ki proučuje uporabo delcev velikosti »nano«.

11 Gre za predpono, ki pomeni 10

-9. Nanometer

je milijardinka metra oziroma 10-kratni premer vodikovega atoma, kar pomeni približno 1/80000 premera človeškega lasu. Nanotehnologija si prizadeva z natančno kontroliranim upravljanjem na atomskem, molekulskem nivoju nanodelcev graditi materiale s popolnoma drugačno strukturo in predvsem novimi lastnostmi. Osnovno pojmovanje temelji na dejstvu, da se lastnosti materialov temeljito spremenijo, ko se njihova velikost zmanjša na nanometrski nivo. Če snov razdelimo na delce z eno ali več dimenzijami, kot so dolžina, širina, debelina v nanometrskem merilu, bodo lastnosti posameznih delcev popolnoma napričakovane in bistveno drugačne od lastnosti osnovne materije.

12 Dandanes

nanotehnologija predstavlja nastajajočo tehnologijo, ki ima potencial vplivati na veliko število industrij, med drugimi na zdravstveno, okoljsko ter farmacevtsko industrijo.

Možnosti uporabe nano proizvodov so brezmejne. Po nekaterih navedbah je mogoče s pomočjo nanotehnologij razviti material, ki je pri enaki masi desetkrat močnejši in vzdržljivejši od jekla. Proizvodnja nanomaterialov na nadzorovan način zahteva temeljno razumevanje lastnosti snovi, razmerij v nanometrskem merilu in nove paradigme za sintezo.

Nanotehnologija oziroma t.i. nanosvet je nedvomno pomemben dejavnik ustvarjanja blaginje in izboljšanja kakovosti življenja prihodnjih generacij.

11

Mulit (Al6Si2O13) je pomembna sestavina za napredno keramiko zaradi svojih dobrih termičnih in mehanskih lastnosti. Je visoko toplotno in korozijsko stabilen ter trden in žilav. Sestavljen je iz različnih razmerij aluminija, silicija in kisika. Glede na izbrano temperaturo se lahko veže s prehodnimi kovinami. Mulit se uporablja za jedilni pribor, porcelan, gradbeništvo, keramiko, peči, katalizatorje, elektronske naprave in druge napredne keramike, kot so optično prosojne keramike za visoko temperaturo peči.

13

Mikroklin (KAlSi3O8) se nahaja v magmatskih kamninah, najbolj znana je granit. Pri nižjih temperaturah je bolj stabilen kot pri višjih.Uporablja se pri proizvodnji stekla in keramike.

14

Kvarc (SiO2) ali kremen, nastaja v reakciji silicija s kisikom. Pri sobnih pogojih nastaja na zraku na površini približno 1 nm debela plast nativnega oksida, pri višjih temperaturah pa nastane kontrolirano debel sloj silicijevega oksida. Silicijev dioksid reagira z bazičnimi kovinskimi oksidi ali zmesmi oksidov in tvori silikate ter stekla. Nanodelci silicijevega dioksida so dodatek v gumenih izdelkih, loščilih, papirnih izdelkih, zdravilih in kozmetiki, v prehrambnih izdelkih ter embalaži. Gospodarsko pomembna so natrijevo (okensko steklo), borosilikatno steklo (ognjeodporna in laboratorijska posoda) ter svinčevo steklo (brušeno in nebrušeno kristalno steklo).

15


6

V grobem lahko nanomateriale delimo na nanodelce, nanokompozite in nanostrukturne materiale.

16

2.2.1 Nanodelci

Nanodelci so delci, katerih dimenzija je v območju 1-100 nm. Ločimo naravne in proizvedene nanodelce. Naravne nanodelce najdemo v območjih erozije, puščavskega praha, vulkanskih izbruhov ter raznovrstnih virusov.

Proizvedene nanodelce delimo na:

namensko proizvedene – inženirske, kamor sodijo: kozmetika, hrana, detergenti, tekstil, zaščitne vodoodbojne prevleke;

nenamensko proizvedene: stranski produkti pri industrijski proizvodnji mletja, varjenja, brušenja, v gradbeništvu, tehnologiji razpršil, izgorevanju biomase in fosilnih goriv ter izpuhih motorjev z notranjim izgorevanjem, zlasti dizelskih motorjev.

Med posebne lastnosti nanodelcev prištevamo povečano kemično aktivnost, spremenjene fizikalne lastnosti (kvantni pojavi), velika površina glede na maso ter lebdenje v zraku, kjer zaradi termične energije dosegajo hitrosti do več metrov na sekundo in trkajo z molekulami zraka.

17

Glede na njihovo sestavo jih razvrščamo na kovinske (Ag, Au, Ni), anorganske (CdS, SiO2, feriti, nanocevke, glina, montmorilonit in drugi alumosilikati) in organske (saje, razplaščeni grafit, ogljikove nanocevke, fulereni, celulozna in hitinska vlakna).

16

2.2.1.1 Srebrni nanodelci

V nanomaterialih se najpogosteje pojavljajo in uporabljajo nanodelci srebra zaradi njihovih dobrih električnih, optičnih in protibakterijskih lastnosti. V zadnjem času so bile izvedene intenzivne raziskave zaradi vse večje odpornosti bakterij na antibiotike katerih skupen je baktericidni učinek srebrnih nanodelcev ter srebrnih nanokompozitov. Višje kot je njihovo valentno stanje, močnejši imajo bakteriocidni učinek. Ugotovitve kažejo, da lahko srebrni nanodelci učinkovito zavirajo rast in razmnoževanje virosov, gliv in bakterij, kot so Staphylococcus aureus, Escherichia coli in Candida.

18 Povzročajo učinkovito katalitično

oksidacijo kot večina kovin zaradi svoje velike specifične površine. Katalitična oksidacija srebrovih nanodelcev je tesno povezana z adsorpcijo in reakcijami molekularnega kisika v zraku. Pri sobni temperaturi, molekularni kisik na površini srebrnih nanodelcev razpade v kisikov atom ali ion, ki ima visoke oksidacijski sposobnosti. V skladu z mehanizmom, predlaganim za oksidacijske reakcije, ki jih stranski delci, atomi ali molekule kisika adsorbirajo na površini, lahko ponujajo ali sprejemajo elektrone, ki vodijo do nastanka reaktivnega kisika, ki nato oksidira organske snovi v zraku.

19

V primerjavi s srebrovimi ioni so srebrni nanodelci dolgotrajni in so predmet nadzorovanega izpusta.

Sinteze in metode srebrnih nanodelcev so dobro razviti, saj

ponujajo dober nadzor nad velikostjo delcev in morfologijo. Uporaba biološkega sistema zelo hitro pridobiva na pomenu zaradi vse večjega uspeha na tem področju. Zmanjšanje srebrnih ionov na kovinsko srebrni barvi (AgO) se pogosto doseže z uporabo kemikalij, kot so natrijev borohidrat ali hidrazin, ki so precej nevarni. V tem delu koloidni srebrni nanodelci sintetizirajo rešitev z zmanjšanjem srebrovega nitrata v etilen glikol-polivinilpirolidon (PVP), ki ne vključuje nobene strupene kemikalije.

18

Nanosrebrni delci se uporabljajo za vrsto izdelkov za zdravstveno nego (prevoji za opekline, obliži za kirurške rane), higieno, predelavo hrane in oblačil, barvno in živilsko industrijo, računalniško opremo, dezinfekcije vode itd.

18, 19

http://www.nanosvet.com/Nanotehnologija/nanodelci.htm


7

2.2.1.2 Keramični delci

Keramični delci sestojijo iz anorganskih nekovinskih snovi. Vezi so lahko ionske ali kovalentne, vendar so v večini primerov prisotne obe vezi. Njihove tipične lastnosti so visoka trdnost zaradi velike gostote in termična stabilnost, saj so obstojni pri visokih temperaturah. Imajo nizko električno prevodnost oziroma so v večini električni izolatorji. Kot slabost delcev lahko prištevamo majhno odpornost proti udarcem in krhkost.

20

Keramične delce delimo na porozne in neporozne, ki v praksi temeljijo na postopku z večjim ali manjšim žganjem materiala. Med porozne materiale spadata glazirana keramika in lončenina, med neporozne pa kompaktne vrste keramike, kot so porcelani in kamenine.

20

Porozni keramični materiali se med drugim uporabljajo za procese pranja ter čiščenje pitne vode. Bakterije se pogosto množijo na keramičnem nosilcu, postanejo vir onesnaževanja in v procesu pranja močno poslabšajo pralni učinek. Temu se lahko izognemu tako, da nanj nanesemo srebrov(II) oksid, ki deluje bakteriocidno in voda se na ta način zopet aktivira. Po nanosu AgO se morfologija porozne keramike spremeni. Še vedno ostaja veliko por, med njimi je svetla snov, kar kaže na odlaganje srebrovega(II) oksida na keramiki, ki ga prikazuje slika 2-4.

18

2-4: Srebrov (II) oksid na poroznih keramičnih kompozitih.18

2.2.2 Nanokompoziti

Kompoziti nano velikosti so materiali sestavljeni iz vsaj dveh materialov, od katerih eden predstavlja kontinuirno fazo ali matrico, drugi pa je v njej bolj ali manj homogeno porazdeljen in ga imenujemo polnilo ali armirno sredstvo. Njihove mehanske lastnosti so odvisne tako od lastnosti matrice in polnila ter njunega razmerja, kot tudi od oblike in velikosti delcev polnila, interakcij med polnilom in matrico ter načina priprave kompozita. Z manjšanjem velikosti delcev polnila se veča njihova specifična površina, s tem pa tudi jakost interakcij z matrico ter posledično mehanske lastnosti.

16


8

Tipičen primer nanokompozitov so koloidni nanokristali, ki so izdelani v obliki kvantne pike ali palice. Imajo anorgansko jedro, ki ga stabilizira plast organskih molekul adsorbiranih na površini.

11 Izdelki iz nanokompozitov so lažji in imajo pogosto tudi boljše

mehanske in termične lastnosti od izdelkov narejenih iz običajnih materialov. Nanokompoziti se uporabljajo v avtomobilski industriji in industriji premazov.

Najbolj

znani nanokompoziti so polimerni, saj v to skupino spada les. Sestavljen je iz dveh polimerov, matrice iz lignina ter polnila iz celuloznega vlakna. S stališča mehanskih lastnosti sta lignin in celulozno vlakno sama po sebi neuporabna, v kombinaciji pa tvorita močan in vsestransko uporaben material.

16

2.2.3 Nanostrukturni materiali

Nanodelci, ki se uporabljajo za pripravo polimernih nanokompozitov v raziskavah ali proizvodnji so plastni silikati (glina, montmorilonit) in ogljikove nanocevke.

16

Nanodelci iz gline se razlikujejo po kemijski in kristalni strukturi in posredujejo kemično, toplotno in električno odpornost ter sposobnost odbijanja UV svetlobe. Uporabljamo jih lahko za ustvarjanje mest v polipropilenskih neobarljivih vlaknih, ki privlačijo molekulo barvila in prostorov, ki to molekulo tudi zadržujejo.

12

Ogljikove nanocevke imajo posebne mehanske, elektronske in magnetne lastnosti. V primerjavi z bakrom imajo izredno termično prevodnost in električno prevodnost, ob tem pa so sposobne prevajati mnogo višje električne tokove. V notranjosti ločimo nanocevke z enojno steno in z večslojno steno, kot je prikazano na sliki 2-6. Ogljikove vezi tvorijo kovalentno vez, ki je usmerjena navzdol osi nanocevk in povzroči izredno močan material.

11 Trenutno se uporabljajo za izdelavo visokotrdnih in prevodnih kompozitnih

vlaken, naprav za konverzijo in skladiščenje energije, senzorjev in poljsko emisijskih prikazovalnikov ter nanorobotiki. Eden od najuspešnejših primerov uporabe nanocevk za izdelavo kompozitnih vlaken je SWNT-polivinil alkoholno vlakno, ki izkazuje izjemno trdnost, togost ter ima 20-kratno žilavost kot enako dolga jeklena žica. Področje takšne uporabe so rešilni in varnostni pasovi, neprebojni jopiči in oblačila za elektromagnetno zaščito.

