Wasmiddelen
Inhoud Inleiding
2
Het vuil (vuilsoorten)
4
Het wasgoed (vezelsoorten)
6
Het wasmiddel (productsoorten)
7
Het wasproces
8
- van tobbe tot wasmachine - water - dosering - fysische factoren De chemie van wasmiddelen
12
- oppervlakte-actieve stoffen - waterontharders - het bleeksysteem - enzymen - optische witmiddelen - anti-vergrauwingsmiddelen en kleurbeschermers - parfum Fabricage van wasmiddelen
19
- waspoeders - vloeibare wasmiddelen - wastabletten Wasmiddelen, veiligheid en milieu
22
- veiligheid - milieu - wasactieve stoffen - wasmiddelgebruik - verpakkingen - consument en communicatie Unilever en Lever Fabergé Nederland
28
Colofon Uitgave
: Lever Fabergé Nederland B.V., Externe Betrekkingen, 1999
Vormgeving
: Hoogcarspel & Partners B.V., H. I. Ambacht
Fotografie
: Omslag, pag. 4, 5, 6, 10, 12, 21, 23, en 25:
(kleine feitelijke aanpassingen juni 2002)
Studio Berry Boesman, Rotterdam Pag. 1
: Op Stand, Den Haag
Pag. 7 en 13
: Unilever Research Vlaardingen
Pag. 8 en 10
: Lever Fabergé Nederland B.V.
Pag. 9 en 10
: Miele B.V. Vianen
Pag. 21
: Unilever Research Vlaardingen
Pag. 22
: Aerocamera B.V., Rotterdam Met toestemming van Hoogheemraadschap van Schieland
Druk
: Grafisch Bureau van Dijk
ISBN
: 90-9010272-8
1
Inleiding
Nederland meer dan 6 miljoen, dat wil zeggen dat 92% van de Nederlandse huishoudens over
Wasmiddelen kennen we allemaal. Of we nu
een wasmachine beschikte. En dan te bedenken
in een kleine kruidenierswinkel of in een grote
dat het nog maar goed vijftig jaar geleden is dat
supermarkt komen, in de schappen staat altijd
er elke maandag ’op de hand’ werd gewassen,
een groot assortiment was- en reinigings-
gewoon in een tobbe met Sunlight zeep.
middelen. Ze zijn vaak verpakt in kleurrijke pakken, zakken en flacons en in allerlei vormen
Die tijd is voorbij, want wassen is een stuk
en formaten verkrijgbaar. Er zijn vele soorten
gemakkelijker geworden. Niet alleen door de
reinigingsmiddelen: in vaste vorm zoals zeep en
moderne wasmachines, maar ook door ontwik-
tabletten, maar ook in poeder- en vloeibare vorm.
kelingen in de wasmiddelenindustrie. Het aantal wasbeurten per huishouden is de laatste tien jaar
Reinigingsmiddelen zijn zeker geen luxe artikelen.
gestegen van 3,6 tot 4,4 wassen per week.
Ze staan regelmatig op het boodschappenlijstje,
Aangezien ook het aantal huishoudens en de
net zoals koffie, thee en suiker. Kortom, was- en
samenstelling ervan is veranderd, kunnen we
reinigingsmiddelen zijn voor iedereen vertrouwde
stellen dat het totaal aantal wassen in Nederland
en onmisbare producten.
aanzienlijk is toegenomen. Daartegenover staat, dat door verbeterde prestaties van zowel de textielwas-
Dat was vroeger wel anders. Nog maar ruim vijftig jaar geleden
middelen als de machines
was er alleen zeep en daar-
sinds 1970 het aantal wassen
mee moest alles worden
boven 70°C met meer dan 30% is afgenomen. Tegen-
gereinigd. Die verandering heeft ook te maken met de toegenomen
de huishoudwassen uitgevoerd op
welvaart in onze wes-
temperaturen tussen 25°C en 70°C.
terse wereld. Door de
Aangezien de meeste energie bij het
welvaart zijn mensen
wassen wordt gebruikt om het water
meer aandacht aan hygiëne
op te warmen, resulteert de lagere
gaan besteden. Iedereen wil
wastemperatuur in een verlaging van het
immers zijn lichaam schoonhouden, in schone huizen wonen, van schone borden eten en schone kleren dragen.
Uit onderzoek is gebleken, dat in een gemiddeld Nederlands gezin per week vier tot vijf textielwassen worden uitgevoerd; anders gezegd, ongeveer anderhalve was per persoon per week. Afgewassen wordt er twee tot drie keer per dag en de leden van dit huisgezin gaan elk drie of meer keren per week onder de douche of in bad. Welvaart maakt het ons gemakkelijker om schoon te blijven. Meer dan 95% van de Nederlandse huizen is nu voorzien van een bad of douche. Snel een douche nemen en schone kleren aantrekken is niets bijzonders. Vooral
2
woordig wordt ongeveer 90% van
ook door het gemak van de wasmachine. In 1998 bedroeg het aantal wasmachines in
energieverbruik.
Het aantal wassen waarbij een voorwas gebruikt
Dat is ook de reden dat het verbruik per
werd, is in de afgelopen 20 jaar sterk vermin-
inwoner na 1990 is gedaald, terwijl het
derd zodat nu nog bij slechts 4% van de wassen
aantal wassen per huishouden de
een voorwas wordt uitgevoerd. Ook hierdoor
laatste jaren gelijk blijft. We kunnen
daalt het energieverbruik. In vergelijking met tien
dus concluderen dat er de
jaar geleden besparen we zo'n 450 miljoen kilo-
laatste decennia veel gebeurd
watt elektriciteit per jaar. Dat is genoeg om een
is in wasmiddelenland. Om
gemeente met 150.000 inwoners, bijvoorbeeld
enig inzicht te krijgen in
Apeldoorn, een jaar lang van elektriciteit te
deze ontwikkelingen, zal
voorzien!
in deze brochure worden ingegaan op een aantal
De textielwasmiddelen werken efficiënter;
aspecten van het
dat blijkt uit het gemiddelde aantal grammen
reinigen van textiel in
wasmiddel dat nodig is per wasbeurt. Rond
het algemeen en op
1975 was dit nog 200 gram voor een hoofdwas.
aspecten van textiel-
Nu is dit met meer dan de helft gedaald tot
wasmiddelen in het
minder dan 100 gram per was.
bijzonder.
Het verbruik van was- en reinigingsmiddelen Textielwasmiddel
kg per inwoner per jaar Zeep (vast en vloeibaar)
20
Machinevaatwasmiddel
15 Handafwasmiddel
Vloeibare reiniger
Vloeibaar schuurmiddel
10
5
Schuurpoeder
0 1970
1980
1990
2000
3
Het vuil
uit een combinatie van verschillende typen vuil die soms moeilijk te verwijderen zijn. Vlekken van
vuilsoorten
thee, vruchtensappen of wijn op textiel zullen op
Het belangrijkste doel van het wassen is het ver-
chemische wijze met een bleekmiddel moeten
wijderen van vuil uit hygiënische of esthetische
worden aangepakt. In kleding treffen we veel
overwegingen. Het materiaal, in dit geval textiel,
vuilsoorten aan met als belangrijk bestanddeel
waarop vuil zich afzet, noemt men wel het
huidvet, een vet dat zich sterk aan het textiel
’substraat’. Als we iets reinigen, dan doen we
hecht. Ook vlekken waarin eiwitten voorkomen,
niets anders dan het vuil verplaatsen van een
zoals in luiers, zijn bijzonder hardnekkig. In
plaats waar het niet hoort naar een plaats waar
moderne wasmiddelen worden deze vlekken
we het willen hebben. Bij het wassen van textiel
afgebroken en verwijderd door vet- of eiwit-
wordt het vuil van het textiel losgemaakt om ver-
splitsende enzymen.
volgens in oplossing te blijven. Uiteindelijk wordt het wasgoed schoon en het sop vuil. Van belang
Elk soort vuil moet dus op een andere manier
hierbij is de aard van de verontreiniging, omdat
worden behandeld. Vandaar dat wasmiddelen
die bepaalt hoe het vuil zich aan het substraat
ook een groot aantal verschillende ingrediënten
hecht en op welke manier het daarvan kan wor-
bevatten om alle soorten vuil aan te kunnen.
den verwijderd. Vier soorten vlekken worden er grofweg onderscheiden: 1. In water oplosbaar vuil, zoals de suiker in limonade of het zout in transpiratievocht. 2. Onoplosbaar vuil, dat uit kleine deeltjes
• Wasmiddel alleen is echter niet voldoende; daarnaast spelen nog drie andere factoren een rol in het wasproces. • Beweging - Krachtige bewegingen, waarvoor
bestaat, zoals modder, zand, roet en gravel
de wasmachine kan zorgen, zijn nodig om de
van tennisbanen.
werking van wasmiddelen te ondersteunen.
