Bet kurio vieneto ilgio susitraukimo jėga skysčio paviršiuje vadinama paviršiaus įtempiu, o vienetas yra N. · m-1.
Tirpiklio paviršiaus įtempio mažinimo savybė vadinama paviršiaus aktyvumu, o medžiaga su šia savybe vadinama paviršiaus aktyvia medžiaga.
Paviršiaus aktyvi medžiaga, galinti surišti molekules vandeniniame tirpale ir sudaryti miceles bei kitas asociacijas, ir turi aukštą paviršiaus aktyvumą, kartu ir drėkinant, emulsuojant, putplastis, plovimas ir kt., Yra vadinama paviršiaus aktyvioji medžiaga.
Paviršinė medžiaga yra organiniai junginiai, turintys specialią struktūrą ir savybę, o tai gali žymiai pakeisti sąsajos įtempimą tarp dviejų fazių arba skysčių paviršiaus įtempio (paprastai vandens), drėkinant, putojant, emulsuojant, plaunant ir kitas savybes.
Kalbant apie struktūrą, paviršiaus aktyviosios medžiagos turi bendrą požymį, nes jų molekulėse yra dvi skirtingo pobūdžio grupės. Viename gale yra ilga nepolinės grupės grandinė, tirpi aliejuje ir netirpsta vandenyje, dar žinomas kaip hidrofobinė grupė arba vandenyje atstumianti grupė. Tokia vandeniu atstumianti grupė paprastai yra ilgos angliavandenilių grandinės, kartais ir dėl organinio fluoro, silicio, organofosfato, organotino grandinės ir kt. Kitame gale yra vandenyje tirpi grupė, hidrofilinė grupė arba aliejus, atsakingas. Hidrofilinė grupė turi būti pakankamai hidrofilinė, kad įsitikintų, jog visos paviršiaus aktyviosios medžiagos tirpsta vandenyje ir turi būtiną tirpumą. Kadangi paviršiaus aktyviosios medžiagos turi hidrofilinių ir hidrofobinių grupių, jos gali būti tirpios bent vienoje iš skysčių fazių. Ši paviršiaus aktyviosios medžiagos hidrofilinė ir lipofilinė savybė vadinama amfifiliškumu.
Paviršinė medžiaga yra tam tikros amfifilinės molekulės, turinčios hidrofobines ir hidrofilines grupes. Hidrofobines paviršiaus aktyviųjų medžiagų grupes paprastai sudaro ilgų grandinių angliavandenilių, tokių kaip tiesios grandinės alkilas C8 ~ C20, šakotos grandinės alkilo C8 ~ C20 ， alkilfenilo (alkilo anglies tomo skaičius yra 8 ~ 16) ir panašiai. Skirtumas tarp hidrofobinių grupių yra mažas daugiausia keičiant angliavandenilių grandinių struktūrinius pokyčius. O hidrofilinių grupių tipai yra daugiau, todėl paviršiaus aktyviųjų medžiagų savybės, be hidrofobinių grupių dydžio ir formos, daugiausia susijusios su hidrofilinėmis grupėmis. Hidrofilinių grupių struktūriniai pokyčiai yra didesni nei hidrofobinių grupių, todėl paviršiaus aktyviųjų medžiagų klasifikacija paprastai grindžiama hidrofilinių grupių struktūra. Ši klasifikacija grindžiama tuo, ar hidrofilinė grupė yra joninė, ar ne, ir ji yra padalinta į anijonines, katijonines, nejoninius, zwitterionines ir kitas specialias paviršiaus aktyviųjų medžiagų rūšis.
① paviršiaus aktyviųjų medžiagų adsorbcija sąsajoje
Paviršinės medžiagos molekulės yra amfifilinės molekulės, turinčios tiek lipofilinių, tiek hidrofilinių grupių. Kai paviršiaus aktyvioji medžiaga ištirpsta vandenyje, jos hidrofilinė grupė traukia vandenį ir ištirpsta vandenyje, o jos lipofilinė grupė yra atstumianti vandeniu ir palieka vandenį, todėl paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulės (arba jonai) yra dviejų etapų sąsajoje, o tai sumažina abiejų fazių sąsają. Kuo daugiau paviršiaus aktyviųjų molekulių (arba jonų) yra adsorbuojamos sąsajoje, tuo didesnis sąsajos įtempimo sumažėjimas.
② Kai kurios adsorbcijos membranos savybės
Adsorbcijos membranos paviršiaus slėgis: paviršiaus aktyviosios medžiagos adsorbcija dujų ir skysčių sąsajoje, kad susidarytų adsorbcijos membraną, pavyzdžiui, ant sąsajos padėkite be trinties nuimamą plūduriuojamą lakštą, plūduriuojantį lakštą stumia adsorbuojančią membraną išilgai tirpalo paviršiaus, o membrana yra slėgis ant plūduriavimo, kuris vadinamas paviršiaus slėgiu.
Paviršiaus klampumas: Kaip ir paviršiaus slėgis, paviršiaus klampumas yra savybė, kurią parodo netirpi molekulinė membrana. Sustabdytas smulkiu metaliniu vielos platinos žiedu, kad jo plokštuma liečiasi su rezervuaro vandens paviršiumi, pasuka platinos žiedą, platinos žiedą vandens kliūčių klampumu, amplitudės amplitudę palaipsniui skilista, pagal kurią galima išmatuoti paviršiaus klampumą. Metodas yra toks: pirma, eksperimentas atliekamas ant gryno vandens paviršiaus, kad būtų galima išmatuoti amplitudės skilimą, o po to išmatuojant paviršiaus membranos susidarymą, o paviršiaus membranos klampumas gaunamas iš skirtumo tarp dviejų.
Paviršiaus klampumas yra glaudžiai susijęs su paviršiaus membranos tvirtumu, ir kadangi adsorbcijos membrana turi paviršiaus slėgį ir klampumą, ji turi turėti elastingumą. Kuo aukštesnis paviršiaus slėgis ir kuo didesnis adsorbuotos membranos klampumas, tuo didesnis jo elastinis modulis. Paviršiaus adsorbcijos membranos elastinis modulis yra svarbus burbulo stabilizavimo procese.
