Basistheorie van oppervlakteactieve stoffen (3)
Wassen in de gebruikelijke betekenis verwijst naar het proces van het verwijderen van vuil van het oppervlak van een drager. Bij het wassen wordt de interactie tussen vuil en drager verzwakt of geƫlimineerd door de inwerking van bepaalde chemische stoffen (zoals oppervlakteactieve stoffen zoals detergenten), zodat de combinatie van vuil en drager verandert in de combinatie van vuil en detergens, en uiteindelijk wordt het vuil gescheiden van de drager. Het basisproces van wassen kan worden uitgedrukt door een eenvoudige relatie: drager - vuil + wasmiddel = drager + vuil - wasmiddel.
Het wasproces kan meestal worden onderverdeeld in twee fasen: ten eerste wordt het vuil onder invloed van het wasmiddel gescheiden van de drager; ten tweede wordt het losgemaakte vuil gedispergeerd en gesuspendeerd in het medium. Het wasproces is een omkeerbaar proces, gedispergeerd, gesuspendeerd in het medium van vuil kan ook opnieuw uit het medium naar het gewassen object worden gerepatrieerd. Daarom moet een goed wasmiddel niet alleen het vuil van de drager kunnen verwijderen, maar ook het vuil beter kunnen dispergeren en suspenderen, om te voorkomen dat het vuil zich opnieuw ophoopt.
A. Hechting van vuil. Kleding, handen, enz. kunnen vuil krijgen omdat er een soort interactie is tussen het object en het vuil. Vuil in het object van de hechting van een verscheidenheid van rollen, maar niet meer dan fysieke hechting en chemische hechting van twee. Roet, stof, modder, zand, roet en andere hechting op de kleding is een fysieke hechting. Over het algemeen, door deze hechting van vuil, en de rol van het bevlekte object is relatief zwak, de verwijdering van vuil is ook relatief eenvoudig. Volgens de verschillende krachten kan de fysieke hechting van vuil worden onderverdeeld in mechanische hechting en elektrostatische hechting.
1, mechanische adhesie verwijst naar de adhesie van wat vast vuil (zoals stof, zand). Mechanische adhesie is een relatief zwakke adhesie van vuil, kan bijna worden verwijderd door puur mechanische methoden, maar als het vuil relatief klein is (<0,1um), is het moeilijker te verwijderen; elektrostatische kracht adhesie is voornamelijk in de rol van geladen vuildeeltjes op tegengesteld geladen objecten. De meeste vezelachtige voorwerpen zijn negatief geladen in water en worden gemakkelijk aangekleefd door sommige positief geladen vuildeeltjes, zoals kalk. Sommige vuildeeltjes, hoewel negatief geladen, zoals roetdeeltjes in waterige oplossingen, kunnen aan vezels worden gehecht door ionische bruggen (ionen tussen meerdere anisotrope ladingen, die op een brugachtige manier samenwerken) die worden gevormd door positieve ionen in water (zoals Ca2+ ļ¹ Mg2+, etc.). Het elektrostatische effect is sterker dan de eenvoudige mechanische werking, dus het verwijderen van vuil is relatief moeilijk.
2, Chemische hechting. Chemische adhesie verwijst naar het fenomeen van vuil dat inwerkt op het object door middel van chemische of waterstofbruggen. Zoals polaire vaste vuil, eiwit, roest en andere hechting op vezel items, vezels bevatten carboxyl, hydroxyl, amide en andere groepen, deze groepen en olieachtige vuil vetzuren, vet alcoholen zijn gemakkelijk te vormen waterstofbruggen. De chemische kracht is over het algemeen sterker en dus is het vuil steviger gebonden aan het voorwerp. Dit soort vuil is moeilijk te verwijderen met normale methoden en er zijn speciale methoden voor nodig. De mate van aanhechting van vuil is gerelateerd aan de aard van het vuil zelf en de aard van het object waarop het is vastgekleefd. Over het algemeen hechten deeltjes zich gemakkelijk aan vezelige voorwerpen. Hoe kleiner het vaste vuil, hoe sterker de hechting. Hydrofiele voorwerpen zoals katoen, glas en ander polair vuil hechten zich steviger aan het oppervlak dan apolair vuil. De kleefkracht van niet-polair vuil is groter dan polair vuil zoals polair vet, stof, klei, enz. dat niet gemakkelijk te verwijderen en schoon te maken is.