12

2-5: Zgradba ogljikovih nanocevk.12


9

Med ostale nanostrukturne materiale sodijo nanocelularne penaste strukture in aerogeli.

Nanocelularne penaste strukture: uporaba nanodelcev in nanocevk kot polnil v vlaknih je en pristop izdelave nanostrukturiranih kompozitnih vlaken, kot drugi pristop pa je generiranje nanocelularnih struktur v polimeru. Določen delež nanopor v strukturi materiala povzroči ogromne spremembe v lastnosti takšnega materiala, kot so: izredna lahkost, dobra termična izolacija, odpornost na lomljenje in pokanje brez vpliva na druge mehanske lastnosti. Najbolj značilna izdelava nanocelularnih materialov je izkoriščanje termodinamske nestabilnosti. Tehnologija superkritičnih fluidov, predvsem CO2 povzroči, da postanejo razlike med plinsko in tekočo fazo neprepoznavne. Takšen fluid ima lastnosti tekočine in plina, zaradi katerih lahko superkritični CO2 difundira v celo paleto materialov. Polimeru v katerem je ujet CO2 se bistveno poveča volumen in nanomehurčki permanentno ostanejo ujeti v polimeru zaradi nenadnega znižanja pritiska in temperature zmehčišča polimera. Tako izdelana nanocelularna struktura se lahko uporablja za visoko zahtevane proizvode v športu in aeronavtiki.

12

Aerogeli: so materiali katerih gostota je lahko 4-krat višja od gostote zraka. Nastajajo neposredno iz tekočega gela v procesu, ki nadomesti tekočo fazo z zrakom. Predhodniki gelov so mešanice kemikalij, ki lahko preko molekularne nukleacije preidejo v majhne koloidne delce. Gel nastane ko se sproži raztopina teh razbitih nanodelcev (disperzija silicijevega dioksida v vodi oziroma t.i. sol-i), ki oblikujejo poltrdo sestavino s kondenzacijo med delci. Ko nastane gel, se tekočina v gelu ne more svobodno razpršiti, ne teče ali spreminja oblike. Aerogel je izreden toplotni izolator, saj skoraj izniči tri načine prenosa toplote (konvekcijo, prevajanje ali sevanje). Če je gel ustvarjen iz vodne faze, se poltrdna snov imenuje hidrogel, vodo pa je pred sušenjem potrebno zamenjati z organskim topilom. Če je gel ustvarjen v alkoholni fazi, se poltrda snov imenuje alkogel, ki se ga lahko posuši neposredno s povečanjem temperature in pritiskom raztopine znotraj gelne strukture preko njegove kritične točke. Ta »nadkritična« ekstrakcija zmanjša površinsko napetost med tekočino in površinami trdnih por, tako da zmanjšanje zračnega tlaka pri temperaturah nad kritično točko pusti pore, napolnjene s plinom.

21

Poznanih je več vrst aerogelov:

Silikonski aerogel je dober izolator glede na prevajanje, saj silicijev oksid slabo prevaja toploto.

Kovinski aerogel je na drugi strani boljši toplotni prevodnik. Ogljikov aerogel je dober izolator glede na sevanje, saj ogljik absorbira infrardeče

sevanje, ki prenaša toploto.

Aerogel je bil sprva razvit z namenom ščitenja astronavtov v ekstremnih pogojih vesolja, sedaj pa je mogoča masovna proizvodnja tega materiala. Uporabljajo se na številnih področjih; v tekstilstvu se uporabljajo za oblačila, obutev ter opremo iz določenih tekstilij.

21


10

2.3 PRALNA SREDSTVA

Uporaba pralnih sredstev sega v najzgodnejšo zgodovino. V kameni dobi so perilo prali z

ročnim obdelovanjem v mrzli vodi brez uporabe pralnih sredstev, nato pa so kmalu ugotovili, da takšno pranje ne zadostuje, saj odstranjuje le površinsko nanesene madeže. V naslednjem obdobju so pričeli vodo segrevati ter dodajati različne vrste gline, saj so omogočile adsorbiranje olja, maščob ter drugih vrst trdovratnih nečistoč. Uporabljati so začeli rastlinske pepele, saj vsebujejo alkalije, kot so: natrijev in kalijev karbonat ter silikate. Pepel je kmalu zamenjalo milo, ki je bilo pridobljeno iz loja in pepela. Pred nekako sto leti se je pričel razvoj pralnih sredstev z odkritjem sode oziroma natrijevega karbonata in od takrat se je pričela t.i. »kemija pralnih sredstev«. Milo, kot pralno sredstvo, je sčasoma zamenjal detergent in postopoma z razvojem so se naravne surovine zamenjevale z umetnimi.

22 Detergent se je v šestdesetih letih razvijal do te stopnje, da je bil s primerno

sestavo surovin pripravljen za vse vrste tkanin in za vse postopke pranja, kar pri milu ni bilo mogoče.

23

Najpomembnejši mejnik v zgodovini pranja je bil prehod iz ročnega na strojno oziroma avtomatsko pranje, pojav kemičnih vlaken v oblačilni panogi, razvoj novih funkcionalnih tekstilnih izdelkov iz kombiniranih sodobnih materialov in zahteva po novih ekoloških, okolju prijaznih pralnih sredstvih.

24

V literaturi se pralna sredstva imenujejo detergenti ali tudi »Syndets«, ki so sestavljeni iz dveh angleških besed, in sicer Synthetic Detergents.

24

Pralna sredstva so kemični izdelki iz mnogih sestavin, ki so sestavljena po vrsti in količini tako, da dosežejo optimalni pralni učinek pri največjem možnem varovanju tekstilij. Njihovo delovanje ima sinergistični učinek.

24

2.3.1 Alkalije

Zmesi alkalij so glavne sestavine pralnih sredstev in imajo pomembno vlogo pri izboljševanju pralnega učinka. Njihova naloga je učinkovito odstranjevanje umazanij in nečistoč iz tekstilije brez pretiranega drgnjenja. V sodelovanju z anionskimi tenzidi povečujejo odstranjevanje nečistoč in izboljšujejo suspendiranje nečistoč ter preprečujejo ponovno usedanje na tekstilijo. Alkalije dajejo pralni kopeli primerno alkalnost ter primeren pH, ki običajno znaša 10 - 11.

Običajno uporabljene alkalije v pralnih sredstvih so:

Natrijev metasilikat (pentahidrat) je obsežno uporabljen pri srednje veliki ali veliki proizvodnji pralnih praškov.

Kalijev metasilikat je podoben natrijevemu metasilikatu in se uporablja za tekoča pralna sredstva.

Natrijev karbonat je običajno mešan s silikati, s čimer se doseže primerna alkalnost in obratovalni pH v območju 10 – 11.

Natrijev hidroksid se uporablja pri pralnih sredstvih za pranje ekstremno umazanega perila.

Kalijev in natrijev hidroksid se pogosto uporabljata kot glavni alkaliji za tekoča pralna sredstva.

25


11

Ostale sestavine pralnih sredstev so:

Pralno aktivne substance (10 – 20 %): tenzidi anionskega, kationskega in neionskega značaja.

Ogrodne substance (20 – 40 %): različne kombinacije anorganskih in organskih kompleksov.

Belilna sredstva (15 – 25 %): najpogosteje se uporablja natrijev perborat. Pomožna sredstva (X %): aktivatorji za beljenje, pripomočki za preprečevanje posivenja

perila, sredstva proti penjenju oziroma regulatorji pene, encimi, preprečevalci korozije, parfumi, barvila, itd.

24

Sestavine pralnih sredstev se morajo skladati z evropskimi zakoni o obremenitvi okolja ter morajo izpolniti posebne naloge pralnega procesa.

24

2.3.2 Površinsko aktivna sredstva ali tenzidi

Površinsko aktivna sredstva ali tenzidi so najvažnejši sestavni del pralnega sredstva. So vodotopne spojine, ki imajo alkilno verigo in na njih vezane hidrofilne skupine z različnimi naboji.

26

Vsi tenzidi imajo v svoji molekuli hidrofobni in hidrofilni del, kot je skicirano na sliki 2-6. Hidrofobni del je brez naboja in se orientira na hidrofobno površino nečistoče. Hidrofilni del ima lahko negativni naboj (anionski tenzid), pozitivni naboj (kationski tenzid), lahko je brez naboja (neionski tenzid) ali pa ima v isti molekuli oba naboja (amfoterni tenzid). Velik vpliv na delovanje tenzidov imajo sledeče lastnosti: dolžina verige alkilnega ostanka in njena struktura, vrsta hidrofilne skupine vezane na hidrofobni ostanek in način razvejanosti. Ogrodne substance so anorganski tvorci kompleksnih spojin, kot so: natrijev trifosfat (Na5P3O10), natrijev karbonat (Na2CO3), natrijev silikat (NaSiO4), itd. pa tudi ionski izmenjevalci, kot so zeoliti (natrijev alumosilikat) ali organske spojine, kot je nitrilo-triocetna kislina ali etilendiamin-tetraocetna kislina (EDTA), ki lahko veže kalcijeve ali magnezijeve ione ter ione težkih kovin in tako posegajo v pralni proces.

24

Naloga tenzidov v pralnih strojih je, da znižajo mejno površinsko napetost vode ter da dispergirajo in emulgirajo nečistoče in jih na ta način ločijo od tekstilne podlage do konca procesa pranja oziroma do končnega izpiranja, obdržijo v kopeli ter preprečijo njihovo ponovno usedanje nazaj na tekstilijo. Na pralno sposobnost tenzida vpliva velikost in lega nečistoče ter pH in trdota vode v pralni kopeli. Učinkovitost tenzidov narašča s temperaturo. Le malo vrst tenzidov lahko doseže na tržišču prevladujočo ponudbo, pri čemer je odločilen njihov gospodarski vidik. Pri izbiri imajo pomembno vlogo dostopnost, cena, uporabne lastnosti ter toksičnost in ekološki vpliv.

24

2-6: Zgradba tenzida.25


12

Vloga tenzidov v procesu pranja:

Tenzidi se nalagajo na medfazne mejne plasti in so odgovorni za pralno učinkovitost. Njihove osnovne naloge so:

Omočitev tekstilije: tenzidi povzročijo znižanje površinske napetosti vode, kar omogoči lažje omočenje tekstilije. Sposobnost omočitve izrazimo s kotom omočenja, ki ga prikazuje slika 2-7.

Če je Θ = 0°, pride do razlitja. Če je Θ > 90°, je površina hidrofilna in pride do omočenja tekstilije. Če je Θ < 90°, je površina hidrofobna in ne pride do omočenja tekstilije.

22

Ko tekstilije omočimo v vodni raztopini, se negativno nabijejo, okrog katerih se orientirajo anionski tenzidi, ki tvorijo adsorbcijsko plast na medfazni meji tekstilije z vodo.

Odcepitev nečistoč od tekstilij je prikazan na sliki 2-8, kjer se okrog nečistoče orientirajo anionski tenzidi, ki povečajo odboj med negativno nabitim vlaknom in nečistoč. Odcepitev nečistoče nastopi zaradi pretrganja vezi med vlaknom in nečistočo zaradi elektrostatskega odboja. Za pretrganje vezi je potrebna določena energija, ki se dovaja z mehansko obdelavo in toploto pri procesu pranja v pralnem stroju. Gostota plasti anionskih tenzidov je tolikšna, kot jo dovoljuje elektrostatski odboj med enakimi naboji anionskih glav. Dodatek anionskih tenzidov močno poveča delovanje anionskih tenzidov, saj se lahko vrinejo med anionske tenzide in tako močno zmanjšajo odboj med enako nabitimi skupinami in omogočijo gostejšo strukturo na medfazni meji.

