Fő termékeink: amino -szilikon, blokkolás szilikon, hidrofil szilikon, minden szilikon emulziójuk, dörzsölési gyorsaság -javító, víztaszító (fluormentes, szén 6, szén 8), Demin mosószerek (ABS, enzim, Spandex Protector, Whatsp), további részletek:
A 9 fő kapcsolat a felületaktív anyagok és a festő gyárak között
01 felületi feszültség
Az a erő, amely az egység hosszúságonkénti folyadék felületét összehúzza, felületi feszültségnek nevezzük, N · m⁻¹ -ben mérve.
02 felületi aktivitás és felületaktív anyagok
Az oldószer felületi feszültségét csökkentő tulajdonságot felszíni aktivitásnak nevezzük, és az olyan anyagokat, amelyek ezt a tulajdonságot birtokolják, felület-aktív anyagoknak nevezik. A felületaktív anyagok felületi aktív anyagok, amelyek vizes oldatokban, például micellákban, és nagy felületi aktivitást mutatnak, olyan funkciókat mutatnak, mint a nedvesítés, az emulgeáló, a habzás és a mosás.
03 A felületaktív anyagok molekuláris szerkezetének tulajdonságai
A felületaktív anyagok szerves vegyületek, speciális struktúrákkal és tulajdonságokkal; Jelentősen megváltoztathatják a két fázis közötti felületi feszültséget vagy a folyadékok (általában víz) felületi feszültségét, olyan tulajdonságokat mutatva, mint a nedvesedés, a habzás, az emulgeáló és a mosás. Szerkezetileg a felületaktív anyagok közös jellemzői, hogy két különféle csoportot tartalmaznak a molekulákban: az egyik végnek hosszú láncú nem poláris csoportja van, amely olajban oldódik, de vízben oldhatatlan, a hidrofób csoportnak nevezett. Ez a hidrofób csoport általában hosszú láncú szénhidrogén, bár néha szerves fluoridokból, szerves szilikonokból, szerves foszfinokból vagy szerves láncokból állhat. A másik végén van egy vízben oldódó csoport, amelyet hidrofil csoportnak hívnak. A hidrofil csoportnak elegendő hidrofilitással kell rendelkeznie ahhoz, hogy a teljes felületaktív anyag feloldódjon a vízben és rendelkezzen a szükséges oldhatósággal. Mivel a felületaktív anyagok hidrofil és hidrofób csoportokat is tartalmaznak, oldódhatnak a folyékony közeg legalább egy fázisában. A felületaktív anyagok ezt a kettős affinitási jellegét amfifilitásnak nevezik.
04 A felületaktív anyagok típusai
A felületaktív anyagok amfifil molekulák, mind hidrofób, mind hidrofil csoportokkal. A hidrofób csoport általában hosszú láncú szénhidrogénekből áll, például egyenes láncú alkánokból (C8-C20), elágazó alkánokból (C8-C20) vagy alkilbenzolokból (alkil-szénatom 8–16). A hidrofób csoportok különbségei elsősorban a szénláncok szerkezeti variációiból származnak. A hidrofil csoportok sokfélesége azonban sokkal nagyobb, tehát a felületaktív anyagok tulajdonságai nemcsak a hidrofób csoport méretéhez és alakjához kapcsolódnak, hanem nagyrészt a hidrofil csoporthoz is. A felületaktív anyagokat a hidrofil csoport szerkezete alapján lehet besorolni, elsősorban annak alapján, hogy ionos -e, anionos, kationos, nemionos, zwitterionikus és más speciális felületaktív anyagokra osztva őket.
05 A felületaktív oldatok tulajdonságai
①Arpció a felületen
A felületaktív molekulák hidrofil és hidrofób csoportokat is tartalmaznak. A víz, mivel erős poláris folyadék, amikor a felületaktív anyagok feloldódnak, követi az "hasonló polaritás vonzza egymást; a különböző polaritások visszatartják egymást". Hidrofil csoportja kölcsönhatásba lép a vízzel, így oldódik, miközben hidrofób csoportja visszatart a vízből és kilép a vízfázisból, így a felületaktív anyag molekulái (vagy ionok) adszorálódnak a felületi rétegen, csökkentve ezáltal a felületek közötti feszültséget a két fázis között. Minél több felületaktív molekulát (vagy ionokat) adszorbeálnak az interfészen, annál nagyobb a felületi feszültség csökkenése.
② Az adszorbeált filmek tulajdonságai
Az adszorbeált film felületi nyomása: A felületaktív anyagok adszorbeált filmeket képeznek a gáz-folyadék felületen. Például egy súrlódás nélküli csúszó úszó elhelyezése egy folyadék felületére nyomást gyakorol az úszó ellen, amikor a filmet a folyékony felület mentén tolják. Ezt a nyomást felszíni nyomásnak nevezzük.
