1. поверхностное натяжение
Сила сокращения на единицу длины на поверхности жидкости называется поверхностным натяжением, измеряемое в n • m-1.
2. поверхностная активность и поверхностно -активное вещество
Свойство, которое может уменьшить поверхностное натяжение растворителей, называется поверхностной активностью, а вещества с поверхностной активностью называются поверхностными активными веществами.
Поверхностно -активное вещества относятся к поверхностным активным веществам, которые могут образовывать мицеллы и другие агрегаты в водных растворах, имеют высокую поверхностную активность, а также имеют смачивание, эмульгирующее, пенообразование, промывание и другие функции.
3. Молекулярные структурные характеристики поверхностно -активного вещества
Сергерно -активное вещество представляют собой органические соединения со специальными структурами и свойствами, которые могут значительно изменить межфазное натяжение между двумя фазами или поверхностное натяжение жидкостей (обычно вода), и обладают такими свойствами, как смачивание, пени, эмульгификация и промывка.
Структурно говоря, поверхностно -активные вещества имеют общую характеристику содержания двух разных функциональных групп в своих молекулах. Одним из концов является длинноцепочечная неполярная группа, растворимая в масле, но нерастворим в воде, известная как гидрофобная группа или гидрофобная группа. Эти гидрофобные группы, как правило, являются длинноцепочечными углеводородами, иногда также органическим фторином, органозиликоном, органофосфором, органотиновыми цепями и т. Д. Другой конец-это растворимая в воде функциональную группу, а именно гидрофильную группу или гидрофильную группу. Гидрофильная группа должна обладать достаточной гидрофильностью, чтобы гарантировать, что весь поверхностно -активное вещество растворимы в воде и имела необходимую растворимость. Из -за присутствия гидрофильных и гидрофобных групп в поверхностно -активных веществах они могут растворяться по меньшей мере в одной фазе жидкой фазы. Гидрофильные и олеофильные свойства поверхностно -активных веществ называются амфифильностью.
4.types поверхностно -активных веществ
Поверхностно -активные вещества представляют собой амфифильные молекулы, которые имеют как гидрофобные, так и гидрофильные группы. Гидрофобные группы поверхностно-активных веществ, как правило, состоят из углеводородов с длинными цепью, таких как алкилфенил с прямой цепи, алкил-алкил-цепью C8-C20, алкилфенил (с атомами 8-16 алкил углерода) и т. Д. Разница в гидрофобных группах в основном лежит в структурных изменениях углерода-водорода, с ненуко маленькими различиями, в то время как там являются гидрофримические группы. Следовательно, 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 в основном основана на том, являются ли гидрофильные группы ионными, разделяя их на анионные, катионные, неионовые, цвиттерионные и другие специальные типы поверхностно -активных веществ.
5. Характеристики водного раствора поверхностно -активного вещества
① Адсорбция поверхностно -активных веществ на интерфейсах
Молекулы поверхностно -активного вещества имеют липофильные и гидрофильные группы, что делает их амфифильные молекулы. Вода - сильно полярная жидкость. Когда поверхностно -активные вещества растворяются в воде, в соответствии с принципом сходства полярности и отталкивания разницы в полярности, их гидрофильные группы притягиваются к водной фазе и растворяются в воде, в то время как их липофильные группы отражают воду и оставляют воду. В результате молекулы поверхностно -активного вещества (или ионы) адсорбируют на границе раздела между двумя фазами, уменьшая межфазное натяжение между двумя фазами. Чем больше молекул поверхностно -активного вещества (или ионов) адсорбируются на границе раздела, тем больше уменьшение межфазного натяжения.
② Некоторые свойства адсорбционной мембраны
Поверхностное давление адсорбционной мембраны: поверхностно-активные вещества адсорбируются на границе раздела газ-жидкость, образуя адсорбционную мембрану. Если на границе раздела находится подвижная плавающая пластинка без трения, а плавающая пластина толкает адсорбционную мембрану вдоль поверхности раствора, мембрана оказывает давление на плавающую пластину, которая называется поверхностным давлением.