③ Micelių formavimasis
Praskapjaustyti paviršiaus aktyviųjų medžiagų sprendimai paklūsta įstatymams, po kurių seka idealūs sprendimai. Paviršinio aktyviosios medžiagos kiekis, adsorbuotas tirpalo paviršiuje, padidėja, kai tirpalo koncentracija, o kai koncentracija pasiekia arba viršija tam tikrą vertę, adsorbcijos kiekis nebe didėja, o šios paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulės yra atsitiktinai ar tam tikru būdu. Tiek praktika, tiek teorija rodo, kad jie formuoja asociacijas sprendime, ir šios asociacijos vadinamos miceliais.
Kritinė micelių koncentracija (CMC): minimali koncentracija, kurioje paviršiaus aktyviosios medžiagos sudaro micelės tirpale, vadinama kritine micelių koncentracija.
④ CMC įprastų paviršiaus aktyviųjų medžiagų vertės.
HLB yra hidrofilo lipofilo pusiausvyros santrumpa, kuri rodo hidrofilinę ir lipofilinę paviršiaus aktyviosios medžiagos hidrofilinių ir lipofilinių grupių pusiausvyrą, ty paviršiaus aktyviosios medžiagos HLB vertę. Didelė HLB reikšmė rodo molekulę, turinčią stiprų hidrofiliškumą ir silpną lipofiliškumą; Ir atvirkščiai, stiprus lipofiliškumas ir silpnas hidrofiliškumas.
HLB vertės nuostatos
HLB vertė yra santykinė vertė, taigi, kai HLB vertė yra sukurta kaip standartinė, parafino vaško HLB vertė, neturinti hidrofilinių savybių, yra nurodyta kaip 0, o natrio dodecilsulfato HLB vertė paprastai yra mažesnė nei 40, o HLB vertė yra 40, o 40-ies. yra lipofiliniai, o didesni nei 10 - hidrofiliniai. Taigi posūkio taškas nuo lipofilinio į hidrofilinį yra apie 10.
Remiantis paviršiaus aktyviųjų medžiagų HLB vertėmis, galima gauti bendrą jų galimo naudojimo idėją, kaip parodyta 1-3 lentelėje.
Du abipusiai netirpūs skysčiai, vienas išsisklaidė į kitą, kai dalelės (lašeliai ar skysti kristalai) sudaro sistemą, vadinamą emulsija. Ši sistema yra termodinamiškai nestabili dėl dviejų skysčių ribinio ploto padidėjimo, kai susidaro emulsija. Norint, kad emulsija būtų stabili, būtina pridėti trečiąjį komponentą - emulsiklį, kad būtų sumažinta sistemos sąsajos energija. Emulsikatorius priklauso paviršiaus aktyviosios medžiagos, jos pagrindinė funkcija yra atlikti emulsijos vaidmenį. Emulsijos fazė, egzistuojanti kaip lašeliai, vadinama išsklaidyta faze (arba vidine faze, nepertraukiama faze), o kita fazė, sujungta, vadinama dispersijos terpe (arba išorine faze, nepertraukiama faze).
① emulsikliai ir emulsijos
Common emulsions, one phase is water or aqueous solution, the other phase is organic substances not miscible with water, such as grease, wax, etc. The emulsion formed by water and oil can be divided into two types according to their dispersion situation: oil dispersed in water to form oil-in-water type emulsion, expressed as O/W (oil/water): water dispersed in oil to form oil-in-water type emulsion, expressed as W/O (vanduo/aliejus). Taip pat gali susidaryti sudėtingas vandens ir aliejaus vandenyje esantis vandenyje, taip pat gali būti suformuotas daugialypės emulsijos ir aliejus-vandenyje-aliejuje.
Emulsikliai naudojami emulsijoms stabilizuoti, nes sumažėja sąsajos įtempimas ir sudarant vienos molekulės tarpfazinę membraną.
Emulsinant emulsiklio reikalavimus:
A: Emulsintuvas turi sugebėti adsorbuoti arba praturtinti sąsają tarp dviejų fazių, kad sumažėtų sąsajos įtempis;
B: emulsiklis turi duoti daleles į krūvį, kad elektrostatinė atstūmimas tarp dalelių arba sudarytų stabilią, labai klampią apsauginę membraną aplink daleles.
Todėl medžiaga, naudojama kaip emulsiklis, turi turėti amfifilinių grupių, kad galėtų emulsuoti, ir paviršiaus aktyviosios medžiagos gali atitikti šį reikalavimą.
② Emulsijų paruošimo metodai ir veiksniai, darantys įtaką emulsijų stabilumui
Yra du būdai, kaip paruošti emulsijas: Viena yra naudoti mechaninį metodą, kaip išsklaidyti skystį mažose dalelėse kitame skystyje, kuris dažniausiai naudojamas pramonėje emulsijoms paruošti; Kitas yra ištirpinti skystį molekulinėje būsenoje kitame skystyje, o po to tinkamai surinkti, kad susidarytų emulsijos.
Emulsijos stabilumas yra gebėjimas imtis anti-dalelių agregacijos, lemiančios fazių atskyrimą. Emulsijos yra termodinamiškai nestabilios sistemos, turinčios didelę laisvą energiją. Todėl vadinamasis emulsijos stabilumas iš tikrųjų yra laikas, reikalingas sistemai pasiekti pusiausvyrą, ty laiką, reikalingą norint atskirti vieną iš sistemos skysčių.
Kai tarpfazinė membrana su riebaliniais alkoholiais, riebalų rūgščių ir riebalų aminų bei kitos polinės organinės molekulės, membranos stiprumas žymiai didesnis. Taip yra todėl, kad emulsiklio molekulių ir alkoholių, rūgščių ir aminų bei kitų polinių molekulių tarpofaziniame adsorbcijos sluoksnyje, kad būtų suformuotas „kompleksas“, kad padidėtų tarpfazinės membranos stiprumas.
