La ŝrumpanta forto de iu ajn unuo-longo sur la surfaco de la likvaĵo estas nomata la surfaca streĉiĝo, kaj la unuo estas N. · m-1.
La posedaĵo de redukto de la surfaca streĉiĝo de la solvilo estas nomata surfaca aktiveco, kaj substanco kun ĉi tiu propraĵo estas nomata surfac-aktiva substanco.
La surfac-aktiva substanco, kiu povas ligi molekulojn en akva solvo kaj formi mikelojn kaj aliajn asociojn, kaj havas altan surfacan agadon, dum ankaŭ la efiko de malsekigado, emulsigado, ŝaŭmado, lavado, ktp. Estas nomata surfactant.
Surfactant estas organikaj komponaĵoj kun speciala strukturo kaj posedaĵo, kiuj povas signife ŝanĝi la interfacan streĉiĝon inter du fazoj aŭ la surfaca streĉiĝo de likvaĵoj (ĝenerale akvo), kun malsekigado, ŝaŭmado, emulsigado, lavado kaj aliaj propraĵoj.
Koncerne strukturon, surfactants havas komunan trajton, ĉar ili enhavas du grupojn de malsama naturo en siaj molekuloj. Ĉe unu fino estas longa ĉeno de nepolusa grupo, solvebla en oleo kaj nesolvebla en akvo, ankaŭ konata kiel hidrofoba grupo aŭ akvo-repelenta grupo. Tia akvo-repelenta grupo estas ĝenerale longaj ĉenoj de hidrokarbonoj, foje ankaŭ por organika fluoro, silicio, organofosfato, organotina ĉeno, ktp. Ĉe la alia fino estas akvorezista grupo, hidrofila grupo aŭ oleo-repelenta grupo. La hidrofila grupo devas esti sufiĉe hidrofila por certigi, ke tutaj surfactants estas solveblaj en akvo kaj havas la necesan solubilecon. Ĉar surfactants enhavas hidrofilajn kaj hidrofobajn grupojn, ili povas esti solveblaj en almenaŭ unu el la likvaj fazoj. Ĉi tiu hidrofila kaj lipofila proprieto de surfactant estas nomata amfifilikeco.
Surfactant estas speco de amfifilaj molekuloj kun ambaŭ hidrofobaj kaj hidrofilaj grupoj. Hidrofobaj grupoj de surfactants estas ĝenerale kunmetitaj de long-ĉenaj hidrokarbonoj, kiel rekta ĉena alkilo C8 ~ C20, branĉ-ĉena alkilo C8 ~ C20 ， alkilfenilo (alkil-karbona Tom-nombro estas 8 ~ 16) kaj simile. La diferenco, kiu estas malgranda inter hidrofobaj grupoj, estas ĉefe en la strukturaj ŝanĝoj de hidrokarbonaj ĉenoj. Kaj la specoj de hidrofilaj grupoj estas pli, do la proprietoj de surfactants rilatas ĉefe al hidrofilaj grupoj aldone al la grandeco kaj formo de hidrofobaj grupoj. La strukturaj ŝanĝoj de hidrofilaj grupoj estas pli grandaj ol tiuj de hidrofobaj grupoj, do la klasifiko de surfactants ĝenerale baziĝas sur la strukturo de hidrofilaj grupoj. Ĉi tiu klasifiko baziĝas sur tio, ĉu la hidrofila grupo estas ionika aŭ ne, kaj ĝi estas dividita en anionikajn, katjonajn, neionic, zwitterionic kaj aliajn specialajn specojn de surfactants.
① Adsorbado de surfactants ĉe la interfaco
Surfactantaj molekuloj estas amfifilaj molekuloj kun ambaŭ lipofilaj kaj hidrofilaj grupoj. Kiam la surfactant dissolviĝas en akvo, ĝia hidrofila grupo estas altirita al akvo kaj dissolviĝas en akvo, dum ĝia lipofila grupo estas repuŝita de akvo kaj lasas akvon, rezultigante la adsorbadon de surfactantaj molekuloj (aŭ jonoj) sur la duterfaco de la du fazoj, kio reduktas la interfacon inter la du imagoj. Ju pli surfactantaj molekuloj (aŭ jonoj) estas adsorbitaj ĉe la interfaco, des pli granda estas la redukto de interfaca streĉiĝo.
② Iuj propraĵoj de adsorbado -membrano
Surfaca premo de adsorbado-membrano: Surfactant-adsorbado ĉe la gas-likva interfaco por formi adsorban membranon, kiel meti frikcian forpreneblan flosan folion sur la interfacon, la flosanta folio puŝas la adsorban membranon laŭ la solvo, kaj la membrano generas sur la florado sur la florado.
Surfaca viskozeco: Kiel surfacpremo, surfaca viskozeco estas posedaĵo elmontrita de nesolvebla molekula membrano. Suspendita de fajna metala drato platena ringo, tiel ke ĝia ebeno kontaktas la akvan surfacon de la tanko, turnu la platan ringon, la platan ringon per la viskozeco de la akvo -malhelpo, la amplekso iom post iom kadukiĝas, laŭ kiu oni povas mezuri la surfacan viskozecon. La metodo estas: Unue, la eksperimento estas farata sur la pura akva surfaco por mezuri la ampleksan kadukiĝon, kaj poste la kadukiĝo post la formado de la surfaca membrano estas mezurita, kaj la viskozeco de la surfaca membrano estas derivita de la diferenco inter ambaŭ.
La surfaca viskozeco estas proksime rilata al la solideco de la surfaca membrano, kaj ĉar la adsorbado -membrano havas surfacan premon kaj viskozecon, ĝi devas havi elastecon. Ju pli alta estas la surfaca premo kaj pli alta la viskozeco de la adsorbita membrano, des pli alta estas ĝia elasta modulo. La elasta modulo de la surfaca adsorbado -membrano gravas en la procezo de bobelo -stabiligo.
