Силата на свиване на всяка дължина на единицата върху повърхността на течността се нарича повърхностно напрежение, а единицата е N. · m-1.
Свойството на намаляване на повърхностното напрежение на разтворителя се нарича повърхностна активност, а вещество с това свойство се нарича повърхностно активно вещество.
Повърхностно активното вещество, което може да свързва молекули във воден разтвор и образува мицели и други асоциации и има висока повърхностна активност, като същевременно има ефект на намокряне, емулгиране, пенообразуване, промиване и т.н., се нарича повърхностно активно вещество.
ПАВ е органични съединения със специална структура и свойство, които могат значително да променят междуфазното напрежение между две фази или повърхностното напрежение на течностите (обикновено вода), с намокряне, пенообразуване, емулгиране, измиване и други свойства.
По отношение на структурата повърхностноактивните вещества имат обща черта, тъй като съдържат две групи с различен характер в молекулите си. В единия си край е дълга верига от неполярна група, разтворима в масло и неразтворима във вода, известна още като хидрофобна група или водоотблъскваща група. Подобна водно-репелентна група обикновено е дълги вериги от въглеводороди, понякога и за органичен флуор, силиций, органофосфат, органотинова верига и др. В другия край е водоразтворима група, хидрофилна група или маслена отрепета група. Хидрофилната група трябва да бъде достатъчно хидрофилна, за да гарантира, че цели повърхностно активни вещества са разтворими във вода и имат необходимата разтворимост. Тъй като повърхностноактивните вещества съдържат хидрофилни и хидрофобни групи, те могат да бъдат разтворими в поне една от течните фази. Това хидрофилно и липофилно свойство на ПАВ се нарича амфифиличност.
ПАВ е вид амфифилни молекули както с хидрофобни, така и с хидрофилни групи. Хидрофобните групи повърхностноактивни вещества обикновено са съставени от въглеводороди с дълга верига, като алкил C8 ~ C20 с права верига, алкил C8 ~ C20 ~ C20 ， (алкилов въглероден том е 8 ~ 16) и други подобни. Разликата, която е малка между хидрофобните групи, е главно в структурните промени на въглеводородните вериги. И видовете хидрофилни групи са повече, така че свойствата на ПАВ са свързани главно с хидрофилни групи в допълнение към размера и формата на хидрофобните групи. Структурните промени на хидрофилните групи са по -големи от тези на хидрофобните групи, така че класификацията на повърхностноактивните вещества обикновено се основава на структурата на хидрофилните групи. Тази класификация се основава на това дали хидрофилната група е йонна или не, и е разделена на анионни, катионни, неионни, zwitterionic и други специални видове повърхностноактивни вещества.
① Адсорбция на повърхностноактивни вещества в интерфака
Молекулите на ПАВ са амфифилни молекули, които имат както липофилни, така и хидрофилни групи. Когато ПАВ се разтваря във вода, неговата хидрофилна група е привлечена от вода и се разтваря във вода, докато липофилната му група се отблъсква от вода и оставя вода, което води до адсорбция на молекулите (или йони), което намалява междупрозрачната течност между двете фази. Колкото повече молекули (или йони) се адсорбират в интерфейса, толкова по -голямо е намаляването на междуфазното напрежение.
② Някои свойства на адсорбционната мембрана
Повърхностно налягане на адсорбционната мембрана: Адсорбция на повърхностно активното вещество в интерфейса на газ-течността, за да образува адсорбционна мембрана, като например поставяне на без триене с подвижен плаващ лист на интерфейса, плаващият лист изтласква адсорбентната мембрана по протежение на повърхността на разтвора, а мембраната генерира налягане върху плаващия лист, което се нарича повърхностно налягане.
Повърхностно вискозитет: Подобно на повърхностното налягане, повърхностният вискозитет е свойство, проявено от неразтворима молекулна мембрана. Суспендиран от фин метален тел платинен пръстен, така че равнината му да контактува с водната повърхност на резервоара, завъртете платинен пръстен, платинен пръстен чрез вискозитета на водната пречка, амплитудата постепенно се разпада, според която повърхностният вискозитет може да бъде измерен. Методът е: Първо, експериментът се провежда върху чистата водна повърхност за измерване на амплитудното разпадане и след това се измерва разпад след образуването на повърхностната мембрана и вискозитетът на повърхностната мембрана се получава от разликата между двете.
Повърхностният вискозитет е тясно свързан със солидността на повърхностната мембрана и тъй като адсорбционната мембрана има повърхностно налягане и вискозитет, тя трябва да има еластичност. Колкото по -високо е повърхностното налягане и колкото по -високо е вискозитетът на адсорбираната мембрана, толкова по -голям е еластичният му модул. Еластичният модул на повърхностната адсорбционна мембрана е важен в процеса на стабилизиране на мехурчетата.
