Сила усадки любой единицы длины на поверхности жидкости называется поверхностным натяжением, а единица составляет N. · м-1.
Свойство снижения поверхностного натяжения растворителя называется поверхностной активностью, а вещество с этим свойством называется поверхностным веществом.
Поверхностно-активное вещество, которое может связывать молекулы в водном растворе и формировать мицеллы и другие ассоциации, и обладать высокой поверхностной активностью, а также обладает эффектом смачивания, эмульсирующего, пенитью, промывки и т. Д., называется поверхностно-активным вещественным веществом.
Сергерно -активное вещество представляет собой органические соединения со специальной структурой и свойством, которые могут значительно изменить межфазное натяжение между двумя фазами или поверхностным натяжением жидкостей (обычно вода), с смачиванием, пенообразованием, эмульгированием, промыванием и другими свойствами.
С точки зрения структуры, поверхностно -активные вещества имеют общую особенность в том смысле, что они содержат две группы различной природы в своих молекулах. На одном конце-длинная цепь неполярной группы, растворимая в масле и нерастворим в воде, также известная как гидрофобная группа или водоотталкивающая группа. Такая водоотталкивающая группа, как правило, представляет собой длинные цепи углеводородов, иногда также для органического фтора, кремния, органофосфата, цепи организма и т. Д. На другом конце-водорастворимая группа, гидрофильная группа или нефтяная группа. Гидрофильная группа должна быть достаточно гидрофильной, чтобы гарантировать, что целые поверхностно -активные вещества растворимы в воде и имеют необходимую растворимость. Поскольку поверхностно -активные вещества содержат гидрофильные и гидрофобные группы, они могут быть растворимы, по крайней мере, в одной из жидких фаз. Это гидрофильное и липофильное свойство поверхностно -активного вещества называется амфифильностью.
Серванкатровка является своего рода амфифильным молекулами как с гидрофобными, так и с гидрофильными группами. Гидрофобные группы поверхностно-активных веществ, как правило, состоят из углеводородов с длинной цепью, таких как алкил-алкил C8 C8, алкил C8 ~ C20 ~ C20 ， алкилфенил (число алкилглетного тома составляет 8 ~ 16) и тому подобное. Разница, которая небольшая между гидрофобными группами, в основном связана с структурными изменениями углеводородов. И типы гидрофильных групп больше, поэтому свойства поверхностно -активных веществ в основном связаны с гидрофильными группами в дополнение к размеру и форме гидрофобных групп. Структурные изменения гидрофильных групп больше, чем у гидрофобных групп, поэтому классификация поверхностно -активных веществ, как правило, основана на структуре гидрофильных групп. Эта классификация основана на том, является ли гидрофильная группа ионной или нет, и она разделена на анионные, катионные, неионовые, цвиттерионные и другие специальные типы поверхностно -активных веществ.
① Адсорбция поверхностно -активных веществ на Interfac
Молекулы поверхностно -активного вещества представляют собой амфифильные молекулы, имеющие как липофильные, так и гидрофильные группы. Когда поверхностно -активное вещество растворяется в воде, ее гидрофильная группа притягивается к воде и растворяется в воде, в то время как ее липофильная группа отталкивается водой и оставляет воду, что приводит к адсорбции молекул поверхностно -активного вещества (или ионов) на границе раздела двух фаз, что восстанавливает межфазное напряжение между двумя фазами. Чем больше молекул поверхностно -активного вещества (или ионов) адсорбируются на границе раздела, тем больше снижение межфазного натяжения.
② Некоторые свойства адсорбционной мембраны
Поверхностное давление адсорбционной мембраны: адсорбция поверхностно-активного вещества на границе раздела газ-жидкость, образуя адсорбционную мембрану, такую как размещение съемного плавучивого листа без трения на границу раздела, плавающая лист толкает адсорбентскую мембрану вдоль поверхности раствора, а мембрана генерирует давление на плавающее листовое подразделение, которое называется поверхностным давлением.
Поверхностная вязкость: Как и поверхностное давление, поверхностная вязкость - это свойство, демонстрируемое нерастворимой молекулярной мембраной. Подвешенное с помощью мелкого металлического проволочного платинового кольца, так что его плоскость контактирует с поверхностью воды резервуара, поверните платиновое кольцо, платиновое кольцо от вязкости препятствия воды, амплитуда постепенно распадается, согласно которой может быть измерена поверхностная вязкость. Метод: во -первых, эксперимент проводится на поверхности чистой воды для измерения распада амплитуды, а затем измеряется затухание после образования поверхностной мембраны, и вязкость поверхностной мембраны вытекает из разницы между ними.
Поверхностная вязкость тесно связана с прочностью поверхностной мембраны, и, поскольку адсорбционная мембрана имеет поверхностное давление и вязкость, она должна обладать эластичностью. Чем выше поверхностное давление и чем выше вязкость адсорбированной мембраны, тем выше ее эластичный модуль. Эластичный модуль поверхностной адсорбционной мембраны важен в процессе стабилизации пузырьков.
