Pagrindiniai mūsų produktai: amino silikonas, blokuoja silikoną, hidrofilinį silikoną, visą jų silikono emulsiją, drėkinantį trinimo greitį gerinimas, vandens repelentas (be fluoro, anglies 6, anglies 8), DEMIN skalbimo chemikalai (ABS, fermentas, „Spandex Protector“, „Manganese Remover“), daugiau detalių.
9 pagrindiniai paviršiaus aktyviųjų medžiagų ir dažymo gamyklų santykiai
01 paviršiaus įtempimas
Jėga, veikianti siekiant susitarti dėl skysčio paviršiaus ilgio vienetui, yra vadinama paviršiaus įtempiu, matuojant N · M⁻antu.
02 paviršiaus aktyvumas ir paviršiaus aktyviosios medžiagos
Nuosavybė, kuri sumažina tirpiklio paviršiaus įtempimą, yra vadinama paviršiaus aktyvumu, o medžiagos, turinčios šią savybę, yra vadinamos paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis. Paviršinės medžiagos yra paviršiaus aktyvios medžiagos, kurios gali sudaryti agregatus vandeniniuose tirpaluose, tokiuose kaip micelės, ir pasižymi dideliu paviršiaus aktyvumu, taip pat tokiomis funkcijomis kaip drėkinimas, emulsija, putplastis ir plovimas.
03 paviršiaus aktyviųjų medžiagų molekulinės struktūros charakteristikos
Paviršinės medžiagos yra organiniai junginiai, turintys specialias struktūras ir savybes; Jie gali žymiai pakeisti sąsajos įtempimą tarp dviejų fazių arba skysčių paviršiaus įtempimo (paprastai vandens), pasižyminčias tokiomis savybėmis kaip drėkinimas, putplastis, emulsija ir plovimas. Struktūriškai paviršiaus aktyviosios medžiagos turi bendrą bruožą, kai jų molekulėse yra dviejų skirtingų tipų grupių: vienas galas turi ilgos grandinės nepolinę grupę, tirpią aliejuje, bet netirpsta vandenyje, žinomu kaip hidrofobinė grupė. Ši hidrofobinė grupė paprastai yra ilgos grandinės angliavandenilių, nors kartais ją gali sudaryti organiniai fluoridai, organiniai siliconai, organiniai fosfinai ar organotino grandinės. Kitas galas turi vandenyje tirpią grupę, vadinamą hidrofiline grupe. Hidrofilinė grupė turi turėti pakankamai hidrofiliškumo, kad užtikrintų, jog visa paviršiaus aktyvioji medžiaga gali ištirpinti vandenyje ir turėti būtiną tirpumą. Kadangi paviršiaus aktyviosios medžiagos turi ir hidrofilinių, ir hidrofobinių grupių, jos gali ištirpinti bent vienoje skystos terpės fazėje. Šis dvigubo aktyvumo aktyvumo pobūdis yra vadinamas amfifiliškumu.
04 paviršiaus aktyviųjų medžiagų tipai
Paviršinės medžiagos yra amfifilinės molekulės, turinčios hidrofobines ir hidrofilines grupes. Hidrofobinę grupę paprastai sudaro ilgų grandinių angliavandeniliai, tokie kaip tiesios grandinės alkanai (C8-C20), šakotos alkanai (C8-C20) arba alkilbenzenai (alkilo anglies atomo skaičius 8–16). Hidrofobinių grupių skirtumai daugiausia atsiranda dėl anglies grandinių struktūrinių pokyčių. Tačiau hidrofilinių grupių įvairovė yra daug didesnė, todėl paviršiaus aktyviųjų medžiagų savybės yra susijusios ne tik su hidrofobinės grupės dydžiu ir forma, bet ir daugiausia su hidrofiline grupe. Paviršinio aktyvumo medžiagos gali būti klasifikuojamos atsižvelgiant į hidrofilinės grupės struktūrą, pirmiausia pagal tai, ar tai yra joninė, padalijant jas į anijoninę, katijoninę, nejoninę, zwitterioninę ir kitus specialius paviršiaus aktyviosios medžiagos rūšis.
05 paviršiaus aktyviosios medžiagos sprendimų savybės
①adsorbcija sąsajoje
Paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulės turi ir hidrofilinių, ir hidrofobinių grupių. Vanduo, būdamas stiprus poliarinis skystis, kai paviršiaus aktyviosios medžiagos ištirpsta jame, vadovaujasi „panašaus poliškumo principu, traukiančiu viena kitą; skirtingi poliškumai atstumia vienas kitą“. Jos hidrofilinė grupė sąveikauja su vandeniu, todėl ji yra tirpi, o hidrofobinė grupė atslūgsta iš vandens ir išeina iš vandens fazės, todėl paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulės (arba jonai) adsorbuoja sąsajų sluoksnį ir taip sumažina tarpo tarpo tarpo įtampą tarp dviejų fazių. Kuo daugiau paviršiaus aktyviųjų molekulių (arba jonų), kurie adsorbuoja sąsajoje, tuo didesnis sąsajos įtempimo sumažėjimas.