③ Формиране на мицели
Разредените разтвори на повърхностноактивни вещества се подчиняват на законите, последвани от идеални решения. Количеството повърхностно активно вещество, адсорбирано върху повърхността на разтвора, се увеличава с концентрацията на разтвора и когато концентрацията достигне или надвишава определена стойност, количеството на адсорбцията вече не се увеличава и тези излишни молекули на повърхностно активното вещество е в разтвора по хазарен начин или по някакъв редовен начин. Както практиката, така и теорията показват, че те формират асоциации в решението и тези асоциации се наричат мицели.
Критична концентрация на мицела (CMC): Минималната концентрация, при която повърхностноактивните вещества образуват мицели в разтвор, се нарича критична концентрация на мицела.
④ Стойности на CMC на обикновените повърхностноактивни вещества.
HLB е съкращението на хидрофилния липофилен баланс, което показва хидрофилния и липофилен баланс на хидрофилните и липофилните групи на повърхностно активното вещество, т.е. стойността на HLB на повърхностно активното вещество. Голяма стойност на HLB показва молекула със силна хидрофилност и слаба липофилност; Обратно, силната липофилност и слабата хидрофилност.
① Разпоредби на стойността на HLB
The HLB value is a relative value, so when the HLB value is developed, as a standard, the HLB value of paraffin wax, which has no hydrophilic properties, is specified to be 0, while the HLB value of sodium dodecyl sulfate, which is more water-soluble, is 40. Therefore, the HLB value of surfactants is generally within the range of 1 to 40. Generally speaking, emulsifiers with HLB values less than 10 са липофилни, докато тези по -големи от 10 са хидрофилни. По този начин, повратният момент от липофилен към хидрофилен е около 10.
Въз основа на стойностите на HLB на ПАВ, може да се получи обща идея за техните възможни приложения, както е показано в таблица 1-3.
Две взаимно неразтворими течности, единият се диспергира в другия като частици (капчици или течни кристали) образуват система, наречена емулсия. Тази система е термодинамично нестабилна поради увеличаването на граничната площ на двете течности, когато се образува емулсията. За да се направи емулсията стабилна, е необходимо да се добави трети компонент - емулгатор, за да се намали междуфазната енергия на системата. Емулгаторът принадлежи на ПАВ, основната му функция е да играе ролята на емулсията. Фазата на емулсията, която съществува като капчици, се нарича дисперсирана фаза (или вътрешна фаза, прекъсната фаза), а другата фаза, която е свързана заедно, се нарича дисперсионна среда (или външна фаза, непрекъсната фаза).
① Емулгатори и емулсии
Общи емулсии, една фаза е вода или воден разтвор, другата фаза е органични вещества, които не са смесими с вода, като мазнина, восък и др. Емулсията, образувана от вода и масло, може да бъде разделена на два вида според тяхната дисперсия на дисперсията: маслото, диспергирано във вода, за да образува масло във водата на масло). Могат да се образуват и сложни водоснабдяване във вода w/o/w тип и мулти-емулсии с масло в вода-в-масло O/w/o.
Емулгаторите се използват за стабилизиране на емулсиите чрез намаляване на междуфазното напрежение и образуване на едномолекулна междуфазна мембрана.
При емулгирането на изискванията на емулгатора:
О: Емулгаторът трябва да може да се адсорбира или обогатява интерфейса между двете фази, така че междуфазното напрежение да бъде намалено;
Б: Емулгаторът трябва да даде частиците на заряда, така че електростатичното отблъскване между частиците или образува стабилна, силно вискозна защитна мембрана около частиците.
Следователно веществото, използвано като емулгатор, трябва да има амфифилни групи, за да емулгира, а повърхностноактивните вещества могат да отговорят на това изискване.
② Методи за подготовка на емулсии и фактори, влияещи върху стабилността на емулсиите
Има два начина за приготвяне на емулсии: един е да се използва механичният метод за разпръскване на течността в малки частици в друга течност, която се използва най -вече в индустрията за приготвяне на емулсии; Другото е да се разтвори течността в молекулярно състояние в друга течност и след това да я накара да се събере правилно, за да образува емулсии.
Стабилността на емулсията е способността за агрегация на античастиците, която води до фазово разделяне. Емулсиите са термодинамично нестабилни системи с голяма свободна енергия. Следователно, така наречената стабилност на емулсията всъщност е времето, необходимо за системата да достигне равновесие, т.е. времето, необходимо за разделяне на една от течностите в системата, която да се случи.
Когато междуфазната мембрана с мастни алкохоли, мастни киселини и мастни амини и други полярни органични молекули, якостта на мембраната значително по -висока. Това е така, защото в междуфазния адсорбционен слой на молекулите и алкохолите на емулгатора и алкохолите, киселините и амини и други полярни молекули, за да се образува "сложен", така че силата на междуфазната мембрана да се увеличи.
Емулгаторите, състоящи се от повече от две повърхностноактивни вещества, се наричат смесени емулгатори. Смесен емулгатор, адсорбиран на интерфейса за вода/масло; Междумолекулното действие може да образува комплекси. Поради силното междумолекулно действие, междуфазното напрежение е значително намалено, количеството на емулгатора, адсорбиран на интерфейса, се увеличава значително, образуването на междуфазна мембрана се увеличава, якостта се увеличава.