③ Формирование мицеллов
Разбавленные решения поверхностно -активных веществ соблюдают законы, за которыми следуют идеальные решения. Количество поверхностно -активного вещества, адсорбированного на поверхности раствора, увеличивается с концентрацией раствора, и когда концентрация достигает или превышает определенное значение, количество адсорбции больше не увеличивается, и эти избыточные молекулы поверхностно -активного вещества находятся в растворе по -разному или каким -то регулярным способом. Как практика, так и теория показывают, что они формируют ассоциации в решении, и эти ассоциации называются мицеллами.
Критическая концентрация мицелл (CMC): минимальная концентрация, при которой поверхностно -активные вещества образуют мицеллы в растворе, называется критической концентрацией мицеллы.
④ Значения CMC общих поверхностно -активных веществ.
HLB - это аббревиатура гидрофильного липофильного баланса, который указывает на гидрофильный и липофильный баланс гидрофильных и липофильных групп поверхностно -активного вещества, т.е. значения HLB поверхностно -активного вещества. Большое значение HLB указывает на молекулу с сильной гидрофильностью и слабой липофильностью; И наоборот, сильная липофильность и слабая гидрофильность.
① Положения стоимости HLB
Значение HLB является относительным значением, поэтому, когда разработано значение HLB, в качестве стандарта указывается, что значение HLB воска парафина, которое не обладает гидрофильными свойствами, указывается как 0, в то время как значение HLB додецилсульфата натрия, которое в диапазоне, с 1 до 40-летних, с 1 до 40-летнего, с 1 до 40, с 1 до 40. чем 10 липофильных, в то время как те, кто более 10, являются гидрофильными. Таким образом, поворотный момент от липофильного до гидрофильного составляет около 10.
Основываясь на значениях HLB поверхностно-активных веществ, может быть получена общая идея их возможного использования, как показано в таблице 1-3.
Два взаимно нерастворимых жидкости, одно рассеянные в другом в виде частиц (капель или жидких кристаллов) образуют систему, называемую эмульсией. Эта система термодинамически нестабильна из -за увеличения площади границ двух жидкостей при образовании эмульсии. Чтобы сделать эмульсию стабильной, необходимо добавить третий компонент - эмульгатор, чтобы уменьшить межфазную энергию системы. Эмульгатор принадлежит к поверхностно -активному веществу, его основная функция - играть роль эмульсии. Фаза эмульсии, которая существует в виде капель, называется дисперсной фазой (или внутренней фазой, прерывистой фазы), а другая фаза, которая связана вместе, называется дисперсионной средой (или внешней фазы, непрерывная фаза).
① Эмульгаторы и эмульсии
Обычные эмульсии, одной фазой является вода или водный раствор, другой фазой представляет собой органические вещества, не смешивающиеся с водой, такие как смазка, воск и т. Д. Эмульсия, образованная водой и маслом, можно разделить на два типа в соответствии с их дисперсионной ситуацией: нефть, рассеиваемое в воде, образуя нефть-эмульсию типа, выражаемое O/W (нефтяное рассеянное в масле, которое в масле-в-вуходе, как нефти, в нефтяное. (вода/масло). Комплексные воды в масле в воде без типа/w и нефть-в-вода в масле O/W/O-O могут также быть сформированы мульти-эмульсии.
Эмульгаторы используются для стабилизации эмульсий путем уменьшения межфазного натяжения и образуя отдельную межфазную мембрану.
При эмульгировании требований эмульгатора:
A: Эмульгатор должен быть в состоянии адсорбировать или обогатить раздела между двумя фазами, так что межфазное натяжение уменьшается;
B: Эмульгатор должен дать частицы для заряда, так что электростатическое отталкивание между частицами или образует стабильную, очень вязкую защитную мембрану вокруг частиц.
Следовательно, вещество, используемое в качестве эмульгатора, должно иметь амфифильные группы для эмульгирования, а поверхностно -активные вещества могут удовлетворить это требование.
② Методы подготовки эмульсий и факторов, влияющих на стабильность эмульсий
Существует два способа подготовки эмульсий: один из них заключается в использовании механического метода для рассеивания жидкости в крошечных частицах в другой жидкости, которая в основном используется в промышленности для приготовления эмульсий; Другой состоит в том, чтобы растворить жидкость в молекулярном состоянии в другой жидкости, а затем заставить ее собираться должным образом с образованием эмульсий.
Стабильностью эмульсии является способность к агрегации античастичной агрегации, которая приводит к разделению фазы. Эмульсии представляют собой термодинамически нестабильные системы с большой свободной энергией. Следовательно, так называемая стабильность эмульсии на самом деле-это время, необходимое для того, чтобы система достигла равновесия, то есть время, необходимое для разделения одного из жидкостей в системе.