Felszíni viszkozitás: A felületi nyomáshoz hasonlóan a felületi viszkozitás egy olyan tulajdonság, amelyet oldhatatlan molekuláris fóliák mutatnak. Ha egy platingyűrűt egy finom fémhuzalon szuszpendálnak, úgy, hogy az megérintse a víz felületét egy tartályban, a platina gyűrű forgatása a víz viszkozitása miatt ellenállást mutat. A megfigyelt amplitúdó bomlása mérheti a felületi viszkozitást; A tiszta víz és a felszíni filmet tartalmazó bomlási sebesség különbsége biztosítja a felszíni film viszkozitását. A felületi viszkozitás szorosan kapcsolódik a film szilárdságához; Mivel az adszorbeált filmek felületi nyomással és viszkozitással rendelkeznek, szükségszerűen rugalmasságot tartalmaznak. Minél nagyobb az adszorbeált film felületi nyomása és viszkozitása, annál nagyobb az elasztikus modulus.
③ micella képződés
A felületaktív anyagok viselkedése híg oldatokban engedelmeskedik az ideális megoldási normáknak. Az oldat felületén adszorbeált felületaktív anyag mennyisége növekszik, amikor az oldat koncentrációja egy bizonyos koncentráció el nem éri, majd az adszorpció nem növekszik tovább. A felesleges felületaktív anyag molekulák ezen a ponton véletlenszerűen diszpergálódnak vagy mintás módon léteznek. Mind a gyakorlati, mind az elméleti bizonyítékok azt mutatják, hogy az oldatban aggregátumokat képeznek, micelláknak nevezzük. A minimális koncentrációt, amelyen a felületaktív anyagok micellákat képeznek, kritikus micellkoncentrációnak (CMC) nevezzük.
06 Hidrofil-lipofil egyenleg értéke (HLB)
A hidrofil-lipofil-egyensúly rövidítésére szolgáló HLB jelzi a felületaktív anyagok hidrofil és lipofil csoportjai közötti egyensúlyt. A magasabb HLB érték az erős hidrofilitásra és a gyenge lipofilitásra utal, míg az ellenkezője igaz az alacsony HLB -értékekre.
① A HLB értékek meghatározása **:A HLB érték relatív; Ezért a HLB-értékek megállapításához a nem-hidrofil anyag, mint például a paraffin, a HLB = 0-ra állítják be, míg az erős víz oldhatóságú nátrium-dodecil-szulfátot HLB = 40-re hozzárendeljük. Ezért a HLB-értékek általában az 1 és 40 között esnek. A HLB értékkel kevesebb, mint 10-nél. Ezért a lipofilitás és a hidrofilitás közötti inflexiós pont körülbelül 10 körül van. A felületaktív anyagok potenciális felhasználása nagyjából következtethető a HLB -értékekből.
HLB | Alkalmazások | HLB | Alkalmazások |
1,5 ~ 3 | W/o típusú defoaming ágensek | 8 ~ 18 | O/W típusú emulgeálószerek |
3.5 ~ 6 | W/o típusú emulgeálószerek | 13 ~ 15 | Mosószerek |
7 ~ 9 | Nedvesítőszerek | 15 ~ 18 | Szolubilizátorok |
A táblázat szerint az olajban lévő olaj emulgeálószerekként történő felhasználásra alkalmas felületaktív anyagok HLB-értéke 3,5-6, míg az olajban lévő víz emulgeálószereknél 8-18 között esnek.
② A HLB értékek meghatározása (kihagyva).
07 emulgeálás és szolubilizáció
Az emulzió egy olyan rendszer, amely akkor alakul ki, amikor az egyik elegyíthetetlen folyadékot finom részecskék (cseppek vagy folyadékkristályok) formájában diszpergálják. Az emulgeálószer, amely egyfajta felületaktív anyag, elengedhetetlen ennek a termodinamikailag instabil rendszer stabilizálásához az interfészi energia csökkentésével. Az emulzió cseppek formájában létező fázist diszpergált fázisnak (vagy belső fázisnak) nevezzük, míg a folyamatos réteget képző fázist diszperziós tápközegnek (vagy külső fázisnak) nevezzük.
① emulgeálószerek és emulziók
A gyakori emulziók gyakran az egyik fázisból állnak, mint víz vagy vizes oldat, a másik pedig szerves anyagként, például olajokból vagy viaszokból. A diszperziótól függően az emulziók vízben (W/O) vízben (W/O) besorolhatók, ahol az olajat vízben diszpergálják, vagy a vízben (O/W), ahol a víz olajban diszpergálódik. Ezenkívül olyan összetett emulziók létezhetnek, mint a W/O/W vagy O/W/O. Az emulgeálószerek stabilizálják az emulziókat az interfészi feszültség csökkentésével és a monomolekuláris membránok kialakulásával. Az emulgeálószernek az interfészen adszorbeálnia kell vagy felhalmozódnia kell, hogy csökkentse a felületek feszültségét, és töltéseket adjon a cseppekhez, elektrosztatikus visszatükröződést generáljon, vagy nagy-viszkó-védőfóliát képezzen a részecskék körül. Következésképpen az emulgeálószerként használt anyagoknak amfifil csoportokkal kell rendelkezniük, amelyeket a felületaktív anyagok nyújthatnak.