③ Formado de mikeloj
Diluaj solvoj de surfactants obeas la leĝojn sekvitajn de idealaj solvoj. La kvanto de surfactant adsorbita sur la surfaco de la solvo pliiĝas kun la koncentriĝo de la solvo, kaj kiam la koncentriĝo atingas aŭ superas certan valoron, la kvanto de adsorbado ne plu pliiĝas, kaj ĉi tiuj troaj surfactantaj molekuloj estas en la solvo en hazarda maniero aŭ laŭ iu regula maniero. Ambaŭ praktiko kaj teorio montras, ke ili formas asociojn en solvo, kaj ĉi tiuj asocioj estas nomataj mikeloj.
Kritika mikela koncentriĝo (CMC): La minimuma koncentriĝo ĉe kiu surfactants formas mikelojn en solvo estas nomata la kritika mikela koncentriĝo.
④ CMC -valoroj de oftaj surfactants.
HLB estas la mallongigo de hidrofila lipofila ekvilibro, kiu indikas la hidrofilan kaj lipofilan ekvilibron de la hidrofilaj kaj lipofilaj grupoj de la surfactant, t.e., la HLB -valoro de la surfactant. Granda HLB -valoro indikas molekulon kun forta hidrofilikeco kaj malforta lipofileco; Al la inversa, forta lipofileco kaj malforta hidrofilikeco.
① Provizoj de HLB -valoro
La HLB-valoro estas relativa valoro, do kiam la HLB-valoro disvolviĝas, kiel normo, la HLB-valoro de parafina vakso, kiu ne havas hidrofilajn proprietojn, estas precizigita kiel 0, dum la HLB-valoro de natria dodecil-sulfato, kiu estas pli malpli ol 40. ol 10 estas lipofilaj, dum tiuj pli grandaj ol 10 estas hidrofilaj. Tiel, la turnopunkto de lipofila ĝis hidrofila estas ĉirkaŭ 10.
Surbaze de la HLB-valoroj de surfactants, ĝenerala ideo pri iliaj eblaj uzoj povas esti akirita, kiel montrite en Tabelo 1-3.
Du reciproke nesolveblaj likvaĵoj, unu dissemitaj en la alia kiel eroj (gutetoj aŭ likvaj kristaloj) formas sistemon nomatan emulsio. Ĉi tiu sistemo estas termodinamike malstabila pro la kresko de la lima areo de la du likvaĵoj kiam la emulsio formiĝas. Por igi la emulsion stabila, necesas aldoni trian komponenton - emulsigilon por redukti la interfacan energion de la sistemo. Emulsifilo apartenas al surfactant, ĝia ĉefa funkcio estas ludi la rolon de emulsio. La fazo de la emulsio, kiu ekzistas kiel gutetoj, estas nomata la dissemita fazo (aŭ interna fazo, malkontinua fazo), kaj la alia fazo ligita kune estas nomata la disvastiga mezo (aŭ ekstera fazo, kontinua fazo).
① Emulsifiloj kaj emulsioj
Oftaj emulsioj, unu fazo estas akvo aŭ akva solvo, la alia fazo estas organikaj substancoj ne miskapeblaj kun akvo, kiel graso, vakso, ktp. La emulsio formita de akvo kaj oleo povas esti dividita en du specojn laŭ sia disa-disa ol oleo, ekspresiĝo de oleo. kiel w/o (akvo/oleo). Kompleksa akvo-en-oleo-en-akva w/o/w tipo kaj oleo-en-akvo-en-oleo O/W/O-tipo multi-emulsioj ankaŭ povas esti formitaj.
Emulsifiloj estas uzataj por stabiligi emulsiojn reduktante interfacan streĉiĝon kaj formante unu-molekulan interfacan membranon.
En la emulsifado de la emulsifaj postuloj:
R: La emulsifilo devas povi adsorbi aŭ riĉigi la interfacon inter la du fazoj, tiel ke la interfaca streĉiĝo estas reduktita;
B: La emulsifilo devas doni la erojn al la ŝarĝo, tiel ke elektrostatika repuŝo inter la eroj, aŭ formas stabilan, tre viskozan protektan membranon ĉirkaŭ la eroj.
Tial la substanco uzata kiel emulsifilo devas havi amfifilajn grupojn por emulsiĝi, kaj surfactants povas plenumi ĉi tiun postulon.
② Preparaj metodoj de emulsioj kaj faktoroj influantaj la stabilecon de emulsioj
Estas du manieroj prepari emulsiojn: unu estas uzi la mekanikan metodon por disvastigi la likvaĵon en etaj eroj en alia likvaĵo, kiu estas plejparte uzata en industrio por prepari emulsiojn; La alia estas dissolvi la likvaĵon en molekula stato en alia likvaĵo, kaj tiam igi ĝin kolekti ĝuste por formi emulsiojn.
La stabileco de emulsio estas la kapablo kontraŭ-partikla agregado, kiu kondukas al fazo-disiĝo. Emulsioj estas termodinamike malstabilaj sistemoj kun granda libera energio. Tial, la tiel nomata stabileco de emulsio estas efektive la tempo bezonata por la sistemo atingi ekvilibron, t.e., la tempo bezonata por disigo de unu el la likvaĵoj en la sistemo.
Kiam la interfaca membrano kun grasaj alkoholoj, grasaj acidoj kaj grasaj aminoj kaj aliaj polusaj organikaj molekuloj, membrana forto signife pli alta. Ĉi tio estas ĉar, en la interfaca adsorbado -tavolo de emulsifaj molekuloj kaj alkoholoj, acidoj kaj aminoj kaj aliaj polusaj molekuloj por formi "komplekson", tiel ke la interfaca membrana forto pliiĝis.
Emulsifiloj konsistantaj el pli ol du surfactants estas nomataj miksitaj emulsifiloj. Miksita emulsifilo adsorbita ĉe la akvo/oleo -interfaco; Intermolekula ago povas formi kompleksojn. Pro la forta intermolekula ago, la interfaca streĉiĝo estas signife reduktita, la kvanto de emulsifilo adsorbita ĉe la interfaco estas signife pliigita, la formado de interfaca membrana denseco pliiĝas, la forto pliiĝas.