② Adsorbuotų plėvelių savybės
Adsorbuotos plėvelės paviršiaus slėgis: paviršiaus aktyviosios medžiagos sudaro adsorbuotas plėveles dujų ir skysčių sąsajoje. Pvz., Padėję be trinties slankiojančios plūdės skysčio sąsajoje, jis sukels spaudimą prie plūdės, kai plėvelė bus stumiama išilgai skysčio paviršiaus. Šis slėgis vadinamas paviršiaus slėgiu.
Paviršiaus klampumas: Kaip ir paviršiaus slėgis, paviršiaus klampumas yra savybė, kurią parodo netirpios molekulinės plėvelės. Sustabdydamas platinos žiedą ant smulkios metalinės vielos taip, kad jis paliestų vandens paviršių rezervuare, pasukdamas platinos žiedą, parodo atsparumą dėl vandens klampos. Stebėtos amplitudės skilimas gali išmatuoti paviršiaus klampumą; Gryno vandens ir paviršiaus plėvelės skilimo greičio skirtumas suteikia paviršiaus plėvelės klampumą. Paviršiaus klampumas yra glaudžiai susijęs su filmo tvirtumu; Kadangi adsorbuotose plėvelėse yra paviršiaus slėgio ir klampos, jos būtinai turi elastingumą. Kuo didesnis adsorbuotos plėvelės paviršiaus slėgis ir klampumas, tuo didesnis jos elastinis modulis.
③ Micelių susidarymas
Paviršiaus aktyviųjų medžiagų elgesys praskiestuose tirpaluose pakenkia idealioms sprendimo norms. Paviršinio paviršiaus aktyviosios medžiagos kiekis, adsorbuotas tirpalo paviršiuje, padidėja, nes tirpalo koncentracija padidėja, kol pasiekiama tam tikra koncentracija, po kurios adsorbcija dar labiau nepadidėja. Šiuo metu paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulės yra atsitiktinai išsklaidytos arba egzistuoja modeliuojamu būdu. Tiek praktiniai, tiek teoriniai įrodymai rodo, kad jie sudaro agregatus tirpale, vadinamos micelės. Mažiausia koncentracija, kuria paviršiaus aktyviosios medžiagos pradeda formuoti miceles, yra vadinama kritine micelių koncentracija (CMC).
06 Hidrofilinė-lipofilinė balanso vertė (HLB)
HLB, trumpas hidrofilų-lipofilo pusiausvyrai, rodo pusiausvyrą tarp hidrofilinių ir lipofilinių grupių paviršiaus aktyviosios medžiagos. Didesnė HLB reikšmė rodo stiprų hidrofiliškumą ir silpną lipofiliškumą, o priešingai - žemoms HLB vertėms.
① HLB reikšmių specifikacija **:HLB vertė yra santykinė; Todėl, norint nustatyti HLB vertes, nehidrofilinės medžiagos, tokios kaip parafinas, standartas yra HLB = 0, tuo tarpu natrio dodecilsulfatas, turintis stiprų vandens tirpumą, yra priskiriamas HLB = 40. Taigi HLB vertės paprastai yra mažesnės nei 10 ir 40. Todėl lipimo taškas tarp lipofiliškumo ir hidrofiliškumo yra apie 10. Galimas paviršiaus aktyviųjų medžiagų naudojimas gali būti apytiksliai nustatytas iš jų HLB verčių.
HLB | Paraiškos | HLB | Paraiškos |
1,5 ~ 3 | W/o tipas „DefoAming Agents“ | 8 ~ 18 | O/W tipo emulsikliai |
3.5 ~ 6 | W/O tipo emulsikliai | 13 ~ 15 | Plovikliai |
7 ~ 9 | Drėkinantys agentai | 15 ~ 18 | Tirpikliai |
Remiantis lentele, paviršiaus aktyviosios medžiagos, tinkančios naudoti kaip aliejaus vandenyje esantys emulsiklių, HLB vertė yra nuo 3,5 iki 6, tuo tarpu vandenyje esantiems emulsikliams, esantiems vandens aliejuje, sumažėja nuo 8 iki 18.
② HLB verčių nustatymas (praleistas).
07 emulsija ir tirpinimas
Emulsija yra sistema, suformuota, kai vienas nesimaišomas skystis išsisklaido kitoje smulkių dalelių pavidalu (lašeliais ar skystaisiais kristalais). Emulsiklis, kuris yra paviršiaus aktyviosios medžiagos rūšis, yra būtinas norint stabilizuoti šią termodinamiškai nestabilią sistemą, sumažinant sąsajos energiją. Emulsijos lašelių formoje esanti fazė vadinama dispersine faze (arba vidine faze), o fazė, sudaranti ištisinį sluoksnį, vadinama dispersijos terpe (arba išorine faze).
