A felületaktív anyagok alapvető elmélete (3)
A szokásos értelemben vett mosás a szennyeződések eltávolításának folyamatát jelenti a hordozó felületéről. A mosás során a szennyeződés és a hordozó közötti kölcsönhatást gyengítik vagy megszüntetik bizonyos kémiai anyagok (például felületaktív anyagok, például mosószerek) hatására, így a szennyeződés és a hordozó kombinációja szennyeződés és mosószer kombinációjává alakul át, és végül a szennyeződés elválik a hordozótól. A mosás alapvető folyamata egyszerű összefüggéssel fejezhető ki: hordozó - szennyeződés + mosószer = hordozó + szennyeződés - mosószer.
A mosási folyamat általában két szakaszra osztható: először a mosószer hatására a szennyeződés elválik a hordozójától; másodszor a levált szennyeződés diszpergálódik és felfüggesztődik a közegben. A mosási folyamat reverzibilis folyamat, a diszpergált, szuszpendált szennyeződések a közegből a mosott tárgyra is visszacsapódhatnak. Ezért egy jó mosószer amellett, hogy képes a szennyeződéseket a hordozóról leválasztani, de jobb képességgel kell rendelkeznie a szennyeződések diszpergálására és felfüggesztésére, hogy megakadályozza a szennyeződések újbóli lerakódását.
A. A szennyeződések tapadása. A ruhák, kezek stb. azért szennyeződhetnek, mert a tárgy és a szennyeződés között valamilyen kölcsönhatás van. A szennyeződés a tárgy a tapadás a különböző szerepek, de nem több, mint a fizikai tapadás és a kémiai tapadás két. Korom, por, sár, homok, korom és egyéb tapadás a ruházaton a fizikai tapadás. Általánosságban elmondható, hogy ezen a tapadáson keresztül a szennyeződés, és a foltos tárgy szerepe viszonylag gyenge, a szennyeződés eltávolítása is viszonylag könnyű. A különböző erők szerint a szennyeződés fizikai tapadása mechanikai tapadásra és elektrosztatikus erő tapadásra osztható.
1, a mechanikai tapadás bizonyos szilárd szennyeződések (például por, homok) tapadására utal. A mechanikai tapadás a szennyeződés viszonylag gyenge tapadása, szinte tisztán mechanikai módszerekkel eltávolítható, de ha a szennyeződés viszonylag kicsi (<0,1um), akkor nehezebb eltávolítani; az elektrosztatikus erő tapadása főként a töltött szennyeződésrészecskék szerepében van az ellentétesen töltött tárgyakon. A legtöbb szálas tárgy negatívan töltődik a vízben, és könnyen megtapadnak bizonyos pozitív töltésű szennyeződések, például a mésztípus. Egyes szennyeződések, bár negatív töltésűek, mint például a vizes oldatokban lévő koromrészecskék, a vízben lévő pozitív ionok (például Ca2+ ﹑ Mg2+ stb.) által képzett ionhidak (több anizotróp töltés közötti, velük hídszerűen együtt ható ionok) révén a szálakhoz tapadhatnak. Az elektrosztatikus hatás erősebb, mint az egyszerű mechanikai hatás, így a szennyeződések eltávolítása viszonylag nehézkes.
2、Kémiai tapadás. A kémiai adhézió azt a jelenséget jelenti, amikor a szennyeződés kémiai vagy hidrogénkötés révén hat a tárgyra. Mint például a poláros szilárd szennyeződés, fehérje, rozsda és egyéb tapadás a szálas tárgyakon, a szálak karboxil-, hidroxil-, amid- és egyéb csoportokat tartalmaznak, ezek a csoportok és az olajos szennyeződések zsírsavak, zsíralkoholok könnyen hidrogénkötéseket képeznek. A kémiai erő általában erősebb, és így a szennyeződés szilárdabban kötődik a tárgyhoz. Ezt a fajta szennyeződést nehéz eltávolítani a szokásos módszerekkel, és speciális módszerekre van szükség a kezeléséhez. A szennyeződés tapadásának mértéke magának a szennyeződésnek a természetével és annak a tárgynak a természetével függ össze, amelyre tapad. Általában a részecskék könnyen megtapadnak a szálas tárgyakon. Minél kisebb a szilárd szennyeződés, annál erősebb a tapadás. A hidrofil tárgyak, mint például a pamut, az üveg és más poláros szennyeződések a felületen erősebben tapadnak, mint a nem poláros szennyeződések. A nem poláris szennyeződések tapadási ereje nagyobb, mint a poláris szennyeződések, mint például a poláris zsír, por, agyag stb., amelyeket nem könnyű eltávolítani és tisztítani.