La ŝarĝo de la likvaj bidoj havas signifan efikon sur la stabileco de la emulsio. Stabilaj emulsioj, kies likvaj bidoj estas ĝenerale ŝargitaj. Kiam jona emulsifilo estas uzata, la emulsifila jono adsorbita ĉe la interfaco havas sian lipofilan grupon enmetitan en la oleo -fazon kaj la hidrofila grupo estas en la akva fazo, tiel farante la likvajn bidojn ŝarĝitaj. Ĉar la emulsio bidas kun la sama ŝarĝo, ili repelas unu la alian, ne facile aglomerajn, tiel ke la stabileco pliiĝas. Videblas, ke ju pli emulsifaj jonoj adsorbiĝas sur la bidoj, des pli granda estas la ŝarĝo, des pli granda estas la kapablo malhelpi la bidojn de aglomeraĵo, des pli stabila estas la emulsia sistemo.
La viskozeco de la emulsia dispersa medio havas certan influon sur la stabileco de la emulsio. Ĝenerale, ju pli alta estas la viskozeco de la dispersa medio, des pli alta estas la stabileco de la emulsio. Ĉi tio estas ĉar la viskozeco de la disvastiga rimedo estas granda, kio havas fortan efikon sur la browniana moviĝo de la likvaj bidoj kaj malrapidigas la kolizion inter la likvaj bidoj, tiel ke la sistemo restas stabila. Kutime, la polimeraj substancoj, kiuj povas esti solvitaj en emulsioj, povas pliigi la viskozecon de la sistemo kaj pliigi la stabilecon de emulsioj. Krome, polimeroj ankaŭ povas formi fortan interfacan membranon, igante la emulsian sistemon pli stabila.
En iuj kazoj, la aldono de solida pulvoro ankaŭ povas igi la emulsion tendencas stabiligi. Solida pulvoro estas en la akvo, oleo aŭ interfaco, depende de la oleo, akvo sur la malseka kapablo de la solida pulvoro, se la solida pulvoro ne estas tute malseka kun akvo, sed ankaŭ malseka per oleo, restos sur la akvo kaj oleo.
La solida pulvoro ne igas la emulsion stabila ĉar la pulvoro kolektita ĉe la interfaco plibonigas la interfacan membranon, kiu estas simila al la interfaca adsorbado de emulsifaj molekuloj, do ju pli proksime la solida pulvora materialo estas aranĝita ĉe la interfaco, des pli stabila la emulsio estas.
Surfactants havas la kapablon signife pliigi la solveblecon de nesolveblaj aŭ iomete solveblaj organikaj substancoj post formado de mikeloj en akva solvo, kaj la solvo estas travidebla en ĉi tiu tempo. Ĉi tiu efiko de la micelo estas nomata solubilizado. La surfactant kiu povas produkti solubilizadon estas nomata solubilizilo, kaj la organika materio solubilizita estas nomata solubilizita materio.
Ŝaŭmo ludas gravan rolon en la lavoprocezo. Ŝaŭmo estas disvastiga sistemo, en kiu gaso estas dissemita en likvaĵo aŭ solido, kun la gaso kiel la disvastigita fazo kaj la likvaĵo aŭ solido kiel la disvastiga rimedo, la unua nomata likva ŝaŭmo, dum la dua estas nomata solida ŝaŭmo, kiel ŝaŭmigita plasto, ŝaŭma vitro, ŝaŭma cemento ktp.
(1) Ŝaŭma formado
Per ŝaŭmo ni celas ĉi tie agregon de aeraj vezikoj apartigitaj per likva membrano. Ĉi tiu tipo de bobelo ĉiam leviĝas rapide al la likva surfaco pro la granda diferenco de denseco inter la dissemita fazo (gaso) kaj la dispersa mezumo (likvaĵo), kombinita kun la malalta viskozeco de la likvaĵo.
La procezo formi bobelon estas alporti grandan kvanton da gaso en la likvaĵon, kaj la bobeloj en la likvaĵo rapide revenas al la surfaco, formante agregon de bobeloj disigitaj per malgranda kvanto da likva gaso.
Ŝaŭmo havas du signifajn trajtojn koncerne morfologion: unu estas, ke la bobeloj kiel dissemita fazo ofte estas poliedraj laŭ formo, ĉi tio estas ĉar ĉe la intersekciĝo de la bobeloj, ekzistas tendenco por la likva filmo maldikiĝi tiel, ke la bobeloj fariĝas poliedraj, kiam la likva filmo estas ĝis nun, ĝi kondukas al la bubaĵo, kiam la likva filmo al la likva filmo, ĝi kondukas al la likva filmo, ĝi kondukas al la bubaĵo, kiam la likva filmo, kiam la likva filmo, ĝi kondukas. La dua estas, ke puraj likvaĵoj ne povas formi stabilan ŝaŭmon, la likvaĵo kiu povas formi ŝaŭmon estas almenaŭ du aŭ pli da komponentoj. Akvaj solvoj de surfactants estas tipaj de sistemoj inklinaj al ŝaŭma generacio, kaj ilia kapablo generi ŝaŭmon ankaŭ rilatas al aliaj propraĵoj.
Surfactants kun bona ŝaŭma potenco estas nomataj ŝaŭmaj agentoj. Kvankam la ŝaŭma agento havas bonan ŝaŭman kapablecon, sed la ŝaŭmo formita eble ne povas konservi longan tempon, tio estas, ke ĝia stabileco ne nepre estas bona. Por konservi la stabilecon de la ŝaŭmo, ofte en la ŝaŭma agento por aldoni substancojn, kiuj povas pliigi la stabilecon de la ŝaŭmo, la substanco estas nomata ŝaŭma stabiligilo, ofte uzata stabiligilo estas lauryl diethanolamine kaj dodecil dimetilamina rusto.
(2) Stabileco de la ŝaŭmo
Ŝaŭmo estas termodinamike malstabila sistemo kaj la fina tendenco estas, ke la totala surfaco de la likvaĵo ene de la sistemo malpliiĝas post kiam la bobelo rompiĝas kaj la libera energio malpliiĝas. La malhonoriga procezo estas la procezo, per kiu la likva membrano apartiganta la gason fariĝas pli dika kaj pli maldika ĝis ĝi rompiĝas. Tial la grado de stabileco de la ŝaŭmo estas ĉefe determinita de la rapideco de likva malŝarĝo kaj la forto de la likva filmo. La jenaj faktoroj ankaŭ influas ĉi tion.
