{"id":5432,"date":"2022-08-04T12:55:27","date_gmt":"2022-08-04T12:55:27","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=5432"},"modified":"2026-04-28T10:42:05","modified_gmt":"2026-04-28T10:42:05","slug":"basic-theory-of-surfactants-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/it\/basic-theory-of-surfactants-3\/","title":{"rendered":"Teoria di base dei tensioattivi (3)"},"content":{"rendered":"

Teoria di base dei tensioattivi (3)<\/strong><\/h1>\n

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Quick answer:<\/strong> For wetting, leveling, defoaming, and dispersing topics, formulators usually compare performance and side effects together because over-correcting one surface issue can easily create another.<\/p>\n

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Il lavaggio in senso stretto si riferisce al processo di rimozione dello sporco dalla superficie di un supporto. Nel lavaggio, l'interazione tra lo sporco e il supporto viene indebolita o eliminata dall'azione di alcune sostanze chimiche (ad esempio sostanze tensioattive come i detergenti), in modo che la combinazione di sporco e supporto si trasformi in una combinazione di sporco e detergente, e infine lo sporco venga separato dal supporto. Il processo di base del lavaggio pu\u00f2 essere espresso da una semplice relazione: supporto - sporco + detergente = supporto + sporco - detergente.<\/p>\n

Il processo di lavaggio pu\u00f2 essere solitamente suddiviso in due fasi: in primo luogo, sotto l'azione del detergente, lo sporco viene separato dal suo supporto; in secondo luogo, lo sporco staccato viene disperso e sospeso nel mezzo. Il processo di lavaggio \u00e8 un processo reversibile, lo sporco disperso e sospeso nel mezzo pu\u00f2 anche essere riprecipitato dal mezzo all'oggetto lavato. Pertanto, un buon detergente, oltre alla capacit\u00e0 di staccare lo sporco dal supporto, deve avere anche una migliore capacit\u00e0 di disperdere e sospendere lo sporco, per evitare la rideposizione dello sporco.<\/p>\n

A. Adesione dello sporco. I vestiti, le mani, ecc. possono sporcarsi perch\u00e9 esiste una sorta di interazione tra l'oggetto e lo sporco. La sporcizia nell'oggetto ha una variet\u00e0 di ruoli, ma non pi\u00f9 dell'adesione fisica e dell'adesione chimica. La fuliggine, la polvere, il fango, la sabbia, il nerofumo e altre adesioni sugli indumenti sono adesioni fisiche. In generale, grazie a questa adesione dello sporco, il ruolo dell'oggetto macchiato \u00e8 relativamente debole e anche la rimozione dello sporco \u00e8 relativamente facile. In base alle diverse forze, l'adesione fisica dello sporco pu\u00f2 essere suddivisa in adesione meccanica e adesione elettrostatica.<\/p>\n

1, l'adesione meccanica si riferisce all'adesione di alcuni tipi di sporco solido (come polvere, sabbia). L'adesione meccanica \u00e8 un'adesione relativamente debole dello sporco, che pu\u00f2 essere quasi rimosso con metodi puramente meccanici, ma quando lo sporco \u00e8 relativamente piccolo (<0,1um), \u00e8 pi\u00f9 difficile da rimuovere; l'adesione della forza elettrostatica \u00e8 principalmente nel ruolo delle particelle di sporco cariche su oggetti con carica opposta. La maggior parte degli oggetti fibrosi \u00e8 carica negativamente in acqua e viene facilmente attaccata da alcuni sporchi carichi positivamente, come il calcare. Alcune impurit\u00e0, anche se caricate negativamente, come le particelle di nerofumo in soluzioni acquose, possono essere attaccate alle fibre da ponti ionici (ioni tra pi\u00f9 cariche anisotrope, che agiscono insieme a loro in modo simile a un ponte) formati da ioni positivi in acqua (come Ca2+ \ufe51 Mg2+, ecc.). L'effetto elettrostatico \u00e8 pi\u00f9 forte della semplice azione meccanica, quindi la rimozione dello sporco \u00e8 relativamente difficile.<\/p>\n