Поверхностная вязкость: Как и поверхностное давление, поверхностная вязкость - это свойство, демонстрируемое нерастворимыми молекулярными пленками. Подвесите платиновое кольцо с тонким металлическим проводом, сделайте его плоскость контакться с поверхностью воды раковины, поверните платиновое кольцо, платиновое кольцо затрудняется вязкостью воды, и амплитуда постепенно ослабляет, согласно которой может быть измерена поверхностная вязкость. Метод: сначала проведите эксперименты на поверхности чистой воды, измерьте ослабление амплитуды, затем измеряйте ослабление после образования поверхностной маски лица и рассчитайте вязкость поверхностной маски для лица из разницы между ними.
Поверхностная вязкость тесно связана с твердостью поверхностной маски для лица. Поскольку адсорбционная пленка имеет поверхностное давление и вязкость, она должна быть упругой. Чем выше поверхностное давление и вязкость адсорбционной мембраны, тем больше его эластичный модуль. Эластичный модуль поверхностной адсорбционной пленки имеет большое значение в процессе стабилизации пены.
③ Формирование мицеллов
Разбавленное решение поверхностно -активных веществ следует законам идеальных решений. Количество адсорбции поверхностно -активных веществ на поверхности раствора увеличивается с концентрацией раствора. Когда концентрация достигает или превышает определенное значение, сумма адсорбции больше не увеличивается. Эти чрезмерные молекулы поверхностно -активного вещества в растворе расстройства или существуют регулярно. Как практика, так и теория показали, что они образуют агрегаты в решении, которые называются мицеллами.
Критическая концентрация мицеллы: минимальная концентрация, при которой поверхностно -активные вещества образуют мицеллы в растворе, называется критической концентрацией мицеллы.
④ Значение CMC общего поверхностно -активного вещества.
6. Гидрофильное и олеофильное равновесное значение
HLB означает гидрофильный липофильный баланс, который представляет собой гидрофильные и липофильные равновесие значения гидрофильных и липофильных групп поверхностно -активного вещества, то есть значение HLB поверхностно -активного вещества. Высокое значение HLB указывает на сильную гидрофильность и слабую липофильность молекулы; Напротив, он обладает сильной липофильностью и слабой гидрофильностью.
① Правила по значению HLB
Значение HLB является относительным значением, поэтому при формулировании значения HLB в качестве стандарта значение HLB парафина без гидрофильных свойств установлено на 0, в то время как значение HLB додецилсульфата натрия с сильной растворимостью воды устанавливается на 40. Следовательно, значение HLB поверхностных веществ, как правило, находится в пределах диапазона 1-40. Вообще говоря, эмульгаторы со значениями HLB менее 10 являются липофильными, в то время как эмульгаторы со значениями HLB более 10 являются гидрофильными. Следовательно, поворотная точка от липофильности до гидрофильности составляет приблизительно 10.
7. эффекты эмульгирования и солюбилизации
Две несмешивающиеся жидкости, одно из которых образуются путем диспергирующих частиц (капель или жидких кристаллов) в других, называются эмульсиями. При образовании эмульсии межфазная площадь между двумя жидкостями увеличивается, что делает систему термодинамически нестабильной. Чтобы стабилизировать эмульсию, необходимо добавить третий компонент - эмульгатор, чтобы уменьшить межфазную энергию системы. Эмульгаторы принадлежат к поверхностно -активным веществам, и их основная функция - действовать как эмульгаторы. Фаза, в которой капли существуют в эмульсии, называется дисперсной фазой (или внутренней фазой, прерывистой фазы), а другая, соединенная вместе, называется дисперсной средой (или внешней фазы, непрерывная фаза).