Odstranitev nečistoč s pralno kopeljo: tenzidne molekule zadržijo nečistočo v pralni kopeli, da ne pride do redepozicije nečistoče nazaj na tekstilijo. Bolj kot je agregat nečistoče in tenzidov stabilen, manjša je verjetnost, da bo razpadel.

22

2-7: Kot omočitve.22

2-8: Princip odcepitve nečistoč.22


13

Razdelitev tenzidov je prikazano na sliki 2-9.

2-9: Razdelitev tenzidov.

22


14

2.3.2.1 Anionski tenzidi

Anionski tenzidi so najbolj razširjena skupina tenzidov med pralnimi sredstvi. Večinoma se uporabljajo v gospodinjstvu kot pralna, čistilna in pomivalna sredstva.

24 V vodi se

struktura tenzidov spremeni. Molekula razpade na dva dela: na pozitivno nabiti del, ki nima pralnega učinka in negativno nabiti del, ki pa je površinsko aktiven. Negativno nabiti delec je opisan kot anion in je skupen opis za vse površinsko aktivne snovi, pri katerih negativno nabiti del molekule izzove učinek pranja.

25 V zadnjih petdesetih letih so milo, kot anionsko

aktivno sredstvo izpodrinili z bolj učinkovitimi snovmi, kot so alkil sulfati, alkil sulfonati ter alkil benzen sulfonati.

27

Najznačilnejši predstavnik anionskih tenzidov, ki je prisoten v pralnih sredstvih je linearni alkil benzen sulfonat ali LABS (Linear alkyl benzene sulphonates), ki je prikazan na sliki 2-10. Ima dobre pralne lastnosti in lastnosti penjenja za vse vrste tekstilij. Uporablja se v pralnih praških, ker ima dobro pralno in omakalno sposobnost, se ne peni in je neobčutljiv na trdoto vode ter je dobro biološko razgradljiv.

24 Dandanes je LABS ena od glavnih

sestavin sintetičnih detergentov in tenzidov. V svetu se uporablja za domače in industrijske namene.

28

LABS (Linearni alkil benzen sulfonat)

Osnovna struktura molekule je benzenov obroč povezan z alkilno verigo različnih dolžin (hidrofobni konec) in skupina natrijevega sulfata (hidrofilni konec).

28

2.3.2.2 Neionski tenzidi

Neionski tenzidi se uporabljajo kot pralna in emulgirna sredstva. Njihov pomen temelji predvsem na njihovih uporabnih lastnostih pri nizkih temperaturah, za oljne madeže ter kot inhibitorji sivenja sintetičnih vlaken. Delež neionskih tenzidov iz leta v leto narašča, zaradi izrazito pralnotehničnih lastnosti in dobre stabilnosti v trdi vodi. Pri njih je hidrofilnost dosežena z etoksiliranjem oziroma z adicijo alkohola na etilenoksid. Lastnosti, kot so emulgiranje, omakanje, površinska napetost itd., je odvisna od stopnje etoksiliranja, to je od števila vgrajenih skupin glikoletra (etilenoksida ali oksietilenska skupina). Neionski tenzidi so sestavljeni iz hidrofobnega ostanka ogljikovodika, na katerega je vezana hidrofilna hidratizirana nenabita skupina. Vsebujejo več hidrofilnih molekul, ker je njihovo hidrofilno delovanje slabše kot pri anionskih tenzidih.

25 Primeri neionskega tenzida so

polioksietilen karboksilati maščobnih kislin, ki so prikazani na sliki 2-11.

2-10: Cepitev molekule tenzida na ione, primer anionskega tenzida-LABS.25

2-11: Primer neionskega tenzida - polioksietilen karboksilati maščobnih kislin.25


15

2.3.2.3 Kationski tenzidi

Kationski tenzidi so za razliko od ostalih tenzidov substantivni, kar pomeni da imajo sposobnost vezanja na tekstilni material. Ti produkti nastopajo kot hidrofobna, vodoodbojna antistatična in mehčalna sredstva, ki imajo na materialu določeno permanentnost. Kationski tenzidi kažejo zaradi pozitivnega naboja nasprotne lastnosti kot anionski tenzidi. Pri visokih koncentracijah postane naboj umazanije pozitiven, kar onemogoči nujne odbojne naboje med tekstilijo in umazanijo, zato se ne uporabljajo v pralnem procesu, temveč za izpiranje, kjer tkanina dobi mehak otip. Uporabljajo se kot antistatiki, preprečevalci korozije ter v medicini kot dezinfekcijska sredstva.

24

Najznačilnejši predstavniki so kvarterni terciarni amini kot prikazuje slika 2-12, pri čemer sta na dušik vezani ena do dve dolgi alkilni verigi z več kot 12 ogljikovimi atomi. Ostale alkilne skupine, ki so vezane na dušik pa so večinoma metilne ali etilne skupine.

24

2.3.2.4 Amfoterni tenzidi

Amfoterni tenzidi so spojine, ki vsebujejo v isti molekuli anionsko in kationsko skupino.24

So združljivi z anionskimi, kationski ter neionskimi tenzidi v odvisnosti od pH. Imajo dobre pralne sposobnosti in jih koža zelo dobro prenaša, zaradi dermatološko blage strukture. Tvorijo lahko kompleks z anionskimi površinsko aktivnimi snovmi in so sposobni zmanjševati draženje kože, zato se večinoma uporabljajo kot posebna pralna sredstva, kozmetična in toaletna čiščenja ter za ročno pomivanje posode.

29

Spojine, ki sestavljajo amfoterne tenzide so betaini, kot je prikazano na sledeči sliki 2-13. Vsebujejo kvarterni amin, na katerega je vezan ostanek kisline. Glavna predstavnika sta alkilbetain in alkilsulfobetain.

2-12: Primer kationskega tenzida - kvarterna amonijeva sol.25

2-13: Primer amfoternega tenzida-betain.25


16

2.3.3 Ogrodne substance

Pomembno vlogo pri pralnem procesu imajo ogrodne substance, saj imajo sposobnost tvorbe kompleksnih spojin z ioni težkih kovin in ioni, ki povzročajo trdoto vode. Njihova naloga v sredstvih za pranje je mehčanje vode, tako da nase vežejo moteče kalcijeve in magnezijeve ione in jih na ta način napravijo neškodljive. Delujejo tako, da neposredno vplivajo na nečistoče v kopeli, na njihovo sposobnost dispergiranja, suspergiranja v kopeli in zaviranja sedimentacije. Stabilizirajo suspenzijo nečistoč v kopeli in tako zmanjšujejo nevarnost ponovnega usedanja nečistoč nazaj na perilo. Vpliv ogrodnih substanc na nečistoče temelji na medsebojnem fizikalno-kemijskem delovanju. Ogrodne substance s tenzidi sodelujejo tako, da povečajo njihovo površinsko napetost in adsorbcijo na površini trdnih delcev nečistoč ter vlaken. So večinoma alkalne, s pH vrednostjo nad izoelektričnimi točkami vseh trdnih površin (vlaken in nečistoč) in tako ugodno vplivajo na proces pranja. Ogrodne substance delujejo po mehanizmu obarvanja (Na2CO3, Na3PO4), mehanizmu kompleksnega vezanja kovinskih ionov (EDTA, NTA), po mehanizmu ionske izmenjave (zeoliti) in po preprečevanju posivenja ter obarjanja suspendiranih nečistoč (Na-soli karboksilne kisline, fosfonati).

24

Po topnosti ločimo v vodi topne ogrodne substance (Na2CO3, fosfati, EDTA, itd.) in v vodi netopne substance (zeoliti in drugi ionski izmenjevalci). Zeoliti so naravni materiali z hidratizirano alumosilikatno porozno mrežasto strukturo, ki imajo sposobnost izmenjave kationov. Kompleksno vezanje kalcija s pomočjo ionskih izmenjevalcev prikazuje slika 2-14. Pred časom je skupina ionskih izmenjevalcev nadomestila trifosfate, saj so povzročili pretirano rast alg v vodotokih in s tem škodovali številnim vodnim organizmom z razgradnjo pretirano razmnoženih alg in povzročili pomanjkanje kisika organizmom.

24

2-14: Kompleksno vezanje kalcija s pomočjo ionskih izmenjevalcev-zeolitov.24


17

2.3.4 Dodatki

Dodatki, ki sestavljajo pralna sredstva so belilna sredstva, ki imajo sposobnost barvne spremembe neke snovi na svetlejšo barvo. Njihova naloga je razbarvati barvila, ki so v pralni kopeli in izboljšati belino pri belem perilu. Ko se odstranijo obarvani pigmenti in oljni madeži, kemična belila odstranijo še vse nepralne nečistoče. Učinki beljenja so odvisni od koncentracije belilnih sredstev, zadrževalnega časa v pralnem procesu, temperature, vrste vlakna in umazanije.

24

Ločimo oksidacijska belilna sredstva, pri čemer se odcepi kisik in nastane oksidacija ter redukcijska belilna sredstva, pri katerih se sprošča vodik in pride do redukcije. Oba načina vodita do kemijske reakcije z neposredno prisotnimi delci, kjer so madeži beljeni, barvilo razbarvano. Z belilnimi sredstvi lahko ob vlaknu poškodujemo tudi barvilo, s katerim je vlakno obarvano.

Najpomembnejša oksidacijska belilna sredstva so vodikov peroksid, natrijev perborat tetrahidrat, kalijev manganat(VII) in natrijev hipoklorit (varikina). Redukcijska pa žveplova(IV) kislina, natrijev disulfat(III) in natrijev tiosulfat(VI).

Najpogostejša uporaba belilnega sredstva je natrijev perborat tetrahidrat (NaBrO3 ∙ 4 H2O), saj oksidacijsko razgradi in razbarva barvne madeže, kot so sadje, črnilo, itd. V vodni raztopini zelo počasi razpade na natrijev tetraborat dekahidrat in vodikov peroksid. Pri tem natrijev tetraborat dekahidrat deluje alkalno, vodikov peroksid pa kot oksidant. Rezultat je belilni učinek v alkalnem mediju.

24 Strukturo tega belilnega sredstva prikazuje slika 2-15.

2-15: Strukturna formula natrijevega perborata tetrahidrata.24


18

Ostale komponente in dodatki, ki sestavljajo pralna sredstva so:

Aktivatorji beljenja: uporabljamo jih za doseganje učinkovitega beljenja pri nižjih temperaturah (pod 60 °C), zaradi tega jih redko najdemo v detergentih industrijskih pralnic, ki delujejo pri izredno visokih temperaturah. Najbolj znan aktivator je tetraacetil elitendiamin ali TAED.

30

Encimi: dandanes jih dodajamo vsem kakovostnim sredstvom za pranje, ker olajšajo

odstranjevanje trdovratnih madežev mleka, kakava, krvi ter drugih podobnih nečistoč beljakovinskega izvora, ki jih je mogoče razgraditi encimatsko. Pri lokalni uporabi encimskih sredstev madež najprej navlažimo z vodo in nato nanesemo encimski preparat. Za ta namen uporabljamo proteolitične encime, ki so odporni na alkalne in oksidativne komponente pralnih sredstev. Delovanje encima temelji na encimski hidrolizi peptidnih in estrskih vezi. Dandanes dodajamo encime tipa amilaze, ki odstranjujejo škrobne umazanije ter encime tipa lipaze, ki odstranjujejo maščobne umazanije. Encimi zaradi ekoloških zahtev predstavljajo alternativno naravno rešitev okoljskih problemov in možnost nadomeščanja agresivnih kemikalij, znižanja visokih temperatur in tlaka v določenih procesih predelave ter s tem zmanjšanja porabe vode in energije. Pri kombiniranju različnih vrst encimov je treba upoštevati dva pogoja in sicer, da se encimi ki nastopajo skupaj med seboj ujemajo in da so enako aktivni pri istih pogojih pranja ter odstranjevanju madežev.