② Az emulziós előkészítés és a stabilitást befolyásoló tényezők módszerei
Két fő módszer létezik az emulziók előkészítésére: a mechanikai módszerek egy másik folyadékban apró részecskékre szétszórják a folyadékokat, míg a második módszer magában foglalja a folyadékok molekuláris formájában történő oldását egy másikban, és arra készteti őket. Az emulzió stabilitása arra utal, hogy képes ellenállni a részecske -aggregációnak, amely fázis elválasztáshoz vezet. Az emulziók termodinamikailag instabil rendszerek, amelyek magasabb szabad energiával rendelkeznek, így stabilitásuk tükrözi az egyensúly eléréséhez szükséges időt, azaz az idő, hogy egy folyadék elkülönüljön az emulziótól. Ha a zsíros alkoholok, a zsírsavak és a zsíros aminok jelen vannak az interfészi filmben, a membrán erőssége jelentősen növekszik, mivel a poláris szerves molekulák komplexeket képeznek az adszorbeált rétegben, megerősítve az interfész membránt.
Két vagy több felületaktív anyagból álló emulgeálószereket vegyes emulgeálószereknek nevezzük. A vegyes emulgeálószerek adszorbeálódnak a víz-olaj interfészen, és a molekuláris kölcsönhatások olyan komplexeket képezhetnek, amelyek szignifikánsan alacsonyabbak a felületek közötti feszültség, növelve az adszorbens mennyiségét és a sűrűbb, erősebb felületi membránokat képezve.
Az elektromos töltésű cseppek különösen befolyásolják az emulziók stabilitását. Stabil emulziókban a cseppek általában elektromos töltést hordoznak. Ionos emulgeálószerek használatakor az ionos felületaktív anyagok hidrofób végét beépítik az olajfázisba, míg a hidrofil vég a vízfázisban marad, és töltést ad a cseppeknek. Mint a cseppek közötti töltések visszatükröződést és megakadályozzák az összeillesztést, ami javítja a stabilitást. Így minél nagyobb az emulgeáló ionok koncentrációja a cseppeken, annál nagyobb töltésük és annál nagyobb az emulzió stabilitása.
A diszperziós közeg viszkozitása szintén befolyásolja az emulziós stabilitást. Általában a magasabb viszkozitási közegek javítják a stabilitást, mivel erősebbek akadályozzák a cseppek Brown -mozgását, lelassítva az ütközések valószínűségét. Az emulzióban feloldódó nagy molekulatömegű anyagok növelik a közepes viszkozitást és a stabilitást. Ezenkívül a nagy molekulatömegű anyagok robusztus felületi membránokat képezhetnek, tovább stabilizálva az emulziót. Egyes esetekben a szilárd porok hozzáadása hasonlóan stabilizálhatja az emulziókat. Ha a szilárd részecskéket a víz teljesen nedvesíti, és olajjal nedvesíthető meg, akkor a víz-olaj felületén megtartják őket. A szilárd porok stabilizálják az emulziót azáltal, hogy javítják a filmet, miközben az interfészre csoportosulnak, hasonlóan az adszorbeált felületaktív anyagokhoz.
A felületaktív anyagok jelentősen javíthatják a szerves vegyületek oldhatóságát, amelyek oldhatatlanok vagy kissé oldódnak vízben, miután a micellák képződtek az oldatban. Ebben az időben a megoldás világosnak tűnik, és ezt a képességet szolubilizációnak nevezik. A szolubilizációt elősegítő felületaktív anyagokat szolubilizátoroknak nevezzük, míg a szolubilizált szerves vegyületeket szolubilátnak nevezzük.
08 hab
A hab döntő szerepet játszik a folyamatok mosásában. A hab a folyadékban vagy szilárd anyagban diszpergált gáz diszpergáló rendszerére vonatkozik, amelynek diszpergált fázisú és folyékony vagy szilárd anyag, mint diszperziós tápközeg, folyékony hab vagy szilárd hab, például hab műanyag, hab üveg és habbeton néven ismert.