Emulsikliai, susidedantys iš daugiau nei dviejų paviršiaus aktyviųjų medžiagų, yra vadinami mišriais emulsikliais. Mišrus emulsiklis, adsorbuotas vandens/alyvos sąsajoje; Tarpmolekuliniai veiksmai gali sudaryti kompleksus. Dėl stipraus tarpmolekulinio poveikio sąsajos įtempis žymiai sumažėja, sąsajoje esanti emulsiklio kiekis žymiai padidėja, padidėja tarpfazinio membranos tankio, stiprumo padidėja.
Skystųjų karoliukų krūvis daro didelę įtaką emulsijos stabilumui. Stabilios emulsijos, kurių skystos karoliukai paprastai yra įkrauti. Kai naudojamas joninis emulsiklis, emulsiklio jonų, adsorbuotų sąsajoje, yra lipofilinė grupė, įterpta į alyvos fazę, o hidrofilinė grupė yra vandens fazėje, todėl skystos karoliukai įkrauta. Kadangi emulsijos karoliukai yra tuo pačiu krūviu, jie atstumia vienas kitą, nėra lengva aglomeruoti, kad padidėtų stabilumas. Galima pastebėti, kad kuo daugiau emulsiklių jonų, adsorbuotų ant granulių, tuo didesnis krūvis, tuo didesnis sugebėjimas užkirsti kelią karoliukams aglomeracijai, tuo stabilesnė emulsijos sistema.
Emulsijos dispersijos terpės klampumas daro tam tikrą įtaką emulsijos stabilumui. Paprastai kuo didesnis dispersijos terpės klampumas, tuo didesnis emulsijos stabilumas. Taip yra todėl, kad dispersinės terpės klampumas yra didelis, o tai daro didelę įtaką Brownianui skysčių karoliukų judesius ir sulėtina susidūrimą tarp skystųjų karoliukų, kad sistema liktų stabili. Paprastai polimerų medžiagos, kurios gali būti ištirpintos emulsijose, gali padidinti sistemos klampumą ir padidinti emulsijų stabilumą. Be to, polimerai taip pat gali sudaryti stiprią tarpfazinę membraną, todėl emulsijos sistema tampa stabilesnė.
Kai kuriais atvejais kietų miltelių pridėjimas taip pat gali padaryti emulsiją, kuri yra linkusi stabilizuotis. Kietojo milteliai yra vandenyje, aliejuje ar sąsajoje, atsižvelgiant į aliejų, vandenį ant kietųjų miltelių drėkinimo talpos, jei kietos milteliai nėra visiškai šlapi su vandeniu, bet taip pat šlapi aliejuje, liks ant vandens ir aliejaus sąsajos.
Kietieji milteliai nepadaro emulsijos stabilios, nes prie sąsajos surinktų miltelių padidina sąsajos membraną, kuri yra panaši į emulsiklio molekulių sąsajos adsorbciją, todėl kuo glaudžiau išdėstyta kietos miltelinės medžiagos sąsajoje, tuo stabilesnė emulsija.
Paviršinės medžiagos turi galimybę žymiai padidinti netirpių ar šiek tiek vandenyje tirpių organinių medžiagų tirpumą po to, kai susidaro micelės vandeniniame tirpale, o tirpalas šiuo metu yra skaidrus. Šis micelės poveikis vadinamas tirpinimo. Paviršinė medžiaga, galinti tirpinti tirpiklį, vadinama tirpinančia medžiaga, o tirpinama organinė medžiaga vadinama tirpinama medžiaga.
Putos vaidina svarbų vaidmenį skalbimo procese. Putos yra dispersijos sistema, kurioje dujos išsisklaido skystyje arba kietoje dalyje, kurios dujos yra išsklaidytos fazės, o skystis arba kietas - kaip dispersinė terpė, pirmoji vadinama skysta putplasčiu, o pastaroji vadinama kietomis putomis, tokiomis kaip putplasčio plastikas, putplasčio stiklas, putplasčio cementas ir kt.
(1) putų susidarymas
Iš putų turime omenyje oro burbuliukų agregatą, atskirtą skysta membrana. Šis burbulas visada greitai pakyla į skystą paviršių dėl didelio tankio skirtumo tarp dispersinės fazės (dujos) ir dispersinės terpės (skysčio), kartu su mažu skysčio klampumu.
Burbulo formavimo procesas yra į skystį įvežti didelį kiekį dujų, o skysčio burbuliukai greitai grįžta į paviršių, sudarydamas burbuliukų užpildą, atskirtą nedideliu kiekiu skystų dujų.
Putos turi dvi reikšmingas morfologijos savybes: viena yra ta, kad burbuliukai kaip išsklaidyta fazė dažnai būna daugiakampės formos, taip yra todėl, kad burbuliukų sankryžoje yra tendencija, kad skysta plėvelė yra ploni, kad burbuliukai taptų daugiakampiai, kai skystos plėvelės plonai tam tikru mastu, ji sukelia burbulo ploną; Antra, gryni skysčiai negali susidaryti stabilių putų, skystis, kuris gali sudaryti putas, yra bent du ar daugiau komponentų. Vandeniniai paviršiaus aktyviųjų medžiagų tirpalai būdingi sistemoms, kurios yra linkusios į putų generavimą, o jų gebėjimas generuoti putplastis taip pat yra susijęs su kitomis savybėmis.
Viršutinės medžiagos, turinčios gerą putplasčio galią, yra vadinamos putplasčio agentais. Nors putplasčio agentas turi gerus putplasčio sugebėjimus, tačiau susiformavusios putos gali nesugebėti išlaikyti ilgo laiko, tai yra, jo stabilumas nebūtinai yra geras. Siekiant išlaikyti putų stabilumą, dažnai putplasčio agente, kad pridėtų medžiagų, kurios gali padidinti putų stabilumą, medžiaga vadinama putų stabilizatoriumi, dažniausiai naudojamas stabilizatorius yra laurilo dieanolamino ir dodecilo dimetilamino oksidas.
(2) putų stabilumas
Putos yra termodinamiškai nestabili sistema ir galutinė tendencija yra ta, kad bendras skysčio paviršiaus plotas sistemoje mažėja, kai burbulas nutrūksta ir mažėja laisvoji energija. DefoAming procesas yra procesas, kurio metu skysta membrana, atskirianti dujas, tampa storesnis ir plonesnis, kol jos nutrūks. Todėl putų stabilumo laipsnį daugiausia lemia skysčio iškrovos greitis ir skystos plėvelės stiprumas. Tai daro įtaką ir šie veiksniai.