(3) ŝaŭma detruo
La baza principo de ŝaŭma detruo estas ŝanĝi la kondiĉojn, kiuj produktas la ŝaŭmon aŭ forigi la stabiligajn faktorojn de la ŝaŭmo, tial ekzistas ambaŭ fizikaj kaj kemiaj metodoj de malhonoriĝo.
Fizika malhonoro signifas ŝanĝi la kondiĉojn de ŝaŭma produktado konservante la kemian konsiston de la ŝaŭma solvo, kiel eksteraj perturboj, ŝanĝoj en temperaturo aŭ premo kaj ultrasona traktado estas ĉiuj efikaj fizikaj metodoj por forigi ŝaŭmon.
La kemia malhonoriga metodo estas aldoni certajn substancojn por interagi kun la ŝaŭma agento por redukti la forton de la likva filmo en la ŝaŭmo kaj tiel redukti la stabilecon de la ŝaŭmo por atingi la celon de malhonoriĝo, tiaj substancoj estas nomataj defoamers. Plej multaj elfoameroj estas surfactants. Tial, laŭ la mekanismo de malhonoriĝo, Defoamer devas havi fortan kapablon redukti surfacan streĉiĝon, facile adsorbi sur la surfaco, kaj la interagado inter la surfacaj adsorbado -molekuloj estas malforta, adsorbado -molekuloj aranĝitaj en pli malfiksa strukturo.
Ekzistas diversaj specoj de Defoamer, sed esence ili estas ĉiuj ne-ionikaj surfactants. Ne-ionikaj surfactants havas kontraŭ-ŝaŭmajn proprietojn proksime al aŭ super sia nuba punkto kaj ofte estas uzataj kiel defoamers. Alkoholoj, precipe alkoholoj kun branĉa strukturo, grasaj acidoj kaj grasaj acidaj esteroj, poliamidoj, fosfataj esteroj, silikaj oleoj, ktp. Estas ankaŭ ofte uzataj kiel bonegaj defoameroj.
(4) Ŝaŭmo kaj lavado
Ne ekzistas rekta ligo inter ŝaŭmo kaj lavanta efikeco kaj la kvanto de ŝaŭmo ne indikas la efikecon de la lavado. Ekzemple, neionikaj surfactants havas multe malpli da ŝaŭmaj proprietoj ol sapoj, sed ilia malkombino estas multe pli bona ol sapoj.
En iuj kazoj, ŝaŭmo povas esti helpema por forigi malpuraĵon kaj grimon. Ekzemple, kiam vi lavas telerojn en la hejmo, la ŝaŭmo de la detergento reprenas la oleo -gutetojn kaj kiam tondas tapiŝojn, la ŝaŭmo helpas repreni polvon, pulvoron kaj alian solidan malpuraĵon. Krome, ŝaŭmo foje povas esti uzata kiel indiko de la efikeco de detergento. Ĉar grasaj oleoj havas malhelpan efikon sur la ŝaŭmo de la detergento, kiam estas tro da oleo kaj tro malmulta detergento, neniu ŝaŭmo estos generita aŭ la originala ŝaŭmo malaperos. Ŝaŭmo ankaŭ foje povas esti uzata kiel indikilo de la pureco de lavado, ĉar la kvanto de ŝaŭmo en la lavita solvo emas malpliiĝi kun la redukto de detergento, do la kvanto de ŝaŭmo povas esti uzata por taksi la gradon de lavado.
En vasta senco, lavado estas la procezo forigi nedeziratajn komponentojn el la objekto por esti lavita kaj atingi iun celon. Lavado en la kutima senco rilatas al la procezo forigi malpuraĵon de la surfaco de la portanto. En lavado, la interagado inter la malpuraĵo kaj la portanto estas malfortigita aŭ forigita per la ago de iuj kemiaj substancoj (ekz., Detergent, ktp.), Tiel ke la kombinaĵo de malpuraĵo kaj portanto estas ŝanĝita en la kombinaĵon de malpuraĵo kaj detergento, kaj fine la malpuraĵo estas apartigita de la portanto. Ĉar la objektoj por esti lavitaj kaj la malpuraĵo por forigi estas diversaj, lavado estas tre kompleksa procezo kaj la baza procezo de lavado povas esti esprimita en la sekvaj simplaj rilatoj.
Carrie ·· malpuraĵo + detergento = portanto + malpuraĵo · detergento
La lavoprocezo kutime povas esti dividita en du stadiojn: Unue, sub la ago de la detergento, la malpuraĵo estas apartigita de sia portanto; Due, la detala malpuraĵo estas dissemita kaj suspendita en la mediumo. La lavoprocezo estas revertebla procezo kaj la malpuraĵo dissemita kaj suspendita en la mediumo ankaŭ povas esti reprecipitita de la meza al la objekto lavita. Sekve, bona detergento devas havi la kapablon disvastigi kaj ĉesigi malpuraĵon kaj malhelpi redepozicion de malpuraĵo, aldone al la kapablo forigi malpuraĵon de la portanto.
(1) specoj de malpuraĵo
Eĉ por la sama ero, la tipo, kunmetaĵo kaj kvanto de malpuraĵo povas varii depende de la medio en kiu ĝi estas uzata. Oleo -korpa malpuraĵo estas ĉefe iuj bestaj kaj vegetalaj oleoj kaj mineralaj oleoj (kiel kruda oleo, brula oleo, karba taro, ktp.), Solida malpuraĵo estas ĉefe fulgo, cindro, rusto, karbona nigra, ktp. En vesto de malpuraĵo, estas malpuraĵo de la homa korpo, kiel ŝvito, sebumo, sango, ktp.; malpuraĵo el manĝaĵoj, kiel fruktaj makuloj, kuiraj oleaj makuloj, kondimentaj makuloj, amelo, ktp; malpuraĵo el kosmetikaĵoj, kiel lipruĝo, najlo -poluro, ktp; malpuraĵo el la atmosfero, kiel fulgo, polvo, koto, ktp; Aliaj, kiel inko, teo, tegaĵo, ktp. Ĝi venas en diversaj specoj.
La diversaj specoj de malpuraĵo kutime povas esti dividitaj en tri ĉefajn kategoriojn: solida malpuraĵo, likva malpuraĵo kaj speciala malpuraĵo.