Зарядът на течните топчета оказва значително влияние върху стабилността на емулсията. Стабилни емулсии, чиито течни мъниста обикновено се зареждат. Когато се използва йонен емулгатор, йонният емулгатор, адсорбиран в интерфейса, има вмъкната липофилна група в маслената фаза и хидрофилната група е във водната фаза, като по този начин прави заредените течните топчета. Тъй като емулсионните мъниста със същия заряд, те се отблъскват взаимно, не са лесни за агломерат, така че стабилността да се увеличи. Вижда се, че колкото повече йони на емулгатора се адсорбират върху мънистата, толкова по -голям е зарядът, толкова по -голяма е способността да се предотвратят мънистата от агломерация, толкова по -стабилна е емулсионната система.
Вискозитетът на емулсионната дисперсионна среда оказва определено влияние върху стабилността на емулсията. Като цяло, колкото по -голям е вискозитетът на дисперсионната среда, толкова по -голяма е стабилността на емулсията. Това е така, защото вискозитетът на дисперсионната среда е голям, което има силен ефект върху движението на Брауниан на течните топчета и забавя сблъсъка между течните топчета, така че системата да остане стабилна. Обикновено полимерните вещества, които могат да бъдат разтворени в емулсии, могат да увеличат вискозитета на системата и да направят стабилността на емулсиите по -висока. В допълнение, полимерите могат също да образуват силна междуфазна мембрана, което прави емулсионната система по -стабилна.
В някои случаи добавянето на твърд прах също може да направи емулсията да се стабилизира. Твърдият прах е във водата, маслото или интерфейса, в зависимост от маслото, водата върху капацитета на омокряне на твърдия прах, ако твърдият прах не е напълно мокър с вода, но и мокър с масло, ще остане на интерфейса на водата и маслото.
Твърдият прах не прави емулсията стабилна, тъй като прахът, събран на интерфейса, засилва междуфазната мембрана, която е подобна на междуфазната адсорбция на молекулите на емулгатора, така че колкото по -близо е материалът на твърд прах е подреден на интерфейса, толкова по -стабилна е емулсията.
Повърхностноактивните вещества имат способността да увеличават значително разтворимостта на неразтворими или леко водоразтворими органични вещества след образуване на мицели във воден разтвор и разтворът е прозрачен в този момент. Този ефект от мицела се нарича разтваряне. ПАВ, който може да произведе разтворимост, се нарича разтворител, а органичната материя, която се разтваря, се нарича разтворила материя.
Пяната играе важна роля в процеса на измиване. Пяната е дисперсионна система, при която газът се диспергира в течност или твърдо вещество, като газът е диспергираната фаза и течността или твърдата като диспергираща среда, като бившата се нарича течна пяна, докато втората се нарича плътна пяна, като пенообразна пластмаса, пяна стъкло, пенонен цимент и т.н.
(1) Образуване на пяна
Под пяна имаме предвид тук агрегат от въздушни мехурчета, разделени от течна мембрана. Този тип балон винаги се издига бързо до течната повърхност поради голямата разлика в плътността между дисперсираната фаза (газ) и дисперсионната среда (течност), комбинирана с ниския вискозитет на течността.
Процесът на образуване на балон е да се внесе голямо количество газ в течността, а мехурчетата в течността бързо се връщат на повърхността, образувайки агрегат от мехурчета, разделени от малко количество течен газ.
Пяната има две значими характеристики по отношение на морфологията: Едната е, че мехурчетата като разпръснато фаза често са полиедрични по форма, това е така, защото при пресечната точка на мехурчетата има тенденция течността на течния филм да се изтънява, така че мехурчетата да станат полиедри, когато течният филм се коприна в определена степен, тя води до разрушаване на мехурчетата; Второто е, че чистите течности не могат да образуват стабилна пяна, течността, която може да образува пяна, е поне два или повече компонента. Водните разтвори на повърхностноактивните вещества са характерни за системите, които са склонни към генериране на пяна, а способността им да генерират пяна също е свързана с други свойства.
Повърхностноактивните вещества с добра пенообразна сила се наричат пенообразни агенти. Въпреки че пенообразният агент има добра способност за пяна, но образуваната пяна може да не е в състояние да поддържа дълго време, тоест стабилността му не е непременно добра. За да се поддържа стабилността на пяната, често в разпенващия агент за добавяне на вещества, които могат да увеличат стабилността на пяната, веществото се нарича стабилизатор на пяна, често използваният стабилизатор е лаурил диетаноламин и додецил диметиламинов оксид.
(2) Стабилност на пяната
Пяната е термодинамично нестабилна система и крайната тенденция е, че общата повърхност на течността в системата намалява след счупване на балона и свободната енергия намалява. Процесът на деформация е процесът, при който течната мембрана, разделяща газа, става по -дебела и по -тънка, докато се счупи. Следователно степента на стабилност на пяната се определя главно от скоростта на изпускане на течност и силата на течния филм. Следните фактори също влияят на това.