① Эмульгаторы и эмульсии
Общие эмульсии состоят из одной фазы воды или водного раствора, а также другой фазы органических соединений, которые несмешиваются с водой, такие как масла, воска и т. Д. Эмульсия, образованная водой и маслом, может быть разделена на два типа на основе их рассеивания: масла, рассеянная в воде в воде в масляном эмульсии, представляемой O/W (масло/вода); Вода, диспергированная в масле, образует воду в масляной эмульсии, представленная W/O (вода/масло). Кроме того, комплексная вода в масле в воде без/w и масла в воде в масле O/не может также образовываться эмульсии.
Эмульгатор стабилизирует эмульсию, уменьшая межфазное натяжение и образуя монослойную маску лица.
Требования к эмульгаторам в эмульгировании: A: эмульгаторы должны быть в состоянии адсорбировать или обогащать на границе между двумя фазами, уменьшая межфазное натяжение; B: Эмульгаторы должны придавать частицы электрическим зарядом, вызывая электростатическое отталкивание между частицами или образуя стабильную, высоко вязкую защитную пленку вокруг частиц. Таким образом, вещества, используемые в качестве эмульгаторов, должны иметь амфифильные группы для эмульгирующих эффектов, а поверхностно -активные вещества могут удовлетворить это требование.
② Методы подготовки эмульсий и факторов, влияющих на стабильность эмульсии
Существует два метода подготовки эмульсий: одним из них является использование механических методов для рассеивания жидкости на мелкие частицы в другой жидкости, которая обычно используется в промышленности для приготовления эмульсий; Другой метод состоит в том, чтобы растворить жидкость в молекулярном состоянии в другой жидкости, а затем позволить ей агрегировать надлежащим образом для формирования эмульсии.
Стабильность эмульсий относится к их способности сопротивляться агрегации частиц и вызывать фазовое разделение. Эмульсии являются термодинамически нестабильными системами со значительной свободной энергией. Следовательно, стабильность эмульсии фактически относится к времени, необходимому системе, чтобы достичь равновесия, то есть время, необходимое для отделения жидкости в системе.
Когда в маске есть полярные органические молекулы, такие как жирный спирт, жирная кислота и жирный амин, сила мембраны значительно увеличивается. Это связано с тем, что молекулы эмульгатора в адсорбционном слое интерфейса взаимодействуют с полярными молекулами, такими как спирт, кислота и амин, образуя «комплекс», что увеличивает прочность границы маски для лица.
Эмульгаторы, состоящие из двух или более поверхностно -активных веществ, называются смешанными эмульгаторами. Смешанные эмульгаторы адсорбируют на границе раздела воды/масла, а межмолекулярные взаимодействия могут образовывать комплексы. Из -за сильного межмолекулярного взаимодействия межфазное натяжение значительно снижается, количество эмульгатора, адсорбированного на границе раздела, значительно увеличивается, а плотность и сила образованной межфазной маски увеличиваются.
Заряд капель оказывает значительное влияние на стабильность эмульсий. Стабильные эмульсии обычно имеют капли с электрическими зарядами. При использовании ионных эмульгаторов эмульгатор ионов, адсорбированных на границе раздела, вставляют свои липофильные группы в масляную фазу, в то время как гидрофильные группы находятся в водной фазе, что делает заряженные капли. Из -за того, что капли эмульсии несут один и тот же заряд, они отталкивают друг друга и не легко агломерации, что приводит к повышению стабильности. Можно видеть, что чем больше эмульгаторных ионов, адсорбированных на каплях, тем больше их заряд и, тем больше их способность предотвратить коалесценцию капель, что делает эмульсионную систему более стабильной.
Вязкость дисперсионной среды эмульсии оказывает определенное влияние на стабильность эмульсии. Как правило, чем выше вязкость диспергирующей среды, тем выше стабильность эмульсии. Это связано с тем, что вязкость диспергирующей среды высока, что сильно препятствует броуанским движению капель жидкости, замедляет столкновение между каплями и сохраняет систему стабильной. Полимерные вещества, которые обычно растворимы в эмульсиях, могут увеличить вязкость системы и повысить стабильность эмульсии. Кроме того, полимер также может образовывать твердый интерфейс маски для лица, что делает эмульсионную систему более стабильной.