Когда межфазная мембрана с жирными спиртами, жирными кислотами и жирными аминами и другими полярными органическими молекулами, сила мембраны значительно выше. Это связано с тем, что в межфазном адсорбционном слое молекул эмульгатора и спиртов, кислот и аминов и других полярных молекул с образованием «комплекс», так что прочность межфазной мембраны увеличивается.
Эмульгаторы, состоящие из более чем двух поверхностно -активных веществ, называются смешанными эмульгаторами. Смешанный эмульгатор, адсорбированный на границе раздела воды/масла; Межмолекулярное действие может образовывать комплексы. Из -за сильного межмолекулярного действия межфазное натяжение значительно снижается, количество эмульгатора, адсорбированного на границе раздела, значительно увеличивается, образование плотности межфазной мембраны увеличивается, сила увеличивается.
Заряд жидких шариков оказывает значительное влияние на стабильность эмульсии. Стабильные эмульсии, жидкие бусины, обычно заряжены. Когда используется ионный эмульгатор, эмульгатор, адсорбированный на границе раздела, имеет свою липофильную группу, вставленную в масляную фазу, а гидрофильная группа находится в водной фазе, что делает заряженные жидкие шарики. Поскольку эмульсионные шарики с одинаковым зарядом они отталкивают друг друга, нелегко агломерации, так что стабильность увеличивается. Можно видеть, что чем больше эмульгаторных ионов, адсорбированных на шариках, тем больше заряда, тем больше способность предотвратить агломерацию шариков, тем более стабильной эмульсионной системой.
Вязкость дисперсионной среды эмульсии оказывает определенное влияние на стабильность эмульсии. Как правило, чем выше вязкость дисперсионной среды, тем выше стабильность эмульсии. Это связано с тем, что вязкость дисперсионной среды большая, что оказывает сильное влияние на броуанскую движение жидких шариков и замедляет столкновение между жидкими шариками, так что система остается стабильной. Обычно полимерные вещества, которые можно растворить в эмульсиях, могут увеличить вязкость системы и повысить стабильность эмульсий. Кроме того, полимеры также могут сформировать сильную межфазную мембрану, что делает эмульсионную систему более стабильной.
В некоторых случаях добавление твердого порошка также может сделать эмульсию, стремясь стабилизироваться. Твердый порошок находится в воде, масле или границе раздела, в зависимости от масла, вода на смачивающей способности твердого порошка, если твердый порошок не полностью влажный с водой, но также влажной маслом, останется на границе раздела воды и масла.
Твердый порошок не делает эмульсию стабильной, потому что порошок, собранной на границе раздела, усиливает межфазную мембрану, которая аналогична межфазной адсорбции молекул эмульгатора, поэтому чем более близко материал сплошного порошка расположен на границе раздела, тем более стабильной является эмульсия.
Поверхностно-активные вещества имеют способность значительно увеличивать растворимость нерастворимых или слегка растворимых в воде органических веществ после образования мицеллов в водном растворе, и раствор прозрачен в это время. Этот эффект мицеллы называется солюбилизацией. Сервант -активное вещество, которое может производить солюбилизацию, называется солюбилизатором, а солюбилизированное органическое вещество называется солюбилизированным веществом.
Пена играет важную роль в процессе стирки. Пена - это дисперсионная система, в которой газ диспергируется в жидкости или твердого вещества, причем газ в качестве дисперсной фазы и жидкость или твердое вещество в качестве диспергирующей среды, первое называется жидкой пеной, в то время как последняя называется твердой пеной, такой как пенискую пластику, пенисское стекло, пена цемента и т. Д.
(1) Образование пены
Под пеной мы подразумеваем здесь заполнитель пузырьков воздуха, разделенного жидкой мембраной. Этот тип пузырьков всегда быстро поднимается до поверхности жидкости из -за большой разницы в плотности между дисперсной фазой (газ) и дисперсионной средой (жидкость) в сочетании с низкой вязкостью жидкости.
Процесс формирования пузыря состоит в том, чтобы внести большое количество газа в жидкость, а пузырьки в жидкости быстро возвращаются на поверхность, образуя заполнитель пузырьков, разделенных небольшим количеством жидкого газа.
Пена имеет две значительные характеристики с точки зрения морфологии: одна из них заключается в том, что пузырьки как дисперсная фаза часто имеют многогранную по форме, это связано с тем, что на пересечении пузырьков существует тенденция к тонкости жидкой пленки, так что пузырьки становятся многогранными, когда жидкая пленка сводит к определенной степени, она приводит к пузырьковым разрыву; Во -вторых, чистые жидкости не могут образовывать стабильную пену, жидкость, которая может образовывать пену, составляет не менее двух или более компонентов. Водные растворы поверхностно -активных веществ типичны для систем, которые подвержены генерации пены, и их способность генерировать пену также связана с другими свойствами.