(3) Унищожаване на пяната
Основният принцип на унищожаване на пяната е да се променят условията, които произвеждат пяната или да се елиминират стабилизиращите фактори на пяната, като по този начин има както физически, така и химични методи за деформация.
Физическото деформация означава промяна на условията на производство на пяна, като същевременно поддържа химичния състав на разтвора на пяната, като външни смущения, промени в температурата или налягането и ултразвуковата обработка са ефективни физически методи за елиминиране на пяната.
Методът на химическо деформация е да се добавят определени вещества, които да взаимодействат с разпенващия агент, за да се намали силата на течния филм в пяната и по този начин да се намали стабилността на пяната, за да се постигне целта на деформацията, такива вещества се наричат дефоамери. Повечето от дефоарите са повърхностноактивни вещества. Следователно, според механизма на деформация, Defoamer трябва да има силна способност да намалява повърхностното напрежение, лесен за адсорбиране на повърхността и взаимодействието между повърхностните адсорбционни молекули е слабо, адсорбционните молекули, подредени в по -разхлабена структура.
Има различни видове дефоамер, но по принцип всички те са неионни повърхностноактивни вещества. Неионните повърхностноактивни вещества имат свойства за борба с фъаминг близо до или над облачната си точка и често се използват като дефоамери. Алкохолите, особено алкохолите със структура на разклоняване, мастни киселини и естери на мастни киселини, полиамиди, фосфатни естери, силиконови масла и др. Също обикновено се използват като отлични дефоари.
(4) пяна и измиване
Няма пряка връзка между ефективността на пяната и измиването и количеството пяна не показва ефективността на измиването. Например, неионните повърхностноактивни вещества имат много по -малко пенообразни свойства от сапуните, но обеззаразяването им е много по -добро от сапуните.
В някои случаи пяната може да бъде полезна за премахване на мръсотия и мръсотия. Например, когато мие чинии в дома, пяната на почистващия препарат вдига маслените капчици и при почистване на килими, пяната помага да се вземе прах, прах и други плътни мръсотия. В допълнение, пяната понякога може да се използва като индикация за ефективността на почистващия препарат. Тъй като мастните масла имат инхибиращ ефект върху пяната на почистващия препарат, когато има твърде много масло и твърде малко почистващ препарат, няма да се генерира пяна или оригиналната пяна ще изчезне. Пяната може понякога да се използва и като индикатор за чистотата на изплакване, тъй като количеството пяна в разтвора на изплакване има тенденция да намалява с намаляването на почистващия препарат, така че количеството пяна може да се използва за оценка на степента на изплакване.
В широк смисъл измиването е процесът на премахване на нежелани компоненти от обекта, който трябва да се измие и постига някаква цел. Измиването в обичайния смисъл се отнася до процеса на отстраняване на мръсотия от повърхността на носача. При измиване взаимодействието между мръсотията и носача се отслабва или елиминира от действието на някои химически вещества (напр. Препарат и др.), Така че комбинацията от мръсотия и носител да бъде променена в комбинацията от мръсотия и препарат и накрая мръсотията се отделя от носача. Тъй като предметите, които трябва да се измият и мръсотията, която трябва да се отстрани, са разнообразни, измиването е много сложен процес и основният процес на измиване може да бъде изразен в следващите прости отношения.
Кари ·· мръсотия + почистващ препарат = носител + мръсотия · Препарат
Процесът на измиване обикновено може да бъде разделен на два етапа: Първо, под действието на почистващия препарат, мръсотията се отделя от неговия носител; Второ, обособената мръсотия се диспергира и окачва в средата. Процесът на измиване е обратим процес, а мръсотията, диспергирана и окачена в средата, също може да бъде прецизирана от средата към обекта, който се измива. Следователно, добрият почистващ препарат трябва да има способността да се разпръсква и да спира мръсотията и да предотврати преразглеждането на мръсотията, в допълнение към способността да се отстранява мръсотията от носача.
(1) Видове мръсотия
Дори за един и същ елемент, типът, съставът и количеството на мръсотията могат да варират в зависимост от околната среда, в която се използва. Мърморенето на маслото е главно някои животински и растителни масла и минерални масла (като сурово масло, мазут, катран с въглища и др.), Твърдата мръсотия е главно сажди, пепел, ръжда, въглеродно черно и др. По отношение на дрехите за мръсотия, има мръсотия от човешкото тяло, като пот, себум, кръв и др.; мръсотия от храна, като петна от плодове, петна от масло за готвене, петна от подправки, нишесте и др.; мръсотия от козметика, като червило, лак за нокти и др.; мръсотия от атмосферата, като сажди, прах, кал и др.; Други, като мастило, чай, покритие и т.н., той се предлага в различни видове.
Различните видове мръсотия обикновено могат да бъдат разделени на три основни категории: плътна мръсотия, течна мръсотия и специална мръсотия.