2. Adesione chimica. L'adesione chimica si riferisce al fenomeno dello sporco che agisce sull'oggetto attraverso un legame chimico o idrogeno. Ad esempio, lo sporco solido polare, le proteine, la ruggine e altri tipi di adesione su oggetti in fibra, le fibre contengono gruppi carbossilici, idrossilici, ammidici e altri gruppi; questi gruppi e lo sporco oleoso, gli acidi grassi e gli alcoli grassi sono facili da formare legami idrogeno. La forza chimica \u00e8 generalmente pi\u00f9 forte e quindi lo sporco \u00e8 pi\u00f9 saldamente legato all'oggetto. Questo tipo di sporco \u00e8 difficile da rimuovere con i metodi normali e sono necessari metodi speciali per trattarlo. Il grado di adesione dello sporco \u00e8 legato alla natura dello sporco stesso e alla natura dell'oggetto a cui aderisce. In generale, le particelle aderiscono facilmente agli oggetti fibrosi. Pi\u00f9 piccolo \u00e8 lo sporco solido, pi\u00f9 forte \u00e8 l'adesione. Gli oggetti idrofili come il cotone, il vetro e altri tipi di sporco polari sulla superficie aderiscono pi\u00f9 saldamente dello sporco non polare. La forza di adesione dello sporco non polare \u00e8 maggiore di quella dello sporco polare come il grasso polare, la polvere, l'argilla, ecc. che non \u00e8 facile da rimuovere e pulire.<\/p>\n

In secondo luogo, il meccanismo di rimozione dello sporco. Lo scopo del lavaggio \u00e8 quello di rimuovere lo sporco. In un ambiente a una certa temperatura (principalmente l'acqua), l'uso di detergenti prodotti da una variet\u00e0 di effetti fisici e chimici, indebolisce o elimina il ruolo dello sporco e degli oggetti lavati, sotto l'azione di alcune forze meccaniche (come lo sfregamento a mano, l'agitazione della lavatrice, l'impatto dell'acqua), in modo che lo sporco e gli oggetti lavati siano decontaminati.<\/p>\n

1. Il meccanismo di rimozione dello sporco liquido. La maggior parte dello sporco liquido \u00e8 di natura oleosa; l'olio pu\u00f2 bagnare la maggior parte degli elementi in fibra, formando pi\u00f9 o meno uno strato di pellicola oleosa sulla superficie del materiale in fibra. La prima fase dell'azione di lavaggio \u00e8 la bagnatura della superficie da parte della soluzione di lavaggio, che pu\u00f2 essere vista come una superficie solida e liscia della fibra. La rimozione dello sporco liquido avviene tramite una sorta di convoluzione. Lo sporco liquido \u00e8 originariamente presente sulla superficie sotto forma di pellicola d'olio spalmata e, sotto l'azione di bagnatura preferenziale del liquido di lavaggio sulla superficie solida, cio\u00e8 la superficie della fibra (azione dell'agente bagnante), si accartoccia in perle d'olio passo dopo passo, sostituite dal liquido di lavaggio, e infine lascia la superficie sotto l'azione di una certa forza esterna.<\/p>\n

2. Il meccanismo di rimozione dello sporco solido. Si tratta principalmente della bagnatura della massa di sporco e della sua superficie portante da parte del liquido di lavaggio. A causa dell'adsorbimento del tensioattivo sulla superficie dello sporco solido e del suo supporto, l'interazione tra lo sporco e la superficie si riduce e la forza di adesione della massa di sporco sulla superficie si riduce, per cui la massa di sporco viene facilmente rimossa dalla superficie del supporto. Inoltre, l'adsorbimento di tensioattivi, in particolare di tensioattivi ionici, sulla superficie dello sporco solido e del suo supporto pu\u00f2 aumentare il potenziale superficiale dello sporco solido e della superficie del supporto, favorendo la rimozione dello sporco. Le superfici dei materiali solidi o delle fibre in generale sono solitamente cariche negativamente nei mezzi acquosi e, pertanto, sulla massa di sporco o sulla superficie solida si pu\u00f2 formare un doppio strato elettrico diffuso. Poich\u00e9 le cariche dello stesso tipo si respingono, la forza di adesione dei plasmi di sporco sulle superfici solide in acqua \u00e8 indebolita. Quando si aggiunge un tensioattivo anionico, poich\u00e9 quest'ultimo pu\u00f2 aumentare simultaneamente il potenziale superficiale negativo dei plasmi di sporco e delle superfici solide, la forza repulsiva tra di essi viene potenziata; di conseguenza, la forza di adesione dei plasmi si riduce ulteriormente e lo sporco pu\u00f2 essere rimosso pi\u00f9 facilmente.<\/p>\n