① emulsikliai ir emulsijos
Įprastas emulsijas dažnai sudaro viena fazė kaip vanduo ar vandeninis tirpalas, o kita - kaip organinė medžiaga, pavyzdžiui, aliejai ar vaškai. Priklausomai nuo jų dispersijos, emulsijos gali būti klasifikuojamos kaip aliejaus vandenyje (w/o), kur aliejus išsisklaido vandenyje, arba aliejaus vandenyje (O/W), kur vanduo skleidžiamas aliejuje. Be to, gali egzistuoti sudėtingos emulsijos, tokios kaip W/O/W arba O/W/O. Emulsikliai stabilizuoja emulsijas mažindami sąsajos įtempimą ir sudarydami monomolekulines membranas. Emulsikatorius turi adsorbuoti arba kauptis sąsajoje, kad sumažintų sąsajos įtempimą ir išrašytų krūvius lašeliams, generuojant elektrostatinę atstūmimą arba sudaro didelio klampumo apsauginę plėvelę aplink daleles. Taigi medžiagos, naudojamos kaip emulsikliai, turi turėti amfifilinių grupių, kurias gali suteikti paviršiaus aktyviosios medžiagos.
② Emulsijos paruošimo metodai ir veiksniai, darantys įtaką stabilumui
Emulsijoms paruošti yra du pagrindiniai metodai: mechaniniai metodai išsklaido skysčius į mažas daleles kitame skystyje, o antrasis metodas apima ištirpinančius skysčius molekuline pavidalu kitoje ir priverčia juos tinkamai sujungti. Emulsijos stabilumas reiškia jos sugebėjimą atsispirti dalelių agregacijai, lemiančiai fazių atskyrimą. Emulsijos yra termodinamiškai nestabilios sistemos, turinčios didesnę laisvą energiją, taigi jų stabilumas atspindi laiką, reikalingą pusiausvyrai pasiekti, ty laiką, kurio reikia skysčiui atskirti nuo emulsijos. Kai sąsajų plėvelėje yra riebiųjų alkoholių, riebalų rūgščių ir riebiųjų aminų, membranos stiprumas žymiai padidėja, nes polinės organinės molekulės sudaro kompleksus adsorbuotame sluoksnyje, sustiprinant tarpfazinę membraną.
Emulsikliai, sudaryti iš dviejų ar daugiau paviršiaus aktyviųjų medžiagų, yra vadinami mišriais emulsikliais. Mišrios emulsikliai adsorbuoja vandens aliejaus sąsajoje, o molekulinė sąveika gali sudaryti kompleksus, kurie žymiai sumažina sąsajos įtempimą, padidindama adsorbato kiekį ir sudaro tankesnes, stipresnes sąsajų membranas.
Elektros įkrautos lašeliai ypač daro įtaką emulsijų stabilumui. Stabiliose emulsijose lašeliai paprastai turi elektros krūvį. Kai naudojami joniniai emulsikliai, joninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų hidrofobinis galas yra įtrauktas į alyvos fazę, o hidrofilinė galas išlieka vandens fazėje ir perduoda krūvį lašeliams. Kaip ir krūviai tarp lašelių sukelia atstūmimą ir užkirstų kelią susiliejimui, o tai padidina stabilumą. Taigi, kuo didesnė emulsiklių jonų koncentracija, adsorbuota ant lašelių, tuo didesnis jų krūvis ir didesnis emulsijos stabilumas.
Dispersijos terpės klampumas taip pat turi įtakos emulsijos stabilumui. Paprastai aukštesnės klampos terpės pagerina stabilumą, nes jos stipresnis kliudo Browno lašelių judesius, sulėtindamos susidūrimų tikimybę. Didelės molekulinės masės medžiagos, kurios ištirpsta emulsijoje, gali padidinti vidutinio klampumą ir stabilumą. Be to, didelės molekulinės masės medžiagos gali sudaryti tvirtas tarpfazines membranas, dar labiau stabilizuodamos emulsiją. Kai kuriais atvejais kietų miltelių pridėjimas gali taip pat stabilizuoti emulsijas. Jei kietos dalelės yra visiškai sudrėkintos vandeniu ir gali būti sudrėkintos aliejaus, jos bus laikomos vandens aliejaus sąsajoje. Kietieji milteliai stabilizuoja emulsiją, sustiprindami plėvelę, kai jie suskirstomi į sąsają, panašiai kaip adsorbuotos paviršiaus aktyviosios medžiagos.
Paviršinės medžiagos gali žymiai sustiprinti organinių junginių, kurie tirpime susidarė tirpale, tirpumas vandenyje, tirpumas vandenyje. Šiuo metu sprendimas atrodo aiškus, ir ši galimybė vadinama tirpinimu. Paviršinės medžiagos, kurios gali skatinti tirpumą, yra vadinamos tirpikliais, o tirpinti organiniai junginiai yra vadinami tirpiais.
08 putos
Putos vaidina lemiamą vaidmenį skalbiant procesus. Putos nurodo dispersinę dujų, išsklaidytų skysčio ar kietos medžiagos, sistemą, kurios dujos yra išsklaidytos fazės ir skysčio arba kietos kaip dispersinės terpės, vadinamos skystos putplasčio ar kietos putplasčio, tokios kaip putplasčio plastikai, putplasčio stiklas ir putplasčio betonas.