25

Preprečevalci sivenja: kljub optimalnim izhodnim lastnostim današnjih pralnih sredstev

se lahko zgodi, da fino dispergirana nečistoča preide iz vode nazaj na vlakno in tako povzroči sivenje. Sivenje lahko preprečimo z dodatkom različnih polimerov, derivatov celuloze. Za bombaž je najznačilnejša karboksimetil celuloza (CMC), za poliester pa hidroksipropilmetil celuloza. Te spojine preprečujejo usedanje pigmentnih nečistoč nazaj na tekstilijo, kar dosežejo s hidrofiliranjem obeh trdnih komponent. S tem se zmanjša medsebojna privlačnost materiala in nečistoč, poveča pa se njihovo medsebojno elektrostatično odbijanje.

24

Regulatorji penjenja: v procesu pranja je pomembna stopnja penjenja, ki jo uravnavamo

s pomočjo regulatorjev. Visoka raven pene povzroča obremenitve pranja ter posledično uničuje vlakna tekstilije, nizka raven pene pa pomanjkljivosti v čistoči opranega perila. Za reguliranje penjenja dodajamo v pralna sredstva različne organske spojine, kot so maščobni alkoholi ter mono- in dialkil fosforni kisli estri. Tenzidi tipa alkiloamidi maščobnih kislin pa stabilizirajo penjenje in se uporabljajo za kozmetična sredstva in sredstva za pomivanje.

25

Optični belilci: so organske substance, kot so: kumarin, furan, stilben ali derivati

triazola, ki en del nevidne ultravijolične svetlobe spremenijo v dolgo valovno modro svetlobo. Emisijsko sevanje optičnih belilcev zmeša od tkanine reflektirano svetlobo in manjkajoči modri aditiv, tako da se doseže višja belina. Optični belilci so danes prisotni v večini pralnih praškov. Dermatološke raziskave so pokazale, da niso škodljivi.

25


19

Parfumi in dišave: njihova naloga je prikriti neprijeten vonj alkalnih snovi v pralnih sredstvih in dati prijeten ter svež volj perilu.

Slaba lastnost parfumov je, da so sposobni

izzvati alergijo in s tem dražiti tako človeška kot živalska čutila. V tekstilnih detergentih je običajno 0,1 – 1 % dišavnih substanc, vendar je dejanski delež dišav, ki ostanejo na tekstilu veliko manjši od deleža, ki je naveden na izdelku.

25

Preprečevalci korozije: številni tenzidi in ogrodne substance, zlasti fosfatni polimeri, v

vodi pospešijo korozijo kovin, še posebej železa. Razjedanje kovin lahko zmanjšamo z dodajanjem silikatov, kot je vodno steklo. Največjo zaščito pred korozijo imajo alkiloamidi maščobnih kislin in kationske soli maščobnih aminov.

25

Natrijev sulfat: je pomožno sredstvo, ki preprečuje kristalizacijo sestavin in zagotavlja

dobro sposobnost utekočinjenja sestavin ter preprečuje sprijemanje surovin.25


20

3 EKSPERIMENTALNI DEL

V eksperimentalnem delu smo najprej analizirali vzorce pralne vode, da smo opravili fizikalno-kemijsko analizo vode. Meritve smo ponovili dvakrat in jih nato med seboj primerjali. Po končanih meritvah smo pričeli z rentgensko analizo sestave keramičnih kroglic v pralni krogli, kjer so rezultati prikazani v obliki difraktogramov. Več mesecev pred začetkom in hkrati ob eksperimentalnim delom smo ob raznovrstnih madežih preizkušali kvaliteto opranega perila s pralno kroglo ter primerjali oprano tekstilijo glede na učinkovitost odstranjevanja madežev, otipa ter vonja.

3.1 ANALIZNE METODE

Laboratorijski del diplomske naloge zajema analizne metode opisane v tabeli 3-1.

3-1: Analizne metode eksperimentalnega dela.

Parameter Standard Metoda Aparatura

pH SIST ISO 10523 elektrokemična pH meter MA 5740

CT (°d) ISO 6059 titrimetrična bireta

KT (°d) EN ISO 9963-1 titrimetrična bireta

CaT (°d) ISO 6058 titrimetrična bireta

γAT (mg/L) ISO/DIS 7875/1 spektrofotometrična spektrofotometer Perkin Elmer

Cary 1E

κ (µS/cm) SIST EN 27027 turbidimetrična turbidimeter HACH 2100P

Mot (NTU) ISO 7887 spektrofotometrična spektrofotometer Perkin Elmer

Cary 1E

SAK 254nm (m-1

) ISO 5814 elektrokemijska elektroda za merjenje kisika

WTW Cell Ox 325

γo2 (mg/L) SIST EN 27888 elektrokemijska konduktometer InoLab-multi-720

Legenda tabele 3-1:

CT celokupna trdota (°d)

KT karbonatna trdota (°d)

CaT kalcijeva trdota (°d)

γAT masna koncentracija anionskih tenzidov (mg/L)

κ prevodnost (µS/cm)

Mot motnost (NTU)

SAK254nm spektralni absorpcijski koeficient pri 254 nm (m-1

)

γo2 masna koncentracija kisika (mg/L)


21

Tabela 3-2 prikazuje meritve za umeritveno krivuljo odvisnosti absorbance od koncentracije za določanje anionskih tenzidov, ki jo prikazuje slika 3-1.

3-2: Meritve za umeritveno krivuljo.

A γ (mg/L)

0,016 10

0,055 20

0,112 30

0,158 40

0,257 50

0,348 60

y = 0,0066x - 0,0735

R² = 0,9692

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0 10 20 30 40 50 60 70

A

γ (mg/L)

Graf odvisnosti absorbance od koncentracije

3-1: Graf odvisnosti absorbance od koncentracije.


22

3.2 MATERIALI

Materiali na katere smo nanesli raznovrstne madeže so bile štiri bombažne bele rjuhe, kot je prikazano na sliki 3-2. Madeži so bili sledeči:

kava Barcaffe (0,6 dcl), sok domače vložene sladkorne pese (0,6 dcl), zobna pasta Teraxyl (približno 5 mL),

sok mandarine (polovica mandarine), domače pridelano bučno olje (3 čajne žličke).

Po vsakem nanosu madežev smo počakali, da se posušijo in šele nato pričeli s pranjem v pralnem stroju. Pogoji pranja so bili za vse štiri načine enaki:

temperatura 40 °C, obrati centrifuge 1000, čas pranja 1 ura 22 minut.

Perilo se je sušilo na zraku.

3-2: Prikaz madežev na beli rjuhi.


23

3.3 VZORCI

Preizkušali smo štiri različne načine pranja:

1. vzorec: pranje samo s pralnim praškom, 2. vzorec: pranje samo s pralno kroglo Wellos, 3. vzorec: pranje s pralno kroglo Wellos in 20% pralnega praška, 4. vzorec: pranje s pralno kroglo Wellos in 20% pralnega praška ter dodan mehčalec.

Za 1., 2., in 3. vzorec smo vzeli prvo vodo, ki je pritekla iz pralnega stroja med pranjem.Vzorci so prikazani na sliki 3-3. Prva voda je pritekla po 45 minutah pranja. Za 4. vzorec smo zaradi dodatka mehčalca vzeli vodo takoj po odvzemu mehčalca v pralnem stroju. Pri tem je voda pritekla iz pralnega stroja po 1 uri in 15 minut.

Po analizi smo vzorce pustili štirinajst dni, ki so prikazani na sliki 3-4, ter opazovali morebitne njihove spremembe (usedline, barva in vonj).

3-3: Vzorci, ki smo jih fizikalno-kemijsko analizirali.

3-4: Analizirani vzorci po štirinajstih dneh.


24

3.4 OPIS PRALNE KROGLE WELLOS

Pralno kroglo lahko opišemo glede na njen zunanji izgled ter zunanji material. Notranjost pa smo opisali tako, da smo kroglo razstavili in opisali ter analizirali njene posamezne dele.

Zunanji opis krogle: ohišje je sestavljeno iz izjemno trpežnega in trdnega plastičnega materiala (Adflex). Na površini ima luknje, skozi katere lahko preide voda v notranjost krogle, kot je prikazano na sliki 3-5. Ohišje je sestavljeno iz dveh polovic krogle, na zgornji in spodnji strani sta pritrjena čepa v obliki majhnega krogca. Krogla navidezno daje občutek, da bi jo lahko razstavil, pogledal v njeno notranjost, ponovno sestavil in uporabil za pranje, vendar je to nemogoče, saj je krogla po razstavitvi uničena. Krogle se nahajajo na tržišču v različnih barvah.

Notranji opis krogle: razstavljena krogla ima v notranjosti štiri vrste kroglic, ki se nahajajo na različnih delih krogle in se razlikujejo po barvi ter velikosti, kot prikazuje slika 3-6.

3-5: Pralna krogla Wellos v vodi.16

3-6: Skica razstavljene pralne krogle.


25

V pralni krogli smo našli naslednje kroglice, ki jih prikazujeta sliki 3-7 in 3-8:

večje bele krolice ovite v vrečko iz blaga in so v eni polovici krogle, rjave kroglice, ki se nahajajo skupaj z večjimi belimi kroglicami, manjše bele kroglice, ki so ločene od ostalih v dveh malih predalčkih oziroma čepih

na zgornjem in spodnjem delu krogle, velike bele kroglice, ki so prav tako ovite v vrečko iz blaga in se nahajajo na drugi

polovici krogle.

Med večjimi belimi kroglicami, ki so skupaj z rjavimi ter večje bele kroglice, ki so posebaj v drugi polovici krogle navidezno ni opaziti nobenih razlik.

3-8: Vrste kroglic v pralni krogli Wellos. 3-7: Notranjost pralne krogle.


26

3.5 RENTGENSKA PRAŠKOVNA DIFRAKCIJA

Rentgenska praškovna difrakcija (XRD) je ena najpomembnejših metod za karakterizacijo v kemiji trdnega stanja. Uporabna je za rutinske in zahtevnejše strukturne preiskave trdnih kristaliničnih vzorcev in sodi med direktne metode za kvalitativno in kvantitativno fazno analizo zrnatih ter grobih materialov. Vključuje fazno identifikacijo ter karakterizacijo materialov z metodo »prstnega odtisa«, določitev velikosti kristalov v praškastem vzorcu ter meritve dimenzij osnovne celice.

31

Za rentgensko praškovno analizo smo uporabili rentgenski praškovni difraktometer Bruker/ Siemens D 5005, ki je viden na sliki 3-8. Preden smo dali vanj vzorec smo izredno trdne kroglice dobro zdrobili ter kanili kapljico izopropanola in enakomerno porazdelili na nosilec iz silicijevega monokristala. Vzorec smo namestili v središče merilnega kroga, kjer se vzorec premika s polovično hitrostjo detektorja, ki zaznava rentgensko sevanje z monokromatskimi rentgenskimi žarki, ki padajo na kristale. Naprava je priključena na računalnik, ki poda rezultate v obliki difraktograma. Ta prikazuje intenziteto svetlobe v odvisnosti od uklonskega kota. Iz difraktograma lahko ugotovimo ali je snov amorfna, kristalinična ali delno kristalinična.

Za kristale je značilna pravilna in periodična razporeditev gradnikov, zato difraktogram sestavlja različno število vrhov. Pri amorfnih snoveh pa je difraktogram brez vrhov, saj so njihovi gradniki razporejeni brez reda. Pred meritvijo z rentgenskim praškovnim difraktometrom je potrebno nastaviti primerno kotno hitrost in čas, od katerih je odvisna natančnost rezultatov.

31

3-9: Difraktometer Bruker/Siemens D 5005.32


27

4 REZULTATI IN DISKUSIJA

4.1 REZULTATI FIZIKALNO-KEMIJSKIH MERITEV

Rezultate fizikalno-kemijskih meritev prikazujejo spodnje tabele 4-1, 4-2 in 4-3.