Másodszor, a szennyeződés eltávolításának mechanizmusa. A mosás célja a szennyeződés eltávolítása. Egy bizonyos hőmérsékletű közegben (főként víz, mint a közeg), a különböző fizikai és kémiai hatások által előállított mosószerek használata gyengíti vagy megszünteti a szennyeződés és a mosott tárgyak szerepét, bizonyos mechanikai erők (például kézi dörzsölés, mosógép keverése, vízhatás) hatására, így a szennyeződés és a mosott tárgyak a fertőtlenítés céljától.
1、A folyékony szennyeződés eltávolításának mechanizmusa. A legtöbb folyékony szennyeződés olajos szennyeződés, az olaj a legtöbb szálas elemet megnedvesítheti, többé-kevésbé olajfilmréteggé terjedhet a szálas anyag felületén. A mosási művelet első lépése a felületnek a mosóoldat általi nedvesítése, ami a szálak sima, szilárd felületének tekinthető. A folyékony szennyeződés eltávolítása egyfajta kavarodással történik. A folyékony szennyeződés eredetileg egy szétterülő olajfilm formájában van jelen a felületen, és a mosófolyadéknak a szilárd felületen, azaz a szál felületén kifejtett preferenciális nedvesítő hatása (a nedvesítőszer hatása) hatására lépésről lépésre olajgyöngyökké göndörödik, a mosófolyadékkal kicserélődik, és végül bizonyos külső erő hatására elhagyja a felületet.
2、A szilárd szennyeződések eltávolításának mechanizmusa. Elsősorban a szennyeződés tömegének és hordozó felületének a mosófolyadék általi nedvesítése. A felületaktív anyagnak a szilárd szennyeződés és hordozója felületén történő adszorpciója miatt a szennyeződés és a felület közötti kölcsönhatás csökken, és a szennyeződés tömegének tapadási ereje a felületen csökken, így a szennyeződés tömege könnyen eltávolítható a hordozó felületéről. Nem csak ez, a felületaktív anyagok, különösen az ionos felületaktív anyagok adszorpciója a szilárd szennyeződés és hordozójának felületén valószínűleg növeli a szilárd szennyeződés és hordozójának felületpotenciálját, ami kedvezőbb a szennyeződés eltávolításához. A szilárd vagy általános szálfelületek vizes közegben általában negatív töltésűek, ezért a szennyeződés tömegén vagy szilárd felületén diffúz kettős elektromos réteg alakulhat ki. Mivel az azonos szekvenciájú töltések taszítják egymást, a szilárd felületeken lévő szennyeződésplazmák tapadási ereje vízben gyengül. Ha anionos felületaktív anyagot adunk hozzá, mivel az anionos felületaktív anyag egyszerre képes növelni a szennyeződésplazmák és a szilárd felületek negatív felületi potenciálját, a köztük lévő taszító erő fokozódik, így a plazmák tapadási ereje még inkább csökken, és a szennyeződés könnyebben eltávolítható.
A nem ionos felületaktív anyagok adszorpciót tudnak létrehozni az általános töltésű szilárd felületen, és bár nem tudják jelentősen megváltoztatni a határfelületi potenciált, az adszorbeált nem ionos felületaktív anyagok hajlamosak bizonyos vastagságú adszorpciós réteget képezni a felületen, ami segít megakadályozni a szennyeződés újbóli lerakódását. A kationos felületaktív anyagok esetében, mivel adszorpciójuk csökkenti vagy megszünteti a szennyeződés tömegének és hordozó felületének negatív felületi potenciálját, ami a szennyeződés és a felület közötti taszítást kisebbé teszi, így nem segíti elő a szennyeződés eltávolítását; továbbá a kationos felületaktív anyagok szilárd felületen történő adszorpciója után a szilárd felület gyakran hidrofób lesz, így nem segíti elő a felület nedvesítését, és nem segíti elő a mosást.
3. Különleges szennyeződések eltávolítása. A fehérjéket, keményítőt, emberi váladékot, gyümölcslevet, tealevet és más ilyen szennyeződéseket nehéz eltávolítani az általános felületaktív anyagokkal, és speciális kezelési módszerekre van szükség.
Harmadszor, a száraz tisztítás fertőtlenítő mechanizmusa. A fenti bevezetés a víz mint közeg mosóhatására vonatkozik, az úgynevezett száraz tisztítás általában a szerves oldószerekben, különösen a nem poláris oldószerekben történő mosási módszerre vonatkozik. A vizes mosáshoz képest a száraz tisztítás kíméletesebb mosási mód. Mivel a száraz tisztítás nem igényel sok mechanikai hatást, a ruházat nem okoz kárt ﹑ ráncok és deformáció, míg a száraz tisztítószer nem olyan, mint a víz, ritkán okoz tágulási és összehúzódási hatást. Mindaddig, amíg a technológiát megfelelően kezelik, a ruhák száraz tisztításával elérheti, hogy ne deformálódjon, ne fakuljon, és meghosszabbítsa a kiváló eredmények élettartamát.