(1) putų susidarymas
Terminas putos reiškia oro burbuliukų kolekciją, atskirtą skystų plėvelių. Dėl didelio tankio skirtumo tarp dujų (išsklaidytos fazės) ir skysčio (dispersinės terpės) ir mažo skysčio klampumo, dujų burbuliukai greitai pakyla į paviršių. Putų susidarymas apima didelį dujų kiekį į skystį; Tada burbuliukai greitai grįžta į paviršių, sukurdami oro burbuliukų, atskirtų minimalią skystą plėvelę, užpildą. Putos pasižymi dviem skiriamosiomis morfologinėmis savybėmis: pirma, dujų burbuliukai dažnai įgauna daugiakampę formą, nes plona skysta plėvelė burbuliukų sankryžoje yra plonesni, galiausiai sukelia burbulo plyšimą. Antra, gryni skysčiai negali sudaryti stabilių putų; Norėdami sukurti putas, turi būti bent du komponentai. Paviršinio aktyvumo tirpalas yra tipiška putų formavimo sistema, kurios putplasčio talpa yra susieta su kitomis jo savybėmis. Pavojingai paviršiaus aktyviosios medžiagos, turinčios gerą putplasčio sugebėjimą, vadinamos putplasčio agentais. Nors putplasčio agentai pasižymi geromis putplasčio galimybėmis, jų sukuriamos putos gali neilgai trukti, tai reiškia, kad jų stabilumas nėra garantuojamas. Norint pagerinti putų stabilumą, gali būti pridedamos medžiagos, kurios padidina stabilumą; Jie vadinami stabilizatoriais, kuriuose yra įprasti stabilizatoriai, įskaitant laurilo dietanolaminą ir dodecilo dimetilo amino oksidus.
(2) putplasčio stabilumas
Putos yra termodinamiškai nestabili sistema; Dėl natūralios progreso plyšimas lemia, todėl sumažėja bendras skysčio paviršiaus plotas ir sumažina laisvą energiją. DefoAming procesas apima laipsnišką skystos plėvelės, skiriančios dujas, tol, kol įvyks plyšimas. Putų stabilumo laipsniui pirmiausia įtakos turi skysčio drenažo greitis ir skystos plėvelės stiprumas. Įtakingi veiksniai apima:
① Paviršiaus įtempis: Energetinės perspektyvos, apatinio paviršiaus įtempimo palankios putplasčio formavimui, tačiau negarantuoja putų stabilumo. Mažas paviršiaus įtempis rodo mažesnį slėgio diferencialą, dėl kurio lėtesnis skysčio drenažas ir skystos plėvelės sustorėjimas, kuris abu skatina stabilumą.
② Paviršiaus klampumas: Pagrindinis putų stabilumo veiksnys yra skystos plėvelės stiprumas, kurį pirmiausia lemia paviršiaus adsorbcijos plėvelės tvirtumas, išmatuotas paviršiaus klampumu. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad didelio paviršiaus klampumo tirpalai sukelia ilgalaikes putas dėl padidėjusios molekulinės sąveikos adsorbuotoje plėvelėje, kurios žymiai padidina membranos stiprumą.
③ tirpalo klampumas: didesnis klampumas pačiame skystyje sulėtina skysčio nutekėjimą iš membranos, taip pratęsdamas skysčio plėvelės gyvavimo laiką prieš įvykstant plyšimui, padidindamas putplasčio stabilumą.
④ Paviršiaus įtempimo „taisymas“ Veiksmas: paviršiaus aktyviosios medžiagos, adsorbuotos prie membranos, gali neutralizuoti plėvelės paviršiaus išsiplėtimą ar susitraukimą; Tai vadinama remonto veiksmu. Kai paviršiaus aktyviosios medžiagos adsorbuoja skystą plėvelę ir išplėsta jo paviršiaus plotu, tai sumažina paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentraciją paviršiuje ir padidina paviršiaus įtempimą; Priešingai, susitraukimas lemia padidėjusią paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentraciją paviršiuje ir vėliau sumažina paviršiaus įtempimą.
⑤ Dujų difuzija per skystą plėvelę: Dėl kapiliarinio slėgio mažesni burbuliukai paprastai turi didesnį vidinį slėgį, palyginti su didesniais burbulais, todėl dujų difuzija iš mažų burbulų į didesnius, todėl mažų burbuliukų susitraukia ir didesni, o galiausiai sukelia putplasčio griūtį. Nuoseklus paviršiaus aktyviųjų medžiagų taikymas sukuria vienodus, smulkiai paskirstytus burbulus ir slopina defoamavimą. Kai paviršiaus aktyviosios medžiagos yra sandariai supakuotos į skystą plėvelę, trukdo dujų difuzija, todėl padidėja putų stabilumas.
⑥ Paviršiaus krūvio poveikis: Jei putplasčio skysta plėvelė turi tą patį krūvį, abu paviršiai atstumia vienas kitą ir neleis plėvelei retinti ar sulaužyti. Joninės paviršiaus aktyviosios medžiagos gali suteikti šį stabilizuojantį poveikį. Apibendrinant galima pasakyti, kad skystos plėvelės stiprumas yra lemiamas veiksnys, lemiantis putų stabilumą. Paviršiaus aktyviosios medžiagos, veikiančios kaip putplasčio agentai ir stabilizatoriai, turi padaryti glaudžiai supakuotus paviršiaus absorbuotas molekules, nes tai daro didelę įtaką sąsajų molekulinei sąveikai, padidindama pačios paviršiaus plėvelės stiprumą ir taip neleidžiant skysčiams tekėti nuo kaimyninės plėvelės, todėl putų stabilumas tampa labiau pasiekiamas.