(3) putų sunaikinimas
Pagrindinis putplasčio sunaikinimo principas yra pakeisti sąlygas, kurios sukelia putas, arba pašalinti stabilizuojančius putplasčio veiksnius, taigi yra ir fizinių, ir cheminių defoaming metodų.
Fizinis defoamavimas reiškia putų gamybos sąlygų keitimą, išlaikant putplasčio tirpalo cheminę sudėtį, tokius kaip išoriniai sutrikimai, temperatūros ar slėgio pokyčiai ir ultragarsinis apdorojimas, - tai veiksmingi fiziniai metodai, skirti pašalinti putas.
Cheminis defoaming metodas yra pridėti tam tikras medžiagas, kad sąveikautų su putplasčio agentu, siekiant sumažinti skystos plėvelės stiprumą putose ir taip sumažinti putų stabilumą, kad būtų pasiektas defoaming tikslas, tokios medžiagos vadinamos defoameriais. Dauguma defoamerių yra paviršiaus aktyviosios medžiagos. Todėl, remiantis defoamingo mechanizmu, defoameris turėtų turėti stiprų sugebėjimą sumažinti paviršiaus įtempimą, lengvai adsorbuoti paviršių, o paviršiaus adsorbcijos molekulių sąveika yra silpna, adsorbcijos molekulės, išdėstytos labiau atsipalaidavusioje struktūroje.
Yra įvairių rūšių defoamer, tačiau iš esmės jie visi yra nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos. Nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos turi anti-foaming savybes šalia jų debesies taško ar virš jų ir dažnai naudojamos kaip defoameriai. Alkoholiai, ypač alkoholiai, turintys išsišakojusią struktūrą, riebalų rūgščių ir riebalų rūgščių esterius, poliamidus, fosfato esterius, silikono aliejų ir kt., Taip pat dažniausiai naudojami kaip puikūs defoameriai.
(4) putos ir plovimas
Nėra tiesioginio ryšio tarp putplasčio ir skalbimo efektyvumo, o putų kiekis nenurodo skalbimo efektyvumo. Pavyzdžiui, nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos turi daug mažiau putojančių savybių nei muilai, tačiau jų nukenksminimas yra daug geresnis nei muilo.
Kai kuriais atvejais putos gali būti naudingos pašalinant nešvarumus ir nešvarumus. Pavyzdžiui, plaudami indus namuose, ploviklio putos paima alyvos lašelius ir šveisdami kilimus, putos padeda paimti dulkes, miltelius ir kitus kietą nešvarumus. Be to, putos kartais gali būti naudojamos kaip ploviklio efektyvumo požymis. Kadangi riebi aliejai slopina ploviklio putplasčio poveikį, kai aliejus yra per daug ir per mažai ploviklio, putplasčio nebus sukurta arba originalios putos išnyks. Putos taip pat kartais gali būti naudojamos kaip skalavimo švaros rodiklis, nes putų kiekis skalavimo tirpale linkęs mažėti mažinant ploviklį, todėl putplasčio kiekis gali būti naudojamas skalavimo laipsniui įvertinti.
Plačiąja prasme skalbimas yra nepageidaujamų komponentų pašalinimo iš plovimo objekto ir tam tikro tikslo tikslo procesas. Plovimas įprasta prasme reiškia nešvarumų pašalinimą iš nešiklio paviršiaus. Skalbimo metu purvo ir nešiklio sąveika susilpnėja arba pašalinama veikiant kai kurioms cheminėms medžiagoms (pvz. Kadangi objektai, kuriuos reikia plauti ir pašalinti, yra įvairūs, skalbimas yra labai sudėtingas procesas, o pagrindinis skalbimo procesas gali būti išreikštas šiais paprastais santykiais.
Carrie ·· Dirt + ploviklis = nešiklis + purvas · ploviklis
Plovimo procesą paprastai galima suskirstyti į du etapus: pirma, veikiant plovikliui, nešvarumai yra atskirti nuo jo nešiklio; Antra, atskirtas nešvarumus yra išsklaidytas ir pakabinamas terpėje. Skalbimo procesas yra grįžtamasis procesas, o terpėje išsklaidytas ir suspenduotas purvas taip pat gali būti pertvarkytas iš terpės iki plaunamo objekto. Todėl geras ploviklis turėtų turėti galimybę išsklaidyti ir sustabdyti nešvarumus ir užkirsti kelią nešvarumams, be to, gali pašalinti nešvarumus iš nešiklio.
(1) nešvarumų tipai
Net ir tam pačiam daiktui nešvarumų tipas, sudėtis ir kiekis gali skirtis priklausomai nuo aplinkos, kurioje ji naudojama. Naftos kėbulo nešvarumai daugiausia yra kai kurie gyvūniniai ir augaliniai aliejai ir mineraliniai aliejai (tokie kaip žalias aliejus, mazutas, anglių degutas ir kt.), Kietas nešvarumus daugiausia yra suodžiai, pelenai, rūdys, anglies juoda spalva ir kt., Kalbant apie drabužius, nešvarumai iš žmogaus kūno yra nešvarumai, pavyzdžiui, prakaitas, sebumas, kraujas ir kt.; Maisto nešvarumai, tokie kaip vaisių dėmės, kepimo aliejaus dėmės, pagardų dėmės, krakmolas ir kt.; Kosmetikos nešvarumai, tokie kaip lūpų dažai, nagų lakas ir kt.; nešvarumai iš atmosferos, pavyzdžiui, suodžiai, dulkės, purvas ir kt.; Kiti, pavyzdžiui, rašalas, arbata, danga ir kt., Tai yra įvairių rūšių.
Įvairių rūšių nešvarumus paprastai galima suskirstyti į tris pagrindines kategorijas: kietą purvą, skystą purvą ir specialų nešvarumus.