① Solida malpuraĵo
Komuna solida malpuraĵo inkluzivas erojn de cindro, koto, tero, rusto kaj karbona nigra. Plej multaj el ĉi tiuj eroj havas elektran ŝarĝon sur sia surfaco, plej multaj estas negative ŝarĝitaj kaj facile adsorbiĝas sur fibraj eroj. Solida malpuraĵo estas ĝenerale malfacile dissolvebla en akvo, sed povas esti disvastigita kaj suspendita de detergentaj solvoj. Solida malpuraĵo kun pli malgranda maspunkto estas pli malfacile forigi.
② Likva malpuraĵo
Likva malpuraĵo estas plejparte oleo-solvebla, inkluzive de plantaj kaj bestaj oleoj, grasaj acidoj, grasaj alkoholoj, mineralaj oleoj kaj iliaj oksidoj. Inter ili, plantaj kaj bestaj oleoj, grasaj acidoj kaj alkala saponigo povas okazi, dum grasaj alkoholoj, mineralaj oleoj ne estas saponigitaj per alkaloj, sed povas esti solveblaj en alkoholoj, eroj kaj hidrokarbonaj organikaj solviloj, kaj emulsifiko kaj disperso. Oleo-solvebla likva malpuraĵo ĝenerale havas fortan forton kun fibraj eroj, kaj estas pli firme adsorbita sur fibroj.
③ Speciala malpuraĵo
Speciala malpuraĵo inkluzivas proteinojn, amelon, sangon, homajn sekreciojn kiel ŝvito, sebo, urino kaj frukta suko kaj tea suko. Plejparto de ĉi tiu tipo de malpuraĵo povas esti kemie kaj forte adsorbita sur fibraj eroj. Tial malfacilas lavi.
La diversaj specoj de malpuraĵo malofte troviĝas sole, sed ofte estas miksitaj kune kaj adsorbitaj sur la objekton. Malpuraĵo foje povas esti oksidita, malkomponita aŭ kadukiĝinta sub eksteraj influoj, tiel kreante novan malpuraĵon.
（2） Adhero de malpuraĵo
Vestoj, manoj ktp povas esti makulitaj ĉar ekzistas ia interagado inter la objekto kaj la malpuraĵo. Malpuraĵo aliĝas al objektoj diversmaniere, sed ne ekzistas pli ol fizikaj kaj kemiaj ligoj.
①La adhero de fulgo, polvo, koto, sablo kaj karbo al vestaĵoj estas fizika adhero. Ĝenerale, per ĉi tiu adhero de malpuraĵo, kaj la rolo inter la makulita objekto estas relative malforta, la forigo de malpuraĵo ankaŭ estas relative facila. Laŭ la malsamaj fortoj, la fizika adhero de malpuraĵo povas esti dividita en mekanikan adhesion kaj elektrostatikan adhesion.
A: Mekanika adhero
Ĉi tiu tipo de adhero plejparte rilatas al la adhero de iu solida malpuraĵo (ekz. Polvo, koto kaj sablo). Mekanika adhero estas unu el la pli malfortaj formoj de adhero de malpuraĵo kaj povas esti forigitaj preskaŭ per simple mekanikaj rimedoj, sed kiam la malpuraĵo estas malgranda (<0.1um), estas pli malfacile forigi.
B ： Elektrostatika adhesio
Elektrostatika adhero ĉefe manifestiĝas en la ago de ŝarĝitaj malpuraj eroj sur kontraŭvole ŝarĝitaj objektoj. Plej multaj fibraj objektoj estas negative ŝargitaj en akvo kaj facile aliĝas per iuj pozitive ŝarĝitaj malpuraĵoj, kiel kalko -tipoj. Iuj malpuraĵoj, kvankam negative ŝarĝitaj, kiel karbonaj nigraj eroj en akvaj solvoj, povas aliĝi al fibroj tra ionikaj pontoj (jonoj inter multoblaj kontraŭaj ŝarĝitaj objektoj, agante kune kun ili laŭ ponto-simila maniero) formitaj de pozitivaj jonoj en akvo (ekz. Ca2+ ， Mg2+ ktp.).
Elektrostatika ago estas pli forta ol simpla mekanika ago, malfaciligante la forigon de malpuraĵoj.
② Kemia adhesio
Kemia adhero rilatas al la fenomeno de malpuraĵo aganta sur objekto per kemiaj aŭ hidrogenaj ligoj. Ekzemple, polusa solida malpuraĵo, proteino, rusto kaj alia adhero sur fibraj eroj, fibroj enhavas karboxilon, hidroksilon, amidon kaj aliajn grupojn, ĉi tiuj grupoj kaj oleaj malpuraj grasaj acidoj, grasaj alkoholoj estas facile formi hidrogenajn ligojn. La kemiaj fortoj estas ĝenerale fortaj kaj la malpuraĵo estas do pli firme ligita al la objekto. Ĉi tiu tipo de malpuraĵo malfacilas forigi per la kutimaj metodoj kaj postulas specialajn metodojn por trakti ĝin.
La grado de adhero de malpuraĵo rilatas al la naturo de la malpuraĵo mem kaj al la naturo de la objekto, al kiu ĝi estas aliĝita. Ĝenerale, eroj aliĝas facile al fibraj eroj. Ju pli malgranda estas la teksturo de la solida malpuraĵo, des pli forta estas la adhero. Polusa malpuraĵo sur hidrofilaj objektoj kiel kotono kaj vitro aliĝas pli forte ol nepolusa malpuraĵo. Nepolusa malpuraĵo aliĝas pli forte ol polusa malpuraĵo, kiel polusaj grasoj, polvo kaj argilo, kaj estas malpli facila por forigi kaj purigante.
(3) Mekanismo de forigo de malpuraĵoj
La celo de lavado estas forigi malpuraĵon. En mezumo de certa temperaturo (ĉefe akvo). Uzante la diversajn fizikajn kaj kemiajn efikojn de la detergento por malfortigi aŭ forigi la efikon de malpuraĵoj kaj lavitaj objektoj, sub la agado de iuj mekanikaj fortoj (kiel mano -frotado, lavmaŝina agitado, akvo -efiko), tiel ke la malpuraĵo kaj lavitaj objektoj de la celo de malkontento.