Серванкинвативные вещества с хорошей пенообразовательной мощностью называются пенообразующими агентами. Хотя пенообразующий агент обладает хорошей пеной, но образованная пена может не иметь возможности поддерживать долгое время, то есть его стабильность не обязательно хороша. Чтобы поддерживать стабильность пены, часто в пенообразовательном агенте, чтобы добавить вещества, которые могут увеличить стабильность пены, вещество называется стабилизатором пенопласта, обычно используемым стабилизатором является лоарил -диетаноламин и додецил -диметиламин.
(2) стабильность пены
Пена является термодинамически нестабильной системой, и окончательная тенденция заключается в том, что общая площадь поверхности жидкости в системе уменьшается после разбивки пузыря, а свободная энергия уменьшается. Процесс обморожения - это процесс, посредством которого жидкая мембрана, разделяющая газ, становится толще и более тонкой, пока она не сломается. Следовательно, степень стабильности пены в основном определяется скоростью разряда жидкости и прочностью жидкой пленки. Следующие факторы также влияют на это.
(3) Разрушение пены
Основной принцип разрушения пены состоит в том, чтобы изменить условия, которые производят пену, или устранить стабилизирующие коэффициенты пены, таким образом, существуют как физические, так и химические методы дефорации.
Физическое оборочение означает изменение условий производства пены при сохранении химического состава пенопластового раствора, таких как внешние нарушения, изменения в температуре или давлении и ультразвуковая обработка, все являются эффективными физическими методами для устранения пены.
Метод химического обжирания состоит в том, чтобы добавить определенные вещества для взаимодействия с пенообразовательным агентом, чтобы уменьшить прочность жидкой пленки в пене и, таким образом, снизить стабильность пены для достижения цели обжирания, такие вещества называются дефоомерами. Большинство дефораторов являются поверхностно -активными веществами. Следовательно, в соответствии с механизмом усовершенствования дефоратор должен обладать сильной способностью уменьшать поверхностное натяжение, легко адсорбировать на поверхности и взаимодействие между молекулами адсорбции поверхности является слабым, молекулы адсорбции, расположенные в более ослабленной структуре.
Существуют различные типы дефораторов, но в основном все они являются неионными поверхностно-активными веществами. Неионовые поверхностно-активные вещества обладают противоположными свойствами вблизи или выше своей облачной точки и часто используются в качестве дефораторов. Спирты, особенно спирты со структурой разветвления, жирными кислотами и сложными эфирами жирных кислот, полиамидами, фосфатными эфирами, силиконовыми маслами и т. Д. Также обычно используются в качестве превосходных дефоомеров.
(4) пена и мытье
Не существует прямой связи между пеной и эффективностью промывки, и количество пены не указывает на эффективность промывки. Например, у неионических поверхностно -активных веществ гораздо меньше пенообразовательных свойств, чем мыло, но их дезактивация намного лучше, чем мыло.
В некоторых случаях пена может быть полезна для удаления грязи и грязи. Например, при мытье посуды в доме пена моющих средств собирает масляные капли, а при очистке ковров пена помогает поднять пыль, порошок и другую твердую грязь. Кроме того, пена иногда может использоваться в качестве показания эффективности моющего средства. Поскольку жирные масла оказывают ингибирующее влияние на пену моющим средством, когда масла слишком много и слишком мало моющих средств, пена не будет получена, или исходная пена исчезнет. Пена также может иногда использоваться в качестве индикатора чистоты полоскания, поскольку количество пены в растворе полоскания имеет тенденцию к снижению с уменьшением моющего средства, поэтому количество пены может использоваться для оценки степени полоскания.
В широком смысле, промывание - это процесс удаления нежелательных компонентов из объекта, который будет вымыт и достиг некоторой цели. Мытье в обычном смысле относится к процессу удаления грязи с поверхности носителя. При промывании взаимодействие между грязью и носителем ослабляется или устраняется путем действия некоторых химических веществ (например, моющего средства и т. Д.), Таким образом, комбинация грязи и носителя превращается в комбинацию грязи и моющих средств, и, наконец, грязь отделяется от носителя. По мере того, как объекты, которые будут промыты и удаляют грязь, разнообразны, промывание является очень сложным процессом, и основной процесс промывки может быть выражен в следующих простых отношениях.
Кэрри ·· Грязь + Мощр = носитель + грязь · Мостот
Процесс промывки обычно может быть разделен на два этапа: во -первых, под действием моющего средства грязь отделена от его носителя; Во -вторых, отдельная грязь рассеивается и подвешена в среде. Процесс промывки является обратимым процессом, и грязь диспергирована и подвешенная в среде также может быть повторно оценить от среды к промываемому объекту. Следовательно, хорошее моющее средство должно иметь способность рассеиваться и подвешивать грязь и предотвратить повторное расстояние грязи, в дополнение к способности удалять грязь с носителя.