3. Bleekgevoelige vlekken, zoals thee-, koffie-, wijn- of vruchtensapvlekken. 4. Enzymgevoelige vlekken, zoals eiwithoudend
• Temperatuur - In koud water is het moeilijk vlekken verwijderen, hoe goed het wasmiddel ook is. In principe geldt: hoe vuiler de was,
vuil, bijvoorbeeld in ondergoed of luiers,
hoe hoger de temperatuur van het waswater
en vetvlekken, bijvoorbeeld in kragen en
moet zijn.
manchetten, vlekken van sauzen en olie.
• Tijd - De was zal een bepaalde tijd nodig hebben om schoon te worden. Het sop moet
Wat we nodig hebben om vuil te verwijderen, zijn
diep doordringen in de textielvezels, het vuil
oppervlakte-actieve stoffen (ook wel wasactieve
moet worden losgeweekt.
stoffen genoemd) zoals die in wasmiddelen voorkomen. De meeste vlekken bestaan echter
Tijdens het wasproces wordt het vuil van het textiel naar het sop verplaatst.
4
theevlekken
moddervlekken
jusvlekken
wijnvlekken
chocoladevlekken
koffievlekken
5
king vezels worden gemaakt, zoals acetaat en
Het wasgoed
viscose.
vezelsoorten
Na de Tweede Wereldoorlog deden de synthe-
De aard van het substraat speelt bij de verwijde-
tische vezels hun intrede: polyamide (nylon),
ring van vuil een belangrijke rol. Bij de textielwas
polyester en polyacryl. In Nederland bestaat
zijn de verschillen tussen de vezelsoorten van
ongeveer 70% van het totale wasgoed uit
groot belang. De traditionele natuurvezels, zoals
katoen; dit is inclusief de katoen die in mengsels
wol, vlas (linnen), katoen en zijde kregen er in
voorkomt.
het begin van de 20e eeuw voor het eerst een
De resterende 30% bestaat uit wol, polyamide,
concurrent bij in de vorm van kunstzijde. Grond-
polyacryl, polyester, zijde en allerlei mengsels van
stof voor kunstzijde is cellulose, waarvan via
deze materialen met katoen.
chemische processen en mechanische bewer-
Samenstelling van wasbelading Katoen 85
1960 1970
50 73
1980
71
1990 50
1997
Katoenmengsels 1960 0 20
1970 6
1980 1990
18 40
1997
Synthetisch 1960 0 1970
20
1980
11
1990
8
1997
6
Wol 15
1960 1970 1980 1990 1997
10 4 3 4
Wit 1960
80
1970 1980
6
40 22
1990
23
1997
23
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Al deze vezels verschillen van elkaar en vertonen een verschillend gedrag tegenover zowel water
Het wasmiddel
als vuil. Daardoor vereisen de verschillende
productsoorten
vezels dikwijls ook een verschillende reiniging.
Wassen is dus niet zo eenvoudig als het misschien
Wol, polyacryl en zijde mogen bijvoorbeeld
lijkt. Zand, zeep en soda kunnen absoluut niet meer
alleen bij lage temperatuur worden gewassen.
aan onze eisen voldoen. We verwachten dat een
Het wasgoed wordt niet alleen steeds
textielwasmiddel een vlekkeloos schone was ople-
gevarieerder in materiaal maar ook in kleur.
vert die er niet alleen smetteloos uitziet, maar ook
Subtiele kleurschakeringen, maar ook felle
voldoet aan onze hygiënische normen. Daarnaast
kleurcombinaties worden steeds belangrijker
verwachten we dat het wasmiddel zorg besteedt
in het modebeeld. Huishoudtextiel bestond
aan het behoud van de oorspronkelijke eigenschap-
vroeger voor het grootste deel uit de ’witte was’.
pen van het textiel. Wasmiddelen moeten voorzichtig
Tegenwoordig hebben ook linnengoed, bedden-
omspringen met onze was en mogen tegelijkertijd de
lakens en handdoeken een tintje, waarmee het
wasmachine niet aantasten. Bovendien worden er
overgrote deel van de gezinswas dus een bonte
hoge eisen gesteld aan de veiligheid van mens en
was is geworden.
milieu. We willen met steeds minder water, energie en
Veel van die nieuwe weefsels verliezen hun
wasmiddel hetzelfde, goede wasresultaat behouden.
sterkte en kleur echter als ze bij hoge tempera-
Om aan al deze eisen tegemoet te komen, besteedt
tuur en zonder speciale zorg worden gewassen.
de wasmiddelenindustrie heel wat tijd en geld aan
Bij deze ontwikkelingen in de textiel hebben de
onderzoek. Men past zijn producten regelmatig aan,
wasmiddelen zich vanzelfsprekend aangepast.
verandert en verbetert ze waar mogelijk en vaak
De wasmiddelenfabrikanten hebben producten
worden oude producten door nieuwe vervangen.
ontwikkeld die deze gevarieerde soorten en
Vandaar de grote verscheidenheid van wasmiddelen
kleuren textiel bij lage temperatuur en met zorg
die we in de winkel aantreffen. Wasmiddelen kunnen
kunnen reinigen.
we in de volgende categorieën onderverdelen: • Hoofdwasmiddelen Deze categorie bevat de poeders met zuurstofbleekmiddel geschikt voor Wol
witte of licht gekleurde was die flink vuil is of lastige vlekken bevat, zoals huishoudtextiel, beddengoed en ondergoed. Ook zijn deze producten geschikt voor artikelen met wasechte kleuren. Daarnaast bestaan ook Color-varianten; deze bevatten geen bleekmiddel en zijn bij uitstek geschikt voor de gekleurde was van katoen of een mengvezel, T-shirts,
Katoen
Polyester
overhemden en andere bovenkleding. Ook zijn er vloeibare wasmiddelen, die net als de Color-variant van de poeders geen bleekmiddel bevatten. • Fijnwasmiddelen Speciaal geschikt voor veelal gekleurde weefsels die met extra zorg behandeld moeten worden, zoals truien, blouses en lingerie. Wolwasmiddelen zijn speciaal bedoeld voor het wassen van wol en zijde. Om deze weefsels met extra zorg te behandelen, bevatten wolwasmiddelen geen bleekmiddel en ook geen enzymen. • Hulpmiddelen Deze kunnen eventueel gebruikt worden naast bovenstaande wasmiddelen. Het zijn wasverzachters, stijfsel, inweek- en voorwasmiddelen, speciale vlekkenmiddelen, waskrachtversterkers en waterontharders.
7
Een tobbe werd kort na de Tweede Wereldoorlog nog vaak gebruikt.
Het wasproces
Hoewel deze machines een belangrijke vooruitgang betekenden, zijn ze niet te vergelijken met
van tobbe tot wasmachine
de moderne wasautomaat. Deze voert, na het
In Nederland werd tot kort na de Tweede
instellen van het programma met een of twee
Wereldoorlog de was nog met de hand gedaan.
knoppen via veelal electronische schakelingen,
Dat ging aldus. Het wasgoed werd de dag tevo-
de wascyclus zelfstandig uit: voorwas, hoofdwas
ren in de week gezet. Vervolgens werd het in
bij de gekozen temperatuur, spoelen, centrifu-
een ketel met zeepsop gekookt. Vuil en vlekken
geren en soms zelfs drogen.
werden daarna uit het wasgoed verwijderd door boenen op een hard oppervlak of een geribbeld
Het wasproces is een gecompliceerd chemisch
wasbord. Tenslotte kwam dan het spoelen en
en fysisch proces. Het resultaat van het was-
drogen. Het laatste bij voorkeur op gras, omdat
proces wordt beïnvloed door de vezels, het
de zon het witte goed dan kon opbleken.
vuil, het wasmiddel, de dosering, het was-
Elektrische wasmachines met aangebouwde wringer verschenen in de
programma, de temperatuur en tenslotte de waterhardheid.
jaren twintig voor het eerst op de Nederlandse markt. In het begin konden slechts weinigen zich zo'n
Daarvoor hebben we tegenwoordig de beschik-
machine veroorloven.
king over de moderne wasmachine, die samen
De voorlopers van de moderne
met het juiste wasmiddel voor een schoon resul-
wasautomaat waren de agitatoren pulsatorwasmachine. De eerste werkt met een heen-en-weer gaande wasbeweger, de tweede met een snel draaiende rotor.
8
Het wassen van textiel moet gemakkelijk gaan.
taat zorgt zonder noemenswaardige slijtage aan wasmachine en het textiel.
water
In Nederland wordt de waterhardheid in drie
Hard water: een belemmering bij het
trajecten verdeeld. Hoe harder het water,
wasproces
hoe hoger de vereiste wasmiddeldosering.