(3) putų sunaikinimas
Pagrindinis putplasčio sunaikinimo principas apima sąlygų, sukuriančių putplasčio, keitimą arba stabilizuojančių putplasčio veiksnių pašalinimą, sukeliantį fizinius ir cheminius defoamavimo metodus. Fizinis defoamavimas palaiko putplasčio tirpalo cheminę sudėtį, pakeisdamos tokias sąlygas kaip išoriniai sutrikimai, temperatūra ar slėgio pokyčiai, taip pat ultragarsinis apdorojimas - visi veiksmingi putų pašalinimo metodai. Cheminis defoamavimas reiškia tam tikrų medžiagų, sąveikaujančių su putplasčio agentais, pridėjimą, siekiant sumažinti skystos plėvelės stiprumą putose, mažinant putų stabilumą ir pasiekiant defoamavimą. Tokios medžiagos vadinamos defoameriais, kurių dauguma yra paviršiaus aktyviosios medžiagos. Defoameriai paprastai turi pastebimą sugebėjimą sumažinti paviršiaus įtempimą ir gali lengvai adsorbuoti paviršius. Defoamer tipai yra įvairūs, tačiau paprastai jie yra nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos, su šakotais alkoholiais, riebalų rūgščiais, riebalų rūgščių esteriais, poliamidais, fosfatais ir silikono aliejais, paprastai naudojamais kaip puikūs defoamerai.
(4) putos ir valymas
Putų kiekis tiesiogiai koreliuoja su valymo veiksmingumu; Daugiau putų nereiškia geresnio valymo. Pavyzdžiui, nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos gali sukelti mažiau putų nei muilas, tačiau jos gali turėti puikias valymo galimybes. Tačiau tam tikromis sąlygomis putos gali padėti pašalinti nešvarumus; Pavyzdžiui, putplasčio iš skalbimo indų padeda nunešti tepalą, o valymo kilimai leidžia putplasčio pašalinti nešvarumus ir kietų teršalų. Be to, putos gali reikšti ploviklio efektyvumą; Per didelis riebalų tepalas dažnai slopina burbulų susidarymą, todėl atsiranda putplasčio trūkumas arba sumažėja esamų putų, o tai rodo mažą ploviklio efektyvumą. Be to, putos gali būti naudojamos kaip skalavimo švaros rodiklis, nes skalavimo vandenyje putų lygis dažnai mažėja esant mažesnei ploviklio koncentracijai.
09 Skalbimo procesas
Apskritai, skalbimas yra nepageidaujamų komponentų pašalinimo iš valymo objekto, kad būtų pasiektas tam tikras tikslas, procesas. Apskritai, skalbimas reiškia nešvarumų pašalinimą iš nešiklio paviršiaus. Skalbimo metu tam tikros cheminės medžiagos (pavyzdžiui, plovikliai) veikia susilpninti ar pašalinti nešvarumų ir nešiklio sąveiką, todėl jungtis tarp nešvarumų ir nešiklio paverčia ryšį tarp nešvarumų ir ploviklio, leidžiančios jų atskyrimui. Atsižvelgiant į tai, kad išvalyti objektai ir nešvarumai, kuriuos reikia pašalinti, gali labai skirtis, skalbimas yra sudėtingas procesas, kurį galima supaprastinti į šiuos santykius:
Vežėjas • Nešvarumai + ploviklis = nešiklis + nešvarumai • ploviklis. Plovimo procesą paprastai galima suskirstyti į du etapus:
1. Nešvarumai yra atskirti nuo nešiklio, atliekant ploviklio veiksmą;
2. Atskirtas purvas yra išsklaidytas ir pakabinamas terpėje. Skalbimo procesas yra grįžtamasis, tai reiškia, kad išsklaidytas ar pakabintas nešvarumai gali perrišti ant išvalyto daikto. Taigi veiksmingiems plovikliams reikia ne tik sugebėjimo atskirti nešvarumus nuo nešiklio, bet ir išsklaidyti bei sustabdyti nešvarumus, neleidžiant jo persikelti.
(1) nešvarumų tipai
Net vienas elementas gali sukaupti įvairių tipų, kompozicijų ir nešvarumų kiekių, atsižvelgiant į jo naudojimo kontekstą. Riebiu nešvarumu daugiausia susideda iš įvairių gyvūnų ir augalų aliejų ir mineralinių aliejų (tokių kaip žalias aliejus, mazutas, anglių degutas ir kt.); Kietas nešvarumus sudaro dalelės, tokios kaip suodžiai, dulkės, rūdis ir anglies juoda. Kalbant apie drabužių nešvarumus, tai gali kilti iš žmonių sekrecijų, tokių kaip prakaitas, sebumas ir kraujas; Su maistu susijusios dėmės, tokios kaip vaisių ar aliejaus dėmės ir pagardai; Kosmetikos likučiai, tokie kaip lūpų dažai ir nagų lakas; Atmosferos teršalai, tokie kaip dūmai, dulkės ir dirvožemis; ir papildomos dėmės, tokios kaip rašalas, arbata ir dažai. Ši nešvarumų įvairovė paprastai gali būti suskirstyta į kietų, skystus ir specialius tipus.