① Tvirtas purvas
Įprastą kietą purvą sudaro pelenų, purvo, žemės, rūdžių ir anglies juodos dalelės. Daugelyje šių dalelių yra elektros krūvis jų paviršiuje, dauguma jų yra neigiamai įkrautos ir gali būti lengvai adsorbuojamos ant skaidulų elementų. Kietą purvą paprastai sunku ištirpinti vandenyje, tačiau juos galima išsklaidyti ir suspenduoti ploviklių tirpalais. Kietą purvą su mažesne masės tašku sunkiau pašalinti.
② Skystas purvas
Skystas nešvarumai dažniausiai yra tirpus aliejuje, įskaitant augalų ir gyvūnų aliejų, riebalų rūgščių, riebalų alkoholių, mineralinių aliejų ir jų oksidų. Tarp jų gali atsirasti augalų ir gyvulinių aliejų, riebalų rūgščių ir šarmų muilinimo, o riebalų alkoholiai, mineraliniai aliejai nėra megzti šarmais, tačiau gali būti tirpūs alkoholiams, eteriams ir angliavandenilių organiniams tirpikliams, o ploviklio vandens tirpalo emulsija ir dispersija. Aliejuje tirpus skystis purvas paprastai turi stiprią jėgą su pluošto elementais ir yra tvirčiau adsorbuojamas ant pluoštų.
③ Specialus nešvarumai
Specialus nešvarumai apima baltymus, krakmolą, kraują, žmonių sekretus, tokius kaip prakaitas, sebumas, šlapimas ir vaisių sultys bei arbatos sultys. Didžioji šio tipo nešvarumai gali būti chemiškai ir stipriai adsorbuojami ant skaidulų elementų. Todėl sunku nuplauti.
Įvairūs nešvarumų tipai retai randami atskirai, tačiau dažnai sumaišomi ir adsorbuojami ant objekto. Nešvarumai kartais gali būti oksiduojami, suskaidomi ar suirę dėl išorinės įtakos, taip sukuriant naujus nešvarumus.
（2） purvo sukibimas
Drabužiai, rankos ir tt gali būti nudažyti, nes tarp objekto ir nešvarumų yra tam tikra sąveika. Nešvarumai prilimpa prie objektų įvairiais būdais, tačiau nėra daugiau kaip fizinių ir cheminių sukibimų.
Fizinis suodžių, dulkių, purvo, smėlio ir medžio anglies ir medžio anglies sukibimas yra fizinis sukibimas. Apskritai, per šį purvo sukibimą, o vaidmuo tarp dažyto objekto yra gana silpnas, nešvarumų pašalinimas taip pat yra gana lengvas. Remiantis skirtingomis jėgomis, fizinį purvo sukibimą galima suskirstyti į mechaninį sukibimą ir elektrostatinį sukibimą.
A: Mechaninis sukibimas
Šis adhezijos tipas daugiausia reiškia kai kurių kieto purvo (pvz., Dulkių, purvo ir smėlio) sukibimą. Mechaninis sukibimas yra viena iš silpnesnių nešvarumų sukibimo formų ir gali būti pašalinta beveik grynai mechaninėmis priemonėmis, tačiau kai purvas yra mažas (<0,1um), jį sunkiau pašalinti.
B ： Elektrostatinis sukibimas
Elektrostatinis sukibimas daugiausia pasireiškia įkrautų nešvarumų dalelių veikimu ant priešingai įkrautų objektų. Dauguma pluoštinių objektų yra neigiamai įkraunami vandenyje ir juos lengvai prižiūri tam tikri teigiamai įkrauta nešvarumai, pavyzdžiui, kalkių tipai. Kai kurie nešvarumai, nors ir neigiamai įkrauti, pavyzdžiui, anglies juodos dalelės vandeniniuose tirpaluose, gali prilipti prie pluoštų per joninius tiltus (jonus tarp daugybės priešingai įkrautų objektų, veikdami kartu su jais panašiu tiltu), suformuotais teigiamų jonų vandenyje (pvz., CA2+ ， mg2+ ir kt.).
Elektrostatinis veikimas yra stipresnis nei paprastas mechaninis veikimas, todėl purvo pašalinimas yra gana sunkus.
② Cheminis sukibimas
Cheminis adhezija reiškia nešvarumų, veikiančių ant objekto, reiškinį per cheminius ar vandenilio ryšius. Pavyzdžiui, poliariniai kietas nešvarumai, baltymai, rūdys ir kitas adhezija ant skaidulų elementų, pluoštuose yra karboksilo, hidroksilo, amido ir kitų grupių, šias grupes ir riebius nešvarumus riebias rūgštis, riebus alkoholius lengva sudaryti vandenilio ryšiai. Cheminės jėgos paprastai yra stiprios, todėl nešvarumai yra tvirčiau surišti į objektą. Šio tipo nešvarumus sunku pašalinti įprastais metodais ir jiems reikia specialių metodų.
Nešvario sukibimo laipsnis yra susijęs su paties purvo prigimtimi ir objekto, kuriam jis laikomas, prigimtis. Paprastai dalelės lengvai prilimpa prie pluoštinių daiktų. Kuo mažesnė kieto purvo tekstūra, tuo stipresnis sukibimas. Poliariniai nešvarumai ant hidrofilinių daiktų, tokių kaip medvilnė ir stiklas, tvirtai pritvirtina nei nepoliariniai nešvarumai. Nepoliniai nešvarumai prilimpa labiau nei poliariniai nešvarumai, tokie kaip poliariniai riebalai, dulkės ir molius, ir yra mažiau lengvai pašalinami ir išvalyti.
(3) nešvarumų pašalinimo mechanizmas
Skalbimo tikslas yra pašalinti nešvarumus. Tam tikros temperatūros terpėje (daugiausia vandens). Naudojant įvairius fizinius ir cheminius ploviklio poveikius, kad susilpnintumėte arba pašalintumėte nešvarumų ir nuplautų daiktų poveikį, veikiant tam tikras mechanines jėgas (pvz., Rankų trinimas, skalbimo mašinos sujaudinimas, vandens poveikis), kad nešvarumai ir nuplauti daiktai iš dezaktyvavimo tikslo.