(1) Типы грязи
Даже для того же предмета тип, композиция и количество грязи могут варьироваться в зависимости от среды, в которой он используется. Грязь нефтяного тела - это в основном некоторые животные и растительные масла и минеральные масла (такие как сырое масло, топливо, угольная смола и т. Д.), Сплошная грязь - это в основном сажа, зола, ржава, углеродная черная и т. Д. С точки зрения грязи одежды, есть грязь от человеческого тела, такая как пот, салат, кровь и т. Д.; грязь от пищи, таких как пятна фруктов, пятна в приготовлении пищи, пятна приправы, крахмал и т. Д.; грязь от косметики, такая как помада, лак для ногтей и т. Д.; грязь из атмосферы, такая как сажа, пыль, грязь и т. Д.; Другие, такие как чернила, чай, покрытие и т. Д. Это различные типы.
Различные типы грязи обычно можно разделить на три основные категории: сплошная грязь, жидкая грязь и специальная грязь.
① Сплошная грязь
Общая твердая грязь включает частицы пепла, грязи, земли, ржавчины и углерода черного. Большинство из этих частиц имеют электрический заряд на их поверхности, большинство из них негативно заряжены и могут легко адсорбировать на предметах волокна. Сплошная грязь, как правило, трудно растворить в воде, но может быть рассеяна и подвешена с помощью моющих растворов. Сплошную грязь с меньшей точкой массы труднее удалить.
② Жидкая грязь
Жидкая грязь в основном растворится в масле, включая растительные и животные масла, жирные кислоты, жирные спирты, минеральные масла и их оксиды. Среди них могут возникать растительные и животные масла, жирные кислоты и омывание щелочи, в то время как жирные спирты, минеральные масла не опонируются щелочными, но могут быть растворимыми в спиртах, эфирах и углеводородных органических растворителях, а также эмульгировании водоснабжения и рассеивании. Растворимаяся жидкая грязь, как правило, имеет сильную силу с предметами волокна и более прочно адсорбируется на волокнах.
③ Специальная грязь
Специальная грязь включает белки, крахмал, кровь, человеческие выделения, такие как пот, кожная, моча и фруктовый сок и чайный сок. Большая часть этого типа грязи может быть химически и сильно адсорбирована на предметах волокна. Поэтому трудно мыть.
Различные типы грязи редко встречаются в одиночку, но часто смешиваются вместе и адсорбируются на объект. Иногда грязь может быть окислена, разложена или разрушена под внешними влияниями, создавая тем самым новую грязь.
（2) адгезия грязи
Одежда, руки и т. Д. Может быть окрашены, потому что между объектом и грязью существует какое -то взаимодействие. Грязь придерживается объектов различными способами, но есть не более, чем физические и химические спаек.
Adhession of Sout, Dust, Mud, песка и древесного угля к одежде - это физическая адгезия. Вообще говоря, через эту адгезию грязи, и роль между окрашенным объектом является относительно слабой, удаление грязи также относительно проще. Согласно различным силам, физическая адгезия грязи может быть разделена на механическую адгезию и электростатическую адгезию.
A: Механическая адгезия
Этот тип адгезии в основном относится к адгезии какой -то твердой грязи (например, пыль, грязь и песок). Механическая адгезия является одной из более слабых форм адгезии грязи и может быть удалена практически чисто механическими средствами, но когда грязь небольшая (<0,1 мм), ее сложнее удалить.
B ： Электростатическая адгезия
Электростатическая адгезия в основном проявляется в действии заряженных частиц грязи на противоположно заряженных объектах. Большинство волокнистых объектов негативно заряжены в воде и могут быть легко придерживаться определенной положительно заряженной грязи, такой как типы извести. Некоторая грязь, хотя и негативно заряженная, такая как углеродные черные частицы в водных растворах, может прилипать к волокнам через ионные мостики (ионы между множественными противоположными объектами, действующими вместе с ними в мосту).
Электростатическое действие сильнее, чем простое механическое действие, что затрудняет удаление грязи.
② Химическая адгезия
Химическая адгезия относится к явлению грязи, действующей на объект через химические или водородные связи. Например, полярная сплошная грязь, белок, ржавчина и другие адгезии на предметах волокна, волокна содержат карбоксил, гидроксил, амид и другие группы, эти группы и жирные жирные кислоты с грязью, жирные спирты легко сформировать водородные связи. Химические силы, как правило, сильны, и поэтому грязь более прочно связана с объектом. Этот тип грязи трудно удалить обычными методами и требует особых методов для нее.
Степень адгезии грязи связана с природой самой грязи и природой объекта, к которому она придерживается. Как правило, частицы легко прилипают к волокнистым предметам. Чем меньше текстура твердой грязи, тем сильнее адгезию. Полярная грязь на гидрофильных объектах, таких как хлопок и стекло, прилипают сильнее, чем неполярная грязь. Неполярная грязь придерживается более сильно, чем полярная грязь, такая как полярные жиры, пыль и глина, и их менее легко удалить и чистить.