① Kietas nešvarumus: Įprasti pavyzdžiai yra suodžių, purvo ir dulkių dalelės, kurių dauguma paprastai turi krūvius, dažnai neigiamai įkrautus, lengvai laikosi pluoštinių medžiagų. Kietojo nešvarumai paprastai yra mažiau tirpūs vandenyje, tačiau jie gali būti išsklaidyti ir suspenduoti plovikliuose. Dalelės, mažesnės nei 0,1 μm, gali būti ypač sudėtinga pašalinti.
② Skystas purvas: Tai apima riebias medžiagas, tirpias aliejuje, susidedančias iš gyvulinių aliejų, riebalų rūgščių, riebiųjų alkoholių, mineralinių aliejų ir jų oksidų. Nors gyvūnų ir daržovių aliejai bei riebiosios rūgštys gali reaguoti su šarmais, kad susidarytų muilai, riebūs alkoholiai ir mineraliniai aliejai nėra muilinami, tačiau juos gali ištirpinti alkoholiai, eteriai ir organiniai angliavandeniliai, juos galima emulsuoti ir išsklaidyti ploviklių tirpalais. Skystas riebus nešvarumai paprastai tvirtai prilimpa prie pluoštinių medžiagų dėl stiprios sąveikos.
③ Specialus nešvarumai: Ši kategorija susideda iš baltymų, krakmolo, kraujo ir žmonių sekrecijų, tokių kaip prakaitas ir šlapimas, taip pat vaisių ir arbatos sultys. Šios medžiagos dažnai tvirtai jungiasi su pluoštais per cheminę sąveiką, todėl jas sunkiau nuplauti. Įvairių rūšių nešvarumai retai būna savarankiškai, o jie susimaišo ir kartu prilimpa prie paviršių. Dažnai, esant išorinei įtakai, nešvarumai gali oksiduoti, suskaidyti ar suskaidyti, gamindamas naujas nešvarumus.
(2) purvo sukibimas
Dėl tam tikros objekto ir nešvarumų sąveikos nešvarumai priglunda prie tokių medžiagų kaip drabužiai ir oda. Kliūnų jėga tarp nešvarumų ir objekto gali atsirasti dėl fizinio ar cheminio sukibimo.
① Fizinis sukibimas: purvo, pavyzdžiui, suodžių, dulkių ir purvo, sukibimas daugiausia apima silpną fizinę sąveiką. Paprastai tokio tipo nešvarumus galima palyginti lengvai pašalinti dėl silpnesnio jų sukibimo, kuris daugiausia atsiranda dėl mechaninių ar elektrostatinių jėgų.
A: Mechaninis sukibimas **: Paprastai tai reiškia kietą nešvarumus, tokius kaip dulkės ar smėlis, kuris prilimpa mechaninėmis priemonėmis, kurias gana lengva pašalinti, nors mažesnėms dalelėms iki 0,1 μm yra gana sunku išvalyti.
B: elektrostatinis sukibimas **: Tai apima įkrautas purvo daleles, sąveikaujančias su priešingai įkrautomis medžiagomis; Paprastai pluoštinės medžiagos neša neigiamus krūvius, leidžiančias jiems pritraukti teigiamai įkrautus šalininkus, tokius kaip tam tikros druskos. Kai kurios neigiamai įkrautos dalelės vis dar gali kauptis ant šių pluoštų per joninius tiltus, kuriuos suformuoja teigiami jonai tirpale.
② Cheminis sukibimas: Tai reiškia nešvarumus, prilipusius prie objekto per cheminius ryšius. Pavyzdžiui, poliniai kietą nešvarumus ar tokias medžiagas kaip rūdys linkusios tvirtai prilipti dėl cheminių ryšių, suformuotų su funkcinėmis grupėmis, tokiomis kaip karboksilo, hidroksilo ar aminų grupės, esančios pluoštinėse medžiagose. Šios jungtys sukuria stipresnę sąveiką, todėl sunku pašalinti tokius nešvarumus; Norint efektyviai valyti, gali prireikti specialaus gydymo. Nešvarumų sukibimo laipsnis priklauso ir nuo paties nešvarumų savybių, ir su paviršiaus, prie kurio jis prilimpa.
(3) nešvarumų pašalinimo mechanizmai
Skalbimo tikslas yra pašalinti nešvarumus. Tai reiškia, kad galima panaudoti įvairius fizinius ir cheminius ploviklių veiksmus, siekiant susilpninti ar pašalinti sukibimą tarp nešvarumų ir nuplautų daiktų, kuriems padeda mechaninės jėgos (pvz.