① Твърда мръсотия
Обикновената твърда мръсотия включва частици от пепел, кал, земя, ръжда и въглеродни черни. Повечето от тези частици имат електрически заряд на повърхността си, повечето от тях са отрицателно заредени и могат лесно да бъдат адсорбирани върху елементи от влакна. Твърдата мръсотия обикновено е трудна за разтваряне във вода, но може да бъде разпръсната и окачена от разтвори за почистващи препарати. Твърдата мръсотия с по -малка точка на масата е по -трудна за отстраняване.
② Течна мръсотия
Течната мръсотия е най-вече разтворима в масло, включително растителни и животински масла, мастни киселини, мастни алкохоли, минерални масла и техните оксиди. Сред тях могат да се появят растителни и животински масла, мастни киселини и алкално осапуняване, докато мастните алкохоли, минералните масла не се осапуняват от алкали, но могат да бъдат разтворими в алкохоли, етери и въглеводородни органични разтворители и емулгиране и дисперсия на водния разтвор. Маслената разтворима течна мръсотия като цяло има силна сила с фибри и е по-здраво адсорбирана върху влакната.
③ Специална мръсотия
Специалната мръсотия включва протеини, нишесте, кръв, човешки секрети като пот, себум, урина и плодов сок и чай сок. По -голямата част от този тип мръсотия могат да бъдат химически и силно адсорбирани върху предмети от влакна. Следователно е трудно да се измие.
Различните видове мръсотия рядко се срещат сами, но често се смесват заедно и се адсорбират върху обекта. Мръсотията понякога може да бъде окислена, разложена или разпаднала при външни влияния, като по този начин създава нова мръсотия.
（2） Адхезия на мръсотията
Дрехите, ръцете и т.н. могат да бъдат оцветени, защото има някакво взаимодействие между обекта и мръсотията. Мръсотията се придържа към предмети по различни начини, но няма повече от физически и химически сраствания.
① Прилепването на сажди, прах, кал, пясък и въглен към дрехите е физическа адхезия. Най -общо казано, чрез тази адхезия на мръсотията и ролята между оцветения обект е сравнително слаба, отстраняването на мръсотията също е сравнително лесно. Според различните сили физическата адхезия на мръсотията може да бъде разделена на механична адхезия и електростатична адхезия.
О: Механична адхезия
Този тип адхезия се отнася главно до адхезията на някаква твърда мръсотия (напр. Прах, кал и пясък). Механичната адхезия е една от по -слабите форми на адхезия на мръсотията и може да бъде отстранена почти чрез чисто механични средства, но когато мръсотията е малка (<0,1um), е по -трудно да се отстрани.
B: Електростатична адхезия
Електростатичната адхезия се проявява главно в действието на заредените частици от мръсотия върху противоположно заредени обекти. Повечето влакнести предмети се зареждат отрицателно във вода и лесно могат да се придържат от определена положително заредена мръсотия, като типове вар. Някои мръсотия, въпреки че са отрицателно заредени, като въглеродни черни частици във водни разтвори, могат да се придържат към влакната чрез йонни мостове (йони между множество противоположни заредени предмети, действащи заедно с тях по мост, подобен на мост), образувани от положителни йони във вода (напр. Ca2+ ， mg2+ и т.н.).
Електростатичното действие е по -силно от простото механично действие, което затруднява премахването на мръсотията сравнително.
② Химическа адхезия
Химическата адхезия се отнася до явлението мръсотия, действащо върху обект чрез химически или водородни връзки. Например, полярната твърда мръсотия, протеини, ръжда и друга адхезия върху елементи от влакна, влакна съдържат карбоксил, хидроксил, амид и други групи, тези групи и мазни мастни киселини, мастните алкохоли са лесни за образуване на водородни връзки. Химическите сили като цяло са силни и следователно мръсотията е по -здраво свързана към обекта. Този тип мръсотия е труден за премахване от обичайните методи и изисква специални методи за справяне с нея.
Степента на адхезия на мръсотията е свързана с естеството на самата мръсотия и естеството на обекта, към който се придържа. Като цяло частиците се придържат лесно към влакнести елементи. Колкото по -малка е текстурата на твърдата мръсотия, толкова по -силна е адхезията. Полярната мръсотия върху хидрофилни предмети като памук и стъкло се прилепва по-силно от неполярната мръсотия. Неполярната мръсотия се прилепва по-силно от полярната мръсотия, като полярни мазнини, прах и глина и е по-малко лесна за отстраняване и почистване.
(3) Механизъм за отстраняване на мръсотия
Целта на измиването е да премахне мръсотията. В среда с определена температура (главно вода). Използване на различните физически и химични ефекти на препаращия за отслабване или елиминиране на ефекта на мръсотията и измитите предмети, под действието на определени механични сили (като ръчно триене, възбуда на пералнята, въздействие на водата), така че мръсотията и измитите предмети от целта на обеззаразяване.
① Механизъм на отстраняване на мръсотия на течност
A: Намокряне
Течното замърсяване е предимно на маслена основа. Маслените петна мокри най -влакнести предмети и разпространяват повече или по -малко като маслен филм върху повърхността на влакнестия материал. Първата стъпка в промишното действие е намокрянето на повърхността от измиващата течност. В името на илюстрацията повърхността на влакното може да се разглежда като гладка твърда повърхност.
