Отбеливаем пожелтевший пластик: эффективные лайфхаки
Корпус бытовой техники, рабочие поверхности и современные окна изготавливаются из высокотехнологичной пластмассы, которая может со временем потерять первоначальный цвет. Отбелить пожелтевший пластик, в домашних условиях можно с помощью народных рецептов или специальных средств. Потратив немного времени, приложив усилия, получится вернуть былую белизну.
Часть I. Злостный бутадиен
Рис. 1. Базовая структура АБС. Шестиугольник – это молекула бензола. Источник: [1] В присутствии тепла или высокоэнергетического света молекулы кислорода воздействуют на АБС-пластик. Этот процесс показан на рис. 2 ниже. Рис.2 Окисление молекулы бутадиена. Волнистыми линиями обозначена остальная часть цепочки От атомов углерода, находящихся рядом с двойными связями, водород отделяется проще, поэтому кислород проникает именно здесь [8]. В результате образуется неустойчивое химическое соединение гидропероксид (также показан на рис. 2). Один из атомов кислорода в молекуле гидропероксида решает, что ему тут слишком тесно, и выталкивает соседние атомы кислорода и водорода (рис. 3). Рис.3 Освобожденная группа -OH зовется радикалом. На данный момент он ни к чему не привязан и находится в свободном полете – вольный радикал. Далее для обретения пристанища он выступает как паразит в стирольной группе [5,7]. Этот длительный злостный процесс внедрения в бедную молекулу стирола происходит за несколько этапов, которые показаны на рис. 4.
Рис.4 После внедрения радикала стирольная группа расщепляется, формируя невзрачное соединение желтого цвета, называемое 2-гидроксимуконовой кислотой или просто — муконовой кислотой. Желтый цвет образуется вследствие так называемого сопряжения связей. Сопряженная система – это любой материал с чередующимся множеством простых и двойных связей (рис. 5).
Рис. 5. Пример сопряжения. Сопряженные связи выделены красным. Источник: [3] На рис. 4 мы видим, что в муконовой кислоте множество двойных связей чередуются с простыми. Без сопряжения химический компонент недостаточно хорошо поглощает видимый свет и для нас выглядит белым, поскольку отражаются все цвета. Если же присутствует сопряжение, то химический компонент поглощает несколько цветов видимого спектра. В рассматриваемом нами случае муконовая кислота поглощает синий и фиолетовый свет, отражая желтый и красный спектр, который и представляет нашему взору этот невзрачный оттенок желтизны. Но на этом еще не все!
Часть II. Трансформеры
Молекулы муконовой кислоты подобны коварным изменяющим форму десептиконам. Они могут существовать во многих обличиях, но для данного процесса наиболее важными являются два из них: форма цис, цис- и форма транс, транс- (рис. 5). Рис. 6. Две формы муконовой кислоты: цис, цис- слева и транс, транс- справа
Как вы можете помнить из учебной программы по биологии, цис- и транс- формы являются изомерами друг друга. Это означает, что они имеют одинаковую химическую формулу, но разные структуры. В определенных условиях изомеры муконовой кислоты могут переходить из одной формы в другую. Это очень важно, поскольку формы транс- более термически устойчивы и в процессе пожелтения участвуют активнее [4,7].
Склонность муконовой кислоты к изменению формы заставляет пластик постепенно желтеть, даже находясь в темных местах. К примеру, пластиковый ящик под кроватью или контейнер в шкафу. Чтобы обратить этот процесс пожелтения можно просто на несколько часов поставить такой контейнер на солнечный подоконник. При этом желательно оградить его от прямых лучей стеклом, чтобы исключить УФ-воздействие, которое вызовет дополнительное повреждение структуры. Суть этого метода в том, что солнечный свет способствует активному преобразованию транс-формы обратно в цис-форму [6, 10].
Причины изменения цвета белого пластмасса
Чтобы сохранить цвет изделий на долгое время белоснежными, следует помнить, что может привести к появлению желтизны:
- влияние погодных условий: перепады температуры, повышенная влажность, попадание прямых солнечных лучей,
- производитель пластмассы сэкономил на компонентах, удешевил производство за счет использования дешевых полимеров, в которых отсутствуют световые стабилизаторы,
- использование чистящих средств с абразивными добавками при мойке белых пластиковых поверхностей,
- мытье жидкими средствами, предназначенными для других поверхностей, которые разрушают структуру пластмассы,
- пластиковые изделия впитывают табачный дым, гарь, копоть, жир, при этом белый цвет тускнеет и меняет окраску.