Ten tweede, het mechanisme om vuil te verwijderen. Het doel van wassen is het verwijderen van vuil. In een bepaalde temperatuur medium (voornamelijk water als het medium), het gebruik van detergenten geproduceerd door een verscheidenheid van fysische en chemische effecten, verzwakken of elimineren van de rol van vuil en gewassen items, onder de werking van bepaalde mechanische krachten (zoals de hand schrobben, wasmachine agitatie, water impact), zodat vuil en gewassen items van het doel van decontaminatie.
1, Het mechanisme van vloeibaar vuil verwijderen. Het meeste vloeibare vuil is olieachtig vuil, olie kan de meeste vezelonderdelen nat maken en zich min of meer verspreiden in een oliefilm op het oppervlak van het vezelmateriaal. De eerste stap van het wassen is het bevochtigen van het oppervlak door de wasoplossing, wat kan worden gezien als een glad, vast oppervlak van de vezel. De verwijdering van vloeibaar vuil wordt bereikt door een soort convolutie. Het vloeibare vuil bevindt zich oorspronkelijk op het oppervlak in de vorm van een uitgesmeerde oliefilm, en onder de voorkeursbevochtiging van de wasvloeistof op het vaste oppervlak, d.w.z. het oppervlak van de vezel (de werking van het bevochtigingsmiddel), wordt het stap voor stap omgekruld tot oliebolletjes, vervangen door de wasvloeistof, en uiteindelijk het oppervlak verlaten onder invloed van een bepaalde externe kracht.
2, Het mechanisme van het verwijderen van vast vuil. Het is voornamelijk het bevochtigen van de vuilmassa en het oppervlak van de drager door de wasvloeistof. Door de adsorptie van oppervlakte-actieve stoffen aan het oppervlak van het vaste vuil en de drager, wordt de interactie tussen het vuil en het oppervlak verminderd en wordt de adhesiekracht van de vuilmassa aan het oppervlak verminderd, waardoor de vuilmassa gemakkelijk van het oppervlak van de drager wordt verwijderd. Bovendien zal de adsorptie van oppervlakteactieve stoffen, vooral ionische oppervlakteactieve stoffen, aan het oppervlak van het vaste vuil en de drager waarschijnlijk het oppervlaktepotentieel van het vaste vuil en de drager verhogen, wat gunstiger is voor de verwijdering van vuil. Vaste oppervlakken of algemene vezeloppervlakken zijn meestal negatief geladen in waterige media, en daarom kan er een diffuse dubbele elektrische laag worden gevormd op de vuilmassa of het vaste oppervlak. Omdat ladingen van hetzelfde geslacht elkaar afstoten, wordt de adhesiekracht van vuilplasma's op vaste oppervlakken in water verzwakt. Wanneer anionogene oppervlakteactieve stof wordt toegevoegd, omdat de anionogene oppervlakteactieve stof tegelijkertijd de negatieve oppervlaktepotentiaal van vuilplasma's en vaste oppervlakken kan verhogen, wordt de afstotende kracht tussen hen versterkt, waardoor de adhesiekracht van plasma's nog meer wordt verminderd en vuil gemakkelijker kan worden verwijderd.
Niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen kunnen adsorberen aan het algemeen geladen vaste oppervlak, en hoewel ze de interfaciale potentiaal niet significant kunnen veranderen, hebben de geadsorbeerde niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen de neiging om een bepaalde dikte van de adsorptielaag op het oppervlak te vormen, wat helpt voorkomen dat vuil zich opnieuw afzet. Kationogene oppervlakteactieve stoffen zullen door adsorptie het negatieve oppervlaktepotentiaal van de vuilmassa en het drageroppervlak verminderen of elimineren, waardoor de afstoting tussen het vuil en het oppervlak kleiner wordt en het vuil dus niet gemakkelijk kan worden verwijderd; bovendien wordt het vaste oppervlak na adsorptie van kationogene oppervlakteactieve stoffen aan het vaste oppervlak vaak hydrofoob, wat niet bevorderlijk is voor het bevochtigen van het oppervlak en het wassen.
3. Verwijdering van speciaal vuil. ProteĆÆne, zetmeel, menselijke afscheidingen, sap, theesap en ander dergelijk vuil zijn moeilijk te verwijderen door algemene oppervlakteactieve stoffen, en speciale behandelingsmethoden zijn nodig.
Ten derde, het decontaminatiemechanisme van chemisch reinigen. De bovenstaande inleiding heeft betrekking op het waseffect van water als medium, de zogenaamde chemisch reinigen verwijst over het algemeen naar de wasmethode in organische oplosmiddelen, vooral in apolaire oplosmiddelen. Vergeleken met wassen met water is chemisch reinigen een zachtere manier van wassen. Omdat chemisch reinigen niet veel mechanische actie vereist, veroorzaakt de kleding geen schade door kreukels en vervorming, terwijl chemisch reinigen niet zoals water is en zelden uitzetting en inkrimping veroorzaakt. Zolang de technologie op de juiste manier wordt toegepast, kun je kleding chemisch reinigen zonder vervorming, zonder te vervagen en met uitstekende resultaten.