Indien regenwater van een kale berg stroomt die hoofdzakelijk is opgebouwd uit harde gesteenten
De hardheidstrajecten zijn:
zoals graniet en basalt, dan vindt het water niet0°DH - 10°DH (zacht)
tegenstaande zijn sterk oplossend vermogen,
10°DH - 16°DH (gemiddeld)
weinig gelegenheid tot het openbreken van
16°DH en hoger (hard)
kristalstructuren en oplossen van zouten. Het blijft dus zoutarm. Echter, op kalksteenrijke bodem zal, met behulp van in het water opgelost
Vaak vindt waterontharding tot ca. 9°DH plaats
koolzuur uit de lucht, calciumcarbonaat in de
bij het drinkwaterbedrijf. In die gebieden kan men
oplosbare vorm van bicarbonaat worden omge-
met de wasmiddeldosering voor zacht water
zet. Het calciumgehalte (en dat van de gelijk-
volstaan.
soortige magnesiumzouten) geeft de hardheid van het water aan. Deze wordt in verschillende eenheden uitgedrukt, in Nederland gewoonlijk als Duitse hardheidsgraden (°DH). Water heeft een hardheid van één Duitse hardheidsgraad (1°DH) als de calciumconcentratie daarin overeenkomt met die van 10 mg calciumoxyde (CaO) per liter.
De in het water opgeloste zouten - vooral van calcium - kunnen met producten die zeep bevatten onoplosbare verbindingen vormen, waardoor een gedeelte ervan geen reinigende werking meer kan uitoefenen. Dat deel is namelijk neergeslagen als kalkzeep en zet zich voor een deel af op het wasgoed en de machine. Moderne wasmiddelen zijn minder gevoelig voor hard water, maar ook hiervoor geldt dat een te hoog calciumgehalte de waswerking vermindert. Om dit tegen te gaan, worden onthardingsmiddelen aan het wasmiddel toegevoegd.
Die waterontharders waren vroeger voornamelijk fosfaten, maar tegenwoordig gebruikt men hiervoor alternatieve stoffen, zoals zeoliet.
9
factoren die van invloed zijn op het wasproces
waterhardheid
textiel
tijd
temperatuur
vuil
10
wasmiddel
beweging
dosering
fysische factoren
Onder- en overdosering
Ook fysische factoren spelen bij het wasproces
Op wasmiddelverpakkingen staat altijd de dose-
een belangrijke rol. Het wasproces verloopt
ring vermeld die door de fabrikant wordt aan-
sneller en beter bij hogere temperaturen en
bevolen. Een juiste dosering zorgt voor een
onder krachtige mechanische actie (het wrijven
goede vuil- en vlekverwijdering en voorkomt
met de hand of het rollen van het wasgoed in
vergrauwing van het wasgoed. Vlekken worden
de machinetrommel). Ook neemt de waswerking
onvoldoende verwijderd, de losgemaakte
toe met de tijdsduur van het wasprogramma.
vuildeeltjes slaan weer op het textiel neer en
Bij veel oudere machines is de duur van het was-
na verloop van tijd wordt het wasgoed grauw.
programma bij lagere temperaturen (30°C, 40°C
Bovendien vormt zich een aanslag van onoplos-
en 60°C) korter dan bij de hoogste temperatuur
bare zouten op het verwarmingselement van de
(90°C). Daarom bezitten de meeste wasautoma-
machine en op de textielvezels. Ook is het
ten tegenwoordig een energiebesparingsknop
belangrijk de door de wasmiddelenfabrikant aan-
(E-knop). Hiermee kan de temperatuur van het
bevolen wijze van doseren op te volgen, anders
hoofdwasprogramma worden beperkt tot 60°C,
bestaat de kans dat er een gedeelte van het
wat een belangrijke besparing op het elektrici-
wasmiddel in niet-opgeloste vorm in de wasma-
teitsverbruik betekent. Daarbij wordt vaak ook de
chine achterblijft, hetgeen eveneens aanleiding
wasduur verlengd, waardoor het wasgoed langer
kan zijn tot een slecht wasresultaat. Wordt er
in beweging en in contact met het sop is. Er zijn
teveel wasmiddel toegevoegd, dan heeft dit een
ook machines waarbij alle kleur- en hoofdwas-
nadelig effect als er in zacht water wordt gewas-
programma's even lang duren. Bij moderne
sen. Er kan dan een overmaat aan schuim
machines is veelal de temperatuur onafhankelijk
gevormd worden, waardoor het wasgoed in de
in te stellen.
trommel gaat ’zweven’.
Een machine die te licht of te zwaar beladen is,
Dit leidt tot vermindering van de waswerking,
functioneert niet goed. Te weinig was in de
maar bovendien is teveel gebruiken ook verspil-
machine betekent verspilling van elektriciteit en
ling. Met de textielwastabletten kan door de
water en mogelijk teveel schuim, waardoor het
consument nauwkeurig worden gedoseerd en
wasgoed niet goed schoon wordt. Voor kleine
gemakkelijk de door de fabrikant aanbevolen
hoeveelheden wasgoed hebben veel machines
dosering worden gevolgd. Bij het doseren direct
tegenwoordig een speciaal ’spaarprogramma’,
in de was, met behulp van een wasbol of netje,
zodat er geen sprake hoeft te zijn van onder-
worden mogelijke productverliezen in het
belading.
doseerbakje en verliezen door het verdwijnen
Met een te zwaar beladen machine zal de was
van wasmiddel in de afvoer (bij oudere was-
ook niet schoon worden. Er is te weinig bewe-
machines) voorkomen.
ging in de trommel mogelijk en het wasmiddel kan niet doordringen in de vezels. De kans op productresten op het wasgoed of lokale bleekschade wordt groter. Bovendien verbruikt een te vol beladen machine meer water, waardoor de wasmiddelconcentratie te laag wordt.
Het is heel belangrijk om juist te doseren. Een wasnetje helpt daarbij.
11
De chemie van wasmiddelen
evenwicht echter verstoord. Buiten de druppel bevinden zich immers vrijwel geen watermoleculen en dus zijn de krachten daar uitsluitend naar
In dit hoofdstuk gaan we wat dieper in op de
binnen gericht. Het gevolg is dat de druppel zijn
chemie van wasmiddelen. Daarbij komen
oppervlak zo klein mogelijk wil maken. Daarom
de volgende belangrijke componenten van het
neemt hij de bolvorm aan. De naar binnen
wasmiddel in detail aan de orde:
gerichte krachten veroorzaken een ’oppervlakte-
• oppervlakte-actieve stoffen
spanning’, die elke oppervlaktetoename tegen-
• waterontharders
werkt. Juist deze hoge oppervlaktespanning
• bleeksysteem
maakt dat water een slechte bevochtiger is.
• enzymen • optische witmiddelen (fluorescers)
Op dit punt verricht een OAS zijn eerste belang-
• anti-vergrauwingsmiddelen en
rijke taak; deze verlaagt de oppervlaktespanning,
kleurbeschermers
waardoor het water het textiel beter kan bevochtigen.
• parfum
De moderne wasactieve stoffen in wasmiddelen
Water op zichzelf bevochtigt de vezels onvoldoende.
oppervlakte-actieve stoffen
zijn van synthetische oorsprong en hebben een
Oppervlakte-actieve stoffen (OAS), ook wel was-
“tweeslachtig” karakter. De moleculen bestaan
actieve stoffen genoemd, bevorderen de ver-
uit een ’kop’, die goed in water oplosbaar
wijdering van vast en vettig vuil. Hierbij treden
(hydrofiel) is en een ’staart’, die goed met olie en
geen chemische veranderingen van het weefsel
vet mengt, maar slecht met water (hydrofoob).
of het vuil op.
Als een wasmiddel in water wordt opgelost, ver-
De wasactieve stoffen vervullen
delen de moleculen zich dan ook niet homogeen
drie belangrijke taken:
over het water. Een aantal moleculen gaat naar
• ze bevochtigen het wasgoed
het wateroppervlak en steekt de hydrofobe
en het vuil.
staart naar buiten. Hierdoor wordt de hechte
• ze verwijderen het vuil.
band tussen de watermoleculen verbroken en de
• ze houden het verwijderde vuil
oppervlaktespanning verlaagd. De bolstructuur
in het water vast; olie en vet
van een waterdruppel op een vast oppervlak
worden geëmulgeerd en vaste
wordt veranderd door toevoegen van een beetje
deeltjes worden gedispergeerd,
wasactieve stof. Het water spreidt zich uit, zodat
d.w.z verdeeld in fijne deeltjes in
het oppervlak groter wordt en meer moleculen
het sop.
daarin een plaats kunnen vinden. Op die manier wordt het substraat goed bevoch-
Sterke, naar binnengerichte krachten zorgen voor een zo klein mogelijk druppeloppervlak.
Water op zichzelf maakt nauwe-
tigd. De overige moleculen van de OAS blijven in
lijks schoon. Dat komt omdat
de oplossing, en vormen daarin zogenaamde
water een slechte bevochtiger is,
’micellen’. Een micel is een verzameling mole-
hoe vreemd dat ook mag klinken.
culen die met hun staarten zo dicht mogelijk bij
Wanneer men bijvoorbeeld een
elkaar gaan zitten en de koppen naar buiten
druppel water voorzichtig op een
steken.
stukje textiel brengt, dan zal de
Zij vormen zo als het ware een reservoir van
druppel lange tijd op het oppervlak blijven liggen en niet in de stof doordringen. Een waterdruppel bestaat uit vele watermoleculen die sterke krachten op elkaar uitoefenen, voornamelijk via zogenoemde waterstofbruggen. Deze krachten
12
werken in alle richtingen en houden elkaar binnen de druppel in evenwicht. Aan het oppervlak is het
wasactieve stoffen.
kop hydrofiel
staart hydrofoob
Algemene opbouw van een wasactieve stof (detergent).