① Mekanismo de forigo de likva malpuraĵo
A ： malsekigi
Likva malpuraĵo estas plejparte oleo-bazita. Oleo -makuloj malsekigas plej fibrajn erojn kaj disvastiĝas pli -malpli kiel oleo -filmo sur la surfaco de la fibra materialo. La unua paŝo en la lavita ago estas la malsekigado de la surfaco per la lavita likvaĵo. Por ilustrado, oni povas pensi la surfacon de fibro kiel glata solida surfaco.
B: oleo -taĉmento - kurba mekanismo
La dua paŝo en la lavado estas la forigo de oleo kaj graso, la forigo de likva malpuraĵo estas atingita per speco de bobeno. La likva malpuraĵo origine ekzistis sur la surfaco en la formo de disvastigita oleo -filmo, kaj sub la preferata malsekiga efiko de la lavita likvaĵo sur la solida surfaco (t.e., la fibra surfaco), ĝi enŝoviĝis en oleo -bidojn paŝon post paŝo, kiuj estis anstataŭigitaj per la lavita likvaĵo kaj poste lasis la surfacon sub iuj eksteraj fortoj.
② Mekanismo de forigo de solida malpuraĵo
La forigo de likva malpuraĵo estas ĉefe per la preferata malsekigado de la malpura portanto per la lavita solvo, dum la foriga mekanismo por solida malpuraĵo estas malsama, kie la lavoprocezo temas ĉefe pri la malsekigado de la malpura maso kaj ĝia portanta surfaco per la lavita solvo. Pro la adsorbado de surfactants sur la solida malpuraĵo kaj ĝia portanta surfaco, la interagado inter la malpuraĵo kaj la surfaco estas reduktita kaj la adhesiva forto de la malpura maso sur la surfaco estas reduktita, tiel la malpura maso estas facile forigita de la surfaco de la portanto.
Krome, la adsorbado de surfactants, precipe ionikaj surfactants, sur la surfaco de la solida malpuraĵo kaj ĝia portanto havas la eblon pliigi la surfacan potencialon sur la surfaco de la solida malpuraĵo kaj ĝia portanto, kio pli taŭgas al la forigo de la malpuraĵo. Solidaj aŭ ĝenerale fibraj surfacoj estas kutime negative ŝarĝitaj en akvaj rimedoj kaj tial povas formi difuzajn duoblajn elektronikajn tavolojn sur malpuraj masoj aŭ solidaj surfacoj. Pro la repuŝo de homogenaj ŝarĝoj, la adhero de malpuraj eroj en la akvo al la solida surfaco malfortiĝas. Kiam oni aldonas anionikan surfactant, ĉar ĝi povas samtempe pliigi la negativan surfacan potencialon de la malpura ero kaj la solida surfaco, la repuŝo inter ili estas pli plibonigita, la adhesiva forto de la ero estas pli reduktita, kaj la malpuraĵo estas pli facila por forigi.
Ne-ionikaj surfactants estas adsorbitaj sur ĝenerale ŝarĝitaj solidaj surfacoj kaj kvankam ili ne signife ŝanĝas la interfacan potencialon, la adsorbitaj ne-ionikaj surfactants emas formi certan dikecon de adsorbita tavolo sur la surfaco, kiu helpas malhelpi reepozicion de malpuraĵo.
En la kazo de katjonaj surfactants, ilia adsorbado reduktas aŭ forigas la negativan surfacan potencialon de la malpura maso kaj ĝia portanta surfaco, kio reduktas la repuŝon inter la malpuraĵo kaj la surfaco kaj tial ne kondukas al forigo de malpuraĵo; Plue, post adsorbado sur la solida surfaco, katjonaj surfactants emas turni la solidan surfacan hidrofobon kaj tial ne kondukas al surfaca malsekigado kaj tial lavado.
③ Forigo de specialaj grundoj
Proteino, amelo, homaj sekrecioj, frukta suko, tea suko kaj aliaj tiaj malpuraĵoj malfacilas forigi kun normalaj surfactants kaj postulas specialan kuracadon.
Proteinaj makuloj kiel kremo, ovoj, sango, lakto kaj haŭta ekskreto emas koaguli sur la fibroj kaj degenerado kaj akiri pli fortan adhesion. Proteina malpuraĵo povas esti forigita per uzado de proteazoj. La enzima proteazo detruas la proteinojn en la malpuraĵo en akvorezistajn aminoacidojn aŭ oligopeptidojn.
Amelo -makuloj ĉefe devenas de manĝaĵoj, aliaj kiel grajno, gluo ktp. Amilase havas katalizan efikon sur la hidrolizo de amelo -makuloj, kaŭzante amelon disrompiĝi en sukeroj.
Lipase katalizas la malkomponiĝon de trigliceridoj, kiuj estas malfacile forpreneblaj per normalaj metodoj, kiel sebo kaj manĝeblaj oleoj, kaj rompas ilin en solvebla glicerolo kaj grasaj acidoj.
Iuj koloraj makuloj el fruktaj sukoj, teaj sukoj, inkoj, lipruĝo ktp ofte malfacilas purigi ĝisfunde eĉ post ripeta lavado. Ĉi tiuj makuloj povas esti forigitaj per redox-reago kun oksidiga aŭ reduktanta agento kiel blankigilo, kiu detruas la strukturon de la kolor-generaj aŭ kolor-helpaj grupoj kaj degelas ilin en pli malgrandajn akvajn solveblajn komponentojn.
（4） Mekanismo de forigo de makuloj de seka purigado
La supra estas efektive por akvo kiel la mezo de lavado. Fakte, pro la diversaj specoj de vestaĵoj kaj strukturo, iuj vestaĵoj uzantaj lavadon de akvo ne estas konvenaj aŭ ne facile laveblaj, iuj vestaĵoj post lavado kaj eĉ deformado, fadado, ktp., Ekzemple: plej multaj naturaj fibroj sorbas akvon kaj facile ŝveliĝas, kaj seka kaj facila por ŝrumpi, do post lavado deformiĝos; Per lavado de lanaj produktoj ankaŭ ofte ŝajnas ŝrumpiga fenomeno, iuj lanaj produktoj kun akvo -lavado ankaŭ estas facilaj por piki, kolorŝanĝo; Iuj silkaj manaj sentoj plimalboniĝas post lavado kaj perdas sian brilon. Por ĉi tiuj vestoj ofte uzas la sekan purigan metodon por malkontaminigi. La tiel nomata seka purigado ĝenerale rilatas al la lavita metodo en organikaj solviloj, precipe en nepolusaj solviloj.