(1) habképződés
A hab kifejezés a folyékony filmekkel elválasztott légbuborékok gyűjteményére utal. A gáz (diszpergált fázis) és a folyadék (diszperziós közeg) közötti jelentős sűrűségkülönbség és a folyadék alacsony viszkozitása miatt a gázbuborékok gyorsan felszínre emelkednek. A habképződés magában foglalja a nagy mennyiségű gáz beépítését a folyadékba; A buborékok ezután gyorsan visszatérnek a felszínre, így egy minimális folyékony fóliával elválasztott légbuborékok összesített. A habnak két megkülönböztető morfológiai tulajdonsága van: először, a gázbuborékok gyakran poliéder alakot feltételeznek, mivel a buborékok metszéspontjában a vékony folyékony fóliája vékonyabbá válik, végül a buborék repedéséhez vezet. Másodszor, a tiszta folyadékok nem képezhetnek stabil habot; A hab létrehozásához legalább két alkatrésznek kell lennie. A felületaktív oldat egy tipikus habképző rendszer, amelynek habképessége a többi tulajdonságához kapcsolódik. A jó habzási képességgel rendelkező felületaktív anyagokat habosítószereknek nevezzük. Noha a habzó szerek jó habzási képességeket mutatnak, az általuk generált hab nem tart sokáig, azaz stabilitásuk nem garantált. A hab stabilitásának javítása érdekében hozzáadhatók a stabilitást fokozó anyagok; Ezeket stabilizátoroknak nevezik, közönséges stabilizátorokkal, beleértve a lauril -dietanolamint és a dodecil -dimetil -amin oxidjait.
(2) hab stabilitása
A hab termodinamikailag instabil rendszer; Természetes progressziója repedéshez vezet, ezáltal csökkentve a teljes folyékony felületet és csökkentve a szabad energiát. A szennyeződési folyamat magában foglalja a folyékony film fokozatos elvékonyulását, amely elválasztja a gázt, amíg a szakadás meg nem történik. A hab stabilitásának mértékét elsősorban a folyékony vízelvezetés sebessége és a folyékony film szilárdsága befolyásolja. A befolyásos tényezők a következők:
① Felületi feszültség: Energikus szempontból az alacsonyabb felületi feszültség támogatja a habképződést, de nem garantálja a hab stabilitását. Az alacsony felületi feszültség egy kisebb nyomáskülönbségre utal, amely lassabb folyadék -vízelvezetést és a folyékony film megvastagodását eredményezi, amelyek mindegyike elősegíti a stabilitást.
② Felület viszkozitása: A hab stabilitásának kulcsfontosságú tényezője a folyékony film erőssége, amelyet elsősorban a felszíni adszorpciós film robusztussága határoz meg, a felületi viszkozitással mérve. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a nagy felületi viszkozitású oldatok hosszabb ideig tartó habot eredményeznek az adszorbeált film fokozott molekuláris kölcsönhatásai miatt, amelyek jelentősen növelik a membrán szilárdságát.
③ Megoldás Viszkozitás: Maga a folyadék nagyobb viszkozitása lelassítja a folyadék vízelvezetését a membránból, ezáltal meghosszabbítva a folyékony film élettartamát a törés megtörténése előtt, fokozva a hab stabilitását.
④ A felületi feszültség „javítás” hatás: A membránhoz adszorbeált felületaktív anyagok ellensúlyozhatják a film felületének tágulását vagy összehúzódását; Ezt nevezzük javítási akciónak. Amikor a felületaktív anyagok adszorbeálják a folyékony fóliát, és kibővítik annak felületét, ez csökkenti a felületaktív anyag koncentrációját a felületen és növeli a felületi feszültséget; Ezzel szemben a összehúzódás a felületaktív anyag fokozott koncentrációjához vezet a felületen, és ezt követően csökkenti a felületi feszültséget.
⑤ A gáz diffúziója folyékony fólián keresztül: A kapilláris nyomás miatt a kisebb buborékok nagyobb belső nyomást gyakorolnak a nagyobb buborékokhoz képest, ami a gáz diffúziójához vezet a kis buborékokból a nagyobbakba, ami a kis buborékok zsugorodását és a nagyobb növekedést okozva, végül a hab összeomlásához. A felületaktív anyagok következetes alkalmazása egyenletes, finoman elosztott buborékokat hoz létre, és gátolja a szennyeződést. A folyékony filmre szorosan csomagolt felületaktív anyagokkal akadályozzák a gázdiffúziót, ezáltal javítva a hab stabilitását.
⑥ A felszíni töltés hatása: Ha a hab folyékony film ugyanazt a töltést hordozza, a két felület visszatartja egymást, megakadályozva a film elvékonyodását vagy törését. Az ionos felületaktív anyagok biztosíthatják ezt a stabilizáló hatást. Összefoglalva: a folyékony film erőssége a hab stabilitásának meghatározó tényezője. A habzó szerekként és stabilizátorként működő felületaktív anyagoknak szorosan csomagolt felületet abszorbeált molekuláknak kell készíteniük, mivel ez jelentősen befolyásolja a felületek közötti molekuláris kölcsönhatást, fokozva maga a felületi film szilárdságát, és ezáltal megakadályozva a folyadékot a szomszédos fóliától, így a hab stabilitását elérhetőbbé teszik.