Zo wordt vettig vuil los gemaakt
Vast vuil blijft zweven door een dubbele laag detergentmoleculen.
en in de oplossing zwevend gehouden.
De volgende taak van een oppervlakte-actieve
Verder vervullen wasactieve stoffen een taak
stof is het losmaken van vuil. Bij vettig vuil hech-
bij het in oplossing houden van vuil. Dat gebeurt
ten de staarten van de moleculen zich aan het
op twee manieren. In de eerste plaats worden,
vuil. De koppen proberen zoveel mogelijk met
zoals gezegd, de vettige en vaste vuildeeltjes
het water in contact te blijven. Zo krijgt het water
ingekapseld in een schil van moleculen.
houvast op het vuil en kan het zelfs tot onder
Deze moleculen steken hun kop naar
een vetvlek doordringen. Door mechanische en
buiten, zodat het vuil niet meer in
thermische (temperatuur) invloeden laat het vuil
direct contact met het wasgoed
vervolgens los van het substraat. Is het eenmaal
kan komen. Voorts zijn de meeste
los, dan wordt het vuil door de moleculen van de
wasactieve stoffen elektrisch
OAS ingekapseld.
geladen. De ingekapselde vuildeel-
Vet hecht zich minder aan katoen...
tjes hebben dus aan de buitenzijde Bij vast vuil is het proces wat ingewikkelder.
een elektrische lading en stoten
Daarbij worden de koppen van de moleculen
elkaar af.
van de OAS zowel door de vaste deeltjes als de
De verwijdering van vettig vuil gaat
watermoleculen aangetrokken. De moleculen
moeilijker als het substraat hydrofoob is.
van de OAS adsorberen met de kop aan het
Polyester bijvoorbeeld, heeft min of meer
vaste vuil en steken hun staarten naar buiten.
de structuur van olie en is dan ook oleofiel
Een tweede laag moleculen hecht zich nu aan
(= olieminnend). Olie en vet hechten zich
de eerste laag, maar deze moleculen doen dat
daarom goed aan polyester, want dat heeft
met hun staarten. De bijbehorende koppen
geen chemische groepen waaraan water-
steken naar buiten. Door de beweging van het
en OAS-moleculen houvast kunnen
wassop komt het vuil los van het weefsel en
vinden. In dergelijke gevallen is het
wordt het direct omringd door een dubbele laag
voor deze moleculen moeilijker om
OAS-moleculen.
tussen het vuil en het weefsel te
...dan aan polyester.
dringen en daardoor is vettig vuil moeilijker van polyester-bevattende stoffen te verwijderen.
13
Hoe zijn oppervlakte-actieve
De koppen van anionogene OAS hebben een
stoffen chemisch opgebouwd?
negatieve lading. In plaats van een carboxylgroep
Eerst kijken we naar de structuur van het basis-
zoals bij zeep, hebben zij een sulfaat (-OSO3Na)
molecuul zeep. Zeep is een (natrium) zout van
of een sulfonaat (-SO3Na) als hydrofiele eind-
een vetzuur met de algemene formule:
groep. Voorbeelden daarvan zijn het natriumdodecylbenzeensulfonaat
Een zeepmolecule bestaat uit een carboxylgroep (-COO-), het hydrofiele deel, en een lange alkylgroep (-CnH2n+1), het hydrofobe deel. Een voorbeeld van een zeepmolecule is natriumpalmitaat. Natriumpalmitaat bestaat uit een kop (-COONa) en een staart die bestaat uit 15 (n) koolstofatomen en 31 (2n+1) waterstofatomen.
of het dodecyl-alcoholsulfaat met de formule:
In water splitsen de zeepmoleculen zich in ionen. De carboxylgroep (-COO-) heeft een negatieve lading. Daarom noemt men zeep een anionogene oppervlakte-actieve stof. Synthetische wasmiddeldetergenten hebben altijd een lange hydrofobe staart, maar onderscheiden zich sterk in hun hydrofiele koppen. Afhankelijk van de
14
lading van deze koppen (positief, negatief of
Synthetische anionogene OAS worden alom toe-
ongeladen) worden ze ondergebracht in één
gepast in textielwasmiddelen en zijn wat minder
van de volgende categorieën:
gevoelig voor hard water dan zeep, maar ze
• kationogene oppervlakte-actieve stoffen
vereisen wel een alkalisch milieu.
• anionogene oppervlakte-actieve stoffen
De koppen van niet-ionogene OAS hebben geen
• niet-ionogene oppervlakte-actieve stoffen
elektrische lading, zoals de naam reeds aan-
Kationogene OAS hebben dus koppen met een
geeft. Wel kunnen ze waterstofbruggen vormen.
positieve lading. Een aminogroep is daarvan
Voorbeelden zijn de vetalcoholethoxylaten met
een voorbeeld.
als algemene formule:
Kationogene OAS zijn goede bevochtigers, maar
Vetalcoholethoxylaten, die door ethoxylatie van
minder goede reinigers. Ze worden onder meer
vetalcoholen worden gemaakt, vinden ruime toe-
in wasverzachters gebruikt.
passing. Niet-ionogene OAS zijn minder gevoelig
De positief geladen koppen hechten zich namelijk
voor hard water dan hun anionogene broertjes.
gemakkelijk aan de negatief geladen katoen-
Ze worden zowel in poedervormige als vloei-
vezel. De vetzure staart ervan steekt naar buiten
bare wasmiddelen toegepast, meestal in combi-
en maakt dat de vezel zacht aanvoelt.
natie met anionogene detergenten. Vooral de
Bij synthetische vezels zorgen kationogene OAS
vloeibare niet-ionogene OAS worden gekenmerkt
er bovendien voor dat het hinderlijke effect van
door een uitstekende vuilverwijdering.
elektrostatische oplading vermindert.
waterontharders
leedt het steeds gemakkelijker en de maximale
Aan de meeste wasmiddelen worden water-
bleekwerking wordt bereikt bij ca. 90°C.
ontharders toegevoegd, die twee specifieke,
Zoals we al zagen, is een groot deel van het
wasondersteunende functies vervullen:
wasgoed tegenwoordig gekleurd en het bevat
• ze ontharden het water, waardoor wordt voor-
vaak tere weefsels. Dit wasgoed moet men bij
komen dat zich kalkzouten op het textiel en de
hooguit 60°C, of liever nog lager, wassen.
verwarmingselementen van de wasmachine
Bij deze temperaturen werkt perboraat echter
afzetten.
nauwelijks. Vanzelfsprekend heeft men
• ze ondersteunen de werking van de vlekverwijderingssystemen.
getracht daarvoor een oplossing te vinden en daarin is men geslaagd door toe-
Vroeger werd in Nederland voornamelijk natrium-
voegen van een extra stof, het TAED
tripolyfosfaat (NaTPP) als waterontharder
(tetra-acetyl-ethyleendiamine) met
gebruikt. Tegenwoordig is in vrijwel alle textiel-
als chemische formule:
wasmiddelen het fosfaat vervangen door zeoliet. Zeoliet is onoplosbaar, maar kan het water ontharden door de calciumionen in zijn rooster te binden, waarbij de daar aanwezige natriumionen worden uitgewisseld. Polymeren (polycarboxylaten) worden veelal gebruikt ter ondersteuning van het calciumbindend vermogen van zeoliet.
het bleeksysteem Kleurstofvlekken, zoals van thee, koffie en vruch-
TAED reageert reeds bij
tensappen, zijn bijzonder hardnekkig en moeilijk
lage temperatuur met
te verwijderen. De natuurlijke kleurstoffen in deze
waterstofperoxide onder
vlekken ’verven’ de textielvezel. Ze zijn alleen via
vorming van perazijnzuur.
een oxidatie-reactie aan te pakken. Vroeger maakte men daarvoor gebruik van de zon. De was werd op het bleekveld gelegd en de zon zorgde, via een onder de invloed van zonlicht optredend chemisch proces, voor de afbraak van de kleurstof. De huidige textielwasmiddelen bevatten een oxyderend reagens (’bleekmiddel’),
Dit perazijnzuur oxydeert vlekken al bij lagere
meestal natriumperboraat of natriumpercarbo-
temperaturen. Men noemt TAED daarom ook
naat. Tijdens het wasproces lost het perzout
wel een bleekactivator. Reeds bij 30°C
op en zorgt voor de vorming van waterstof-
begint perazijnzuur te werken, terwijl
peroxide (H2O2), dat zich kan splitsen in water
boven 60°C geen verbetering van de
en een reactieve zuurstofgroep.
bleekwerking meer optreedt. Daarnaast wordt aan het bleeksysteem een kleine hoeveelheid bleekstabilisator (fosfonaten) toegevoegd om te zorgen dat het bleeksysteem gedurende de gehele
De vrijgekomen OOH- is erg reactief en zorgt
wastijd actief blijft en niet wordt beïnvloed door
voor het afbreken en ontkleuren van de kleurstof-
eventueel aanwezige metaalionen.