I tensioattivi non ionici possono produrre un adsorbimento sulla superficie solida carica in generale e, sebbene non possano modificare in modo significativo il potenziale interfacciale, i tensioattivi non ionici adsorbiti tendono a formare uno strato di adsorbimento di un certo spessore sulla superficie, che aiuta a prevenire la rideposizione dello sporco. Per quanto riguarda i tensioattivi cationici, il loro adsorbimento riduce o elimina il potenziale superficiale negativo della massa di sporco e della sua superficie portante, rendendo la repulsione tra lo sporco e la superficie pi\u00f9 bassa e quindi non favorendo la rimozione dello sporco; inoltre, dopo l'adsorbimento dei tensioattivi cationici sulla superficie solida, quest'ultima diventa spesso idrofobica e quindi non favorisce la bagnatura della superficie e non favorisce il lavaggio.<\/p>\n

3. Rimozione di sporco speciale. Proteine, amido, secrezioni umane, succhi di frutta, succhi di t\u00e8 e altri tipi di sporco sono difficili da rimuovere con i tensioattivi generici e sono necessari metodi di trattamento speciali.<\/p>\n

In terzo luogo, il meccanismo di decontaminazione del lavaggio a secco. L'introduzione precedente riguarda l'effetto di lavaggio dell'acqua come mezzo, mentre il cosiddetto lavaggio a secco si riferisce generalmente al metodo di lavaggio in solventi organici, in particolare in solventi non polari. Rispetto al lavaggio ad acqua, il lavaggio a secco \u00e8 un metodo di lavaggio pi\u00f9 delicato. Poich\u00e9 il lavaggio a secco non richiede una grande azione meccanica, gli indumenti non causano danni - grinze e deformazioni, mentre l'agente di lavaggio a secco non \u00e8 come l'acqua e raramente produce effetti di espansione e contrazione. Finch\u00e9 la tecnologia \u00e8 gestita correttamente, \u00e8 possibile lavare a secco i vestiti per ottenere risultati eccellenti, senza deformazioni e senza sbiadire.<\/p>\n

A causa della diversa natura dei vari tipi di sporco, esistono diverse modalit\u00e0 di azione per la rimozione dello sporco nel processo di lavaggio a secco. Lo sporco solubile in olio, come gli oli animali e vegetali, gli oli minerali e il grasso, ecc. sono facilmente solubili nei solventi organici e sono pi\u00f9 facili da rimuovere nel lavaggio a secco. L'eccellente solubilit\u00e0 dei solventi per la pulizia a secco per l'olio e il grasso deriva essenzialmente dalle forze di van der Waals tra le molecole. Per lo sporco idrosolubile, come i sali inorganici, gli zuccheri, le proteine, il sudore e altri tipi di rimozione, \u00e8 necessario aggiungere all'agente di lavaggio a secco la giusta quantit\u00e0 di acqua, altrimenti lo sporco idrosolubile \u00e8 difficile da rimuovere dagli indumenti. Ma l'acqua \u00e8 pi\u00f9 difficile da sciogliere nel detergente per lavaggi a secco, quindi per aumentare la quantit\u00e0 di acqua \u00e8 necessario aggiungere anche dei tensioattivi. La presenza di acqua nel detergente a secco pu\u00f2 rendere idratata la superficie dello sporco e degli indumenti, in modo da facilitare l'interazione con i gruppi polari dei tensioattivi, favorendo l'adsorbimento dei tensioattivi sulla superficie. Inoltre, quando i tensioattivi formano micelle, lo sporco idrosolubile e l'acqua possono essere solubilizzati nelle micelle. Oltre ad aumentare il contenuto di acqua nel solvente per il lavaggio a secco, i tensioattivi possono anche svolgere un ruolo nel prevenire la rideposizione dello sporco per migliorare l'effetto di decontaminazione. La presenza di una piccola quantit\u00e0 d'acqua \u00e8 necessaria per rimuovere lo sporco idrosolubile, ma un'eccessiva quantit\u00e0 d'acqua provoca la deformazione degli indumenti, la formazione di pieghe, ecc.<\/p>\n