(3) Механизм удаления грязи
Цель мытья - удалить грязь. В среде определенной температуры (в основном вода). Используя различные физические и химические эффекты моющего средства, чтобы ослабить или устранить эффект грязи и промытых объектов, под действием определенных механических сил (таких как втирание рук, перемешивание стиральной машины, воздействие на воду), так что грязь и промытые объекты с целью дезактивации.
① Механизм удаления грязи жидкости
A ： смачивание
Жидкое загрязнение в основном на масляной основе. Масляные пятна влажны большинство волокнистых предметов и распространяются более или менее как масляная пленка на поверхности фиброзного материала. Первым шагом в стирке является смачивание поверхности стирной жидкостью. Для иллюстрации поверхность волокна можно рассматривать как гладкую твердую поверхность.
B: Отряд масла - механизм завивки
Вторым шагом в стирке является удаление нефти и смазки, удаление жидкой грязи достигается своего рода спиралью. Жидкая грязь первоначально существовала на поверхности в виде распространенной масляной пленки, и под преференциальным смачивающим эффектом промывки жидкости на твердой поверхности (то есть поверхности волокна) она свернулась на масляные шарики, которые были заменены промывкой жидкостью и в конечном итоге оставили поверхность при определенных внешних силах.
② Механизм удаления твердой грязи
Удаление жидкой грязи в основном посредством предпочтительного смачивания грязи -носителя промывшим раствором, в то время как механизм удаления твердой грязи отличается, где процесс промывки в основном относится к смачиванию массы грязи и поверхности носителя с помощью промывшего раствора. Из -за адсорбции поверхностно -активных веществ на твердой грязи и ее поверхности носителя взаимодействие между грязью и поверхностью уменьшается, а прочность на адгезию массы грязи на поверхности уменьшается, поэтому масса грязи легко удаляется с поверхности носителя.
Кроме того, адсорбция поверхностно -активных веществ, особенно ионных поверхностно -активных веществ, на поверхности твердой грязи и ее носителя может увеличить потенциал поверхности на поверхности твердой грязи и ее носителя, что более способствует удалению грязи. Сплошные или обычно волокнистые поверхности обычно заряжаются в водной среде и, следовательно, могут образовывать диффузные двойные электронные слои на грязных массах или твердых поверхностях. Из -за отталкивания однородных зарядов адгезия частиц грязи в воде к твердой поверхности ослаблена. При добавлении анионного поверхностно -активного вещества, поскольку он может одновременно увеличивать отрицательный потенциал поверхности частицы грязи и твердой поверхности, отталкивание между ними более увеличено, прочность на адгезию частицы более уменьшается, и грязь легче удалить.
Неионные поверхностно-активные вещества адсорбируются на заряженных твердых поверхностях, и, хотя они существенно не изменяют межфазный потенциал, адсорбированные неионные поверхностно-активные вещества имеют тенденцию образовывать определенную толщину адсорбированного слоя на поверхности, что помогает предотвратить перераспределение грязи.
В случае катионных поверхностно -активных веществ их адсорбция уменьшает или устраняет отрицательный поверхностный потенциал массы грязи и ее поверхности носителя, что уменьшает отталкивание между грязью и поверхностью и, следовательно, не способствует удалению грязи; Кроме того, после адсорбции на твердой поверхности катионные поверхностно -активные вещества имеют тенденцию поворачиваться гидрофобной поверхности и, следовательно, не способствуют поверхностному смачиванию и, следовательно, промывки.
③ Удаление специальных почв
Белок, крахмал, человеческие выделения, фруктовый сок, чайный сок и другие подобные грязи трудно удалить с помощью нормальных поверхностно -активных веществ и требуют особого лечения.
Протеиновые пятна, такие как сливки, яйца, кровь, молоко и кожи экскремление, как правило, коагулируют волокна и дегенерацию и получают более сильную адгезию. Загрязнение белка может быть удалено с помощью протеаз. Ферментная протеаза разбивает белки в грязи на водорастворимые аминокислоты или олигопептиды.
Окрашивание крахмала в основном поступает от продуктов питания, другие, такие как соус, клей и т. Д. Амилаза оказывает каталитическое влияние на гидролиз пятен крахмала, что заставляет крахмал распадаться на сахар.
Липаза катализирует разложение триглицеридов, которые трудно удалить нормальными методами, такими как кожный и съедобные масла, и разбивает их на растворимый глицерол и жирные кислоты.
Некоторые цветные пятна от фруктовых соков, чайных соков, чернилов, помады и т. Д. Часто трудно тщательно очистить даже после повторной промывки. Эти пятна могут быть удалены путем окислительно-восстановительной реакции с окисляющим или восстановительным агентом, таким как отбеливатель, который разрушает структуру генерирующих цветовой или цветной групп, и разжигает их в более мелких водорастворимых компонентах.