В некоторых случаях добавление твердого порошка также может стабилизировать эмульсию. Твердый порошок не в воде, масле или на границе раздела, в зависимости от способности смачивания масла и воды на твердом порошке. Если твердый порошок не полностью смачивается водой и может быть смачивается маслом, он останется на границе раздела водяного масла.
Причина, по которой твердый порошок не стабилизирует эмульсию, заключается в том, что порошок, собранной на границе раздела, не усиливает график маски для лица, что аналогично молекулам эмульсивателя границы раздела. Следовательно, чем ближе твердые частицы порошка расположены на границе раздела, тем стабильнее будет эмульсия.
Поверхностно -активные вещества имеют способность значительно увеличивать растворимость органических соединений, которые нерастворимы или слегка растворимы в воде после образования мицеллов в водном растворе, и раствор прозрачен в это время. Этот эффект мицелл называется солюбилизацией. Сервант -активные вещества, которые могут вызывать растворительные эффекты, называются солюбилизаторами, а солюбилизированные органические соединения называются солюбилизированными соединениями.
8. пена
Пена играет важную роль в процессе стирки. Пена относится к дисперсионной системе, в которой газ диспергируется в жидкости или твердого вещества. Газ - это фаза дисперсии, а жидкость или твердое вещество - дисперсионная среда. Первое называется жидкой пеной, в то время как последняя называется твердой пеной, такой как пенопласт, пенопластовое стекло, пенопластовый цемент и т. Д.
(1) Образование пены
Пена здесь относится к агрегации пузырьков, разделенных жидкой пленкой. Из -за большой разницы в плотности между дисперсной фазой (газ) и дисперсной средой (жидкостью) и низкой вязкостью жидкости пена всегда может быстро подняться до уровня жидкости.
Процесс формирования пены состоит в том, чтобы внести большое количество газа в жидкость, а пузырьки в жидкости быстро возвращаются к поверхности жидкости, образуя пузырьковое заполнение, разделенное небольшим количеством жидкости и газа
Пена имеет две замечательные характеристики в морфологии: одна из них заключается в том, что пузырьки как дисперсная фаза часто являются многогранными, потому что на пересечении пузырьков существует тенденция к более тонкой пленке, что делает пузырьки многогранными. Когда жидкая пленка в определенной степени становится тоньше, пузырьки сломаются; Во -вторых, чистая жидкость не может образовывать стабильную пену, но жидкость, которая может образовывать пену, составляет не менее двух или более компонентов. Водный раствор поверхностно -активного вещества является типичной системой, простой в генерации пены, и его способность генерировать пену также связана с другими свойствами.
Серванкинвалентные вещества с хорошей способностью пенообразования называются пенообразующими агентами. Хотя пенообразующий агент обладает хорошей пеной, сформированной пеной может быть не в состоянии поддерживать в течение длительного времени, то есть ее стабильность может быть не хорошей. Чтобы поддерживать стабильность пены, к пенообразующему агенту часто добавляется вещество, которое может увеличить стабильность пены, которое называется стабилизатором пены. Обычно используемыми пенообразовательными стабилизаторами являются лауроил диетаноламин и додецил диметиламина.
(2) стабильность пены
Пена является термодинамически нестабильной системой, и окончательная тенденция заключается в том, что общая площадь поверхности жидкости в системе уменьшается, а свободная энергия уменьшается после разрыва пузырьков. Процесс обморожения - это процесс, в котором жидкая пленка, разделяющая газ, меняет толщину до разрыва. Следовательно, стабильность пены в основном определяется скоростью разряда жидкости и прочностью жидкой пленки. Есть несколько других влиятельных факторов.