Lo sporco che non \u00e8 n\u00e9 idrosolubile n\u00e9 oleosolubile, come cenere, fango, terra, nerofumo e altre particelle solide, viene generalmente adsorbito dall'elettricit\u00e0 statica o combinato con olio e sporco attaccato agli indumenti. Nella pulizia a secco, l'impatto del flusso di solvente pu\u00f2 far s\u00ec che la forza elettrostatica adsorba lo sporco, mentre il detergente a secco pu\u00f2 dissolvere l'olio, in modo che la combinazione di olio e sporco e le particelle solide attaccate agli indumenti vengano rimosse nel detergente a secco, quest'ultimo in una piccola quantit\u00e0 di acqua e tensioattivi, in modo che le particelle solide di sporco rimosse possano essere sospese in modo stabile, per evitare che si depositino nuovamente sugli indumenti.<\/p>\n

Quarto, i fattori che influenzano il ruolo del lavaggio.<\/p>\n

1. La concentrazione del tensioattivo. Le micelle dei tensioattivi presenti nella soluzione svolgono un ruolo importante nel processo di lavaggio. Quando la concentrazione raggiunge la concentrazione micellare critica (cmc), l'effetto lavante aumenta notevolmente. Pertanto, la concentrazione di detergente nel solvente deve essere superiore al valore cmc per ottenere un buon effetto lavante. Tuttavia, quando la concentrazione di tensioattivo \u00e8 superiore al valore cmc, l'aumento dell'effetto lavante non \u00e8 evidente ed \u00e8 inutile aumentare troppo la concentrazione di tensioattivo. Quando si rimuovono le macchie di olio mediante solubilizzazione, l'effetto di solubilizzazione aumenta con la concentrazione di tensioattivo anche se la concentrazione \u00e8 superiore al valore cmc. Ad esempio, se i polsini e i colletti dei vestiti sono pi\u00f9 sporchi, \u00e8 possibile applicare uno strato di detergente durante il lavaggio per migliorare l'effetto di solubilizzazione del tensioattivo sull'olio.<\/p>\n

2. La temperatura ha un'influenza molto importante sull'effetto di decontaminazione. In generale, l'aumento della temperatura favorisce la rimozione dello sporco, ma a volte una temperatura troppo elevata pu\u00f2 anche causare fattori sfavorevoli. L'aumento della temperatura favorisce la diffusione dello sporco, le scaglie di olio solido vengono facilmente emulsionate quando la temperatura \u00e8 superiore al loro punto di fusione e la fibra aumenta anche il grado di espansione a causa dell'aumento della temperatura, tutti fattori che favoriscono la rimozione dello sporco. Tuttavia, per i tessuti compatti, il microspazio tra le fibre diminuisce dopo l'espansione della fibra, il che \u00e8 sfavorevole alla rimozione dello sporco.<\/p>\n

La variazione di temperatura influisce anche sulla solubilit\u00e0 dei tensioattivi, sul valore cmc, sulla dimensione delle micelle, ecc. e quindi sull'effetto di lavaggio. La solubilit\u00e0 dei tensioattivi con lunghe catene carboniose \u00e8 minore quando la temperatura \u00e8 bassa, e a volte la solubilit\u00e0 \u00e8 persino inferiore al valore cmc, quindi la temperatura di lavaggio deve essere aumentata in modo appropriato. L'effetto della temperatura sul valore cmc e sulla dimensione delle micelle \u00e8 diverso per i tensioattivi ionici e non ionici. Per i tensioattivi ionici, un aumento della temperatura generalmente aumenta il valore cmc e diminuisce la dimensione delle micelle, il che significa che la concentrazione di tensioattivo nella soluzione di lavaggio deve essere aumentata. Per i tensioattivi non ionici, l'aumento della temperatura porta a una diminuzione del loro valore cmc e a un aumento significativo del volume delle micelle, il che dimostra che un aumento appropriato della temperatura pu\u00f2 aiutare i tensioattivi non ionici a esercitare il loro effetto tensioattivo. Tuttavia, la temperatura non deve superare il suo punto di intorbidimento. La temperatura di lavaggio pi\u00f9 adatta dipende dalla formulazione del detergente e dall'oggetto da lavare. Alcuni detergenti hanno un buon effetto lavante a temperatura ambiente, mentre altri hanno un effetto decontaminante molto diverso tra lavaggio a freddo e a caldo.<\/p>\n