Б: Отряд на маслото - механизъм за къдрене
Втората стъпка в действието на измиване е отстраняването на масло и мазнини, отстраняването на течната мръсотия се постига чрез вид намотка. Първоначално течната мръсотия е съществувала върху повърхността под формата на разпръснат маслен филм и под преференциалния ефект на омокряне на течността на измиването върху твърдата повърхност (т.е. повърхността на влакната), тя се извива в маслени топчета стъпка по стъпка, които са заменени от измиващата течност и в крайна сметка оставила повърхността под определени външни сили.
② Механизъм на отстраняване на твърда мръсотия
Отстраняването на течната мръсотия е главно чрез преференциалното намокряне на носещия замърсяване чрез разтвора за миене, докато механизмът за отстраняване на твърда мръсотия е различен, където процесът на измиване е главно за намокрянето на мръсотията и неговата повърхност на носителя чрез разтвора за миене. Поради адсорбцията на повърхностноактивни вещества върху твърдата мръсотия и неговата повърхност на носителя, взаимодействието между мръсотията и повърхността се намалява и якостта на адхезия на мръсотията върху повърхността се намалява, така че масата на мръсотията лесно се отстранява от повърхността на носача.
В допълнение, адсорбцията на повърхностноактивни вещества, особено йонни повърхностноактивни вещества, върху повърхността на твърдата мръсотия и неговият носител има потенциал да увеличи повърхностния потенциал върху повърхността на твърдата мръсотия и неговия носител, което е по -благоприятно за отстраняването на мръсотията. Твърдите или като цяло влакнести повърхности обикновено се зареждат отрицателно във водна среда и следователно могат да образуват дифузни двойни електронни слоеве върху мръсотии или твърди повърхности. Поради отблъскването на хомогенните заряди, адхезията на частиците от мръсотия във водата към твърдата повърхност се отслабва. Когато се добави анионно повърхностно активно вещество, тъй като може едновременно да увеличи отрицателния повърхностен потенциал на мръсотията и твърдата повърхност, отблъскването между тях е по -засилено, якостта на адхезията на частицата е по -намалена и мръсотията е по -лесна за отстраняване.
Неионните повърхностноактивни вещества се адсорбират върху обикновено заредените твърди повърхности и въпреки че те не променят значително междуфазния потенциал, адсорбираните неионни повърхностноактивни вещества са склонни да образуват известна дебелина на адсорбиран слой върху повърхността, което помага за предотвратяване на преразглеждане на мръсотия.
В случай на катионни повърхностноактивни вещества, тяхната адсорбция намалява или елиминира отрицателния повърхностен потенциал на мръсотията и неговата повърхност на носителя, което намалява отблъскването между мръсотията и повърхността и следователно не е благоприятно за отстраняване на мръсотия; Освен това, след адсорбция на твърдата повърхност, катионните повърхностноактивни вещества са склонни да въртят твърдата повърхност хидрофобна и следователно не са благоприятни за намокряне на повърхността и следователно измиване.
③ Отстраняване на специални почви
Протеин, нишесте, човешки секрети, плодов сок, чай сок и други подобни мръсотия са трудни за отстраняване с нормални повърхностноактивни вещества и изискват специално лечение.
Протеиновите петна като крем, яйца, кръв, мляко и екскрета на кожата са склонни да коагулират върху влакната и дегенерацията и да получат по -силна адхезия. Замърсяването на протеини може да бъде отстранено с помощта на протеази. Ензимната протеаза разгражда протеините в мръсотията във водоразтворими аминокиселини или олигопептиди.
Петна от нишесте идват главно от хранителни продукти, други като сос, лепило и др. Амилазата има каталитичен ефект върху хидролизата на петна от нишесте, причинявайки нишестето да се разпадне на захари.
Липазата катализира разлагането на триглицериди, които са трудни за отстраняване по нормални методи, като себум и ядливи масла, и ги разгражда на разтворим глицерол и мастни киселини.
Някои цветни петна от плодови сокове, чаени сокове, мастила, червило и т.н. често са трудни за почистване дори след многократно измиване. Тези петна могат да бъдат отстранени чрез редокс реакция с окисляващ или редуциращ агент, като белина, което унищожава структурата на генериращите цветове или оцветяващите групи и ги влошава в по-малки водоразтворими компоненти.
（4） Механизъм за отстраняване на петна от химическо чистене
Горното всъщност е за водата като средата на измиване. Всъщност, поради различните видове дрехи и структура, някои дрехи с помощта на вода не са удобни или не са лесни за измиване чисто, малко облекло след измиване и дори деформация, избледняване и т.н., например: повечето естествени влакна абсорбират вода и лесно се набъбват, и сухо и лесно се свива, така че след измиването ще се деформира; Чрез измиване на вълни продукти също често изглеждат феномен на свиване, някои вълнени продукти с измиване на вода също са лесни за напръскване, смяна на цвета; Някои коприни, които се чувстват по -лошо след измиване и губят блясъка си. За тези дрехи често използвайте метода за почистване на хихи, за да се обеззаразява. Така нареченото химическо почистване обикновено се отнася до метода на измиване в органичните разтворители, особено в неполярните разтворители.