Analiza je bila opravljena:

dne 2. 4. 2012 za 1. in 2. vzorec dne 3. 4. 2012 za 3. in 4. vzorec

4-1: Rezultati fizikalno-kemijskih meritev.

Ugotovili smo, da so vsi vzorci alkalni, saj imajo pH višji od 7 vendar se vrednosti med seboj razlikujejo, najbližje nevtralni vrednosti je 2.vzorec (pranje s pralno kroglo Wellos). Najvišjo vrednost celokupne trdote (CT) oziroma celotne množine kalcijevih in magnezijevih ionov raztopljenih v vodi, ima 4.vzorec (pranje s pralno kroglo Wellos in 20% pralnega praška ter dodan mehčalec), najnižjo pa 3.vzorec (pranje s pralno kroglo Wellos in 20% pralnega praška). Kalcijevo trdoto (CaT) tvorijo kalcijeve soli, od katerih z največjo vrednostjo izstopa 4. vzorec, z najmanjšo pa 3. vzorec. Karbonatna trdota (KT) je sestavljena iz množine kalcijevega in magnezijevega hidrogenkarbonata raztopljenega v vodi, pri katerem ima najvišjo vrednost 1. vzorec (pranje samo s pralnim praškom), saj pralni praški vsebujejo snovi s hidrogenkarbonati, medtem ko imata 2. in 4. vzorec manjšo za skoraj dvajset krat, ker nimata dodanega pralnega praška.

1. vzorec

2. vzorec

3. vzorec

4. vzorec

pH

11, 06 7, 44 10, 77 8, 58

CT (°d)

13, 4 14, 56 11, 2 24, 6

CaT (°d)

6, 7 7, 84 5, 6 15, 69

KT (°d)

554, 4 28, 0 246, 4 33, 6

γAT (mg/L) 199, 02 45, 33 211, 00 11, 24

κ (µS/cm) 21800 659 10230 650

Mot (NTU) 492 63 448 98

SAK 254nm (m-1

) 302, 18 72, 47 231, 81 87, 80

γo2 (mg/L) 28, 8 4, 41 17, 24 6, 74


28

Najvišjo vsebnost anionskih tenzidov (γAT) in s tem večje koži dražilne lastnosti imata 1. in 3. vzorec v primerjavi z 2. in 4. vzorcem. Prevodnost (κ) je izjemno povišana v 1. in 3. vzorcu zaradi elektrolitov (soli) iz pralnih praškov, v 2. vzorcu (pranje samo s pralno kroglo) pa se ne spremeni. Najbolj motna (Mot) sta 1. in 3. vzorec, saj vsebujeta pralni prašek z usedlinami umazanije perila. Najvišji spektralni absorpcijski koeficinet (SAK

254nm) imata 1. in 3. vzorec, precej nižjega pa 2. in 4. vzorec, čeprav so vse te vrednosti izjemno visoke v primerjavi s pitno vodo, ki je v območju do 1. Koncentracija kisika (γo2) je povečana v 1. in 3. vzorcu zaradi sestave pralnega praška.

Ponovitev analize je sledila dne 10. 4. 2012, rezultate nam prikazuje tabela 4-2. Analizirali smo 1., 2. in 3. vzorec. Pri obeh naslednjih ponovitvah ni meritev 4. vzorca, pri katerem je dodan mehčalec, saj zaradi odvzema pralne vode po 1 uri in 15 minut procesa pranja ni sprememb.

4-2: Rezultati prve ponovitve fizikalno-kemijskih meritev.

Rezultati prve ponovitve fizikalno-kemijskih meritev so podobni rezultatom v tabeli 4-1. Nekatere vrednosti se razlikujejo, kar je posledica novih vzorcev pralne vode. V primerjavi s tabelo 4-1 ima 3. vzorec nekoliko višjo vrednost kalcijeve trdote (CaT) in tako tudi enako vrednost kot 2. vzorec. Karbonatno trdoto (KT) ima 1. vzorec precej nižjo kot je prikazana v tabeli 4-1. Vrednosti trdot se razlikujejo zaradi natančnosti titriranja. Prevodnost (κ) in motnost (Mot) v tabeli 4-2 je višja pri 1. in 3. vzorcu, medtem ko je v 2. vzorcu nižja v primerjavi s tabelo 4-1. Spektralni absorpcijski koeficient (SAK 254nm) ima nižjo vrednost kot v tabeli 4-1. Pri ostalih vrednostih ni večjih sprememb.

1. vzorec

2. vzorec

3. vzorec

pH

10, 24 8, 76 10, 24

CT (°d)

11, 2 11, 9 11, 2

CaT (°d)

5, 6 8, 96 8, 96

KT (°d)

280 28,0 179, 2

γAT (mg/L)

224, 17 39, 11 201, 27

κ (µS/cm)

12190 690 7400

Mot (NTU)

805 31 338

SAK 254nm (m-1

)

289, 97 32, 65 172, 72

γo2 (mg/L)

28, 8 5, 08 22, 5


29

Drugo ponovitev analize smo opravili dne 17. 4. 2012, rezultate analize prikazuje tabela 4-3.

4-3: Rezultati druge ponovitve fizikalno-kemijskih meritev.

1. vzorec

2. vzorec

3. vzorec

pH

10, 36 8, 52 10, 24

CT

11, 2 14, 56 11, 2

CaT

5, 6 11, 20 6, 72

KT

392 28 184, 8

γAT (mg/L)

181, 32 61, 09 197, 76

κ (µS/cm)

3340 152, 6 1710

Mot (NTU)

574 16, 4 111

SAK 254nm (m-1

)

319, 51 34, 16 188, 15

γo2 (mg/L)

30, 5 1, 01 13, 25

Rezultati druge ponovitve fizikalno-kemijskih meritev so prav tako podobni vrednostim v tabelah 4-1 in 4-2. Prevodnost (κ) 1. vzorca je bistveno manjša v primerjavi s tabelama 4-1 in 4-2. Vrednost motnosti (Mot) ter masne koncentracije kisika (γo2) ima 2. vzorec precej manjšo kot je prikazana v tabelah 4-1 in 4-2. Ostale vrednosti se bistveno ne razlikujejo od tabel 4-1 in 4-2.


30

Microcline, ordered

00-033-1161 (D) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 96.82 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91330 - b 4.91330 - c 5.40530 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 113.005

00-015-0776 (I) - Mullite, syn - Al6Si2O13 - Y: 72.28 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 7.54560 - b 7.68980 - c 2.88420 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pbam (55) - 167.35

00-019-0926 (*) - Microcline, ordered - KAlSi3O8 - Y: 65.86 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 8.58100 - b 12.96100 - c 7.22300 - alpha 90.650 - beta 115.940 - gamma 87.630 - Base-centered - C-1 (0) - 4

Operations: Displacement -0.042 | Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.000,1.000 | Import

File: KR-1.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.024 ° - End: 80.007 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 24 °C - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.024 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0 mm

Lin

(C

ounts

)

0

100

200

300

2-Theta - Scale

10 20 30 40 50 60 70 80

4.2 REZULTATI RENTGENSKE ANALIZE PRALNE KROGLE

Analizo smo opravili dne 12. – 16. 4. 2012.

Na sliki 4-1 vzorec difraktograma KR-1 prikazuje analizo večjih belih kroglic, ki so v pralni krogli skupaj z rjavimi kroglicami.

Difraktogram povsem jasno pokaže prisotnost treh faz:

mulit, Al6Si2O13 mikroklin, KAlSi3O8 kvarc, SiO2

Mulit in mikroklin sta prisotna v nanokristalinični obliki, kvarc pa v obliki večjih

kristalitov, kar je razvidno iz oblike vrhov.

4-1: Vzorec difraktograma KR-1.


31

Quartz, syn

00-020-0548 (D) - Albite, calcian, ordered - (Na,Ca)(Si,Al)4O8 - Y: 24.44 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 8.16900 - b 12.85100 - c 7.12400 - alpha 93.630 - beta 116.400 - gamma 89.460 - Base-centered

00-033-1161 (D) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 93.42 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91330 - b 4.91330 - c 5.40530 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 113.005

Operations: Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.000,1.000 | Import

File: KR-2.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 79.989 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 24 °C - Time Started: 11 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0 mm

Lin

(C

ou

nts

)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

2-Theta - Scale

11 20 30 40 50 60 70

Na sliki 4-2 je vzorec difraktograma KR-2, ki prikazuje analizo večjih rjavih kroglic.

Difraktogram kaže na prisotnost dveh faz:

kvarc, SiO2 albit, (Na, Ca)(Si, Al)4O8



32

Hannebachite, syn

00-026-1074 (D) - Hannebachite, syn - CaSO3·0.5H2O - Y: 50.03 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 9.80800 - b 10.67600 - c 6.49600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pnca

Operations: Displacement 0.094 | Smooth 0.150 | Strip kAlpha2 0.500 | Background 1.000,1.000 | Import

File: KR-3.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 9.946 ° - End: 79.948 ° - Step: 0.036 ° - Step time: 1. s - Temp.: 24 °C - Time Started: 14 s - 2-Theta: 9.946 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0 mm - Y

Lin

(Cou

nts)

0

100

200

300

400

500

600

2-Theta - Scale

10 20 30 40 50 60 70 80

Vzorec difraktograma KR-3, na sliki 4-3, prikazuje manjše bele kroglice.

Difraktogram jasno dokazuje prisotnost ene same kristalinične faze, in sicer CaSO3 ∙ 0,5 H2O.



33

Magnesium Sulfate Hydrate

00-037-0258 (I) - Aluminum Phosphate Hydroxide - AlP3O8(OH)2 - Y: 46.01 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 7.22800 - b 11.58300 - c 8.50700 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 101.950 - Primitiv



00-028-0632 (N) - Magnesium Sulfate Hydrate - MgSO4·2H2O - Y: 47.05 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 -



Lin

(C

ou

nts

)

0

100

200

300

2-Theta - Scale

10 20 30 40 50 60 70 80

Vzorec difraktograma KR-4 na sliki 4-4 prikazuje večje bele kroglice, ki se nahajajo posebaj v drugi polovici krogle.

Analiza je težavna zaradi slabe kristaliničnosti vzorca. Skoraj zagotovo sta prisotni isti fazi kot v difraktogramu KR-1:

mulit, Al6Si2O13 mikroklin, K[AlSi3O8]

Verjetno se v vzorcu nahajata v manjši množini še:

magnezijev sulfat dihidrat, MgSO4 ∙ 2H2O aluminijev fosfat hidroksid, AlP2O8(OH)2

Ag ima bakteriocidni učinek in se sprošča, če je vezan na nanodelcih. Vendar pa v primeru pralne krogle Wellos nismo zaznali srebrovih ionov, kar pomeni, da so lahko prisotni samo v koncentracijah pod 1 %. Dodatki belila (kot je npr. vodikov peroksid) pa lahko izboljšajo sproščanje snovi iz nanodelcev, ampak tega v diplomski nalogi nismo mogli dokazat.

33

Magnesium Sulfate Hydrate

00-037-0258 (I) - Aluminum Phosphate Hydroxide - AlP3O8(OH)2 - Y: 46.01 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 7.22800 - b 11.58300 - c 8.50700 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 101.950 - Primitiv



00-028-0632 (N) - Magnesium Sulfate Hydrate - MgSO4·2H2O - Y: 47.05 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 -



Lin

(C

ounts

)0

100

200

300

2-Theta - Scale

10 20 30 40 50 60 70 80



34

Avtor (Vidyadhar, 2007) je ugotovil, da mikroklin povezan s kremenom (kvarcem) lahko poviša hidrofobne interakcije med nepolarnimi molekulami. Hidrofobne vezi med dvema ali več nepolarnimi molekulami so močnejše kot relativno šibke vezi med vodo in nepolarnimi molekulami (vodikove vezi). Če so v vodi nečistoče (ogljikovodiki in maščobe), ki so hidrofobne, se vodne molekule razvrstijo okoli njih, kot prikazuje slika 4-5.