Часть III. История Nintendo?
Рис. 7. Пример бромированного антипирена и его структуры Но BFR могут вызывать пожелтение через еще один механизм. По аналогии с бутадиеном BFR также атакуются кислородом с образованием свободных радикалов, которые затем атакуют стирольные цепочки, вызывая расщепление стирола. Это подтверждает, что BFR способствуют пожелтению, но не так, как многие предполагают.
Часть IV. Утрата прочности и ломкость
УФ-свет ослабляет АБС и другие подобные виды пластика, о чем говорится во многих научных трудах [5,8,9]. Окисление и разрушение бутадиеновых групп играет в этом процессе основную роль, а окисление стирола способствует еще большему ослаблению. Бутадиеновые группы подвергаются двум процессам: кросс-сопряжению и разрыву [2]. Разрыв – это прямое разделение бутадиеновой связи — наподобие разрезанию струны – что, естественно, ослабляет прочность пластика. Кросс-сопряжение (рис. 6) же увеличивает молекулярную плотность и жесткость пластика, поскольку связывает бутадиеновые группы вместе. Это, в свою очередь, делает пластик более хрупким, что в некоторых других его разновидностях применяется намеренно [8]. Как ни странно, такой жесткий пластик тоже хрупок и легко ломается. (АБС предполагает определенную гибкость, которую, подобно резине, ему придает бутадиен).
Рис. 8 Кросс-сопряжение бутадиеновых групп На рис. 8 показаны три серии разных реакций кросс-сопряжения. Во всех происходит одно и то же: связывание бутадиеновых групп.
Хорошая же новость в том, что разрушению под воздействием УФ-света должны подвергаться только верхние слои пластика. Внутренние же слои остаются незатронутыми, если только при производстве пластика не были допущены технологические ошибки. В таком случае процесс окисления сможет распространяться повсеместно.
Универсальные методы
Некоторые варианты избавления от желтизны можно считать универсальными. Так как они не только восстанавливают цвет, но и попутно отмывают белый пластик от всевозможных загрязнений. Вот некоторые из них:
- Сода. Порошок смешивают с водой до состояния пасты. Наносят на поверхность и оставляют на несколько часов. Тереть не рекомендуется, потому что в этом случае сода не растворяется и может повредить верхний слой пластика. После смывают водой. Применяется для структурных и матовых поверхностей.
- Водка. Используют в неразбавленном виде. Наносят ватным диском на пожелтевшие места и другие загрязнения. Протирают и смывают водой.
- Нашатырный спирт. Применяют в разбавленном виде. В 1 литр воды добавляют одну столовую ложку нашатыря. Для удобства нанесения, переливают раствор в емкость с пульверизатором. Поверхность можно тереть. Особенно удачно такой метод работает на оконных рамах, подоконниках и стеновых панелях.
- Одним из лучших средств для отбеливания пластика считается водный раствор пятновыводителя, в котором присутствует хлор. Необходимая концентрация 1:1. Поверхность промывают несколько раз. Оставляют на 7-8 часов. Затем смывают водой. Все манипуляции проводят в резиновых перчатках, помещение проветривают, так как парами хлора можно отравиться.
Наряду с перечисленными, достаточно простыми и недорогими методами очистки белого пластика, есть масса народных средств, которые активно помогают решить эту проблему.
Часть V. Retrobright
Действие большинства отбеливателей подразумевает атаку двойных связей и их окисление до простых [3]. На рис. 9 показано, как это происходит.
Рис. 9. Так действует отбеливатель, в данном случае хлор. Источник: [3] Здесь двойные связи «крадутся» группами -OH (кислород и водород) и группами -Cl (хлор). Тот же принцип можно применить и к нашей виновнице всего действа: муконовой кислоте. Так мы поймем, каким образом Retr0bright помогает ее отбелить: происходит удаление вызывающих пожелтение двойных связей путем их окисления и упрощения до простых связей. При этом в процессе Retr0bright участвуют только группы -OH, потому что хлор перекись водорода не содержит. Тем не менее в целом химическая реакция ясна не до конца, так как перекись может расщеплять муконовую кислоту на несколько более мелких химических соединений.