(3) A hab megsemmisítése
A habpusztítás alapelve magában foglalja a hab előállításának vagy a hab stabilizáló tényezőinek kiküszöbölését, ami fizikai és kémiai deszkázási módszerekhez vezet. A fizikai szennyeződés fenntartja a habos oldat kémiai összetételét, miközben megváltoztatja azokat a körülményeket, mint a külső zavarok, a hőmérséklet vagy a nyomásváltozás, valamint az ultrahangos kezelés, mindegyik hatékony módszer a hab eltávolítására. A kémiai szennyeződés bizonyos anyagok hozzáadására utal, amelyek kölcsönhatásba lépnek a habzó szerekkel, hogy csökkentsék a folyékony film szilárdságát a habon belül, csökkentve a hab stabilitását és a diszoaming elérését. Az ilyen anyagokat defoamernek nevezzük, amelyek többsége felületaktív anyag. A szennyeződések általában figyelemre méltó képességgel rendelkeznek a felületi feszültség csökkentésére, és könnyen adszorbeálhatják a felületeket, az alkotó molekulák gyengébb kölcsönhatásával, ezáltal lazán elrendezett molekuláris szerkezetet teremtve. A defoamer -típusok változnak, de általában nemionos felületaktív anyagok, elágazó alkoholokkal, zsírsavakkal, zsírsav -észterekkel, poliamidokkal, foszfátokkal és szilikonolajokkal, amelyeket általában kiváló szennyeződésként használnak.
(4) Hab és tisztítás
A hab mennyisége közvetlenül nem korrelál a tisztítás hatékonyságával; A több hab nem jelenti a jobb tisztítást. Például a nemionos felületaktív anyagok kevesebb habot termelhetnek, mint a szappan, de lehetnek kiváló tisztítási képességeik. Bizonyos körülmények között azonban a hab elősegítheti a szennyeződés eltávolítását; Például a mosó edényekből származó hab segíti a zsír elvezetését, míg a szőnyegek tisztítása lehetővé teszi a habot, hogy eltávolítsa a szennyeződéseket és a szilárd szennyező anyagokat. Ezenkívül a hab jelölheti a mosószer hatékonyságát; A túlzott zsírzsír gyakran gátolja a buborékképződést, vagy a hab hiányát vagy a meglévő habot csökkenti, jelezve az alacsony mosószer hatékonyságát. Ezenkívül a hab az öblítés tisztaságának mutatójaként szolgálhat, mivel az öblítő vízben a habszint gyakran csökken az alacsonyabb mosószer -koncentrációval.
09 mosási folyamat
Általánosságban elmondható, hogy a mosás a nem kívánt alkatrészek eltávolításának folyamata egy bizonyos cél elérése érdekében megtisztított tárgyból. Általános értelemben a mosás a szennyeződés eltávolítására utal a hordozó felületéről. A mosás során bizonyos kémiai anyagok (például mosószerek) a szennyeződés és a hordozó közötti kölcsönhatás gyengítésére vagy kiküszöbölésére szolgálnak, és a szennyeződés és a hordozó közötti kötést a szennyeződés és a mosószer közötti kötésré alakítják, lehetővé téve az elválasztást. Tekintettel arra, hogy a megtisztítandó tárgyak és az eltávolításra szoruló szennyeződés nagymértékben eltérő lehet, a mosás bonyolult folyamat, amelyet egyszerűsíthetünk a következő kapcsolatba:
Hordozó • Dirt + mosószer = hordozó + szennyeződés • Mesészent. A mosási folyamat általában két szakaszra osztható:
1.
2. A mosási folyamat visszafordítható, azaz a diszpergált vagy felfüggesztett szennyeződés potenciálisan újra beállítható a tisztított elemre. Így a tényleges mosószerek nemcsak a szennyeződés leválasztására van szükségük a hordozóból, hanem a szennyeződés eloszlatására és felfüggesztésére is, megakadályozva azt.
(1) A szennyeződés típusai
Még egyetlen elem is felhalmozhat különféle típusokat, kompozíciókat és szennyeződéseket, a felhasználási kontextusától függően. Az olajos szennyeződés elsősorban különféle állati és növényi olajokból és ásványolajokból áll (például nyersolaj, fűtőolaj, szén kátrány stb.); A szilárd szennyeződés magában foglalja a részecskéket, például a koromot, a port, a rozsda és a szénfekete. A ruházat szennyeződését illetően olyan emberi szekréciókból származhat, mint az izzadság, a faggyú és a vér; élelmiszerekkel kapcsolatos foltok, például gyümölcs- vagy olajfoltok és fűszerek; A kozmetikumok, például a rúzs és a körömlakk maradványai; légköri szennyező anyagok, például füst, por és talaj; és további foltok, például tinta, tea és festék. A szennyeződések ezt a fajtáját általában szilárd, folyékony és speciális típusokba lehet besorolni.