（4） Механизм удаления пятно от чистки сухой
Вышеуказанное на самом деле для воды в качестве среды промывки. Фактически, из -за различных типов одежды и структуры некоторая одежда, использующая промывание воды, не удобно или нелегко мыть в чистоте, некоторую одежду после промывки и даже деформации, выцветание и т. Д., Например: большинство натуральных волокон поглощают воду и легко набухают, сухой и легко усадится, поэтому после устранения промывки; При стирке шерстяных продуктов также часто появляются феномен усадки, некоторые шерстяные продукты с промывкой воды также легко талинг, изменение цвета; Некоторые ощущения рук шелка становятся хуже после стирки и потеряли блеск. Для этой одежды часто используют метод сухого числа для дезактивации. Так называемая сухая чистка обычно относится к методу промывки в органических растворителях, особенно в неполярных растворителях.
Сухая чистка - более мягкая форма промывки, чем промывание воды. Поскольку для сухой чистки не требуется большого механического действия, она не вызывает повреждения, морщин и деформация для одежды, в то время как сухие чистящие средства, в отличие от воды, редко вызывают расширение и сокращение. Пока технология правильно обрабатывается, одежда может быть сухой чисткой без искажений, замирания цвета и продолжительного срока службы.
С точки зрения сухой чистки, существует три широких типа грязи.
‘Растворимый грязный масляной растворимый нефтяной грязь включает в себя все виды масла и смазки, которые являются жидкостью или жирными и могут быть растворены в сухих чистящих растворителях.
② Вода-вода растворимая в грязной водорастворимой грязи растворим в водных растворах, но не в сухих чистящих средствах, адсорбируется на одежде в водном состоянии, вода испаряется после осаждения гранулированных твердых веществ, таких как неорганические соли, крахмал, белок и т. Д.
③oil и вода нерастворимая грязь и нерастворимая вода грязь не растворимся в воде и не растворимся в сухих чистящих растворителях, таких как углеродные черные, силикаты различных металлов и оксидов и т. Д.
Из-за различного характера различных типов грязи существуют разные способы удаления грязи в процессе сухого очистки. Растворимые в масле почвы, такие как животные и растительные масла, минеральные масла и смазки, легко растворимы в органических растворителях и могут быть легче удалены при сухой чистке. Превосходная растворимость растворителей сухого числа для масла и смазок по существу поступает из сил стен Ван-дер между молекулами.
Для удаления водорастворимой грязи, такой как неорганические соли, сахара, белки и пот, к агенту сухого чистка необходимо также добавить правильное количество воды, в противном случае растворимая в воде грязи трудно удалить из одежды. Тем не менее, воду трудно растворить в сухое чистоте, поэтому для увеличения количества воды вам также необходимо добавить поверхностно-активные вещества. Присутствие воды в сухое чистое агент может сделать поверхность грязи и одежды увлажненной, так что ее легко взаимодействовать с полярными группами поверхностно-активных веществ, что способствует адсорбции поверхностно-активных веществ на поверхности. Кроме того, когда поверхностно-активные вещества образуют мицеллы, водорастворимая грязь и вода могут быть солюбилизированы в мицеллы. В дополнение к увеличению содержания воды в растворителе с засушением, поверхностно-активные вещества также могут играть роль в предотвращении повторного отложения грязи для усиления эффекта дезактивации.
Наличие небольшого количества воды необходимо для удаления водорастворимой грязи, но слишком много воды может вызвать искажения и морщиниц в некоторой одежде, поэтому количество воды в среднем для чистки должно быть умеренным.
Грязь, которая не растворима в воде, ни растворимых в масле, твердых частицах, таких как зола, грязь, земля и углеродный черный, обычно прикрепляется к одежде электростатическими силами или в сочетании с маслом. В сухой чистке поток растворителя, удар может сделать электростатическую силу адсорбцию грязи, а агент с сухой чисткой может растворить масло, так что комбинация масла и грязи и прикрепленной к одежде твердых частиц в сухое чистого агента, сухое чистое агент в небольшом количестве воды и поверхностно-силе, так что из твердых частиц грязи могут быть выявленными подвесными, в рассеяние.
（5) Факторы, влияющие на действие стирки
Направленная адсорбция поверхностно -активных веществ на границе раздела и восстановление поверхностного (межфазного) натяжения являются основными факторами удаления жидкости или твердой грязи. Тем не менее, процесс промывки является сложным, и эффект промывки, даже с тем же типом моющего средства, зависит от многих других факторов. Эти факторы включают концентрацию моющих средств, температуру, природу загрязнения, тип волокна и структуру ткани.
① Концентрация поверхностно -активного вещества
Мицеллы поверхностно -активных веществ в растворе играют важную роль в процессе промывки. Когда концентрация достигает критической концентрации мицелл (CMC), эффект промывки резко возрастает. Следовательно, концентрация моющего средства в растворителе должна быть выше значения CMC, чтобы иметь хороший эффект промывки. Однако, когда концентрация поверхностно -активного вещества выше, чем значение CMC, инкрементальное увеличение эффекта промывки не очевидно, и нет необходимости слишком сильно увеличивать концентрацию поверхностно -активного вещества.