Door de verschillende aard van verschillende soorten vuil zijn er verschillende manieren om vuil te verwijderen in het chemisch reinigingsproces. In olie oplosbaar vuil, zoals dierlijke en plantaardige oliƫn, minerale oliƫn en vetten, etc., zijn gemakkelijk oplosbaar in organische oplosmiddelen en zijn gemakkelijker te verwijderen in de stomerij. De uitstekende oplosbaarheid van chemische reinigingsmiddelen voor olie en vet komt voornamelijk door de van der Waals krachten tussen de moleculen. Voor in water oplosbaar vuil, zoals anorganische zouten, suikers, eiwitten, zweet en andere verwijderingen, maar moet ook de juiste hoeveelheid water aan het stomerijmiddel worden toegevoegd, anders is in water oplosbaar vuil moeilijk uit de kleding te verwijderen. Maar water is moeilijker op te lossen in de stomerij, dus om de hoeveelheid water te verhogen, maar ook moeten oppervlakteactieve stoffen toe te voegen. De aanwezigheid van water in de chemisch reiniger kan het oppervlak van vuil en kleding gehydrateerd maken, zodat het gemakkelijk kan reageren met de polaire groepen van oppervlakteactieve stoffen, wat bevorderlijk is voor de adsorptie van oppervlakteactieve stoffen aan het oppervlak. Wanneer oppervlakteactieve stoffen micellen vormen, kunnen in water oplosbaar vuil en water bovendien worden opgelost in de micellen. Naast het verhogen van het watergehalte in het chemisch reinigingsmiddel, kunnen oppervlakteactieve stoffen ook een rol spelen bij het voorkomen van herophoping van vuil om het ontsmettingseffect te versterken. De aanwezigheid van een kleine hoeveelheid water is noodzakelijk om in water oplosbaar vuil te verwijderen, maar een overmaat aan water zal leiden tot vervorming van kleding, kreukvorming, enz.
Vuil dat noch in water noch in olie oplosbaar is, zoals as, modder, aarde, roet en andere vaste deeltjes worden over het algemeen geadsorbeerd door statische elektriciteit of gecombineerd met olie en vuil dat aan de kleding vastzit. In chemisch reinigen, kan oplosmiddel stroom ļ¹ impact maken van de elektrostatische kracht adsorptie van vuil uit, en chemisch reinigingsmiddel kan oplossen van de olie, zodat de combinatie van olie en vuil en aan de kleding van vaste deeltjes uit in de chemisch reinigingsmiddel, chemisch reinigingsmiddel in een kleine hoeveelheid water en oppervlakteactieve stoffen, zodat die uit de vaste vuildeeltjes kan stabiele suspensie ļ¹ dispersie, om te voorkomen dat het opnieuw op de kleding.
Ten vierde, de factoren die de rol van wassen beĆÆnvloeden.
1. De concentratie van oppervlakteactieve stoffen. De micellen van oppervlakteactieve stoffen in de oplossing spelen een belangrijke rol in het wasproces. Wanneer de concentratie de kritische micellenconcentratie (cmc) bereikt, neemt het waseffect sterk toe. Daarom moet de concentratie van het wasmiddel in het oplosmiddel hoger zijn dan de cmc-waarde om een goed waseffect te krijgen. Als de concentratie van de oppervlakteactieve stof echter hoger is dan de cmc-waarde, is de toename van het waseffect niet duidelijk en is het niet nodig om de concentratie van de oppervlakteactieve stof te veel te verhogen. Bij het verwijderen van olievlekken door solubilisatie neemt het effect van de solubilisatie toe met de concentratie van de oppervlakteactieve stof, zelfs als de concentratie boven de cmc-waarde ligt. Als er bijvoorbeeld meer vuil op de manchetten en kragen van kleding zit, kan er tijdens het wassen een laagje wasmiddel worden aangebracht om het oplossende effect van oppervlakteactieve stof op olie te verbeteren.