① Skystų nešvarumų mechanizmas
A: Drėgnas: Dauguma skystų nešvarumų yra riebus ir linkęs sušlapinti įvairius pluoštinius daiktus, sudarydamas riebią plėvelę per jų paviršius. Pirmasis skalbimo žingsnis yra ploviklio veiksmas, sukeliantis paviršiaus drėkinimą.
B: alyvos pašalinimo sukimosi mechanizmas: Antrasis skysto nešvarumų pašalinimo žingsnis įvyksta per ritininį procesą. Skystas nešvarumai, pasklindantys kaip plėvelė ant paviršiaus, palaipsniui susukamas į lašelius dėl plovimo skysčio preferencinio pluoštinio paviršiaus sudrėkinimo, kurį galiausiai pakeičia skalbimo skystis.
② Kietojo nešvarumų pašalinimo mechanizmas
Skirtingai nuo skysto nešvarumų, kietų nešvarumų pašalinimas priklauso nuo skalbimo skysčio sugebėjimo sudrėkinti tiek nešvarumų daleles, tiek nešiklio medžiagos paviršių. Paviršiaus aktyviųjų medžiagų adsorbcija ant kieto purvo ir nešiklio paviršių sumažina jų sąveikos jėgas ir taip sumažina purvo dalelių sukibimo stiprumą, todėl jas lengviau pašalinti. Be to, paviršiaus aktyviosios medžiagos, ypač joninės paviršiaus aktyviosios medžiagos, gali padidinti kieto nešvarumų ir paviršiaus medžiagos elektrinį potencialą, palengvindamas tolesnį pašalinimą.
Nononinės paviršiaus aktyviosios medžiagos linkusios adsorbuoti paprastai įkrautus kietų paviršių ir gali sudaryti reikšmingą adsorbuotą sluoksnį, dėl kurio sumažėja nešvarumai. Tačiau katijoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos gali sumažinti nešvarumų ir nešiklio paviršiaus elektrinį potencialą, dėl kurio sumažėja atstūmimas ir kliūtys nešvarumai.
③ Specialaus nešvarumų pašalinimas
Tipiški plovikliai gali kovoti su užsispyrusiomis baltymų, krakmolo, kraujo ir kūno sekrecijų dėmėmis. Fermentai, tokie kaip proteazė, gali efektyviai pašalinti baltymų dėmes, suskaidydami baltymus į tirpias aminorūgštis ar peptidus. Panašiai krakmolas gali būti skaidrus cukraus amilaze. Lipazės gali padėti suskaidyti triacilglicerolio priemaišas, kurias dažnai sunku pašalinti įprastomis priemonėmis. Dėmes iš vaisių sulčių, arbatos ar rašalo kartais reikia oksiduojančių medžiagų ar reduktorių, kurie reaguoja su spalvomis sukeliančiomis grupėmis, kad jie skaidytų jas į labiau vandenyje tirpius fragmentus.
(4) sauso valymo mechanizmas
Aukščiau paminėti taškai pirmiausia susiję su plovimu vandeniu. Tačiau dėl audinių įvairovės kai kurios medžiagos gali nelabai reaguoti į vandens plovimą, todėl atsiranda deformacija, spalvų išblukimas ir kt. Daugelis natūralių pluoštų išsiplečia, kai drėgna ir lengvai susitraukia, todėl sukelia nepageidaujamus struktūrinius pokyčius. Taigi šioms tekstilės gaminiams dažnai teikiama pirmenybė cheminiam valymui, paprastai naudojant organinius tirpiklius.
Sausas valymas yra švelnesnis, palyginti su drėgnu skalbimu, nes sumažina mechaninį veiksmą, kuris galėtų sugadinti drabužius. Veiksmingam nešvarumui pašalinti sausame valyme, nešvarumai suskirstomi į tris pagrindinius tipus:
① aliejuje tirpūs nešvarumai: tai apima aliejų ir riebalus, kurie lengvai ištirpsta sauso valymo tirpikliuose.
② Vandenyje tirpūs nešvarumai: Šis tipas gali ištirpinti vandenyje, bet ne sauso valymo tirpikliuose, apimančiuose neorganines druskas, krakmolas ir baltymai, kurie gali kristi, kai vanduo išgaruos.
③ nešvarumai, kurie nėra nei aliejus, nei vandenyje tirpsta: tai apima tokias medžiagas kaip anglies juodos ir metalinės silikatai, kurie neišsijungia nė vienoje terpėje.
Kiekvienam purvo tipui reikalingas skirtingas strategijas, kad būtų galima veiksmingai pašalinti sausą valymą. Aliejus tirpūs nešvarumai metodologiškai pašalinami naudojant organinius tirpiklius dėl puikaus tirpumo nepoliniuose tirpikliuose. Vandeniui tirpių dėmių turi būti tinkamo vandens, nes vanduo yra labai svarbus efektyviam purvo pašalinimui. Deja, kadangi vanduo yra minimalus tirpumas sausame valymo priemonėse, paviršiaus aktyviosios medžiagos dažnai pridedamos, kad būtų galima integruoti vandenį.