① Szilárd szennyeződés: Általános példák közé tartozik a korom, az iszap és a porrészecskék, amelyek többségében hajlamosak vannak kitölteni - gyakran negatív töltésűek -, amelyek könnyen ragaszkodnak a rostos anyagokhoz. A szilárd szennyeződés általában kevésbé oldódik vízben, de diszpergálható és mosószerekben szuszpendálható. A 0,1 μm -nél kisebb részecskék különösen kihívást jelenthetnek az eltávolításhoz.
② Folyékony szennyeződés: Ide tartoznak az olajban oldódó olajos anyagok, amelyek állati olajokat, zsírsavakat, zsíros alkoholokat, ásványolajokat és oxidjaikat tartalmaznak. Míg az állati és növényi olajok és a zsírsavak lúgokkal reagálhatnak, hogy szappanokat képezzenek, a zsíros alkoholok és az ásványolajok nem mennek át szaponifikáción, hanem alkoholok, éterek és szerves szénhidrogének feloldhatók, és a mosószer oldatokkal emulgálhatók és eloszlathatók. A folyékony olajos szennyeződés általában szilárdan ragaszkodik a rostos anyagoknak az erős interakciók miatt.
③ Különleges szennyeződés: Ez a kategória fehérjékből, keményítőkből, vérből és emberi szekréciókból, például verejtékből és vizeletből, valamint gyümölcs- és tealevekből áll. Ezek az anyagok kémiai interakciók révén gyakran szilárdan kötődnek a szálakhoz, ezáltal nehezebben moshatják őket. Különböző típusú szennyeződések ritkán léteznek önállóan, inkább összekeverednek és együttesen ragaszkodnak a felületekhez. Gyakran, a külső befolyások mellett a szennyeződés oxidálódhat, bomlik vagy bomlik, új szennyeződések előállításával.
(2) A szennyeződés tapadása
A szennyeződés olyan anyagokhoz ragaszkodik, mint a ruházat és a bőr, a tárgy és a szennyeződés közötti bizonyos kölcsönhatások miatt. A szennyeződés és az objektum közötti ragasztási erő akár fizikai, akár kémiai tapadásból származhat.
① Fizikai tapadás: A szennyeződés, például a korom, a por és az iszap tapadása nagymértékben gyenge fizikai interakciókat tartalmaz. Általában az ilyen típusú szennyeződések viszonylag könnyen eltávolíthatók gyengébb tapadásuk miatt, amely elsősorban a mechanikai vagy elektrosztatikus erőkből fakad.
V: Mechanikus adhézió **: Ez általában olyan szilárd szennyeződésre utal, mint a por vagy a homok, amely a mechanikus eszközökön keresztül tapad, amelyet viszonylag könnyű eltávolítani, bár a 0,1 μm alatti kisebb részecskéket meglehetősen nehéz megtisztítani.
B: Elektrosztatikus adhézió **: Ez magában foglalja az ellenkezőleg töltött anyagokkal kölcsönhatásba lépő töltésű szennyeződés részecskéket; Általában a rostos anyagok negatív töltéseket hordoznak, lehetővé téve számukra, hogy pozitív töltésű csatlakozókat vonzzanak, mint bizonyos sók. Néhány negatív töltésű részecske továbbra is felhalmozódhat ezekre a szálakra az oldatban lévő pozitív ionok által képződött ionhidak révén.
② Kémiai adhézió: Ez arra utal, hogy a szennyeződés kémiai kötések révén egy tárgyhoz tartozik. Például a poláris szilárd szennyeződés vagy az olyan anyagok, mint a rozsda, hajlamosak szilárdan tapadni a szálas anyagokban található funkcionális csoportokkal, például karboxil-, hidroxil- vagy amincsoportokkal képződött kémiai kötések miatt. Ezek a kötések erősebb interakciókat hoznak létre, megnehezítve az ilyen szennyeződések eltávolítását; Különleges kezelésekre lehet szükség a hatékony tisztításhoz. A szennyeződés adhéziójának mértéke mind a szennyeződés tulajdonságaitól, mind az általa betartott felület tulajdonságaitól függ.
(3) A szennyeződések eltávolításának mechanizmusai
A mosás célja a szennyeződés kiküszöbölése. Ez magában foglalja a mosószerek különféle fizikai és kémiai hatásainak felhasználását a szennyeződés és a mosott tárgyak közötti tapadás gyengítésére vagy kiküszöbölésére, mechanikai erőkkel segítve (például kézi súrolás, mosógép agitáció vagy vízhatás), végül a szennyeződés elválasztásához.
① A folyékony szennyeződés eltávolításának mechanizmusa
V: A nedvesség: A legtöbb folyékony szennyeződés olajos és hajlamos a különféle rostos tárgyak nedvesítésére, olajos filmet képezve a felületükön. A mosás első lépése a mosószer hatása, amely a felület nedvesedését okozza.