① Skystų nešvarumų mechanizmas
A ： Drėkinimas
Skystas nešvarumai dažniausiai yra aliejaus pagrindu. Aliejus dažo daugiausiai pluoštinių daiktų ir daugiau ar mažiau plinta kaip aliejinė plėvelė ant pluoštinės medžiagos paviršiaus. Pirmasis skalbimo veiksmo žingsnis yra paviršiaus drėkinimas skalbimo skysčiu. Iliustracijos dėlei pluošto paviršius gali būti laikomas lygiu kietu paviršiumi.
B: Naftos atskyrimas - garbanojimo mechanizmas
Antrasis skalbimo veiksmo žingsnis yra alyvos ir riebalų pašalinimas, skysto nešvarumų pašalinimas pasiekiamas tam tikru rišimu. Skystas nešvarumai iš pradžių egzistavo ant paviršiaus esančios sklaidos naftos plėvelės pavidalu, o skalbimo skysčio drėkinamojo efekto preferencinis poveikis kietajam paviršiui (ty pluošto paviršiui), jis buvo suskirstytas į aliejaus karoliukus žingsnis po žingsnio, kurį pakeitė skalbimo skystis ir galiausiai paliko paviršių tam tikromis išorinėmis jėgomis.
② Kietojo nešvarumų pašalinimo mechanizmas
Skystų nešvarumų pašalinimas daugiausia atliekamas dėl preferencinio purvo nešiklio drėkinimo skalbimo tirpalu, tuo tarpu kietų nešvarumų pašalinimo mechanizmas skiriasi, kai skalbimo procesas daugiausia susijęs su purvo masės ir jo nešiklio paviršiaus drėkinimu skalbimo tirpalu. Dėl paviršiaus aktyviųjų medžiagų adsorbcijos ant kieto purvo ir jo nešiklio paviršiaus, purvo ir paviršiaus sąveika sumažėja, o purvo masės sukibimo stipris ant paviršiaus sumažėja, todėl purvo masė lengvai pašalinama iš nešiklio paviršiaus.
Be to, paviršiaus aktyviųjų medžiagų, ypač joninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų, adsorbcija kietojo nešvarumų paviršiuje ir jo nešiklio paviršiuje gali padidinti kietojo nešvarumų ir jo nešiklio paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršių, o tai labiau palankiai pašalina nešvarumus. Kietieji arba paprastai pluoštiniai paviršiai paprastai yra neigiamai įkrauti vandeninėje terpėje, todėl gali sudaryti difuzinius dvigubus elektroninius sluoksnius ant purvo masių ar kietų paviršių. Dėl homogeninių krūvių atstumimo susilpnėja purvo dalelių sukibimas vandenyje prie kieto paviršiaus. Kai pridedama anijoninė paviršiaus aktyvioji medžiaga, nes ji gali tuo pačiu metu padidinti neigiamą purvo dalelės ir kietojo paviršiaus neigiamą paviršiaus potencialą, o atstumimas tarp jų yra labiau sustiprintas, dalelės sukibimo stipris yra labiau sumažėjęs, o purvą lengviau pašalinti.
Nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos yra adsorbuojamos ant paprastai įkrautų kietų paviršių ir, nors jos reikšmingai nekeičia sąsajos potencialo, adsorbuotos nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos paprastai sudaro tam tikrą adsorbuoto sluoksnio storią ant paviršiaus, kuris padeda užkirsti kelią purvo pertvarkymui.
Katijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų atveju jų adsorbcija sumažina arba pašalina neigiamą purvo masės ir jo nešiklio paviršiaus paviršiaus potencialą, o tai sumažina atstumimą tarp nešvarumų ir paviršiaus, todėl nėra palanki nešvarumų pašalinimui; Be to, po adsorbcijos kietajame paviršiuje katijoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos linkusios paversti kietą paviršiaus hidrofobinį, todėl nėra palankios paviršiaus drėkinimui ir todėl plauti.
③ Specialaus dirvožemio pašalinimas
Baltymų, krakmolo, žmonių sekrecijos, vaisių sultys, arbatos sultys ir kiti tokie nešvarumai yra sunku pašalinti naudojant normalias paviršiaus aktyviosios medžiagos ir reikalingas specialus gydymas.
Baltymų dėmės, tokios kaip grietinėlės, kiaušiniai, kraujas, pienas ir odos ekskrementai, linkę koagituoti į pluoštus ir degeneraciją bei sustiprėti. Baltymų nešvarumus galima pašalinti naudojant proteazes. Fermento proteazė sugriauna purvo baltymus į vandenyje tirpias aminorūgštis arba oligopeptidus.
Krakmolo dėmės daugiausia gaunamos iš maisto produktų, kiti, tokie kaip padažas, klijai ir kt. Amilazė turi katalizinį poveikį krakmolo dėmių hidrolizei, todėl krakmolas suskaido į cukrų.
Lipazė katalizuoja trigliceridų skilimą, kurį sunku pašalinti normaliais metodais, tokiais kaip riebalų ir valgomųjų aliejų, ir suskaido juos į tirpią glicerolį ir riebalų rūgštis.
Kai kurias spalvotas dėmes iš vaisių sulčių, arbatos sulčių, dažų, lūpų dažų ir kt. Dažnai sunku kruopščiai valyti net ir po pakartotinio skalbimo. Šias dėmes galima pašalinti redokso reakcija su oksiduojančiu ar redukuojančiu agentu, tokiu kaip baliklis, kuris sunaikina spalvą sukuriančių ar spalvų ir spalvotų aspektų grupių struktūrą ir skaido jas į mažesnius vandenyje tirpius komponentus.
（4） Dėmesio pašalinimo mechanizmas sauso valymo mechanizmas
Aukščiau pateikta dalis iš tikrųjų yra skirta vandeniui kaip skalbimo terpė. Tiesą sakant, dėl įvairių drabužių ir konstrukcijos rūšių kai kurie drabužiai, naudojantys vandens plovimą, nėra patogu ar nelengva plauti švarų, kai kuriuos drabužius po skalbimo ir net deformacijos, išblukimo ir pan., Pvz.: Dauguma natūralių pluoštų sugeria vandenį ir lengvai išsipučia, ir sausas ir lengvai susitraukiančias, taigi po skalbimo bus deformuota; Plaunant vilnos produktus taip pat dažnai atrodo susitraukimo reiškinys, kai kuriuos vilnonius produktus su vandens plovimu taip pat lengva sulieti, spalvų keitimas; Kai kurie šilko rankos jausmai po skalbimo pasidaro blogiau ir praranda blizgesį. Šiems drabužiams dažnai naudojamas sauso valymo būdas. Vadinamasis sausas valymas paprastai reiškia skalbimo metodą organiniuose tirpikliuose, ypač ne poliniuose tirpikliuose.