При удалении масла путем растворения эффект растворивания увеличивается с увеличением концентрации поверхностно -активного вещества, даже когда концентрация выше CMC. В настоящее время рекомендуется использовать моющее средство в местном централизованном манере. Например, если на манжетах и воротнике есть много грязи, во время промывки может применяться слой моющих средств, чтобы увеличить солюбилизирующий эффект поверхностно -активного вещества на нефть.
Temperatature оказывает очень важное влияние на действие дезактивации. В целом, повышение температуры облегчает удаление грязи, но иногда слишком высокая температура может также вызвать недостатки.
Повышение температуры облегчает диффузию грязи, твердого смазки легко эмульгируется при температуре выше температуры плавления, а волокна увеличивается при отеках из -за повышения температуры, которые облегчают удаление грязи. Тем не менее, для компактных тканей микрогапы между волокнами уменьшаются по мере расширения волокна, что наносит ущерб удалению грязи.
Изменения температуры также влияют на растворимость, значение CMC и размер мицелл поверхностно -активных веществ, что влияет на эффект промывки. Растворимость поверхностно -активных веществ с длинными углеродными цепями низкая при низких температурах, а иногда растворимость даже ниже значения CMC, поэтому температура промывки должна поднимать соответствующим образом. Влияние температуры на значение CMC и размер мицелл отличается для ионных и неионных поверхностно-активных веществ. Для ионных поверхностно -активных веществ повышение температуры обычно увеличивает значение CMC и уменьшает размер мицелл, что означает, что концентрация поверхностно -активного вещества в растворе для промывки следует увеличить. Для неионных поверхностно-активных веществ повышение температуры приводит к снижению значения CMC и значительному увеличению объема мицелл, поэтому ясно, что соответствующее повышение температуры поможет неионому поверхностно-активному веществу оказывать его поверхностный эффект. Однако температура не должна превышать его облачную точку.
Короче говоря, оптимальная температура промывки зависит от состава моющих средств и промываемого объекта. Некоторые моющие средства оказывают хороший эффект моющих средств при комнатной температуре, в то время как другие имеют совсем другое моющее средство между холодной и горячей промывкой.
③ пена
Обычно путать пенообразующую силу с эффектом промывки, полагая, что моющие средства с высокой пенообразовательной мощностью имеют хороший эффект промывки. Исследования показали, что нет прямой связи между эффектом промывки и количеством пены. Например, промывание с низким пенообразованием не менее эффективно, чем промывка с высоким пенообразованием.
Несмотря на то, что пена не связана напрямую с промывкой, бывают случаи, когда она помогает удалить грязь, например, при стирке блюд вручную. При очистке ковров пена также может убрать пыль и другие твердые частицы грязи, ковровая грязь составляет большую долю пыли, поэтому средства для чистки ковров должны обладать определенной способностью пенообразования.
Мощность пены также важна для шампуней, где тонкая пена, производимая жидкостью во время шампуня или купания, оставляет волосы смазанными и удобными.
④ Сорты волокон и физических свойств текстиля
В дополнение к химической структуре волокон, которая влияет на адгезию и удаление грязи, появление волокон и организации пряжи и ткани оказывает влияние на простоту удаления грязи.
Масштабы шерстяных волокон и изогнутые плоские ленты хлопковых волокон с большей вероятностью накапливают грязь, чем гладкие волокна. Например, углеродное черное, окрашенное на целлюлозные пленки (вискозисные пленки) легко удалить, в то время как углерод, окрашенные на хлопковые ткани, трудно смыть. Другим примером является то, что ткани с коротким волокном, изготовленные из полиэстера, более склонны к накоплению масла, чем ткани с длинными волокнами, а масляные пятна на тканях с коротким волокном также труднее удалить, чем масляные пятна на тканях с длинными волокнами.
Плотно скрученные пряжи и плотные ткани, из -за небольшого зазора между волокнами, могут противостоять вторжению грязи, но то же самое может также предотвратить, как промывая жидкость исключает внутреннюю грязь, поэтому плотные ткани начинают устойчиво сопротивляться грязи, но после того, как промывка также затруднена.
⑤ Твердость воды
Концентрация CA2+, MG2+ и других ионов металлов в воде оказывает большое влияние на эффект промывки, особенно когда анионные поверхностно -активные вещества сталкиваются с ионами Ca2+ и Mg2+, образующими кальций и соли магния, которые менее растворимы и снижают его мощность. В жесткой воде, даже если концентрация поверхностно -активного вещества высока, укладная способность все еще намного хуже, чем в дистилляции. Чтобы поверхностно-активное вещество имело наилучший эффект промывки, концентрация ионов Ca2+ в воде должна быть уменьшена до 1 x 10-6 моль/л (Caco3 до 0,1 мг/л) или меньше. Это требует добавления различных смягчителей в моющее средство.
Время публикации: 25-2022 февраля