Pri tem se poviša entropijski efekt. Velja namreč splošno znana enačba (4.1):

– (4.1)

kjer je

ΔG Gibbsova prosta energija

ΔH sprememba entalpije (J)

ΔS sprememba entropije ( J/kg)

T temperatura (°C)

Če se torej ΔS zviša (ΔS > 0), se glede na enačbo zviša ΔG v negativno stran, kar pomeni, da je proces spontan in ni potrebna energija. Če torej mikroklin poviša ΔS, je proces spontan in poteka lažje, kot če ni mikroklina v vodi. Poleg tega pa dodatna doza pralnega sredstva sinergistično deluje na ves proces v smislu, da se nečistoče lažje odstranijo iz perila v vodi s pralno kroglo (z mikroklinom) in malo (20 % doze) pralnega praška.

34

4-5: Proces nečistoč v vodi.33


35

4.3 REZULTATI ODSTRANJEVANJA MADEŽEV

1. vzorec: pranje samo s pralno kroglo Wellos

Oprana rjuha ima tipično nevtralen vonj in je brez vonja. Je mehka na otip, vendar ne tako kot če bi pri pranju uporabili mehčalec. Madeži soka rdeče pese, zobne paste ter mandarine so se popolnoma odstranili. Madeži kave so zbledeli, vendar so še vidni v takšni obliki kot so bili naneseni pred pranjem. Slika 4-6 prikazuje madeže kave po pranju v 1. in edinem vzorcu pri katerem je madež kave po pranju viden. Prav tako se ni odstranil trdovratni madež domačega bučnega olja. Ta je nekoliko zbledel, vendar je ostal še precej viden. Tudi njegova oblika je ostala takšna kot je bila pred pranjem. Madež bučnega olja po pranju ni masten, vendar je močno razvidna zelena barva madeža. Madež bučnega olja v 1. vzorcu prikazuje Slika 4-2a.

4-6: Madeži kave po pranju.

4-7: Madež bučnega olja v 1., 2., 3. in 4. vzorcu.

4-2a 4-2b

4-2c 4-2d


36

2. vzorec: pranje s pralno kroglo Wellos in 20 % pralnega praška

Oprana rjuha ima nevtralen vonj oziroma v primerjavi s 1. vzorcem, ima rahel vonj po pralnem prašku. Rjuha je dokaj mehka na otip. Madeži zobne paste, mandarine in soka rdeče pese so se popolnoma odstranili. Trdovraten madež bučnega olja je zbledel, vendar je še viden. Oblika madeža je ostala po večini enaka, kot je prikazano na sliki 4-2b. Madež bučnega olja po pranju ni ostal masten.

3. vzorec: pranje samo s pralnim praškom

Oprana rjuha ima vonj po pralnem prašku in ni mehka na otip. Trdovratni madeži zobne paste in mandarine so se popolnoma odstranili, nekaj madežev rdeče pese je ostalo po površini, vendar so zelo majhne velikosti ter oblike. Madež bučnega olja je precej zbledel, tako da je komaj opazen in tudi oblika madeža ni več enaka, kot je bila pred pranjem. Madež po pranju ni masten. Prikazan je na sliki 4-2c.

4. vzorec: pranje s pralno kroglo Wellos in 20 % pralnega praška ter dodan mehčalec

Oprana rjuha ima izrazit vonj po mehčalcu Silan (Parfumelle) in je prijetna ter nežno mehka na otip. Madeži zobne paste in mandarine so se popolnoma odstranili. Nekaj madežev rdeče pese so prav tako kot pri 3. vzorcu ostali po pranju na površini rjuhe. Ti madeži so zelo majhni, vendar so opazni, kot vidimo na sliki 4-2d. Madež domače predelanega bučnega olja je zbledel, vendar je še vedno izrazito razvidna oblika nanesena madeža. Madež po pranju ni masten.

Glede na rezultate opranih belih rjuh na štiri različne načine, ugotovimo, da je izmed madežev: sok rdeče pese, zobna pasta, sok mandarine ter kava, najtrdovratnejši madež domačega bučnega olja, ki je zelo gosta tekočina. Seveda je potrebno poudariti, da je potekalo pranje pri nizki temperaturi, 40 °C. Predvidevamo, da bi bil madež bučnega olja pri vseh različnih načinih pranja še manj viden ali pa celo skorajda neviden, če bi pranje potekalo pri višji temperaturi.

Prav tako smo ugotovili, da je pri 1. vzorcu (pranje samo s pralno kroglo Wellos) ostal madež bučnega olja še najbolj viden, barva madeža je izrazito zelena. Sledi mu 4. vzorec (pranje z pralno kroglo Wellos in 20 % pralnega praška ter dodan mehčalec), razvidna je svetlo zelena barva madeža. Najbolje sta odstranila madež bučnega olja 2. vzorec in 3. vzorec. Pri 2. vzorcu (pranje z pralno kroglo Wellos in 20 % pralnega praška) so še razvidni manjši zeleni madeži na celotnem madežu, medtem ko pri 3. vzorcu (pranje samo s pralnim praškom) tega ni vidno. Ugotovimo, da je 3. vzorec najbolje odstranil trdovratni madež, torej pranje samo s pralnim praškom.

Nad odstranitvijo madežev štirih načinov pranja smo bili pozitivno presenečeni, saj so bili pri vseh načinih madeži zobne paste in mandarine povsem odstranjene. Sok rdeče pese je bil viden v majhnih madežih na površini rjuh 3. in 4. vzorca. Madež kave ni bil popolnoma odstranjen pri 1. vzorcu, torej pri pranju s samo pralno kroglo Wellos. Za madež gostega bučnega olja smo predvidevali, da se nebo popolnoma odstranil v vseh načinih pri pranju nastavljenem na temperaturo 40 °C. Predvidevamo, da bi se madež pri tej temperaturi popolnoma odstranil z dodatnim sredstvom za razmastitev madežev.


37

4.4 TABELARIČNI PRIKAZ PRANJA PERILA

Uporabo pralnih krogel so javnost v Sloveniji precej zaznamovali mediji, ki poročajo, da naj bi na Zvezi potrošnikov Slovenije zatrjevali, da pralne krogle ne perejo nič boljše od vode. V okviru diplomskega dela smo se zato odločili narediti anketo. V njej so sodelovali študenti Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo iz različnih krajev, ki so povprašali svoje družine, sorodnike in znance ter izpolnili razpredelnico pogostosti pranja na teden in sicer s pralno kroglo ali brez nje in s pomočjo drugih pralnih sredstev. Mesta anketiranih družin smo zajeli vse od Murske Sobote, Lendave, Ljutomera, Ormoža, Ptuja, Maribora, Celja, Velenja, Žalca do Novega mesta. Pa tudi iz manjših krajev znotraj mest kot so Kokriči, Renkovci, Stoperce, Zg. Velka, Hotinja vas, Podova, Brezula, Zg. Jablane, Miklavž pri Ormožu, Križevci pri Ljutomeru, Lovrenc na Pohorju, itd.

Zbrali smo podatke o dnevnem številu pranj v družinah, ki imajo različno število družinskih članov in dodali kolono s podatki, če uporabljajo pralno kroglo.

V prvo kolono smo vpisovali število družinskih članov, v naslednje kolone, ki so bile razdeljene na posamezne dneve v tednu, pa število pranj na dan. V zadnjo kolono smo vpisovali uporabo pralne krogle. Celotna tabela ima vpisanih 100 družin z različno številnimi družinskimi člani. Tabelarični prikaz in izračun smo izvedli z računalniškim programom Microsoft Excel, ki je prikazan v prilogi 7.1 in 7.2.

Z dobljenimi statističnimi podatki smo izračunali povprečno število pranj družine v posameznem dnevu v tednu, ter na dan na osebo in na leto na osebo in štiričlansko družino, kot prikazujeta tabeli 4-4 in 4-5. Iz tega smo lahko tudi iz ekonomskega vidika naredili izračun stroškovne uporabe pralnih sredstev, iz katerih je v rezultatih razvidno koliko bi lahko štiričlanska družina ter posamezna oseba privarčevala z uporabo pralnih krogel na leto ter na tri leta. Iz podatkov smo videli, da pralno kroglo uporablja samo 15 od 100 anketiranih družin.

4-4: Povprečno število pranj družine v posameznem dnevu v tednu.

PON TOR SRE ČET PET SOB NED

16, 29286 15, 05952 19, 83571 16, 78571 25, 39286 59, 43571 23, 11905


38

4-5: Povprečno število pranj na dan na osebo in na leto.

Np (d/o) Np (a/o) Np (a/4dr)

0,253855 92, 71 371

Legenda:

Np – število pranj

(d/o) – na dan na osebo

(a/o) – na leto na osebo

(a/4dr) – na leto na štiričlansko družino

Ker na tržišču obstaja veliko vrst pralnih praškov, ki se izjemno razlikujejo po ceni, smo za pralno sredstvo izbrali Persil, saj ga potrošniki množično kupujejo v trgovinah. Upoštevali smo povprečno ceno 25€ za 10 kg pralnega praška. Če za eno pranje porabimo približno 200 g pralnega praška, to pomeni strošek 0,5 € za 1 pranje.

Anketa je pokazala, da na dan posamezna oseba v družini opravi v povprečju 0, 254 pranj, kar pomeni na leto 92, 7 pranj, kar znaša 46, 35 € za pranje na leto na osebo. Ob uporabi pralne krogle porabimo 20 % celotne količine pralnega sredstva za eno pranje, zato je prihranek 9, 27 € in letni strošek z uporabo pralne krogle 37, 1€. Pralno kroglo lahko uporabljamo tri leta oziroma zadostuje za 1000 pranj, če peremo enkrat na dan. Iz tega sledi da znaša strošek 111,3 € v obdobju treh let na osebo ob uporabi pralne krogle. Če upoštevamo povprečno štiričlansko družino, je to 371 pranj letno in letni strošek 185,5 €. Ob uporabi pralne krogle privarčujemo 37,1 €, torej znaša na leto 148, 4 € za štiričlansko družino in v obdobju treh let 445,2 €.

V pralnem prašku je približno 25 % tenzidov, torej 25 g/100 g praška. Po zgornjem izračunu porabimo 200 g za eno pranje, torej 50 g tenzidov za eno osebo. Letno posameznik porabi 3,71 kg tenzidov pri pranju. Povprečna štiričlanska družina porabi za pranje letno 14, 84 kg tenzidov. Naša država ima v povprečju 2 milijona prebivalcev, ki na leto porabijo kar 7420 ton tenzidov. Če bi uporabljali pralno kroglo in samo 20 % praška, bi okolje manj obremenili samo v Sloveniji za 5936 ton tenzidov letno.


39

5. ZAKLJUČEK

V diplomski nalogi smo želeli preučiti učinkovitost pralne krogle Wellos. Opravili smo fizikalno – kemijske analize pralne vode ter rentgensko analizo sestave pralne krogle. Več mesecev smo preizkušali kvaliteto opranega perila s pralno kroglo in drugimi pralnimi sredstvi. Na koncu smo s pomočjo ankete zbrali podatke družin iz različnih koncev Slovenije in ugotovili pogostost ter ekonomičnost pranja s pralno kroglo. Kvalitativno smo ugotovili, da je pralna krogla Wellos učinkovita za pranje ob dodatku 20% pralnega praška.