Химическото почистване е по -нежна форма на измиване, отколкото измиване на вода. Тъй като химическото почистване не изисква много механично действие, то не причинява щети, набръчкване и деформация на дрехите, докато агентите за химическо чистене, за разлика от водата, рядко произвеждат разширяване и свиване. Докато технологията се обработва правилно, дрехите могат да бъдат почистени без изкривяване, избледняване на цвета и удължен експлоатационен живот.
По отношение на химическото почистване има три широки типа мръсотия.
①oil-разтворима мръсотия масло-разтворима мръсотия включва всички видове масло и мазнини, което е течно или мазно и може да бъде разтворено в разтворители за химическо чистене.
②water-разтворимата мръсотия водоразтворима мръсотия е разтворима във водни разтвори, но не и при химическо чистене, се адсорбира върху облекло във водно състояние, водата се изпарява след утаяването на гранулирани твърди вещества, като неорганични соли, нишесте, протеин и др.
③ILE и Вода Неразтворимо мръсотия масло и водна неразтворима мръсотия не са нито разтворими във вода, нито разтворими в разтворители за химическо чистене, като въглеродно черно, силикати от различни метали и оксиди и др.
Поради различния характер на различните видове мръсотия, има различни начини за премахване на мръсотия в процеса на химическо чистене. Маслените разтворими почви, като животински и растителни масла, минерални масла и мазнини, са лесно разтворими в органични разтворители и могат да бъдат отстранени по-лесно при химическо чистене. Отличната разтворимост на разтворителите за химическо чистене за масла и мазнини по същество идва от силите на ван дер стени между молекулите.
За отстраняването на водоразтворима мръсотия, като неорганични соли, захари, протеини и пот, точното количество вода също трябва да се добави към химичещия агент, в противен случай водоразтворимата мръсотия е трудно да се отстрани от дрехите. Водата обаче е трудна за разтваряне в агента за почистване на химикали, така че за да увеличите количеството вода, също трябва да добавите повърхностноактивни вещества. Наличието на вода в химическия агент може да направи повърхността на мръсотията и дрехите хидратирани, така че да е лесно да се взаимодейства с полярните групи повърхностноактивни вещества, което е благоприятно за адсорбцията на повърхностноактивните вещества на повърхността. В допълнение, когато повърхностноактивните вещества образуват мицели, водоразтворимата мръсотия и вода могат да бъдат разтворени в мицелите. В допълнение към увеличаването на съдържанието на вода в разтворителя на химическо чистене, повърхностноактивните вещества могат също да играят роля за предотвратяване на повторното отлагане на мръсотията, за да се подобри ефектът на обеззаразяване.
Наличието на малко количество вода е необходимо за премахване на водоразтворима мръсотия, но твърде много вода може да причини изкривяване и набръчкване в някои дрехи, така че количеството вода в агента за почистване на сухото чистене трябва да бъде умерено.
Мръсотата, която не е нито водоразтворима, нито маслена разтворима, твърди частици като пепел, кал, земя и въглеродни черни, обикновено е прикрепена към дрехата чрез електростатични сили или в комбинация с масло. При химическо чистене потокът от разтворител, въздействието може да направи адсорбцията на електростатичната сила на замърсяването, а агентът за почистване на химическо чистене може да разтвори маслото, така че комбинацията от масло и мръсотия и прикрепена към облеклото на твърди частици в химичещия агент, химическото почистване в малко количество вода и оператори, така че онези от твърдите части на мръсотията могат да бъдат устойчиви на плътност, да могат да бъдат устойчиви мръсотии.
（5） Фактори, влияещи върху действието на миене
Посочената адсорбция на повърхностноактивните вещества в интерфейса и намаляването на повърхностното (междуфазно) напрежение са основните фактори за отстраняването на течна или твърда мръсотия. Процесът на измиване обаче е сложен и ефектът на промиване, дори при същия тип детергент, се влияе от много други фактори. Тези фактори включват концентрацията на почистващия препарат, температурата, естеството на замърсяването, вида на влакното и структурата на тъканта.
① Концентрация на ПАВ
Мицелите на повърхностноактивните вещества в разтвор играят важна роля в процеса на измиване. Когато концентрацията достигне критичната концентрация на мицела (CMC), ефектът на измиване рязко се увеличава. Следователно концентрацията на почистващия препарат в разтворителя трябва да бъде по -висока от стойността на CMC, за да има добър ефект на промиване. Въпреки това, когато концентрацията на ПАВ е по -висока от стойността на CMC, нарастващото увеличаване на ефекта на промиване не е очевидно и не е необходимо да се увеличава твърде много концентрацията на ПАВ.