2ćTemperatuur heeft een zeer belangrijke invloed op het ontsmettingseffect. In het algemeen is het verhogen van de temperatuur goed voor het verwijderen van vuil, maar soms kan een te hoge temperatuur ook ongunstige factoren veroorzaken. Het verhogen van de temperatuur is gunstig voor de verspreiding van vuil, vaste olieschil wordt gemakkelijk geĆ«mulgeerd als de temperatuur hoger is dan het smeltpunt, en de vezel zet ook meer uit door het verhogen van de temperatuur, al deze factoren zijn gunstig voor het verwijderen van vuil. Bij compacte weefsels neemt de microkloof tussen de vezels echter af na de vezelexpansie, wat ongunstig is voor de verwijdering van vuil.
Temperatuurveranderingen beĆÆnvloeden ook de oplosbaarheid van oppervlakteactieve stoffen, de cmc-waarde, de micelgrootte enzovoort, wat het waseffect beĆÆnvloedt. De oplosbaarheid van oppervlakteactieve stoffen met lange koolstofketens is kleiner als de temperatuur laag is, en soms is de oplosbaarheid zelfs lager dan de cmc-waarde, dus de wastemperatuur moet juist worden verhoogd. Het effect van de temperatuur op de cmc-waarde en de micelgrootte is verschillend voor ionogene en niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen. Voor ionogene oppervlakteactieve stoffen verhoogt een verhoging van de temperatuur over het algemeen de cmc-waarde en verlaagt de micelgrootte, wat betekent dat de concentratie oppervlakteactieve stof in de wasoplossing moet worden verhoogd. Voor niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen leidt een verhoging van de temperatuur tot een afname van de cmc-waarde en een aanzienlijke toename van het micelvolume, waaruit blijkt dat een passende verhoging van de temperatuur niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen kan helpen hun oppervlakteactieve werking uit te oefenen. De temperatuur mag echter niet hoger zijn dan het troebelingspunt. De meest geschikte wastemperatuur hangt af van de formulering van het wasmiddel en het te wassen voorwerp. Sommige wasmiddelen hebben een goed waseffect bij kamertemperatuur, terwijl andere wasmiddelen een veel verschillend ontsmettingseffect hebben bij koud en warm wassen.
3, schuim. Mensen zijn vaak gewend aan de schuimcapaciteit en het waseffect, dat de schuimkracht van het wasmiddel een goed waseffect heeft. In feite is het waseffect en de hoeveelheid schuim niet direct gerelateerd, met een laagschuimend wasmiddel voor het wassen is het waseffect niet slechter dan met een hoogschuimend wasmiddel.
Hoewel schuim niet direct gerelateerd is aan wassen, kan schuim in sommige gevallen helpen bij het verwijderen van vuil, bijvoorbeeld bij het afwassen met de hand, kan het schuim van het afwasmiddel de oliedruppels wegvoeren. Bij het schrobben van tapijten kan schuim ook stof en andere vaste vuildeeltjes wegnemen. Tapijtvuil vormt een groot deel van het stof, dus tapijtreinigingsmiddelen moeten een zeker schuimvermogen hebben. Schuimend vermogen is ook belangrijk voor shampoo, shampoo of bad wanneer de vloeistof een fijn schuim produceert om mensen een gesmeerd en comfortabel gevoel te geven.
4, de verscheidenheid aan vezels en de fysische eigenschappen van textiel. Naast de chemische structuur van de vezel die de hechting en verwijdering van vuil beĆÆnvloedt, hebben ook het uiterlijk van de vezelvorm en de organisatie van het garen en de stof invloed op het gemak waarmee vuil wordt verwijderd.
5, de hardheid van het water. De concentratie Ca2+, Mg2+ en andere metaalionen in het water heeft een grote invloed op het waseffect, vooral wanneer de anionogene oppervlakteactieve stof Ca2+ en Mg2+ ionen tegenkomt die calcium- en magnesiumzouten vormen, die minder goed oplosbaar zijn en het ontsmettingsvermogen verminderen. In hard water is het ontsmettingseffect nog steeds veel slechter dan bij destillatie, zelfs als de concentratie van de oppervlakteactieve stof hoger is. Om de oppervlakteactieve stof het beste waseffect te geven, moet de concentratie Ca2+ ion in het water worden verlaagd tot 1Ć10-6mol/L (CaCO3 moet worden verlaagd tot 0,1mg/L) of minder. Hiervoor moeten verschillende waterontharders aan het wasmiddel worden toegevoegd.
Producten uit dezelfde serie
| Productnaam | Chemische naam | CAS-nummer |
| IPP | Isopropylpalmitaat | CAS 142-91-6 |
| IPL | Isopropyllauraat | CAS 10233-13-3 |
| 2-EHP | Isooctylpalmitaat | CAS 1341-38-4 |
| IPM | Isopropyl myristaat | CAS 110-27-0 |