Еще один вопрос, вызывающий бурные обсуждения, звучит так: «А стоит ли вообще использовать Retr0bright?» Многие неоднократно писали на форумах, что Retr0bright делает пластик более хрупким. Отмечу, что его состав должен воздействовать только на верхний слой АБС-пластика, то есть для неповрежденного пластика особого вреда он не причинит. А вот в случае наличия трещин или сколов перекись сможет попасть в них и вызвать внутреннее повреждение структуры пластика. Это значит, что использование Retr0bright для материала с нарушением целостности поверхности только ухудшит ситуацию.
Чем чистить пластиковые трубы
Пластиковые канализационные трубы намного реже подвергаются засорам, в отличие от чугунных. Все дело в гладкой внутренней поверхности труб, на которой хуже скапливаются загрязнения. Как правило, грязь в таких канализационных системах образуется именно на сгибах и на поворотах. Крайне важно знать, чем прочистить пластиковые канализационные трубы самостоятельно, чтобы не испортить их и восстановить нормальное функционирование.
Особенности использования химических средств для прочистки пластиковых труб
1. Химические средства нельзя использовать для прочистки в том случае, если канализационная пластиковая труба полностью засорена. Если в данном случае залить средство в слив, то оно выплеснется обратно и, возможно, даже испортит поверхность раковины либо ванны.
2. Во время использования данных средств необходимо проветривать помещение. Также важно проводить процедуру устранения засора в плотных перчатках и защитных очках.
3. Для устранения жировых загрязнений в пластиковых трубах используются очистители, изготовленные на основе щелочи. С волосами и мыльным налетом прекрасно справляются химические средства, изготовленные из кислот.
4. Запрещено смешивать кислотные и щелочные очистительные средства.
5. Очистку труб необходимо проводить только по инструкции, написанной на бутылке очистителя.
Не стоит использовать химические средства прочистки слишком часто, так как они способны плохо воздействовать на внутреннюю поверхность пластиковых канализационных труб.
Некоторые средства для прочистки труб и их стоимость
1. «Робик К–67» — щелочное средство для прочистки пластиковых труб. Может использоваться для всех видов труб. Средство не вредит окружающей среде и эффективно справляется с загрязнениями на стенках труб. Стоимость — 1000 рублей.
2. «Tiret» Турбо». Действует очень быстро. Не наносит вреда пластиковым трубам. Устраняет загрязнения, борется с бактериями и уничтожает резкие неприятные запахи. Стоимость – 230 рублей за 500 миллилитров.
Также читайте: Как резать пластиковые трубы
3. «DEBOUCHER Active» (Дебошир Актив). Данное средство эффективно борется с засорами из органических веществ, бумаги, жиров животного и растительного происхождения, волос, бумаги. Стоимость – 90 рублей за 1 литр.
4. «Крот». Эффективно устраняет засоры в пластиковых трубах. Уничтожает 98% болезнетворных бактерий. Стоимость – 30 рублей за 400 миллилитров.
Чем еще можно очистить пластиковые трубы
Помимо перечисленных химических средств для очистки канализационных труб, сделанных из пластика, также можно использовать:
1. Питьевую соду или стиральный порошок. Сода или порошок засыпаются в слив и заливаются небольшим количеством уксуса. После этого слив закрывается. Спустя время нужно промыть слив из шланга горячей водой.
2. Вантуз. Сливное отверстие закрывается пробкой. После этого в ванную или раковину нужно налить воды. Зажав тряпкой открытие перелива, необходимо вынуть пробку и накрыть сливное отверстие вантузом. После этого требуется с силой нажать на вантуз и резко отдернуть вверх.
3. Трос для прочистки. Пластиковый слив нужно раскрутить и все сгибы очистить от мусора. После этого в трубу вставляется трос. Трос нужно подвигать вперед и назад. Вся грязь намотается на этот трос.
Рецепт Retr0bright
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!!! Имейте ввиду, что перекись водорода является агрессивным средством и в случае неосторожного обращения может вызвать серьезные химические ожоги на коже, а также ослепление при попадании в глаза. Если вы решитесь на этот эксперимент, то настоятельно рекомендуется использовать очки и перчатки.