Pri fizikalno – kemijski analizi pralne vode smo ugotovili, da je pH pri pranju s pralno kroglo najbližje nevtralni vrednosti. Celokupna in kalcijeva trdota se bistveno ne spremenita. Nižjo vrednost karbonatne trdote ima vzorec pranja s pralno kroglo, saj ne vsebuje hidrogenkarbonatov, ki so prisotni v pralnih praških. Anionskih tenzidov ima vzorec s pralno kroglo manj, kar pomeni da ima manj koži dražilnih lastnosti od preostalih vzorcev pri katerih je prisoten pralni prašek. Prevodnost se pri uporabi pralne krogle ne spremeni, v vzorcih s pralnim praškom pa je povišana zaradi elektrolitov oziroma soli v njih. Vrednost motnosti je pri pranju s pralno kroglo izjemno majhna, saj ne vsebuje pralnega praška. Spektralni absorpcijski koeficient ter koncentracijo kisika ima pralna voda ob uporabi krogle nižjo v primerjavi z vzorci, ki vsebujejo pralni prah, kar je posledica njegove sestave. Glede na rezultate odstranjevanja madežev smo ugotovili, da je za pranje perila najbolj primerno pranje s pomočjo pralne krogle oziroma za boljše odstranjevanje kompleksnih madežev z dodatkom 20 % pralnega praška. Samo najbolj trdovraten madež gostega bučnega olja pri ocenjevanju kvalitete oprane rjuhe se je bolje opral samo s pralnim praškom v primerjavi z drugimi načini pranja, tudi kroglo. Pri manj trdovratnih madežih je bila kvaliteta opranega perila enaka po pranju s praškom kot po pranju s kombinacijo krogle in 20 % praška. Ugotovili smo, da z dodatkom mehčalca pripomoremo zgolj k bolj aromatiziranemu in mehkemu perilu in da je po pranju s pralno kroglo perilo mnogo mehkejše, kot po pranju s pralnim praškom.

Rentgenska analiza pralne krogle Wellos je pokazala, da krogla vsebuje štiri različne vrste kroglic, kot navaja proizvajalec. Ugotovili smo, da se v kroglicah znotraj pralne krogle nahajajo mikroklin, mulit in kvarc, ki povišajo hidrofobne interakcije med nepolarnimi molekulami, kar poveča odstranjevanje nečistoč.

Po končanem eksperimentalnem delu smo opravili statistiko pogostoti pranja s pralno kroglo in drugimi pralnimi sredstvi ter uporabo pralnih krogel. Ankete sto družin iz različnih mest ter manjših krajev Slovenije so pokazale, da je uporaba pralne krogle zelo majhna, saj od sto anketiranih družin, uporablja pralno kroglo le petnajst družin. Izračunali smo prihranke posameznika in štiričlansko družino na leto ob uporabi pralne krogle v obdobju treh let oziroma v povprečju tisoč pranj, če peremo enkrat na dan. Ugotovili smo, da znaša letni prihranek 9,27 € na osebo ob uporabi pralne krogle Wellos. Za povprečno štiričlansko privarčujemo 37,1 € ob pranju s kroglo, kar znaša letno 184,4 € in v obdobju treh let 445,2 €. Izračunali smo, da letno porabimo v Sloveniji kar 7240 ton tenzidov v pralnih praških za pranje perila. Če bi uporabljali pralno kroglo ob dodatku 20 % pralnega sredstva, bi bile letne emisije tenzidov v okolje manjše za 5936 ton tenzidov samo v Sloveniji.

V diplomskem delu smo pokazali, da je pralna krogla Wellos učinkovita pri pranju perila, saj odstrani madeže z dodano minimalno količino pralnega sredstva. Ob uporabi pralne krogle bistveno manj porabimo pralnega sredstva, s tem privarčujemo in nenazadnje tako pripomoremo k ohranitvi okolja.


40

6 LITERATURA

1. MESEC d.o.o, Biocera pralne krogle za pranje perila, pralna krogla-varčevanje in

energija. September, 2011. http://www.aquakristal.com/ContentPage.aspx?page_id=85

(dostop 7.6. 2012)

2. Gambit trade d.o.o. BioWashBall pralna krogla za 1000 pranj.

http://www.enaa.com/oddelki/zdravjeInLepota/izd_2379_SGTBWB_BioWashBall_pral

na_krogla_za_1000_pranj (dostop 7. 6. 2012)

3. PAN d.o.o, 2011. Pralna krogla Pan-Eco Ball.

http://www.pralnekrogle.com/slo/index.html (dostop 7. 6. 2012)

4. FAVORIT COMMERC CVEN d.o.o. Ekološke krogle Glosion za pranje tkanin-

Glosion washing ball. http://www.glosion.si/PralneKroglice.html (dostop 7. 6. 2012)

5. Muneris d.o.o. Eko pralna krogla. http://www.ekoplaza.si/ekoloska-pralna-

sredstva/pralne-krogle/eko-pralna-krogla-1.html (dostop 7. 6. 2012)

6. Pralna krogla Strong Bio Ball. http://www.megabono.com/56-pralna-krogla-strong-

bio-ball.html (dostop 7. 6. 2012)

7. Market Pro s.p. Revlutionary washing solution. http://www.mp-

prodaja.si/o_produktu.pdf (dostop 12. 5. 2012)

8. SGS S.A. Product certification . http://www.sgs.com/en/Industrial-

Manufacturing/Services-Related-to-Production-and-Products/Product-Certification.aspx

(dostop 27. 6. 2012)

9. TUV Rheinland.General certificate of Conformity. 2011

http://www.tuvdotcom.com/certificates/50164801?locale=en&page_number=2 (dostop

27. 6. 2012)

10. Joint Accreditacion System of Australia and New Zealand. Product Certification.

http://www.jas-anz.com.au/index.php (dostop 27. 6. 2012)

11. Gavrilenko I. Vladimir. Optics of Nanomaterials. Norfolk State University, USA,

Water Research Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., 2011.

12. Strnad Simona Novi tekstilni materiali: učbenik. Maribor: Univerza v Mariboru,

Fakulteta za strojništvo, oddelek za tekstilne materiale in oblikovanje, 2012.

13. Schneider H., Schreuer J., Hildmann B., Structure and properties of mullite – A

rewiew. Journal of the European Ceramic Society, 28, 329-344, 2008.

14. The mineral microcline, Amethyst Galleries. http://www.galleries.com/Microcline

(dostop 22. 8. 2012)

15. Vidrih R. Svet mineralov. Tehniška založba Slovenije, Ljubljana, 2009.

16. NanoSvet, d.o.o. Nanopremazi – Nanodelci – Nanokompoziti – Nanotehnologija.

http://www.nanosvet.com/Nanotehnologija/nanomateriali.htm (dostop 20. 5. 2012)

17. Ministrstvo za zdravje/ Urad RS za zdravje. Nanodelci in varnost. April, 2009.

http://www.kemijskovaren.si/files/nanodelci_in_varnost.pdf (dostop 8. 6. 2012)

18. Shen W.Feng L., Feng

H., Kong

Z., Guo

M. Ultrafine silver(II) oxide particles

decorated porous ceramic composites for water treatment. Chemical Engineering

Journal, 175, 592–599, 2011.

19. Lv Y., Wang Z., Liu S., Hao L., Sang Y., Liu D., Wang J., Boughton R.I. Silver

nanoparticle-decorated porous ceramic composite for water treatment. Journal of

Membrane Science, 331, 50–56, 2009.

20. Florence Hayward, Neporozna keramika, Skupnost muzejev Slovenije.

http://www.sms-muzeji.si/udatoteke/publikacija/netpdf/3-2-2.pdf (dostop 20. 5. 2012)

http://www.aquakristal.com/ContentPage.aspx?page_id=85

http://www.enaa.com/oddelki/zdravjeInLepota/izd_2379_SGTBWB_BioWashBall_pralna_krogla_za_1000_pranj

http://www.enaa.com/oddelki/zdravjeInLepota/izd_2379_SGTBWB_BioWashBall_pralna_krogla_za_1000_pranj

http://www.pralnekrogle.com/slo/index.html

http://www.glosion.si/PralneKroglice.html

http://www.ekoplaza.si/ekoloska-pralna-sredstva/pralne-krogle/eko-pralna-krogla-1.html

http://www.ekoplaza.si/ekoloska-pralna-sredstva/pralne-krogle/eko-pralna-krogla-1.html

http://www.megabono.com/56-pralna-krogla-strong-bio-ball.html

http://www.megabono.com/56-pralna-krogla-strong-bio-ball.html

http://www.mp-prodaja.si/o_produktu.pdf

http://www.mp-prodaja.si/o_produktu.pdf

http://www.sgs.com/en/Industrial-Manufacturing/Services-Related-to-Production-and-Products/Product-Certification.aspx

http://www.sgs.com/en/Industrial-Manufacturing/Services-Related-to-Production-and-Products/Product-Certification.aspx

http://www.tuvdotcom.com/certificates/50164801?locale=en&page_number=2

http://www.jas-anz.com.au/index.php

http://www.sciencedirect.com/science/journal/00431354

http://www.galleries.com/Microcline

http://www.nanosvet.com/Nanotehnologija/nanomateriali.htm

http://www.kemijskovaren.si/files/nanodelci_in_varnost.pdf



http://www.sciencedirect.com/science/journal/13858947/175



http://www.sms-muzeji.si/udatoteke/publikacija/netpdf/3-2-2.pdf


41

21. Aerogel, d.o.o., Aerogel - izolacijski material prihodnosti. 2009.

http://www.aerogel.si/index.htm (dostop 23. 5. 2012)

22. Šostar Turk S. , Arnuš S., Fijan S. Nega novih tekstilij: strokovna monografija.

Maribor: Fakulteta za strojništvo, center za nego tekstilij in oblačil, 2001.

23. Lora Gabrovšek, dipl.ing, Detergenti. Raziskovalni inštitut Zlatorog Maribor.

http://www.obzornikzdravstvenenege.si/Celoten_clanek.aspx?ID=9f86a3b4-6004-4a26-

8df5-b85f01d4a98d (dostop 13. 5. 2012)

24. Šostar Turk S. Nega tekstilij in oblačil: skripta. Maribor: Fakulteta za strojništvo,

oddelek za testilstvo 2000.

25. Šostar Turk S. Odstranjevanje madežev: skripta. Maribor: Fakulteta za strojništvo,

oddelek za testilstvo 2005.

26. Pabon M., Corpart J. M., Fluorinated surfactants: synthesis, properties, effluent

treatment, Journal of Fluorine Chemistry, 114, 149–156, 2002.

27. The website has been created for E.T.S.A., Environmental assessment of laundry

detergents. http://www.eco-forum.dk/detergents/index_files/Page718.htm (dostop 13. 5.

2012)

28. Jensen J., Fate and effects of linear alkylbenzene sulphonates (LABS) in the

terrestrial environment. Science of The Total Environment, 226, 93–111, 1999.

29. Garcia Encarna Campos M. T., Marsal Agustí, Ribosa Isabel , Fate and effects of

amphotericsurfactants in the aquatic environment, Environment International, 34, 1001–

1005, 2008.

30. Shen Zhen become Industry&Trade CO, Laundry detergents. http://www.root-

cn.com/Laundry-Ball-Series/Laundry-detergents.htm (dostop 17. 5. 2012)

31. Atkins P. W., Frazer M.J., Clugston M. J., Jones R. A. Y. Chemistry: Principles and

Applications, London, Longman Group UK Limited, 1988.

32. Characterization Facility http://www.charfac.umn.edu/InstDesc/D5005desc.html

(dostop 28. 6. 2012)

33. Geranio L., Heuberger M., Nowack B., The Behavior of Silver Nanotextiles during

Washing. Enviromental science and technology, 43, 8113-8118, 2009.