① Поверхностное натяжение
С точки зрения энергии, низкое поверхностное натяжение более благоприятно для образования пены, но не может гарантировать стабильность пены. Низкое поверхностное натяжение, разница в низком давлении, медленная скорость выгрузки жидкости и медленное истончение жидкой пленки способствуют стабильности пены.
② Поверхностная вязкость
Ключевым фактором, определяющим стабильность пены, является прочность жидкой пленки, которая в основном определяется твердостью поверхностной адсорбционной пленки, измеряемой вязкостью поверхности. Эксперименты показывают, что пена, полученная раствором с более высокой вязкостью поверхности, имеет более длительный срок службы. Это связано с тем, что взаимодействие между адсорбированными молекулами на поверхности приводит к увеличению прочности мембраны, тем самым улучшая срок службы пены.
③ Раствор вязкость
Когда вязкость самой жидкости увеличивается, жидкость в жидкой пленке нелегко разряжать, а скорость истончения толщины жидкой пленки медленная, что задерживает время разрыва жидкой пленки и увеличивает стабильность пены.
④ «восстановление» эффект поверхностного натяжения
Поверхностно -активные вещества, адсорбированные на поверхности жидкой пленки, имеют возможность противостоять расширению или сокращению поверхности жидкой пленки, которую мы называем эффектом восстановления. Это связано с тем, что на поверхности есть жидкая пленка поверхностно -активных веществ, адсорбированных, а расширение площади поверхности уменьшит концентрацию поверхностных адсорбированных молекул и увеличивает поверхностное натяжение. Дальнейшее расширение поверхности потребует больших усилий. И наоборот, усадка площади поверхности увеличит концентрацию адсорбированных молекул на поверхности, уменьшая натяжение поверхности и препятствует дальнейшему усадке.
⑤ Диффузия газа через жидкую пленку
Из-за существования капиллярного давления давление небольших пузырьков в пене выше, чем у крупных пузырьков, что приведет к тому, что газ в небольших пузырьках диффундирует в большие пузырьки низкого давления через жидкую пленку, что приведет к явлению, что маленькие пузырьки становятся меньше, крупные пузырьки становятся больше, и, наконец, разрывается Foam. Если добавляется поверхностно -активное вещество, пена будет равномерной и плотной при пените, и ее нелегко разоблачить. Поскольку поверхностно -активное вещество тесно расположено на жидкой пленке, его трудно вентилировать, что делает пену более стабильной.
⑥ Влияние поверхностного заряда
Если пленка пенопласта заряжается одним и тем же символом, две поверхности жидкой пленки отталкивают друг друга, предотвращая прореживание жидкой пленки или даже разрушения. Ионные поверхностно -активные вещества могут обеспечить этот стабилизирующий эффект.
В заключение, прочность жидкой пленки является ключевым фактором для определения стабильности пены. В качестве поверхностно -активного вещества для пенообразующих агентов и стабилизаторов пены, жесткость и твердость поверхностных адсорбированных молекул являются наиболее важными факторами. Когда взаимодействие между адсорбированными молекулами на поверхности сильнее, адсорбированные молекулы расположены близко, что не только заставляет саму поверхностную маску лицевой маски, но и заставляет раствор рядом с поверхностной маской на лице трудно течь из -за высокой вязкости поверхности, поэтому для жидкой пленки относительно сложно к истощению, а толщина жидкой пленки легко сохранять. Кроме того, близко расположенные поверхностные молекулы также могут уменьшить проницаемость молекул газа и, таким образом, увеличить стабильность пены.
(3) Разрушение пены
Основной принцип уничтожения пены состоит в том, чтобы изменить условия для производства пены или устранить коэффициенты стабильности пены, поэтому существуют два метода обморожения, физические и химические вещества.