B: Rollup mechanizmus az olaj eltávolításához: A folyékony szennyeződés eltávolításának második lépése egy rollup folyamaton keresztül történik. A folyékony szennyeződés, amely a felületen fóliában terjed, fokozatosan cseppekbe gördül, mivel a mosó folyadék a rostos felület preferenciális nedvesítését, végül a mosófolyadék helyettesíti.
② A szilárd szennyeződés eltávolításának mechanizmusa
A folyékony szennyeződésektől eltérően a szilárd szennyeződés eltávolítása a mosó folyadék azon képességén alapszik, hogy mind a szennyeződés részecskéit, mind a hordozó anyag felületét megnedvesítse. A felületaktív anyagok adszorpciója a szilárd szennyeződések és a hordozó felületén csökkenti az interakciós erőiket, ezáltal csökkentve a szennyeződés -részecskék tapadási szilárdságát, így könnyebben eltávolíthatók. Ezenkívül a felületaktív anyagok, különösen az ionos felületaktív anyagok növelik a szilárd szennyeződések és a felszíni anyagok elektromos potenciálját, megkönnyítve a további eltávolítást.
A nemionos felületaktív anyagok általában az általánosan töltött szilárd felületeken adszorbeálnak, és jelentős adszorbeált réteget képezhetnek, ami csökkenti a szennyeződések csökkentését. A kationos felületaktív anyagok azonban csökkenthetik a szennyeződések és a hordozó felületének elektromos potenciálját, ami csökkentett visszataszítást eredményez, és akadályozza a szennyeződés eltávolítását.
③ A speciális szennyeződés eltávolítása
A tipikus mosószerek küzdenek a fehérjék, a keményítők, a vér és a testi szekréciók makacs foltaival. Az olyan enzimek, mint a proteáz, hatékonyan eltávolíthatják a fehérjefoltokat azáltal, hogy a fehérjéket oldható aminosavakká vagy peptidekké bontják. Hasonlóképpen, a keményítőket amilázzal bonthatják cukrokba. A lipázok elősegíthetik a triacil -glicerin szennyeződések lebontását, amelyeket a hagyományos eszközökön keresztül gyakran nehéz eltávolítani. A gyümölcslevek, tea vagy tinta foltjai néha oxidáló szereket vagy reduktánsokat igényelnek, amelyek reagálnak a színtermelő csoportokkal, hogy több vízben oldódó fragmentummá alakítsák őket.
(4) A vegytisztítás mechanizmusa
A fent említett pontok elsősorban a vízzel történő mosásra vonatkoznak. A szövetek sokfélesége miatt azonban egyes anyagok nem reagálhatnak jól a vízmosásra, deformációhoz, színes elhalványuláshoz stb. Számos természetes szálak nedves és könnyen zsugorodásakor bővülnek, ami nemkívánatos szerkezeti változásokhoz vezet. Így ezeknek a textileknek a vegytisztítás, amelyet általában szerves oldószereket használnak, gyakran előnyben részesítik.
A vegytisztítás enyhébb a nedves mosáshoz képest, mivel minimalizálja a mechanikai hatást, amely károsíthatja a ruhákat. A vegytisztítás során a szennyeződés hatékony eltávolításához a szennyeződés három fő típusba sorolható:
① Olajban oldódó szennyeződés: Ide tartoznak az olajok és a zsírok, amelyek könnyen feloldódnak a vegytisztító oldószerekben.
② Vízben oldódó szennyeződés: Ez a típus feloldódhat a vízben, de nem a vegytisztító oldószerekben, amelyek szervetlen sókat, keményítőket és fehérjéket tartalmaznak, amelyek kristályosodhatnak, amint a víz elpárolog.
③ A szennyeződés, amely sem olaj-, sem vízben oldódik: ide tartozik olyan anyagok, mint a szén-fekete fekete és a fém szilikátok, amelyek egyik közegben sem oldódnak fel.
Minden szennyeződés típusa különböző stratégiákat igényel a vegytisztítás során a hatékony eltávolításhoz. Az olajban oldódó szennyeződéseket módszertanilag eltávolítják szerves oldószerek felhasználásával, mivel kiváló oldhatóságuk a nem poláris oldószerekben. A vízben oldódó foltok esetében megfelelő víznek kell lennie a vegytisztítóban, mivel a víz döntő jelentőségű a szennyeződés hatékony eltávolításához. Sajnos, mivel a víz minimális oldhatósággal rendelkezik a vegytisztító szerekben, gyakran hozzáadják a felületaktív anyagokat a víz integrálásához.