При отстраняване на маслото чрез разтваряне ефектът на разтваряне се увеличава с увеличаване на концентрацията на ПАВ, дори когато концентрацията е над CMC. Понастоящем е препоръчително да се използва почистващ препарат по местен централизиран начин. Например, ако има много мръсотия върху маншетите и яката на дреха, може да се приложи слой от почистващ препарат, за да се увеличи разтворителният ефект на повърхностно активното вещество върху маслото.
②temperature оказва много важно влияние върху действието на дезактивацията. Като цяло, повишаването на температурата улеснява отстраняването на мръсотията, но понякога твърде висока температура също може да причини недостатъци.
Увеличаването на температурата улеснява дифузията на мръсотията, твърдата мазнина лесно се емулгира при температури над точката на топене и влакната се увеличават на подуването поради повишаването на температурата, като всички улесняват отстраняването на мръсотията. Въпреки това, за компактни тъкани, микрогапите между влакната се намаляват с разширяването на влакната, което е пагубно за отстраняването на мръсотията.
Температурните промени също влияят на разтворимостта, стойността на CMC и размера на мицелите на повърхностноактивните вещества, като по този начин влияят върху ефекта на промиване. Разтворимостта на повърхностноактивните вещества с дълги въглеродни вериги е ниска при ниски температури и понякога разтворимостта е дори по -ниска от стойността на CMC, така че температурата на миене трябва да се повишава по подходящ начин. Ефектът на температурата върху стойността на CMC и размера на мицела е различен за йонните и неионните повърхностноактивни вещества. За йонните повърхностноактивни вещества повишаването на температурата обикновено увеличава стойността на CMC и намалява размера на мицела, което означава, че концентрацията на повърхностно активно вещество в разтвора за промиване трябва да се увеличи. За неионните повърхностноактивни вещества увеличаването на температурата води до намаляване на стойността на CMC и значително увеличаване на обема на мицела, така че е ясно, че подходящото повишаване на температурата ще помогне на неионното повърхностно активно вещество да упражнява повърхностния си активен ефект. Температурата обаче не трябва да надвишава облачната си точка.
Накратко, оптималната температура на миене зависи от формулирането на почистващия препарат и обекта, който се измива. Някои почистващи препарати имат добър почистващ ефект при стайна температура, докато други имат много по -различна препара между студено и горещо измиване.
③ пяна
Обичайно е да се обърка мощността на пенестата с ефекта на измиване, вярвайки, че почистващите препарати с висока мощност на пенообразуване имат добър ефект на измиване. Изследванията показват, че няма пряка връзка между ефекта на измиване и количеството пяна. Например, измиването с ниски пенообразни почистващи препарати е не по -малко ефективно от измиването с високо пенообразни почистващи препарати.
Въпреки че пяната не е пряко свързана с измиването, има случаи, когато помага да се премахне мръсотията, например, когато се мият чинии на ръка. Когато почиствате килими, пяната може също да отнеме прах и други твърди частици за мръсотия, килимите мръсотия отчитат голяма част от праха, така че агентите за почистване на килими трябва да имат определена способност за пенообразуване.
Мощността на пенообразуване е важна и за шампоаните, където фината пяна, произведена от течността по време на шампоан или къпане, оставя косата, чувстваща се смазва и удобно.
④ разновидности на влакната и физическите свойства на текстила
В допълнение към химическата структура на влакната, която засяга адхезията и отстраняването на мръсотията, появата на влакната и организацията на преждата и тъканта оказват влияние върху лекотата на отстраняване на мръсотия.
Везните от вълнени влакна и извитите плоски панделки от памучни влакна са по -склонни да натрупват мръсотия, отколкото гладки влакна. Например, Carbon Black, оцветен върху целулозни филми (вискозни филми), е лесен за отстраняване, докато Carbon Black, оцветено на памучни тъкани, е трудно да се измие. Друг пример е, че тъканите с къси влакна, направени от полиестер, са по-склонни да натрупват петна от масло, отколкото тъкани с дълги фибри, а петна от масло върху тъкани с къси фибри също са по-трудни за отстраняване от петна от маслени петна върху тъканите с дълги фибри.
Плътно усуканите прежди и стегнати тъкани, поради малката пропаст между влакната, могат да устоят на инвазията на мръсотията, но същото може да попречи и измиването на течността, за да изключи вътрешната мръсотия, така че тесните тъкани започват да устояват на мръсотия, но след като оцветеното измиване също е по -трудно.
⑤ Твърда на водата
Концентрацията на Ca2+, Mg2+ и други метални йони във водата оказва голямо влияние върху ефекта на промиване, особено когато анионните повърхностноактивни вещества срещат Ca2+ и Mg2+ йони, образуващи калций и магнезиеви соли, които са по -малко разтворими и ще намалят нейната препарати. В твърда вода, дори ако концентрацията на ПАВ е висока, препаратът все още е много по -лош, отколкото при дестилацията. За да има най-добрия ефект на пране, концентрацията на Ca2+ йони във водата трябва да бъде намалена до 1 x 10-6 mol/L (CACO3 до 0,1 mg/L) или по-малко. Това изисква добавянето на различни омекотители към препаращия.
Време за публикация: февруари-25-2022