34. A. Vidyadhar, K. Hanumantha Rao, Adsorption mechanism ofmixed

cationic/anionic collectors in feldspar-quartz flotation system. Journal of Colloid and

Interface Science, 306, 195-204, 2007.

http://www.aerogel.si/index.htm

http://www.obzornikzdravstvenenege.si/Celoten_clanek.aspx?ID=9f86a3b4-6004-4a26-8df5-b85f01d4a98d

http://www.obzornikzdravstvenenege.si/Celoten_clanek.aspx?ID=9f86a3b4-6004-4a26-8df5-b85f01d4a98d

http://www.eco-forum.dk/detergents/index_files/Page718.htm


http://www.root-cn.com/Laundry-Ball-Series/Laundry-detergents.htm

http://www.root-cn.com/Laundry-Ball-Series/Laundry-detergents.htm

http://www.charfac.umn.edu/InstDesc/D5005desc.html

http://pubs.acs.org/action/doSearch?action=search&author=Geranio%2C+L.&qsSearchArea=author

http://pubs.acs.org/action/doSearch?action=search&author=Heuberger%2C+M.&qsSearchArea=author

http://pubs.acs.org/action/doSearch?action=search&author=Nowack%2C+B.&qsSearchArea=author

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979706009751

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979706009751


42

7 PRILOGE

7.1 PRILOGA 1 prikaz pogostosti pranja in uporabe pralne krogle družin

Št. članov PON TOR SR ČET PET SOB NED

krogla 4 1 0 2 0 0 2 0

0

3 2 2 1 1 3 4 2

1 6 0 1 1 0 2 3 0

0

4 0 1 0 1 0 3 1

0

3 1 0 1 0 0 2 0

0 5 2 2 3 1 1 2 0

0

4 0 1 0 1 1 2 2

0 2 0 0 0 0 0 4 2

0

6 0 1 2 1 2 2 3

0 2 0 0 1 0 1 2 1

1

5 1 1 2 1 2 2 2

0 4 1 1 1 1 1 2 0

0

3 1 0 1 0 1 3 1

0 2 0 1 0 1 0 4 1

0

3 0 0 0 0 3 1 0

0 3 0 0 0 0 1 2 2

1

4 2 2 1 3 2 0 0

0 3 0 0 1 0 0 3 2

0

4 1 0 0 0 1 1 0

0 7 1 1 2 2 1 2 2

0

3 0 1 0 1 0 1 1

0 2 0 0 0 0 0 2 1

0

1 0 0 0 0 1 3 1

0 3 0 0 0 0 2 4 1

0

1 0 1 0 0 0 1 0

0 2 0 0 1 0 0 1 0

0

4 0 0 0 0 1 2 0

0 5 0 0 0 2 2 2 0

1

4 1 0 1 0 0 2 0

0 3 1 0 0 0 2 1 0

0

4 1 0 0 1 1 2 0

0 4 2 2 0 1 0 3 3

1

4 0 0 3 0 2 1 0

0 3 1 0 0 2 1 2 0

0

4 1 0 2 2 0 1 0

0 1 0 0 0 0 0 3 0

0

1 0 0 0 0 1 2 0

0 5 1 1 1 1 2 2 0

0

4 1 1 1 2 1 2 0

0


43

3 0 0 0 0 0 1 1

1 5 0 1 1 1 2 3 0

0

2 0 0 0 0 2 2 0

0 4 1 1 1 1 1 1 1

0

3 0 0 0 1 1 1 0

0 4 1 0 1 0 1 1 1

0

4 1 1 1 1 1 2 2

0 2 1 0 1 0 0 1 0

0

1 0 0 1 0 0 1 0

0

3 0 1 0 1 0 1 2

0 5 1 0 1 0 1 2 2

0

3 1 0 0 1 0 2 0

0 4 0 0 1 1 2 3 0

0

3 1 1 1 0 0 1 0

0 4 1 1 0 0 2 0 0

0

4 0 0 0 0 1 3 1

0 5 1 2 0 2 0 3 3

1

4 1 0 2 0 1 2 0

0 3 0 0 0 2 1 1 0

0

4 0 0 2 1 0 2 0

0

4 1 1 0 1 1 1 1

0 2 1 0 1 0 1 0 1

0

3 1 1 0 1 0 1 1

1 5 2 2 2 2 2 2 1

0

4 1 2 1 1 0 2 1

0 4 1 1 0 1 1 0 1

1

3 1 1 1 1 1 1 0

0 3 1 2 0 1 1 0 1

0

6 0 0 1 1 2 2 0

0 5 1 1 2 0 0 1 0

0

4 1 2 0 0 1 0 0

0 3 0 0 0 0 0 2 1

0

4 0 1 0 1 0 2 2

1 4 0 0 2 0 1 1 0

0

4 0 0 0 2 2 2 2

1 3 0 0 1 1 0 2 2

0

4 1 1 0 0 0 2 2

0 4 0 0 2 1 0 2 0

0

5 2 1 0 0 1 3 0

0 2 1 0 0 1 0 2 0

0

3 0 0 2 0 0 2 1

0 5 2 0 1 0 1 1 1

0

1 0 0 1 0 0 1 0

0 5 0 1 1 1 0 2 1

0

2 1 1 0 0 0 1 1

1


44

2 0 0 0 0 0 1 1

1 3 0 0 0 0 1 1 0

0

4 2 2 2 2 2 2 2

1 5 2 2 2 2 2 3 2

0

5 2 0 2 0 2 2 2

1 4 2 2 2 2 3 3 3

0

4 0 1 0 1 0 1 1

0 3 1 1 1 1 1 1 1

0

4 0 0 0 1 1 1 1

0

5 0 1 1 2 2 3 1

0 2 0 0 0 0 0 1 1

0

4 1 1 1 1 2 2 1

0 2 1 0 0 0 1 1 0

0

1 0 0 0 0 1 0 0

0 2 0 0 1 0 0 1 0

0


45

7.2 PRILOGA 2 izračun pogostosti pranja družin

P T SR Č Pe So N 0,25 0 0,5 0 0 0,5 0

0,666667 0,666667 0,333333 0,333333 1 1,333333 0,666667 0 0,166667 0,166667 0 0,333333 0,5 0 0 0,25 0 0,25 0 0,75 0,25

0,333333 0 0,333333 0 0 0,666667 0 0,4 0,4 0,6 0,2 0,2 0,4 0

0 0,25 0 0,25 0,25 0,5 0,5 0 0 0 0 0 2 1 0 0,166667 0,333333 0,166667 0,333333 0,333333 0,5 0 0 0,5 0 0,5 1 0,5

0,2 0,2 0,4 0,2 0,4 0,4 0,4 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5

0,333333 0 0,333333 0 0,333333 1 0,333333

0 0,5 0 0,5 0 2 0,5 0 0 0 0 0,666667 0,333333 0 0 0 0 0 0,333333 0,666667 0,666667

0,5 0,5 0,25 0,75 0,5 0 0

0 0 0,333333 0 0 1 0,666667 0,25 0 0 0 0,25 0,25 0

0,142857 0,142857 0,285714 0,285714 0,142857 0,285714 0,285714 0 0,333333 0 0,333333 0 0,333333 0,333333 0 0 0 0 0 1 0,5 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1,333333 1,333333 0,333333 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0,5 0 0 0,5 0 0 0 0 0 0,25 0,5 0

0 0 0 0,4 0,4 0,4 0 0,25 0 0,25 0 0 0,5 0

0,333333 0 0 0 0,666667 0,333333 0 0,25 0 0 0,25 0,25 0,5 0

1 0,5 0 0,25 0 0,75 0,75 0 0 0,75 0 0,5 0,25 0

0,333333 0 0 0,666667 0,333333 0,666667 0 0,25 0 0,5 0,5 0 0,25 0

0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 1 2 0

0,2 0,2 0,2 0,2 0,4 0,4 0 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,5 0

0 0 0 0 0 0,333333 0,333333 0 0,2 0,2 0,2 0,4 0,6 0 0 0 0 0 1 1 0


46

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0 0 0 0,333333 0,333333 0,333333 0

0,25 0 0,25 0 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 1 0,5

0,5 0 0,5 0 0 0,5 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0,333333 0 0,333333 0 0,333333 0

0,2 0 0,2 0 0,2 0,4 0,4 0,333333 0 0 0,333333 0 0,666667 0

0 0 0,25 0,25 0,5 0,75 0 0,333333 0,333333 0,333333 0 0 0,333333 0

0,25 0,25 0 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0,25 0,75 0,25

0,4 0,4 0 0,4 0 0,6 0,6 0,25 0 0,5 0 0,25 0,5 0

0 0 0 0,666667 0,333333 0,333333 0 0 0 0,5 0,25 0 0,5 0

0,25 0,25 0 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0 0,5 0 0,5 0 0,5

0,333333 0,333333 0 0,333333 0 0,333333 0,333333

0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,2 0,25 0,5 0,25 0,25 0 0,5 0,25 0,25 0,25 0 0,25 0,25 0 0,25

0,333333 0,333333 0,333333 0,333333 0,333333 0,333333 0 0,333333 0,666667 0 0,333333 0,333333 0 0,333333

0 0 0,166667 0,166667 0,333333 0,333333 0 0,2 0,2 0,4 0 0 0,2 0

0,25 0,5 0 0 0,25 0 0 0 0 0 0 0 0,666667 0,333333 0 0,25 0 0,25 0 0,5 0,5

0 0 0,5 0 0,25 0,25 0 0 0 0 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0,333333 0,333333 0 0,666667 0,666667

0,25 0,25 0 0 0 0,5 0,5 0 0 0,5 0,25 0 0,5 0

0,4 0,2 0 0 0,2 0,6 0 0,5 0 0 0,5 0 1 0

0 0 0,666667 0 0 0,666667 0,333333 0,4 0 0,2 0 0,2 0,2 0,2

0 0 1 0 0 1 0

0 0,2 0,2 0,2 0 0,4 0,2 0,5 0,5 0 0 0 0,5 0,5

0 0 0 0 0 0,5 0,5 0 0 0 0 0,333333 0,333333 0

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5


47

0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,2 0,4 0,4 0 0,4 0 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,75 0,75 0,75

0 0,25 0 0,25 0 0,25 0,25 0,333333 0,333333 0,333333 0,333333 0,333333 0,333333 0,333333

0 0 0 0,25 0,25 0,25 0,25 0 0,2 0,2 0,4 0,4 0,6 0,2 0 0 0 0 0 0,5 0,5

0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25

0,5 0 0 0 0,5 0,5 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0,5 0 0 0,5 0


48

8 ŽIVLJENJEPIS

Europass življenjepis

Osebni podatki

Priimek / Ime Fideršek Sara

Naslov Zgornje Jablane 16, 2326 Cirkovce, Slovenija

Telefon 040 582 316

E-pošta [email protected]

Državljanstvo Slovensko

Datum rojstva 18. 04. 1990

Delovne izkušnje

Obdobje

2 meseca v letu 2012 in 2 meseca v letu 2009

Zaposlitev ali delovno mesto

Mikrobiološki in kozmetični laboratorij

Naziv in naslov delodajalca

Henkel Slovenija d.o.o, Industrijska cesta 23, 2000 Maribor

Naziv in status ustanove, ki je podelila diplomo, spričevalo ali

certifikat

Univerza v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo

Obdobje Od septembra 2005 do junija 2009

Naziv izobrazbe in / ali nacionalne poklicne kvalifikacije

Gimnazijski maturant


certifikat

III Gimnazija Maribor

Obdobje Od septembra 1997 do junija 2005


49


certifikat

Osnovna šola Cirkovce

Znanja in kompetence

Materni jezik(i) Slovenščina

Drug(i) jezik(i)

Samo vrednotenje Razumevanje Govorjenje Pisanje

Slušno razumevanje

Bralno razumevanje

Govorno sporazumevanj

e

Govorno sporočanje

Nemščina C 1 B 2 C 1 C 1 B 2

Angleščina B 2 B 2 B 2 B 2 B 2

Hrvaščina C 1 B 2 B 2 B 2 B 2

Socialna znanja in kompetence Zmožnost prilagajanja v multikulturnem okolju, timski duh, natančnost

Umetniška znanja in kompetence

Aktivna članica folklorne skupine Vinko Korže Cirkovce

Vozniško dovoljenje B in F kategorija

učinkovitost pralne krogle wellos · washing ball structure was performed and statistical analyses...

Documents