Paviršinės medžiagos padidina valymo priemonės vandens pajėgumą ir padeda užtikrinti vandenyje tirpių priemaišų tirpimą micelėse. Be to, paviršiaus aktyviosios medžiagos gali slopinti nešvarumus nuo naujų telkinių formavimo po plovimo, padidindamas valymo efektyvumą. Norint pašalinti šias priemaišas, būtina šiek tiek pridėti vandens, tačiau per didelis kiekis gali sukelti audinio iškraipymą, todėl reikia subalansuoti vandens kiekį sauso valymo tirpaluose.
(5) Veiksniai, darantys įtaką skalbimo veiksmui
Sąlyginių aktyvumo medžiagų adsorbcija ir dėl to sumažėja sąsajos įtempimas, labai svarbu pašalinti skystą ar kietą nešvarumą. Tačiau skalbimas iš prigimties yra sudėtingas, kurį daro įtaką daugybė net panašių ploviklių tipų veiksnių. Šie veiksniai apima ploviklio koncentraciją, temperatūrą, purvo savybes, pluošto tipus ir audinio struktūrą.
① Paviršinės medžiagos koncentracija: Micelės, suformuotos iš paviršiaus aktyviųjų medžiagų, vaidina pagrindinį vaidmenį skalbiant. Skalbimo efektyvumas dramatiškai padidėja, kai koncentracija pralenkia kritinę micelių koncentraciją (CMC), todėl plovikliai turėtų būti naudojami esant didesnei nei CMC koncentracijai, kad būtų galima efektyviai plauti. Tačiau ploviklių koncentracija virš CMC suteikia mažėjančią grąžą, todėl perteklinė koncentracija nereikalinga.
② Temperatūros poveikis: Temperatūra daro didelę įtaką valymo efektyvumui. Paprastai aukštesnė temperatūra palengvina nešvarumų pašalinimą; Tačiau per didelis šiluma gali turėti neigiamo poveikio. Temperatūros pakėlimas yra linkęs į purvo dispersiją ir taip pat gali lengviau emulsuoti riebius nešvarumus. Vis dėlto, sandariai austi audiniai, padidėjęs temperatūros pluoštai gali netyčia sumažinti pašalinimo efektyvumą.
Temperatūros svyravimai taip pat turi įtakos paviršiaus aktyviosios medžiagos tirpumui, CMC ir micelių skaičiui, taigi daro įtaką valymo efektyvumui. Daugeliui ilgų grandinių paviršiaus aktyviųjų medžiagų žemesnė temperatūra sumažina tirpumą, kartais mažesnę nei jų pačių CMC; Taigi, norint optimaliai funkcijai, gali prireikti tinkamo atšilimo. Temperatūros poveikis CMC ir micelėms skiriasi joninėmis, palyginti su nejoninėmis paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis: padidinant temperatūrą paprastai padidėja joninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų CMC, todėl reikia koreguoti koncentraciją.
③ Putos: Yra įprasta klaidinga nuomonė, jungianti putplasčio gebėjimą su skalbimo efektyvumu - daugiau putplasčio neprilygsta aukštesniam skalbimui. Empiriniai įrodymai rodo, kad plovikliai, turintys mažai foų, gali būti vienodai veiksmingi. Tačiau putos gali padėti pašalinti nešvarumus tam tikruose programose, pavyzdžiui, indų plovime, kur putos padeda išstumti riebalus arba valyti kilimus, kur jis pakelia nešvarumus. Be to, buvimas putose gali parodyti, ar plovikliai veikia; Perteklinis tepalas gali slopinti putų susidarymą, tuo tarpu mažėjant putplasčio reiškia sumažėjusį ploviklio koncentraciją.
④ Pluošto tipas ir tekstilės savybės: Be cheminės struktūros, pluoštų išvaizda ir organizavimas daro įtaką purvo sukibimo ir pašalinimo sunkumams. Pluoštai su šiurkščiomis ar plokščiomis konstrukcijomis, tokiomis kaip vilna ar medvilnė, linkę spąstų nešvarumus lengviau nei lygus pluoštas. Iš pradžių iš pradžių audiniai iš pradžių gali atsispirti nešvarumams, tačiau gali trukdyti efektyviai plauti dėl ribotos prieigos prie įstrigusių nešvarumų.
⑤ Vandens kietumas: Ca²⁺, Mg²⁺ ir kitų metalinių jonų koncentracijos daro didelę įtaką plovimo rezultatams, ypač anijoninėms paviršiaus aktyviosioms medžiagoms, kurios gali sudaryti netirpias druskas, kurios sumažina valymo veiksmingumą. Kietame vandenyje net ir esant tinkamai paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracijai, valymo efektyvumas netrūksta, palyginti su distiliuotu vandeniu. Norint, kad optimalus paviršiaus aktyviosios medžiagos veikimas, Ca²⁺ koncentracija turi būti sumažinta iki mažesnės nei 1 × 10⁻⁶ mol/L (Caco₃ mažesnė nei 0,1 mg/L), dažnai reikia įtraukti vandenį švelninančius agentus į ploviklių kompozicijas.
Pašto laikas: 2012 m. Rugsėjo-05 d