Sausas valymas yra švelnesnė skalbimo forma nei vandens plovimas. Kadangi cheminiam valymui nereikia daug mechaninio veiksmo, jis nesukelia žalos, raukšles ir deformacijos drabužiams, o sauso valymo agentai, skirtingai nei vanduo, retai sukelia plėtrą ir susitraukimą. Kol technologija tinkamai tvarkoma, drabužius galima valyti sausai be iškraipymų, spalvų išblukimo ir ilgesnio aptarnavimo tarnavimo laiko.
Kalbant apie sausą valymą, yra trys plačios nešvarumų rūšys.
①Oilyje tirpus purvo aliejuje tirpus nešvarumus įeina visų rūšių aliejus ir tepalas, kuris yra skystas arba riebus ir gali būti ištirpintas sauso valymo tirpikliuose.
② vandenyje tirpus vandenyje tirpus nešvarumus, tirpūs vandeniniuose tirpaluose, bet ne sauso valymo agentuose, yra adsorbuojamas ant drabužių vandeninėje būsenoje, vanduo išgaruoja po granuliuotų kietųjų medžiagų nusodinimo, tokių kaip neorganinės druskos, baltymai, baltymai ir kt.
③OIL ir Vandenyje netirpus nešvarumų aliejus ir netirpūs vandens nešvarumai nėra nei tirpūs vandenyje, nei tirpūs sauso valymo tirpikliuose, tokiuose kaip anglies juodaodžiai, įvairių metalų ir oksidų silikatai, ir kt.
Dėl skirtingo įvairių rūšių nešvarumų pobūdžio yra įvairių būdų, kaip pašalinti nešvarumus sauso valymo procese. Naftos tirpūs dirvožemiai, tokie kaip gyvūniniai ir augaliniai aliejai, mineraliniai aliejai ir tepalai, lengvai tirpsta organiniuose tirpikliuose ir gali būti lengviau pašalinti sausai valant. Puikus sausai valančių tirpiklių tirpumas aliejams ir tepalams iš esmės gaunamas iš van der Walls jėgų tarp molekulių.
Norint pašalinti vandenyje tirpius nešvarumus, tokius kaip neorganinės druskos, cukraus, baltymų ir prakaito, į sausą valymo priemonę taip pat reikia įpilti reikiamo vandens kiekio, kitaip vandenyje tirpūs nešvarumai sunku pašalinti iš drabužių. Tačiau vandenį sunku ištirpinti sausame valyme, todėl norint padidinti vandens kiekį, taip pat turite pridėti paviršiaus aktyviosios medžiagos. Vandens buvimas sausame valymo agente gali padaryti purvo ir drabužių hidratuotą paviršių, kad būtų lengva sąveikauti su poliarinėmis paviršiaus aktyviųjų medžiagų grupėmis, kurios palankiai vertina paviršiaus aktyviųjų medžiagų adsorbciją ant paviršiaus. Be to, kai paviršiaus aktyviosios medžiagos sudaro miceles, vandenyje tirpūs nešvarumai ir vanduo gali būti tirpinti į miceles. Be to, kad padidėja sausai valymo tirpiklio vandens kiekis, paviršiaus aktyviosios medžiagos taip pat gali atlikti svarbų vaidmenį užkertant kelią nešvarumų pakartotiniam nusistatymui, kad padidintų nukenksminimo efektą.
Norint pašalinti vandenyje tirpius nešvarumus, būtina nedaug vandens, tačiau per daug vandens gali sukelti iškraipymą ir raukšlėti kai kuriuose drabužiuose, todėl vandens valymo priemonėje vandens kiekis turi būti vidutinio sunkumo.
Nešvarumai, kurie nėra nei vandenyje, nei aliejuje tirpios, kietos dalelės, tokios kaip pelenai, purvas, žemė ir anglies juoda spalva, paprastai prie drabužio pritvirtinamos elektrostatinėmis jėgomis arba kartu su aliejumi. Vykdant sausą valymą, tirpiklio srautas, poveikis gali padaryti nešvarumų elektrostatinę jėgą, o sauso valymo agentas gali ištirpinti aliejų, kad aliejaus ir nešvarumų derinys ir pritvirtintas prie kietųjų dalelių drabužių, kad būtų galima išjungti kietąsias daleles, kad būtų galima išsklaidyti, kad būtų galima išsklaidyti, kad būtų išvengta jos, kad būtų galima išvengti jo, kad būtų galima nustatyti, kad jie būtų statūs.
（5） Veiksmai, turintys įtakos skalbimo veiksmui
Kryptinė paviršiaus aktyviųjų medžiagų adsorbcija sąsajoje ir paviršiaus (sąsajos) įtempimo redukcija yra pagrindiniai veiksniai pašalinant skystą ar kietą nešvarumus. Tačiau skalbimo procesas yra sudėtingas, o skalbimo efektui, net turint tą patį ploviklio tipą, turi įtakos daugelis kitų veiksnių. Šie veiksniai apima ploviklio koncentraciją, temperatūrą, nešvarumų pobūdį, pluošto tipą ir audinio struktūrą.
① Paviršinės medžiagos koncentracija
Sprendimo paviršiaus aktyviųjų medžiagų micelės vaidina svarbų vaidmenį skalbimo procese. Kai koncentracija pasiekia kritinę micelių koncentraciją (CMC), skalbimo efektas smarkiai padidėja. Todėl ploviklių koncentracija tirpiklyje turėtų būti didesnė už CMC vertę, kad būtų geras plovimo poveikis. Tačiau kai paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracija yra didesnė nei CMC vertė, padidėjęs skalbimo efekto padidėjimas nėra akivaizdus ir nereikia per daug padidinti paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracijos.