A felületaktív anyagok javítják a tisztítószer vízképességét és segítséget nyújtanak a micellák vízben oldódó szennyeződések szolubilizációjának biztosításában. Ezenkívül a felületaktív anyagok gátolhatják a szennyeződéseket az új lerakódások kialakulásában a mosás után, javítva a tisztítás hatékonyságát. E enyhe víz hozzáadása elengedhetetlen ezen szennyeződések eltávolításához, de a túlzott mennyiség szövet torzuláshoz vezethet, így kiegyensúlyozott víztartalmat igényel a vegytisztító oldatokban.
(5) A mosási műveletet befolyásoló tényezők
A felületaktív anyagok adszorpciója az interfészeken és az interfészi feszültség ebből eredő csökkentése elengedhetetlen a folyadék vagy a szilárd szennyeződés eltávolításához. A mosás azonban természetéből adódóan bonyolult, amelyet számos tényező is befolyásol a hasonló mosószertípusok között. Ezek a tényezők magukban foglalják a mosószer -koncentrációt, a hőmérsékletet, a szennyeződés tulajdonságait, a rosttípusokat és a szövet szerkezetét.
① A felületaktív anyagok koncentrációja: A felületaktív anyagok által képződött micellák kulcsszerepet játszanak a mosásban. A mosási hatékonyság drasztikusan növekszik, ha a koncentráció meghaladja a kritikus micellakoncentrációt (CMC), ezért a mosószereket a CMC -nél magasabb koncentrációban kell használni a hatékony mosáshoz. A CMC feletti mosószer -koncentrációk azonban csökkenő hozamot eredményeznek, így a túlzott koncentráció szükségtelen.
② A hőmérséklet hatása: A hőmérséklet mély hatással van a tisztítás hatékonyságára. Általában a magasabb hőmérsékletek megkönnyítik a szennyeződés eltávolítását; A túlzott hőnek azonban káros hatása lehet. A hőmérséklet emelése a szennyeződések diszperziójának elősegítésére irányul, és az olajos szennyeződések könnyebb emulgeálódását is okozhatja. A szorosan szövött szövetekben azonban a megnövekedett hőmérséklet -rostok duzzadnak, és véletlenül csökkenthetik az eltávolítás hatékonyságát.
A hőmérsékleti ingadozások szintén befolyásolják a felületaktív anyag oldhatóságát, a CMC -t és a micellák számát, ezáltal befolyásolva a tisztítás hatékonyságát. Sok hosszú láncú felületaktív anyag esetében az alacsonyabb hőmérsékletek csökkentik az oldhatóságot, néha a saját CMC-jük alatt; Így szükség lehet a megfelelő felmelegedésre az optimális funkcióhoz. A CMC -re és a micellákra gyakorolt hőmérsékleti hatások az ionos és a nemionos felületaktív anyagok esetében különböznek: a hőmérséklet növelése jellemzően megemeli az ionos felületaktív anyagok CMC -jét, ezáltal koncentráció beállítását igényel.
③ Hab: Van egy gyakori tévhit, amely összekapcsolja a habzási képességet a mosás hatékonyságával - a több hab nem egyenlő a jobb mosás. Az empirikus bizonyítékok azt sugallják, hogy az alacsony homályos mosószerek ugyanolyan hatékonyak lehetnek. A hab azonban elősegítheti a szennyeződés eltávolítását bizonyos alkalmazásokban, például mosogatószerben, ahol a hab segít kiszorítani a zsírot vagy a szőnyegtisztítást, ahol a szennyeződés felemelkedik. Ezenkívül a hab jelenléte megmutathatja, hogy a mosószerek működnek -e; A túlzott zsír gátolhatja a habképződést, míg a csökkenő hab csökkenti a mosószer -koncentrációt.
④ Rost típusa és textil tulajdonságai: A kémiai szerkezeten túl a szálak megjelenése és szervezése befolyásolja a szennyeződés tapadását és az eltávolítási nehézségeket. A durva vagy lapos szerkezetű szálak, mint például a gyapjú vagy a pamut, hajlamosabbak a szennyeződések könnyebben, mint a sima szálak. A szorosan szőtt szövetek kezdetben ellenállhatnak a szennyeződések felhalmozódásának, de akadályozhatják a hatékony mosást a csapdába esett szennyeződések korlátozott hozzáférése miatt.
⑤ A víz keménysége: A CA²⁺, Mg²⁺ és más fémionok koncentrációja szignifikánsan befolyásolja a mosás eredményeit, különösen az anionos felületaktív anyagok esetében, amelyek oldhatatlan sók képezhetnek, amelyek csökkentik a tisztítás hatékonyságát. Kemény vízben, még megfelelő felületaktív koncentrációval is, a tisztítás hatékonysága rövidre esik a desztillált vízhez képest. Az optimális felületaktív anyag teljesítménye érdekében a CA²⁺ koncentrációját minimalizálni kell 1 × 10⁻⁶ mol/L alá (CaCO₃ 0,1 mg/L alatt), gyakran szükség van arra, hogy a víztábláló szerek beépítsék a mosószerkészítményekbe.
A postai idő: szeptember-05-2024