Seka purigado estas pli milda formo de lavado ol akva lavado. Ĉar seka purigado ne bezonas multan mekanikan agon, ĝi ne kaŭzas damaĝon, sulkadon kaj deformadon al vestaĵoj, dum sekaj purigaj agentoj, male al akvo, malofte produktas ekspansion kaj kuntiriĝon. Tiel longe kiel la teknologio estas taŭge pritraktita, la vestoj povas esti sekaj purigitaj sen distordo, kolora fadado kaj plilongigita serva vivo.
Koncerne sekan purigadon, ekzistas tri larĝaj specoj de malpuraĵo.
①oil-solvebla malpura oleo-solvebla malpuraĵo inkluzivas ĉiajn oleojn kaj grasojn, kiu estas likva aŭ grasa kaj povas esti solvita en sekaj purigaj solviloj.
②water-solvebla malpura akvo-solvebla malpuraĵo estas solvebla en akvaj solvoj, sed ne en sekaj purigaj agentoj, estas adsorbita sur vestaĵoj en akva stato, akvo forvaporiĝas post la precipitaĵo de granulaj solidoj, kiel neorganikaj saloj, amelo, proteino, ktp.
③Oil kaj akvo nesolvebla malpura oleo kaj akvo nesolvebla malpuraĵo estas nek solvebla en akvo nek solvebla en sekaj purigaj solviloj, kiel karbona nigra, silicatoj de diversaj metaloj kaj oksidoj, ktp.
Pro la malsama naturo de diversaj specoj de malpuraĵo, ekzistas malsamaj manieroj forigi malpuraĵon en la seka puriga procezo. Oleo-solveblaj grundoj, kiel bestaj kaj vegetalaj oleoj, mineralaj oleoj kaj grasoj, estas facile solveblaj en organikaj solviloj kaj povas esti forigitaj pli facile en seka purigado. La bonega solvebleco de sekaj purigaj solviloj por oleoj kaj grasoj esence devenas de la fortoj de Van der Walls inter molekuloj.
Por forigo de akvo-solvebla malpuraĵo kiel neorganikaj saloj, sukeroj, proteinoj kaj ŝvito, la ĝusta kvanto da akvo ankaŭ devas esti aldonita al la seka puriga agento, alie akvo-solvebla malpuraĵo estas malfacile forigebla de la vestaĵoj. Tamen, akvo malfacilas dissolviĝi en la seka puriga agento, do por pliigi la kvanton da akvo, vi ankaŭ devas aldoni surfactants. La ĉeesto de akvo en la seka puriga agento povas fari la surfacon de la malpuraĵo kaj vesto hidratita, tiel ke estas facile interagi kun la polusaj grupoj de surfactants, kiu kondukas al la adsorbado de surfactants sur la surfaco. Krome, kiam surfactants formas mikelojn, akvorezistajn malpuraĵojn kaj akvon povas esti solubilizitaj en la mikelojn. Krom pliigi la akvan enhavon de la seka puriga solvilo, surfactants ankaŭ povas ludi rolon por malhelpi la re-deponadon de malpuraĵo por plibonigi la malkontaminan efikon.
La ĉeesto de malgranda kvanto da akvo estas necesa por forigi akvorezistajn malpuraĵojn, sed tro da akvo povas kaŭzi distordon kaj sulkadon en iuj vestoj, do la kvanto da akvo en la seka puriga agento devas esti modera.
Malpuraĵo, kiu estas nek akvorezista nek oleo-solveblaj, solidaj eroj kiel cindro, koto, tero kaj karbona nigra, estas ĝenerale ligita al la vesto per elektrostataj fortoj aŭ en kombinaĵo kun oleo. En seka purigado, la fluo de solvilo, efiko povas fari la elektrostatikan forton adsorbado de malpuraĵo, kaj seka puriga agento povas dissolvi la oleon, tiel ke la kombinaĵo de oleo kaj malpuraĵo kaj ligita al la vesto de solidaj partikloj en la seka purigado, seka purigado en malgranda kvanto de akvoj, por ke tiuj devenas de la malpliiĝo de tio, ke ĝi estas senmova, ke tio estas senmova, ke ĝi estas senmova, ke tio estas por malebligi, ke la seka purigado, senhelpado, sen malhelpoj, sen malhelpoj. vesto.
（5） Faktoroj influantaj lavan agon
La direkta adsorbado de surfactants ĉe la interfaco kaj la redukto de surfaca (interfaca) streĉiĝo estas la ĉefaj faktoroj en la forigo de likva aŭ solida malpuraĵo. Tamen, la lavoprocezo estas kompleksa kaj la lava efiko, eĉ kun la sama detergenta tipo, estas influita de multaj aliaj faktoroj. Ĉi tiuj faktoroj inkluzivas la koncentriĝon de la detergento, la temperaturon, la naturon de la malpuraĵo, la tipon de fibro kaj la strukturo de la ŝtofo.
① Surfactant -koncentriĝo
La mikeloj de surfactants en solvo ludas gravan rolon en la lavado. Kiam la koncentriĝo atingas la kritikan mikelan koncentriĝon (CMC), la lavita efiko pliiĝas akre. Tial la koncentriĝo de detergento en la solvilo devas esti pli alta ol la CMC -valoro por havi bonan lavan efikon. Tamen, kiam la koncentriĝo de surfactant estas pli alta ol la CMC -valoro, la pliiga kresko de lavita efiko ne estas evidenta kaj ne necesas pliigi la koncentriĝon de surfactant tro multe.