Nuimant aliejų tirpinant, tirpinimo efektas padidėja didėjant paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracijai, net kai koncentracija viršija CMC. Šiuo metu patartina naudoti ploviklį vietiniu centralizuotai. Pvz., Jei ant rankogalių ir drabužio apykaklės yra daug nešvarumų, skalbimo metu galima tepti ploviklio sluoksnį, kad padidėtų paviršiaus aktyviosios medžiagos tirpalas aliejui.
②Temperatūra daro labai didelę įtaką nukenksminimo veiksmams. Apskritai, padidinus temperatūrą palengvina nešvarumų pašalinimą, tačiau kartais per aukšta temperatūra taip pat gali sukelti trūkumų.
Temperatūros padidėjimas palengvina nešvarumų difuziją, kietas tepalas lengvai emulsuojamas aukštesnėje nei jo lydymosi taške, o pluoštai padidėja patinimas dėl padidėjusio temperatūros, o visa tai palengvina nešvarumų pašalinimą. Tačiau kompaktiškiems audiniams mikrogapai tarp pluoštų sumažėja, kai pluoštai plečiasi, o tai kenkia nešvarumui pašalinti.
Temperatūros pokyčiai taip pat turi įtakos paviršiaus aktyviųjų medžiagų tirpumui, CMC vertei ir micelio dydžiui, taigi daro įtaką skalbimo efektui. Impatyvinės paviršiaus aktyviųjų medžiagų tirpumas su ilgomis anglies grandinėmis yra žemas esant žemai temperatūrai, o kartais tirpumas yra dar mažesnis nei CMC vertė, todėl skalbimo temperatūra turėtų būti tinkamai pakelta. Temperatūros poveikis CMC vertei ir micelių dydžiui skiriasi joninėms ir nejoninėms paviršiaus aktyviosioms medžiagoms. Joninėms paviršiaus aktyviosioms medžiagoms temperatūros padidėjimas paprastai padidina CMC vertę ir sumažina micelio dydį, o tai reiškia, kad paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracija skalbimo tirpale turėtų būti padidinta. Dėl nejoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų padidėjus temperatūrai, CMC vertė sumažėja ir žymiai padidėja micelių tūris, todėl akivaizdu, kad tinkamas temperatūros padidėjimas padės nejoninei paviršiaus aktyviojoje medžiagoje paveikti savo paviršiaus aktyvųjį poveikį. Tačiau temperatūra neturėtų viršyti debesies taško.
Trumpai tariant, optimali skalbimo temperatūra priklauso nuo ploviklio kompozicijos ir plaunamo objekto. Kai kurie plovikliai turi gerą ploviklio poveikį kambario temperatūroje, o kiti - daug kitokio plovimo tarp šalčio ir karšto skalbimo.
③ putos
Įprasta supainioti putplasčio galią su skalbimo efektu, manant, kad plovikliai, turintys didelę putplasčio galią, turi gerą skalbimo efektą. Tyrimai parodė, kad tarp skalbimo efekto ir putų kiekio nėra tiesioginio ryšio. Pvz., Plauti mažai putojančių ploviklių yra ne mažiau efektyvus nei plovimas dideliais putplasčio plovikliais.
Nors putos nėra tiesiogiai susijusios su skalbimu, yra atvejų, kai tai padeda pašalinti nešvarumus, pavyzdžiui, plaunant indus rankomis. Kai šveisdami kilimus, putos taip pat gali atimti dulkes ir kitas kietas purvo daleles, kilimo purvas sudaro didelę dalį dulkių, todėl kilimų valymo agentai turėtų turėti tam tikrą putojimą.
Putotos galia taip pat yra svarbi šampūnams, kai skysčio pagamintos smulkios putos šampūno ar maudymosi metu plaukai jaučiasi sutepti ir patogūs.
④ Tekstilės pluoštų veislės ir fizinės savybės
Be pluoštų cheminės struktūros, kuri daro įtaką purvo sukibimui ir pašalinimui, pluoštų atsiradimas ir verpalų bei audinių organizavimas daro įtaką nešvarumų pašalinimui.
Vilnos pluoštų svarstyklės ir išlenktos plokščios medvilnės pluoštų juostelės labiau kaupia nešvarumus nei lygias pluoštus. Pavyzdžiui, anglies juodai dažytos ant celiuliozės plėvelės (viskozės plėvelės) lengva pašalinti, o anglies juoda spalva, dažytą ant medvilninių audinių, sunku nuplauti. Kitas pavyzdys yra tas, kad iš poliesterio pagaminti trumpo pluošto audiniai yra labiau linkę kauptis naftos dėmėmis nei ilgo pluošto audiniai, o aliejaus dėmes ant trumpo pluošto audinių taip pat sunkiau pašalinti nei aliejaus dėmes ant ilgo pluošto audinių.
Sandariai susukę verpalai ir aptempti audiniai, dėl mažo tarpo tarp pluoštų, gali atsispirti purvo invazijai, tačiau tas pats taip pat gali užkirsti kelią skalbimo skysčiui pašalinti vidinį nešvarumus, todėl įtempti audiniai pradeda priešintis purvai, tačiau, kai juos nudažyti, taip pat yra sunkiau.
⑤ Vandens kietumas
Ca2+, Mg2+ ir kitų metalų jonų koncentracija vandenyje daro didelę įtaką skalbimo efektui, ypač kai anijoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos susiduria su Ca2+ ir Mg2+ jonais, sudarančiais kalcio ir magnio druskas, kurios yra mažiau tirpios ir sumažins jo skultūrą. Kietame vandenyje, net jei paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracija yra didelė, plaunėjimas vis tiek yra daug blogesnis nei distiliavimo metu. Kad paviršiaus aktyvioji medžiaga turėtų geriausią plovimo efektą, Ca2+ jonų koncentracija vandenyje turėtų būti sumažinta iki 1 x 10–6 mol/L (CACO3 iki 0,1 mg/L) ar mažiau. Tam reikia pridėti įvairių minkštiklių į ploviklį.
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 25 d