vlekken. Natriumperboraat of percarbonaat hebben echter een belangrijk nadeel. De ontleding ervan in water en reactief zuurstof vindt pas goed plaats bij een hoge temperatuur. Vanaf 60°C ont-
15
enzymen
het enzym z'n werk moet doen, namelijk in het
De toepassing van enzymen in wasmiddelen
sop, in aanwezigheid van diverse wasmiddel-
dateert al van vóór de Eerste Wereldoorlog. Het
componenten, bij pH tussen 7 en 11 en over een
was de Duitse chemicus Otto Röhm, die in 1913
breed temperatuurgebied.
een octrooi verkreeg voor de toepassing van enzymen in een voorwas-/inweekmiddel. Het
Daarnaast is het belangrijk dat de enzymen
betrof hier een eiwitsplitsend enzym uit dierlijk
hun activiteit behouden, zowel bij opslag van het
pancreas, maar gezien de alkaliteit van het was-
wasmiddel, als in de winkel. Aangezien pro-
proces moet betwijfeld worden of dit enzym een
teasen zeer specifiek inwerken op bepaalde
reële bijdrage kon leveren aan het vuilverwijde-
eiwitten, is het verder belangrijk dat de enzymen
ringsproces. Niettemin heeft dit wondermiddel
over een breed spectrum werken, om zodoende
een halve eeuw bestaan in diverse Europese
zoveel mogelijk in het vuil aanwezige eiwitten af
landen.
te breken. Vlekken waarin eiwitten een belangrijk bestand-
Aan het eind van de jaren vijftig kwam de grote
deel vormen, zijn o.a. transpiratie-, bloed- en
doorbraak. Er werd ontdekt dat proteolytische
sommige voedselvlekken.
(=eiwitsplitsende) enzymen, die door micro-
Enzymen zijn zelf complexe eiwitmoleculen en ze
organismen waren geproduceerd, een veel
komen voor in alle levende cellen. Enzymen voor
hogere activiteit en stabiliteit bezaten dan de
wasmiddelen worden op een economisch aan-
proteasen die uit het pancreas bereid waren.
trekkelijke manier verkregen door bacteriën of andere micro-organismen te kweken die deze
De relatieve activiteit (in procenten) van enzymen als functie van de temperatuur.
Het enorme succes van alkalische proteasen in
enzymen kunnen produceren. Door zorgvuldige
wasmiddelen leidde ertoe dat thans enzymen
selectie van in de natuur voorkomende micro-
verwerkt worden in meer dan 90% van de was-
organismen heeft men de beschikking gekregen
middelen in de meeste Europese landen.
over de verschillende typen enzymen.
De eigenschappen waaraan een enzym moet
Vele enzymen werken heel specifiek. Pas na een
voldoen om geschikt te zijn voor verwerking in
zeer lange periode van onderzoek in laboratoria
wasmiddelen volgen uit de condities waaronder
kan aangetoond worden welk micro-organisme het meest effectief een enzym met de gewenste eigenschappen produceert. In de laatste jaren is het mogelijk geworden micro-organismen met
100%
= maximale activiteit
behulp van moderne biotechnologie aan te passen voor hun specifieke productietaak. Het organisme wordt op een zodanige wijze
80%
gemodificeerd dat het benodigde enzym sneller en in grotere hoeveelheden geproduceerd kan worden.
60%
De activiteit van enzymen stijgt met het toenemen van de temperatuur tot een maximum 40%
van 60°C; boven deze temperatuur verliezen ze snel hun activiteit en daarom zijn enzymen bijzonder geschikt voor het wassen op lage temperatuur.
20%
16
0 0
20°C
40°C
60°C
temperatuur
80°C
Enzym
Vuil Actief Centrum
Tijdens het wasprogramma stijgt de temperatuur
te vergemakkelijken. Het gebruik van cellulase
geleidelijk, waardoor de enzymen hun werk
in vooral kleur- en fijnwasmiddelen heeft tot doel
steeds beter gaan doen. Door het lage water-
de pluisjes aan het oppervlak van katoen af
niveau geschiedt het opwarmen echter dikwijls
te breken. Hierdoor blijft het oppervlak van het
zeer snel; daarom wordt bij sommige wasmachi-
katoen mooier, waardoor de kleuren na
nes de temperatuur enige tijd op 40°C gehouden
langdurig wassen sprekender blijven en de
om zodoende een optimale enzymwerking te
kleding er langer als nieuw uit blijft zien.
Het enzymmolecuul hecht zich met zijn actieve centrum gedurende korte tijd aan een eiwitmolecuul en ’klieft’ dit in stukken om - zelf ongewijzigd een nieuwe plaats voor zijn knipwerk uit te zoeken.
verkrijgen. Enzymen zijn ook uitermate milieuvriendelijk, omdat ze meestal voor het einde van het wasproces al volledig zijn gedeactiveerd en vervolgens geheel worden afgebroken. Onder invloed van het protease-enzym kunnen eiwitmoleculen in het vuil, die zijn opgebouwd uit aminozuren, chemisch in brokken worden gesplitst. Brokstukken, die gemakkelijk in water oplossen en op die manier kunnen worden verwijderd. Naast eiwitsplitsende enzymen (proteasen) worden momenteel ook amylasen (voor de splitsing van zetmeelachtig vuil) en lipasen (vetsplitsende enzymen) toegepast. Voor speciale toepassing (voorkomen van pluizen van katoen) wordt tegenwoordig ook gebruikgemaakt van cellulasen.
Onder invloed van het vetsplitsende enzym lipase (een ’vetoplosser’) worden vettige vlekken, zoals lippenstift, boter en vlekken in kragen en manchetten gesplitst in oplosbare componenten. Het zetmeelsplitsende enzym amylase wordt aan sommige wasmiddelen toegevoegd om bijvoorbeeld chocolade-, vla- en papvlekverwijdering
17
Textieloppervlak dat niet met een fluorescer is behandeld: licht in het UV-gebied blijft ‘onzichtbaar’
optische witmiddelen
stoffen die dit voor een groot deel voorkomen.
Vele natuurlijke vezels, zoals katoen, zijn van
Ook de waterontharders helpen daarbij een
nature niet helemaal wit en vergelen bovendien
handje. Bovendien wordt aan een wasmiddel
na verloop van tijd. Men wil echter graag dat
een kleine hoeveelheid natrium-carboxymethyl-
deze vezels er helder wit uitzien. Om dit te
cellulose (NaCMC) toegevoegd. De structuur
bereiken, bevatten hoofdwasmiddelen met een
van deze stof vertoont veel overeenkomst met
bleekmiddel tevens optische witmiddelen, ook
die van de katoenvezel. Hij hecht zich dan ook
wel fluorescers genaamd. Deze stoffen kunnen
sterk aan het katoen en geeft het een elektri-
de onzichtbare ultra-violette (UV) straling uit het
sche lading. Op die manier wordt voorkomen dat
daglicht absorberen en de op die manier opge-
de vuildeeltjes zich weer aan de vezel hechten.
nomen energie weer afstaan in de vorm van
Doordat het wasgoed kleurrijker wordt, krijgen we ook steeds meer te maken met het vergrau-
IR
UV
wen van wasgoed door losgemaakte kleurstof die zich van het ene artikel op het andere kan afzetten. Dit proces kan simpelweg in drie stappen verdeeld worden, die na elkaar plaatsvinden:
UV= Ultraviolet IR = Infrarood
• kleurstof wordt losgemaakt van het textiel • verwijderde kleurstoffen verspreiden zich in het wassop
Textiel
• de kleurstoffen zetten zich af op het textiel en veroorzaken verkleuring en/of vergrauwing.
IR
UV Wasmiddelen bevatten tegenwoordig vaak kleurbeschermers in de vorm van een polymeer. Het is gebleken dat door interactie met zo’n
Fluorescers UV= Ultraviolet IR = Infrarood
polymeer de verwijderde verfdeeltjes in het waswater gestabiliseerd kunnen worden, zodat ze niet meer op andere artikelen neerslaan en
Textiel
vergrauwing dus kan worden voorkomen. Het polymeer polyvinylpyrrolidone (PVP) blijkt zeer
Indien het textieloppervlak met een fluorescer is behandeld, wordt het aanwezige UV-licht geabsorbeerd en weer als zichtbaar (blauw) licht uitgestraald. De helderheid wordt daardoor verhoogd.
zichtbaar blauw licht. Dit verhoogt de reflectie
effectief te werken en dit type wordt dan ook
van het textiel in het blauwe deel van het zicht-
veel in de wasmiddelenindustrie toegepast.
bare spectrum en doet het textiel witter lijken. Er is hierbij sprake van een optisch effect.
parfum
Daarom spreekt men van optische witmiddelen.
De meeste wasmiddelen bevatten een parfum.