Kiam vi forigas oleon per solubilizado, la solubiliza efiko pliiĝas kun kreskanta surfactant -koncentriĝo, eĉ kiam la koncentriĝo estas super CMC. Ĉi -foje estas konvene uzi detergenton laŭ loka centralizita maniero. Ekzemple, se estas multe da malpuraĵo sur la manumoj kaj kolumo de vesto, tavolo de detergento povas esti aplikita dum lavado por pliigi la solubiligan efikon de la surfactant sur la oleo.
②Temperaturo havas tre gravan influon sur la malkontaminiga ago. Ĝenerale, pliigi la temperaturon faciligas la forigon de malpuraĵo, sed foje tro alta temperaturo ankaŭ povas kaŭzi malavantaĝojn.
La kresko de temperaturo faciligas la disvastigon de malpuraĵo, solida graso facile emulsiĝas ĉe temperaturoj super ĝia fandopunkto kaj la fibroj pliiĝas en ŝvelaĵo pro la pliigo de temperaturo, ĉiuj faciligas la forigon de malpuraĵo. Tamen, por kompaktaj ŝtofoj, la mikrogapoj inter la fibroj reduktiĝas dum la fibroj pligrandiĝas, kio malutilas al la forigo de malpuraĵo.
Temperaturŝanĝoj ankaŭ influas la solveblecon, CMC -valoron kaj mikelan grandecon de surfactants, tiel influante la lavan efikon. La solvebleco de surfactants kun longaj karbonaj ĉenoj estas malalta ĉe malaltaj temperaturoj kaj foje la solvebleco estas eĉ pli malalta ol la CMC -valoro, do la lavita temperaturo devas esti levita taŭge. La efiko de temperaturo sur la CMC-valoro kaj micela grandeco estas malsama por ionikaj kaj ne-ionikaj surfactants. Por ionikaj surfactants, kresko de temperaturo ĝenerale pliigas la CMC -valoron kaj reduktas la mikelan grandecon, kio signifas, ke la koncentriĝo de surfactant en la lavita solvo devas esti pliigita. Por ne-ionikaj surfactants, kresko de temperaturo kondukas al malpliigo de la CMC-valoro kaj signifa kresko de mikela volumo, do estas klare, ke taŭga kresko de temperaturo helpos la ne-ionikan surfactanton praktiki ĝian surfac-aktivan efikon. Tamen la temperaturo ne devas superi ĝian nuban punkton.
Unuvorte, la optimuma lavita temperaturo dependas de la detergenta formuliĝo kaj de la objekto lavita. Iuj detergentoj havas bonan detergentan efikon ĉe ĉambra temperaturo, dum aliaj havas multe malsaman detergenton inter malvarma kaj varma lavado.
③ ŝaŭmo
Estas kutimo konfuzi ŝaŭman potencon kun lavota efiko, kredante, ke detergentoj kun alta ŝaŭma potenco havas bonan lavan efikon. Esploro montris, ke ne ekzistas rekta rilato inter la lavita efiko kaj la kvanto de ŝaŭmo. Ekzemple, lavado kun malaltaj ŝaŭmaj detergentoj ne malpli efikas ol lavado kun altaj ŝaŭmaj detergentoj.
Kvankam ŝaŭmo ne rilatas rekte al lavado, estas okazoj, kiam ĝi helpas forigi malpuraĵon, ekzemple kiam lavas telerojn mane. Kiam tondantaj tapiŝoj, ŝaŭmo ankaŭ povas forpreni polvon kaj aliajn solidajn malpurajn erojn, tapiŝa malpuraĵo respondecas pri granda proporcio de polvo, do tapiŝaj purigaj agentoj devas havi certan ŝaŭman kapablon.
Ŝaŭmiga potenco ankaŭ gravas por ŝampuoj, kie la fajna ŝaŭmo produktita de la likvaĵo dum ŝampuado aŭ banado lasas la harojn lubrikitaj kaj komfortaj.
④ Varioj de fibroj kaj fizikaj ecoj de teksaĵoj
Krom la kemia strukturo de la fibroj, kiu efikas sur la adhero kaj forigo de malpuraĵo, la apero de la fibroj kaj la organizado de la teksaĵo kaj ŝtofo influas la facilecon de forigo de malpuraĵoj.
La skvamoj de lanaj fibroj kaj la kurbaj plataj rubandoj de kotonaj fibroj pli emas akumuli malpuraĵon ol glataj fibroj. Ekzemple, karbona nigra makulita ĉe celulozaj filmoj (viskozaj filmoj) estas facile forigebla, dum karbona nigra makulita sur kotonaj ŝtofoj malfacilas lavi. Alia ekzemplo estas, ke mallongaj fibraj ŝtofoj faritaj el poliestro estas pli inklinaj al akumulado de oleo-makuloj ol long-fibraj ŝtofoj, kaj oleo-makuloj sur mallongaj fibraj ŝtofoj ankaŭ estas pli malfacile forigeblaj ol oleo-makuloj sur long-fibraj ŝtofoj.
Streĉe torditaj teksaĵoj kaj streĉaj ŝtofoj, pro la malgranda interspaco inter la fibroj, povas rezisti la invadon de malpuraĵo, sed la samo ankaŭ povas malhelpi la lavan likvaĵon ekskludi la internan malpuraĵon, do streĉaj ŝtofoj komencas rezisti malpuraĵon, sed unufoje makulita lavado estas ankaŭ pli malfacila.
⑤ Malfacileco de akvo
La koncentriĝo de Ca2+, Mg2+ kaj aliaj metalaj jonoj en la akvo havas grandan influon sur la lavita efiko, precipe kiam la anionikaj surfactants renkontas Ca2+ kaj Mg2+ jonojn formantajn kalcion kaj magneziajn salojn, kiuj estas malpli solveblaj kaj reduktos ĝian detergenton. En malmola akvo, eĉ se la koncentriĝo de surfactant estas alta, la detergento estas ankoraŭ multe pli malbona ol en distilado. Por ke la surfactant havu la plej bonan lavan efikon, la koncentriĝo de Ca2+ jonoj en la akvo devas esti reduktita al 1 x 10-6 mol/L (CaCO3 ĝis 0,1 mg/L) aŭ malpli. Ĉi tio postulas aldonon de diversaj mildigiloj al la detergento.
Afiŝotempo: Feb-25-2022