Оригинальный рецепт Мерлина
Для приготовления волшебной смеси «Retr0bright» вам понадобится:
- 500мл перекиси водорода с концентрацией от 10 до 15%;
- 2 столовых ложки с горкой ксантановой камеди (доступна в магазинах здорового питания и онлайн);
- 1 чайная ложка глицерина (продается в аптеке);
- 1/4 чайная ложка усилителя для стирки «Oxy».
Добавьте перекись водорода и камедь в блендер и размешайте на высокой скорости в течение 5 секунд. Добавьте глицерин и промешайте еще 5 секунд. Дайте смеси настояться около минуты, затем еще раз размешайте в течение 5 секунд. В результате должен получиться густой гель, который можно поместить в темный контейнер (например, банку из-под кофе, накрытую темной пленкой) для хранения. Только НЕ добавляйте «Oxy», пока не соберетесь этот гель использовать.
Для применения смеси вмешайте в нее заключительный компонент и нанесите на деталь, после чего разместите эту деталь под солнечным светом на несколько часов. Эту процедуру можно повторять.
Вот экспериментальный результат по отбеливанию Commodore 64. Процесс выполнялся в несколько этапов и в общей сложности составил 8 часов:
Примечание переводчика:
здесь описан оригинальный рецепт, для которго существует два альтернативных варианта, приведенных на основном сайте. Авторы отдельно предупреждают о том, что ответственность за применение собственных ингредиентов и внесение технологических доработок в процесс полностью ложится на вас.
P.S. от редакции RUVDS
Эта статья попала к нам не совсем обычным путем, и можно даже сказать, что она нашла нас сама. При переводе серии из двух статей (Реставрация и апгрейд BBC Micro и прокачка BBC Master), посвященных восстановлению ретро-электроники, мы связывались с автором и задавали ему некоторые вопросы, в том числе из комментариев пользователей. В ответ на один из таких комментариев автор любезно прислал нам pdf-файл с оригиналом статьи, которую вы сегодня прочли. А так как многие интересуются не столько химической подоплекой всех этих процессов, сколько самим рецептом чудодейственного средства, то было решено доработать и дополнить материал. Список источников
[1] ABS suppliers. (2021). Acrylonitrile Butadiene Styrene; Chemical Retrieval on the Web. polymerdatabase.com/Polymer%20Brands/ASB.html [2] Adeniyi, J. B. (1984). Clarification and discussion of chemical transformations involved in thermal and photo-oxidative degradation of ABS. European Polymer Journal, 20(3), 291–299. doi.org/10.1016/0014-3057(84)90050-8 [3] Ashenhurst, J. (2016, September 8). Conjugation and color(+ how bleach works). Master Organic Chemistry. www.masterorganicchemistry.com/2016/09/08/conjugation_and_color [4] Khalil, I., Quintens, G., Junkers, T., & Dusselier, M. (2020). Muconic acid isomers as platform chemicals and monomers in the biobased economy. Green Chemistry, 22(5), 1517–1541. doi.org/10.1039/C9GC04161C [5] Kulich, D. M., & Gaggar, S. K. (1996). Weathering of acrylonitrile-butadiene-styrene plastics: Compositional effects on impact and color. In Polymer Durability (Vol. 249, pp. 483–501). American Chemical Society. doi.org/10.1021/ba-1996-0249.ch031 [6] Pickett, J. E. (2004). Reversible post-exposure yellowing of weathered polymers. Polymer Degradation and Stability, 85(1), 681–687. doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2004.03.008 [7] Searle, N. D., Maecker, N. L., & Crewdson, L. F. E. (1989). Wavelength sensitivity of acrylonitrile–butadiene–styrene. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 27(4), 1341–1357. doi.org/10.1002/pola.1989.080270418 [8] Tiganis, B. E., Burn, L. S., Davis, P., & Hill, A. J. (2002). Thermal degradation of acrylonitrile–butadiene–styrene (Abs) blends. Polymer Degradation and Stability, 76(3), 425–434. doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00045-9 [9] Tiganis, B., Davis, P., Burn, L., & Gotama, J. (2002). The Mechanism Of Photo-Oxidative Degradation Of Acrylonitrile-Butadiene-Styrene ( Abs ) Resins Used In Pipes. www.irbnet.de/daten/iconda/CIB9222.pdf [10] Wyzgoski, M. G. (1976). Effects of oven aging on ABS, poly(Acrylonitrile-butadiene-styrene). Polymer Engineering & Science, 16(4), 265–269. doi.org/10.1002/pen.760160408