Tijdens het wasproces hechten de fluorescers
Dit is niet alleen aanwezig om het product zelf
zich als een dun laagje aan de vezel. Niet alleen
aangenaam te laten ruiken, maar vooral om na
wordt de vergeling onzichtbaar gemaakt, het
het gehele wasproces aan het schone wasgoed
wasgoed ziet er zelfs witter uit dan onder kunst-
een aangename, frisse geur te geven waardoor
licht, dat geen UV-straling bevat.
de schoonperceptie wordt onderstreept en het prettiger is de gewassen artikelen te dragen of
anti-vergrauwingsmiddelen en kleurbeschermers Het losgemaakte vuil moet geen kans krijgen opnieuw neer te slaan op het textiel. We zagen
18
al dat de losgemaakte vuildeeltjes worden omgeven door een laag van oppervlakte-actieve
te gebruiken.
Fabricage van wasmiddelen
ring van het gewicht of door vermindering van het volume. In eerste instantie is er veel gewerkt aan de verlaging van het gewicht door:
waspoeders
a) het ontwikkelen van actievere componenten
Lange tijd was het noodzakelijk een voor de
b) het verwijderen van fabricagehulpstoffen.
consument aanvaardbaar poeder te produceren via het zgn ’sproeidroogproces’. Hierbij werden
Zo konden, na 1992, na de fosfaten ook de
de ingrediënten in water opgelost en met elkaar
sulfaten uit de wasmiddelen weggelaten worden
vermengd tot een verpompbare ’slurry’. Deze
zonder dat daardoor de strooibaarheid en het
werd vervolgens bij een hoge temperatuur en
oplosgedrag nadelig werden beïnvloed. De ver-
onder hoge druk via een aantal sproeikoppen
kleining van het volume kon bereikt worden door
boven in een sproeitoren versproeid. Door het
de ’pakdichtheid’ te verhogen. De pakdichtheid
inblazen van warme lucht werd daarbij het water
(P) is afhankelijk van de volgende drie factoren:
verdampt en er resulteerde een poeder dat dan
a) de hoeveelheid lucht tussen de deeltjes
weliswaar geen water, maar wel veel lucht bevatte. De laatste jaren echter, is de belangstelling voor geconcentreerde producten sterk toegenomen, zowel bij de consumenten als bij fabrikanten en supermarkten. De vermindering van
(E b = bedporositeit) b) de hoeveelheid lucht in de deeltjes (E d = deeltjesporositeit) c) de kristallografische dichtheid (K) van de diverse grondstoffen.
transport-, opslag- en benodigde schapruimte in de winkels heeft grote voordelen, terwijl ook de
P = K (1 -
Ed) (1 - E b)
hoeveelheid verpakkingsmateriaal - en daarmee het afval - sterk gereduceerd kan worden.
De hoeveelheid lucht tussen de deeltjes, de
De laatste jaren zijn er dan ook grote veranderin-
zogenaamde ’bedporositeit’, is vooral afhankelijk
gen opgetreden in het productieproces van was-
van de diameterverdeling en de vorm van de
middelen, omdat er steeds hogere eisen aan de
deeltjes. Unilever beschikt thans over een aantal
wasmiddelen worden gesteld.
octrooien die betrekking hebben op het verlagen
• Het wasmiddel moet zo geconcentreerd
van de bedporositeit door het vullen van de
mogelijk zijn. • Het wasmiddel moet snel oplossen bij een lage temperatuur. • Het wasmiddel moet goed strooibaar zijn om met hoge snelheid te kunnen worden verpakt. • Het wasmiddel moet stabiel zijn, zowel wat structuur als wat eigenschappen betreft. • Het wasmiddel moet zo milieuvriendelijk mogelijk worden geproduceerd .
poriën tussen de relatief grote korrels met kleinere deeltjes. Een beperkende factor daarbij is echter dat de strooibaarheid goed moet blijven, vooral voor toepassing in snelle vulmachines. Het aloude sproeidroogproces, waarbij de diverse wasmiddelcomponenten eerst worden opgelost, waarna het oplosmiddel (water) vervolgens op hoge temperatuur verdampt wordt, heeft in
Concentreren betekent voor de fabrikant minder
principe slechts beperkte
transport- en opslagkosten, maar ook minder
mogelijkheden voor het
verpakkingsmateriaal. Voor de supermarkten
verlagen van zowel de
betekent het dat de wasmiddelen minder ruimte
bed- als de deeltjes-
op de schappen innemen en voor de consument
porositeit. De maxi-
is een geconcentreerd product handiger in het
male dichtheid die
gebruik en het neemt minder plaats in bij de
met dit proces kan
wekelijkse boodschappen.
worden verkregen,
Het concentreren van het product kan op twee
is 600-700 kg/m3.
manieren geschieden, namelijk door verminde-
Een verdere com-
19
Wasactieve stoffen Builder Zouten etc. "Fluid Bed" Koeler
Recycler
Afscheiding naar korrelgrootte
Supergeconcentreerd basispoeder
Menger
Afkoel luchtsysteem
Afvulmachine
Het energiebesparende NTR productieproces: zonder sproeidroogtoren
pactering heeft men kunnen bereiken door de
Andere milieuvoordelen zijn de vermindering van
wasmiddeldeeltjes te vermalen en te laten
de afvalstromen zoals die zich bij het sproei-
agglomereren, maar de grote doorbraak naar
drogen voordoen, alsmede de mogelijkheid
supergeconcentreerde poeders is gekomen
sneller afbreekbare oppervlakte-actieve stoffen
door de zgn ’Non-Tower-Route’ (NTR).
te kunnen toepassen, die te hittegevoelig zijn
Het NTR-proces wordt gekenmerkt door z'n
voor een sproeidroogstap.
effectiviteit, waarbij het sproeidrogen geheel
Het eindproduct is zeer geconcentreerd, waar-
achterwege blijft. Een veel minder water bevat-
door verpakking en transportkosten worden
tend beginmengsel wordt in een efficiënte
gereduceerd.
menger geagglomereerd tot ruwe, primaire korrels, waarbij grote afschuifsnelheden worden
Vanaf het eerste idee is het proces binnen vijf
toegepast. Er wordt hierdoor voldoende warmte
jaar tot een productiefase ontwikkeld. Thans
ontwikkeld om plastische deformeerbaarheid
werken de Unilever-fabrieken in Europa die
van de juist gevormde, nog poreuze, korrels te
compacte waspoeders maken, volgens de
waarborgen. Die energie-input is echter veel
nieuwe procesroute.
lager dan bij toepassing van het sproeidrogen.
De totale energiebesparing in die fabrieken was
In een tweede menger vindt vervolgens bij een
in 1997 reeds meer dan 300.000 GJ in Europa
lage afschuifsnelheid compactering en afronding
alleen. Het proces heeft echter mondiale rele-
plaats. In het wervelbed - als laatste processtap
vantie. Op termijn kan een veelvoud hiervan
- is nadrogen niet meer noodzakelijk en wordt
gerealiseerd worden.
het poeder alleen gekoeld. Dit proces wordt continu uitgevoerd met een capaciteit van 20 tot 30 ton per uur. Naast de grote energiebesparing
20
is er ook een besparing van het watergebruik ter grootte van 200 - 400 liter per ton waspoeder.
vloeibare wasmiddelen
wastabletten
Vloeibare wasmiddelen worden in het algemeen
In 1998 zijn voor het eerst, naast poedervormige
geproduceerd in grote mengketels met een roer-
en vloeibare wasmiddelen, wastabletten voor de
werk. Eerst worden zowel de vloeibare ingrediën-
textielwas op de Nederlandse markt verschenen.
ten als de vaste stoffen (zoals oppervlakte-actieve
Deze wastabletten zijn ontwikkeld na uitvoerig
stoffen in combinatie met stoffen eerder genoemd
consumentenonderzoek. Hieruit is gebleken
in het vorige hoofdstuk) gewogen en gedoseerd.
dat er behoefte bestaat aan een gemakkelijke methode om precies de juiste hoeveelheid was-
De vaste stoffen bestaan uit twee groepen:
middel te doseren. Op deze manier wordt het
sommige stoffen moeten opgelost worden
gemak voor de consument, die geen poeder meer
(zoals natriumcarbonaat of natriumcitraat), maar
hoeft af te meten, gecombineerd met een optimale
andere moeten goed gedispergeerd (verdeeld)
benutting van de wasingrediënten zonder het
worden, zoals zeoliet. Het is vooral van belang dat
milieu onnodig te belasten door overdosering.
de juiste dikte en ’structuur’ van het product worden verkregen, omdat het voor langere tijd stabiel
Aan goede tabletten voor de textielwas worden
moet zijn voordat het bij de consument is.
tegenstrijdige eisen gesteld. Enerzijds moet het
Met speciale verbindingen is het nu mogelijk een
tablet sterk genoeg zijn om het verpakken en het
zogenaamde laminaire structuur in de vloeistof
transport naar de consument ongeschonden te
te brengen, die zeolietdeeltjes als het ware
doorstaan. Dit vereist een hard tablet. Anderzijds
’gevangen’ houdt in de vloeistof.
Het is essentieel dat overal in de ketel eenzelfde samenstelling wordt verkregen. Het product kan worden verwarmd en/of gekoeld. Dit hele proces is computergestuurd. Tot slot worden, indien nodig, kleurstoffen, parfum en andere kleine ingrediënten met een speciale functie toegevoegd. Daartoe behoren o.a. conserveringsmiddelen die er voor zorgen dat de kwaliteit Tabletteermachine
gehandhaafd blijft.