A különböző szennyeződések eltérő jellege miatt a száraz tisztítás során a szennyeződések eltávolítására különböző cselekvési módok léteznek. Az olajban oldódó szennyeződések, mint például az állati és növényi olajok, ásványi olajok és zsírok stb. könnyen oldódnak a szerves oldószerekben, és könnyebben eltávolíthatók a száraz tisztítás során. A száraz tisztításhoz használt oldószerek kiváló olaj- és zsíroldékonysága alapvetően a molekulák közötti van der Waals-erőkből ered. A vízben oldódó szennyeződések, mint például a szervetlen sók, cukrok, fehérjék, izzadság és egyéb eltávolítása, de szintén hozzá kell adni a száraz tisztítószerhez a megfelelő mennyiségű vizet, különben a vízben oldódó szennyeződéseket nehéz eltávolítani a ruházatból. De a víz nehezebben oldódik a száraz tisztítószerben, így növelni kell a víz mennyiségét, de felületaktív anyagokat is hozzá kell adni. A víz jelenléte a száraz tisztítószerben hidratálttá teheti a szennyeződés és a ruházat felületét, így könnyen kölcsönhatásba léphet a felületaktív anyagok poláris csoportjaival, ami elősegíti a felületaktív anyagok adszorpcióját a felületen. Ezenkívül, amikor a felületaktív anyagok micellákat képeznek, a vízben oldódó szennyeződések és a víz szolubilizálódhatnak a micellákban. A száraz tisztítószer víztartalmának növelése mellett a felületaktív anyagok szerepet játszhatnak a szennyeződés újbóli lerakódásának megakadályozásában is, hogy fokozzák a szennyeződésmentesítési hatást. Kis mennyiségű víz jelenléte szükséges a vízben oldódó szennyeződések eltávolításához, de a túlzott mennyiségű víz bizonyos ruházat deformációhoz, gyűrődéshez stb. vezet, ezért a száraz tisztítószerek víztartalmának mérsékeltnek kell lennie.
A sem vízben, sem olajban nem oldódó szennyeződések, mint például a hamu, sár, föld, korom és egyéb szilárd részecskék általában a statikus elektromosság hatására adszorbeálódnak, vagy a ruházathoz tapadt olajjal és szennyeződéssel egyesülnek. A száraz tisztítás, oldószer áramlás ﹑ hatása lehet, hogy az elektrosztatikus erő adszorpciós szennyeződések le, és száraz tisztítószer feloldja az olajat, úgy, hogy a kombináció az olaj és a szennyeződés és a ruházathoz csatolt szilárd részecskék le a száraz tisztítószer, száraz tisztítószer egy kis mennyiségű víz és felületaktív anyagok, úgy, hogy azok le a szilárd szennyeződés részecskék lehet stabil felfüggesztés ﹑ diszperzió, hogy megakadályozzák az újbóli lerakódását a ruházat.
Negyedszer, a mosás szerepét befolyásoló tényezők.
1. A felületaktív anyag koncentrációja. Az oldatban lévő tenzidek micellái fontos szerepet játszanak a mosási folyamatban. Amikor a koncentráció eléri a kritikus micellakoncentrációt (cmc), a mosóhatás ugrásszerűen megnő. Ezért a jó mosóhatás érdekében a mosószer koncentrációjának az oldószerben nagyobbnak kell lennie, mint a cmc érték. Ha azonban a felületaktív anyag koncentrációja magasabb, mint a cmc-érték, a mosóhatás növekedése nem nyilvánvaló, és nem szükséges a felületaktív anyag koncentrációjának túlzott növelése. Az olajfoltok szolubilizációval történő eltávolításakor a szolubilizációs hatás a felületaktív anyag koncentrációjával nő, még akkor is, ha a koncentráció a cmc-érték felett van. Például, ha a ruhák mandzsettáinál és gallérjainál több szennyeződés van, mosáskor egy réteg mosószert lehet alkalmazni, hogy javuljon a felületaktív anyag olajra gyakorolt oldó hatása.