3, schiuma. Spesso si fa riferimento alla capacit\u00e0 di schiuma e all'effetto di lavaggio, ritenendo che il potere schiumogeno del detersivo abbia un buon effetto di lavaggio. In realt\u00e0, l'effetto di lavaggio e la quantit\u00e0 di schiuma non sono direttamente correlati: con un detersivo a bassa schiuma per il lavaggio, l'effetto di lavaggio non \u00e8 peggiore di un detersivo ad alta schiuma.<\/p>\n

Anche se la schiuma non \u00e8 direttamente correlata al lavaggio, in alcune occasioni la schiuma pu\u00f2 aiutare a rimuovere lo sporco, ad esempio quando si lavano i piatti a mano, la schiuma del detergente pu\u00f2 portare via le gocce d'olio. Quando si strofinano i tappeti, la schiuma pu\u00f2 anche portare via la polvere e altre particelle di sporco solido; lo sporco dei tappeti rappresenta una grande percentuale di polvere, quindi i detergenti per tappeti devono avere una certa capacit\u00e0 schiumogena. Il potere schiumogeno \u00e8 importante anche per lo shampoo, quando il liquido produce una schiuma fine per far sentire le persone lubrificate e a proprio agio.<\/p>\n

4, la variet\u00e0 di fibre e le propriet\u00e0 fisiche dei tessuti. Oltre alla struttura chimica della fibra che influisce sull'adesione e sulla rimozione dello sporco, l'aspetto della forma della fibra e l'organizzazione del filato e del tessuto hanno un impatto sulla facilit\u00e0 di rimozione dello sporco.<\/p>\n

5, la durezza dell'acqua. La concentrazione di Ca2+, Mg2+ e altri ioni metallici nell'acqua ha una grande influenza sull'effetto di lavaggio, soprattutto quando il tensioattivo anionico incontra ioni Ca2+ e Mg2+ formando sali di calcio e magnesio, che sono meno solubili e riducono la sua capacit\u00e0 di decontaminazione. In acque dure, anche se la concentrazione di tensioattivo \u00e8 maggiore, l'effetto di decontaminazione \u00e8 comunque molto peggiore rispetto alla distillazione. Per far s\u00ec che il tensioattivo svolga il miglior effetto di lavaggio, la concentrazione dello ione Ca2+ nell'acqua deve essere ridotta a 1\u00d710-6mol\/L (il CaCO3 deve essere ridotto a 0,1mg\/L) o meno. Ci\u00f2 richiede l'aggiunta di vari addolcitori d'acqua al detergente.<\/p>\n

Prodotti della stessa serie<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n
Nome del prodotto<\/td>\nNome chimico<\/td>\nNumero CAS<\/td>\n<\/tr>\n
IPP<\/td>\nPalmitato di isopropile<\/span><\/a><\/td>\nCAS 142-91-6<\/td>\n<\/tr>\n
IPL<\/td>\nIsopropile laurato<\/span><\/a><\/td>\nCAS 10233-13-3<\/td>\n<\/tr>\n
2-EHP<\/td>\nIsoottile palmitato<\/span><\/a><\/td>\nCAS 1341-38-4<\/td>\n<\/tr>\n
IPM<\/td>\nIsopropile miristato<\/span><\/a><\/td>\nCAS 110-27-0<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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How buyers usually evaluate coating and ink additives<\/h2>\n

Additive selection is usually most effective when the team defines the defect first and then screens compatibility, dosage range, and process stage. That is often much more reliable than choosing only by chemistry family or by a single dramatic lab result.<\/p>\n