Het goed gemengde product wordt bewaard in
moet een tablet snel oplossen in de was bij een
opslagtanks van waaruit het naar snellopende
lage watertemperatuur. Dit vereist een zwak
vulmachines wordt gepompt.
tablet. Na uitgebreid onderzoek is het mogelijk gebleken een waspoeder via het NTR productieproces te maken dat bij samenpersen in een tabletteermachine een tablet oplevert dat beide eigenschappen van sterkte en oplosbaarheid combineert.
Om industriële productie mogelijk te maken, moet het tabletteren gebeuren bij hoge snelheden in een roterende tabletteermachine. Met het soort machines zoals afgebeeld, worden vele tienduizenden tabletten per uur geproduceerd.
Mengketels voor de fabricage van vloeibare wasmiddelen
21
Wasmiddelen, veiligheid en milieu
een speciaal researchlaboratorium ingericht, waar niet alleen onderzoek op dit gebied wordt uitgevoerd, maar waar ook de uiteindelijke
veiligheid
beslissing ligt of een product in de voorgestelde
Met wasmiddelen komen we dagelijks in contact.
samenstelling op de markt mag worden
Ze komen op onze huid en kunnen, bijvoorbeeld,
gebracht. Zelfs bij de allereerste test van een
onder ongunstige spoelomstandigheden, in
product onder een kleine groep consumenten is
kleine hoeveelheden achterblijven in onze
de goedkeuring van dit laboratorium noodzake-
kleding. Misschien snuiven we er ook weleens
lijk. Het oordeel van deze experts is beslissend.
wat van op.
milieu Wasmiddelen moeten onder de normale
Wasmiddelen worden, nadat ze bij het wassen
gebruiksomstandigheden, maar ook bij enigszins
en reinigen hun functie hebben vervuld, afge-
onjuist gebruik, geen enkel risico voor onze
voerd naar het riool. Zij vormen een bestanddeel
gezondheid vormen. De grondstoffen die in
van het huishoudelijk afvalwater, naast voedsel-
wasmiddelen worden gebruikt, worden daarom
resten en de spoeling van bad, douche en het
zorgvuldig onderzocht.
toilet. Eigenlijk is wassen dus niets anders dan het verplaatsen van vuil naar het milieu.
Rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) van het Hoogheemraadschap van Schieland in Capelle a/d IJssel
22
Veel tijd en aandacht wordt besteed aan onder-
Wasmiddelen worden gewoonlijk in een ruime
zoek naar de effecten op de huid en bij het
hoeveelheid water gebruikt en dat waswater
inademen van producten. Unilever heeft daarvoor
wordt daarna afgevoerd. Dat lozen van gebruikt
1975
waswater, via Rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI), mag niet schadelijk zijn voor het oppervlaktewater. Vroeger loosden deze riolen rechtstreeks op
1999
rivieren, plassen, meren en zelfs op grachten. Wanneer dan ook nu overwogen wordt aan een wasmiddel een nieuw ingrediënt toe te voegen, is het niet alleen belangrijk of dit een betere waswerking heeft, maar ook of het aanvaardbaar is voor lozing in afvalwater en geen ongewenste effecten veroorzaakt bij de RWZI's. De afvalwaterzuivering is een overheidstaak die
opzichte van de ’geen-effectconcentratie’.
het algemeen belang dient. Op haar beurt dient
Onder organische stoffen, koolstofverbindingen,
de wasmiddelenindustrie ervoor te zorgen, dat
valt al het plantaardig materiaal, maar bijvoor-
de ingrediënten uit wasmiddelen zoveel mogelijk
beeld ook zeep en oppervlakte-actieve stoffen.
uit het afvalwater verdwijnen zonder daarbij de
Ons huishoudelijk afvalwater bevat een grote
zuivering te verstoren.
hoeveelheid organische stoffen. De meeste zijn
Tegenwoordig meer wassen met minder poeder en minder verpakking
afkomstig van voedselresten en van faecaliën. Aan de keuze van een bepaald ingrediënt gaat
Zo'n 10 à 15% ervan is afkomstig van was- en
veel onderzoek vooraf. Bepaald moet worden
reinigingsmiddelen.
hoeveel van de stof in het afvalwater terechtkomt, in hoeverre deze zich zal verspreiden en wanneer hij uit het oppervlaktewater zal zijn verdwenen. Dit alles om te voorkomen dat er permanente afbraakproducten gevormd
In Rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI's) wordt geprobeerd de organische stoffen zoveel mogelijk uit het afvalwater te verwijderen. De zogenaamde ’biologische
worden. Wanneer een
afbreekbaarheid’ van orga-
ingrediënt namelijk niet
nische stoffen speelt daar-
goed wordt afgebroken
bij de belangrijkste rol.
en wel in grote hoeveelheden in het afvalwater voorkomt, bestaat de mogelijkheid dat de stof het natuurlijk evenwicht van planten en dieren in het oppervlaktewater, de lucht of de grond aan de slootkanten verstoort. Het is daarbij belangrijk een onderscheid te maken tussen organische en anorganische stoffen. Anorganische stoffen, zoals mineralen en bijvoorbeeld natriumperboraat, komen verspreid in de natuur voor. Of het gebruik van deze stoffen aanvaardbaar is voor het milieu, hangt af van de mate waarin ze in het milieu terechtkomen ten
23
wasactieve stoffen
fosfaten heeft tot toepassing van de hierboven
In 1994 is er in Nederland zeer uitgebreid onder-
genoemde stoffen geleid. Eind jaren tachtig werd
zoek gedaan naar het gedrag van de voornaam-
met de Nederlandse overheid overeengekomen
ste wasactieve stoffen die in was- en reinigings-
het gebruik van fosfaten in wasmiddelen per
middelen worden gebruikt, onder de huidige
1 januari 1990 te staken. Een duidelijke
omstandigheden van inzameling, zuivering en
verbetering van de kwaliteit van het
lozing van huishoudelijk afvalwater. Gebleken is
oppervlaktewater - vermindering van
dat deze stoffen (alkylbenzeensulfonaat, alcohol-
algengroei - kan echter pas verwacht
ethoxylaat, alcoholethyloxysulfaat en zeep
worden als in het hele stroomgebied van Rijn
- zie hoofdstuk De Chemie van Wasmiddelen - )
en Maas het afvalwater gedefosfateerd wordt
voor meer dan 99% uit het afvalwater worden
en ook de agrarische sector fosfaatlozings-
verwijderd. De waarschijnlijke concentraties in
beperkingen invoert.
het ontvangende oppervlaktewater zijn ongeveer een factor 100 lager dan concentraties waarbij
Voor de milieu-aspecten van de bleeksystemen
nadelige gevolgen voor het milieu te verwachten
is van belang dat het perboraat tijdens het was-
zijn. Interessant bij dit onderzoek was de waar-
proces, of uiterlijk in het riool, ontleed wordt tot
neming dat de afbraak van deze stoffen reeds in
boraat. Boraat is goed wateroplosbaar en komt
het riool begint en de verwijdering duidelijk beter
na een zeer grote verdunning in het oppervlakte-
is dan het gemiddelde zuiveringsrendement van
water terecht. Boraat kan ook voorkomen in
de zuiveringsinstallaties voor organische stoffen.
natuurlijke bronnen en het gehalte aan boraat in zeewater is aanzienlijk hoger dan dat in de
Andere belangrijke bestanddelen van wasmid-
binnenwateren.
delen zijn de waskrachtversterkers of ’builders’. Met het oog op de gebruikte hoeveelheden is
Overigens heeft de toepassing van TAED het
zeoliet de belangrijkste ’builder’. In mindere mate
mogelijk gemaakt de hoeveelheid perboraat per
worden ook soda, zeep en polycarboxylaten, al
was tot minder dan de helft te reduceren.
of niet als hulpmidddel, toegepast.