2、A hőmérséklet nagyon fontos hatással van a fertőtlenítő hatásra. Általában a hőmérséklet emelése jót tesz a szennyeződések eltávolításának, de néha a túl magas hőmérséklet is okozhat kedvezőtlen tényezőket. A hőmérséklet emelése kedvezően hat a szennyeződések diffúziójára, a szilárd olajkő könnyen emulgeálódik, ha a hőmérséklet magasabb, mint az olvadáspontja, és a szál is növeli a tágulás mértékét a hőmérséklet emelkedése miatt, mindezek a tényezők kedvezően hatnak a szennyeződések eltávolítására. A tömör szövetek esetében azonban a szálak közötti mikrohézag a szálak tágulása után csökken, ami kedvezőtlen a szennyeződés eltávolítása szempontjából.
A hőmérsékletváltozás befolyásolja a felületaktív anyagok oldhatóságát, a cmc-értéket, a micellák méretét stb. is, ami befolyásolja a mosóhatást. A hosszú szénláncú felületaktív anyagok oldhatósága alacsonyabb hőmérsékleten kisebb, és néha az oldhatóság még a cmc-értéknél is alacsonyabb, ezért a mosási hőmérsékletet megfelelően emelni kell. A hőmérséklet hatása a cmc-értékre és a micellaméretre eltérő az ionos és a nemionos tenzidek esetében. Az ionos tenzidek esetében a hőmérséklet növelése általában növeli a cmc-értéket és csökkenti a micellaméretet, ami azt jelenti, hogy a mosóoldatban a tenzid koncentrációját növelni kell. A nemionos tenzidek esetében a hőmérséklet növelése a cmc-érték csökkenéséhez és a micellák térfogatának jelentős növekedéséhez vezet, ami azt mutatja, hogy a hőmérséklet megfelelő növelése segítheti a nemionos tenzideket abban, hogy kifejtsék felületaktív hatásukat. A hőmérséklet azonban nem haladhatja meg a felhőpontjukat. A legmegfelelőbb mosási hőmérséklet a mosószer formulációjától és a mosandó tárgytól függ. Egyes mosószerek szobahőmérsékleten is jó mosóhatással rendelkeznek, míg néhány mosószer hideg és meleg mosás esetén jelentősen eltérő fertőtlenítő hatással rendelkezik.
3, hab. Az emberek gyakran használják a habkapacitást és a mosási hatást, hogy a mosószer habképző ereje jó. Valójában a mosási hatás és a hab mennyisége nem függ össze közvetlenül, alacsony habzású mosószerrel mosáshoz a mosási hatás nem rosszabb, mint a magas habzású mosószer.
Bár a hab nem kapcsolódik közvetlenül a mosáshoz, bizonyos esetekben a hab segíthet a szennyeződések eltávolításában, például kézi mosogatáskor a mosószer habja elviszi az olajcseppeket. A szőnyegek súrolásakor a hab a port és más szilárd szennyeződésrészecskéket is el tudja távolítani, a szőnyegek szennyeződése a por nagy részét teszi ki, ezért a szőnyegtisztító szereknek bizonyos habképességgel kell rendelkezniük. A habképző képesség a sampon, sampon vagy fürdő esetében is fontos, amikor a folyadék finom habot termel, hogy az emberek kenhetőnek és kényelmesnek érezzék magukat.
4, a szálak sokfélesége és a textíliák fizikai tulajdonságai. Amellett, hogy a szál kémiai szerkezete befolyásolja a szennyeződések tapadását és eltávolítását, a szálforma megjelenése, valamint a fonal és a szövet szerveződése hatással van a szennyeződések könnyű eltávolíthatóságára.
5, a víz keménysége. A vízben lévő Ca2+, Mg2+ és egyéb fémionok koncentrációja nagy hatással van a mosóhatásra, különösen akkor, ha az anionos felületaktív anyag Ca2+ és Mg2+ ionokkal találkozik, amelyek kalcium- és magnéziumsókat képeznek, amelyek kevésbé oldódnak, és csökkentik a fertőtlenítő képességét. Kemény vízben, még ha a felületaktív anyag koncentrációja magasabb is, a fertőtlenítő hatás még mindig sokkal rosszabb, mint a desztillációnál. Ahhoz, hogy a felületaktív anyag a legjobb mosóhatást fejtse ki, a vízben lévő Ca2+ ion koncentrációját 1×10-6mol/L-re (CaCO3 0,1mg/L-re) vagy annál kisebbre kell csökkenteni. Ehhez különböző vízlágyítók hozzáadása szükséges a mosószerhez.
Ugyanazon sorozat termékei
| Termék neve | Kémiai név | CAS-szám |
| IPP | Izopropil-palmitát | CAS 142-91-6 |
| IPL | Izopropil-laurát | CAS 10233-13-3 |
| 2-EHP | Izooktil-palmitát | CAS 1341-38-4 |
| IPM | Izopropil- mirisztát | CAS 110-27-0 |