Verder wordt tegenwoordig in toenemende mate natriumpercarbonaat als bleekmiddel gebruikt,
Zoals eerder beschreven, zijn zeolieten onop-
dat volledig wordt afgebroken tot soda dat ook
losbaar in water. Bij afvalwaterzuivering komen zij
als zodanig in de natuur voorkomt.
in het zuiveringsslib terecht. Bij de in de praktijk te verwachten hoeveelheden zijn zeolieten niet
De bleekactivator zelf (TAED), wordt in het was-
toxisch voor waterorganismen, plant en dier.
proces praktisch volledig omgezet in DAED dat
Polycarboxylaten nemen Ca- en Mg-ionen op
vervolgens bij afvalwaterzuivering snel en volledig
uit het water en worden hierdoor onoplosbaar in
biologisch wordt afgebroken.
water. Bij afvalwaterzuivering komen zij eveneens in het zuiveringsslib terecht en worden zo voor meer dan 95% uit het afvalwater
eiwitverbindingen die in de natuur - dus ook bij
verwijderd. De in de praktijk te ver-
afvalwaterzuivering - kunnen worden afgebroken.
wachten concentraties aan poly-
Ongewenste effecten in het oppervlaktewater zijn
carboxylaten zijn uiterst laag en hebben geen effect op waterorganismen, plant en dier. Door het omvangrijke gebruik van fosfaten in was- en reinigingsmiddelen is de wasmiddelenindustrie in de zeventiger
24
De enzymsystemen zijn in de regel gebaseerd op
en tachtiger jaren sterk in opspraak geraakt. Uitgebreid onderzoek naar de vervanging van
nimmer vastgesteld.
wasmiddelgebruik
Ook streeft men ’aan de bron’ naar het gebruik
De aanbevolen wasmiddeldosering is de laatste
van verpakkingsmateriaal dat zo min mogelijk
20 jaar tot de helft verminderd. Weliswaar is het
belasting voor het milieu oplevert: kwalitatieve
aantal wassen toegenomen, maar de diverse
preventie. Behalve flessen voor vloeibare was-
ontwikkelingen in het gehele wasproces hebben
middelen, zijn veelal ook de etiketten tegen-
aan een integrale milieuwinst bijgedragen:
woordig van hetzelfde materiaal, zodat zij beter
• We noemden reeds de verlaging van het
geschikt zijn voor recycling.
gebruik van perboraat door toepassing van
Een volgende stap waardoor het milieu aanzien-
een bleekactivator.
lijk minder belast wordt, is hergebruik. Via navul-
• Door de toepassing van enzymsystemen kan
systemen wordt een dubbel effect geboekt:
het gebruik van andere ingrediënten worden
de bestaande verpakking gaat langer mee en
gereduceerd.
voor de navulverpakking is minder materiaal
• Door vernieuwing van de technologie voor de
nodig. Voor de vloeibare producten bestonden al
bereiding van waspoeders kan natriumsulfaat
enige tijd navulpakken. Ook navulzakken voor de
achterwege worden gelaten.
poeders zijn alweer een aantal jaren geleden op de markt verschenen.
Deze nieuwe poederprocestechnologie maakte
Tot slot heeft men de mogelijkheid tot herverwer-
tevens de bereiding van zeer compacte poeders
king. Reeds lange tijd maakt men gebruik van
mogelijk waardoor op de verpakking kon worden
kringlooppapier. Alle kartonnen verpakkingen
bespaard.
bestaan inmiddels voor 80% uit dit materiaal. In toenemende mate wordt ook kringloopplastic
Verder is een interessante integrale milieuwinst
in kunststof verpakkingen toegepast.
behaald uit het feit dat het energieverbruik voor een hoofdwas in de wasmachine in de laatste 20 jaar met ruim 60% kon worden verminderd door verlaging van de wastemperatuur. Optimalisering van de wasactieve stoffen en het gebruik van een bleekactivator en van enzymsystemen hebben die temperatuurverlaging mogelijk gemaakt.
verpakkingen Ook met de keuze van verpakkingsmateriaal voor poedervormige en vloeibare wasmiddelen doen fabrikanten hun best het milieu zo min mogelijk te belasten. Dit gebeurt in eerste instantie door de hoeveelheid verpakking ’aan de bron’ te beperken. Dit betekent dat men producten probeert te ontwikkelen waarvoor per gebruikseenheid zo min mogelijk verpakking nodig is, de zogenaamde kwantitatieve preventie. Geconcentreerde wasmiddelen zijn hiervan een goed voorbeeld. In de afgelopen tien jaar is de hoeveelheid verpakkingsmateriaal hierdoor al met ongeveer 20% per kilogram wasmiddel gedaald. Dat komt neer op een vermindering van zo'n vijf miljoen kilo afval per jaar in Nederland!
25
consument en communicatie
lingen en nieuwe wassymbolen die we op de
In 1997 is op Europese schaal gestart met een
moderne wasmiddelen aan kunnen treffen.
campagne van de wasmiddelenfabrikanten ver-
Deze symbolen hebben tot doel te stimuleren
enigd in de A.I.S.E. (Association Internationale de
tot een zo efficiënt mogelijk wasproces. In de
la Savonnerie, de la Détergence et des Produits
praktijk betekent dat: wassen op de laagst
d’Entretien) om de effecten van wasmiddelen op
aanbevolen temperatuur, wassen met een volle
het milieu te reduceren. Eind 1998 gaf ook de
trommel, doseren volgens de wasvoorschriften
Nederlandse Vereniging van Zeepfabrikanten het
en minder
startschot voor de campagne “Met minder net zo
verpakkings-
schoon”. Bedrijven die aan dit programma deel-
materiaal
nemen, zijn te herkennen aan het symbool zoals
gebruiken.
weergegeven in de rechter kolom of aan de wastips op de wasmiddelverpakking. Het programma is gebaseerd op een gezamenlijke afspraak om in de periode van 1996 tot 2001 het gebruik van wasmiddel, verpakkingsmateriaal en biologisch niet-afbreekbare stoffen omlaag te brengen en tevens het energieverbruik in het wasproces te verminderen. Ook voorlichting aan consumenten maakt deel uit van dit programma. Kortom, het is een stimulans voor alle betrokkenen, inclusief de consument, tot efficiënt wassen. Het meer centraal plaatsen van de consument en het bevorderen van de communicatie uit zich in een aantal aanbeve-
De internationaal overeengekomen wasinstructies
26
Al deze verbeteringen van de totale milieubelasting door was- en reinigingsmiddelen kunnen uiteraard slechts tot stand komen door een zeer hechte samenwerking van een groot team van wetenschappers voor productinnovatie en milieuwinst. Het Unilever-team van milieudeskundigen is gehuisvest in een speciaal voor dit doel ingerichte afdeling van Unilever Research in Engeland.
Ook in de toekomst zal Unilever zich blijven inzetten om het wassen steeds minder milieubelastend te maken.
27
Unilever en Lever Fabergé Nederland
Europa, India en de Verenigde Staten. De Unilever-werkmaatschappij Lever Fabergé Nederland brengt in Nederland was- en
Unilever, één van de grootste producenten van
reinigingsmiddelen voor huishoudelijk gebruik
consumentenartikelen in de wereld, levert met
alsmede producten voor de persoonlijke verzor-
ongeveer 265.000 medewerkers in circa 100
ging op de markt. Reeds in 1901 vestigde William
landen een grote verscheidenheid aan producten
Lever, nu Lord Leverhulme, in Nederland een
en diensten.
eigen onderneming, Lever's Zeep Maatschappij. De productie van Sunlight zeep startte in Vlaar-
Unilever is in 1930 ontstaan door het samengaan
dingen evenwel pas in 1917. In de loop der jaren
van twee ondernemingen die toen al in vele lan-
werden daar Vim schuurpoeder, Lux toiletzeep
den werkzaam waren. In Nederland was dat de
en Radion zeeppoeder aan toegevoegd.
Margarine Unie van Van den Bergh en Jurgens en in Engeland het zeepbedrijf Lever Brothers.
Na 1945 moest het bedrijf weer vrijwel van de
De grondlegger van dit bedrijf, William Lever,
grond af worden opgebouwd, maar het was al
bracht in 1884 voor het eerst een huishoudzeep
snel weer geheel operationeel.
met een merknaam (Sunlight) op de markt. Lange tijd opereerden alle Europese LeverDe activiteiten van Unilever liggen voornamelijk
vestigingen, verspreid over 16 landen, vrijwel
op het gebied van de verpakte merkartikelen
geheel autonoom. In 1990 werd echter een over-
voor dagelijks gebruik, zoals wasmiddelen,
koepelende organisatie opgericht, die verant-
toiletartikelen, margarine, ijs en een grote
woordelijk werd voor alle activiteiten in Europa: Lever Europe, waarna een verdere integratie tussen Home Care en Personal Care activiteiten leidde tot de oprichting van de HPCE (Home and Personal Care Europe) organisatie. Door het opzetten van een coördinatiecentrum in Brussel kunnen alle Europese vestigingen nu nauw samenwerken, waardoor de efficiëntie op gebieden als productinnovatie, productie en marketing vergroot kan worden. In 1998 werden in Nederland Lever en Elida Andrélon samengesmolten tot Lever Fabergé Nederland. Met belangrijke merken zoals Omo, Sunil, Robijn, Sun,
verscheidenheid aan diepvriesproducten en aan
Cif, Glorix, Andrélon, Dove, Axe, Rexona en
andere levensmiddelen en dranken.
Impulse is Lever Fabergé Nederland de grootste aanbieder van producten voor de huishoudelijke
Het grote aantal activiteiten en de spreiding over
en persoonlijke verzorging op de Nederlandse
vele landen dragen in belangrijke mate bij tot de
markt.
kracht en stabiliteit van de onderneming. Unilever concentreert zich op sterke, krachtig door reclame gesteunde merken die voortdurend worden verbeterd en aan de wensen en smaak van de kwaliteitsbewuste consument worden aangepast. Het succes van de producten is voor een belangrijk deel te danken aan de investerin-
28
gen die worden gedaan in research en ontwikkeling. Unilever heeft daartoe researchcentra in