Физическое оборочение - это изменение условий, при которых пена генерируется при сохранении химического состава пенопластового раствора. Например, нарушение внешней силы, температуру или изменение давления и ультразвуковая обработка являются эффективными физическими методами для устранения пены.
Метод химического обжирания состоит в том, чтобы добавить некоторые вещества для взаимодействия с пенообразовательным агентом, уменьшить прочность жидкой пленки в пене, а затем снизить стабильность пены, чтобы достичь цели обжирания. Такие вещества называются дефораторами. Большинство дефораторов являются поверхностно -активными веществами. Следовательно, в соответствии с механизмом разжирания, дефоомеры должны обладать сильной способностью уменьшать поверхностное натяжение, легко адсорбировать на поверхности и иметь слабые взаимодействия между поверхностными адсорбированными молекулами, что приводит к относительно свободной структуре расположения адсорбированных молекул.
Существуют различные типы дефораторов, но они в основном не являются неионными поверхностно-активными веществами. Неионные поверхностно -активные вещества обладают антибаминными свойствами вблизи или выше своей облачной точки и обычно используются в качестве дефоомеров. Спирты, особенно те, у кого ветвящиеся структуры, жирные кислоты и сложные эфиры, полиамиды, фосфаты, силиконовые масла и т. Д., Обычно используются в качестве превосходных дефорамеров.
(4) пена и мытье
Не существует непосредственной связи между пеной и эффектом промывки, и количество пены не означает, что эффект промывки является хорошим или плохим. Например, производительность пенообразования неионных поверхностно-активных веществ намного уступает мылу, но их мощность чистки намного лучше, чем мыло.
В некоторых случаях пена полезна для удаления грязи. Например, при промывке посуды дома пена моющих средств может убрать промытые капли масла; При очистке ковра пена помогает убрать твердую грязь, такую как пыль и порошок. Кроме того, пена иногда может использоваться в качестве признака того, эффективным ли моющее средство, потому что жирные пятна масла могут препятствовать пене моющим средством. Когда будет слишком много пятен масла и слишком мало моющих средств, пены не будет, или исходная пена исчезнет. Иногда пена также может использоваться в качестве индикатора того, чисто ли полоскание. Поскольку количество пены в растворе для полоскания имеет тенденцию к снижению с уменьшением содержания моющих средств, степень полоскания может быть оценена по количеству пены.
9. Процесс стирки
В широком смысле, промывание - это процесс удаления нежелательных компонентов из промытого объекта и достижения определенной цели. Мытье в обычном смысле относится к процессу удаления грязи с поверхности носителя. Во время промывки взаимодействие между грязью и носителем ослабляется или устраняется посредством действия некоторых химических веществ (таких как детергенты), превращая комбинацию грязи и носителя в комбинацию грязи и моющих средств, в конечном итоге вызывая отделение грязи и носителя. По мере того, как объекты, которые будут промыты и удаляют грязь разнообразны, промывание является очень сложным процессом, а основной процесс промывки может быть представлен следующими простыми отношениями
Носитель • грязь+детергент = носитель+грязь • Мощр
Процесс промывки обычно можно разделить на два этапа: один - это разделение грязи и ее носителя под действием моющего средства; Во -вторых, отсроченная грязь рассеивается и подвешена в среде. Процесс промывки является обратимым процессом, и грязь, которая рассеивается или подвешена в среде, также может переехать из среды на прачечную. Следовательно, превосходное моющее средство должно не только иметь способность отделять грязь от носителя, но также обладать хорошей способностью рассеивать и подвешивать грязь, а также предотвратить откладывание грязи.
(1) Типы грязи
Даже для того же предмета тип, композиция и количество грязи будут варьироваться в зависимости от среды использования. Гряжение нефтяного тела в основном включает в себя животные и растительные масла, а также минеральные масла (такие как сырое масло, мазут, угольная смола и т. Д.), В то время как твердая грязь в основном включает в себя дым, пыль, ржавчину, углеродный черный цвет и т. Д. С точки зрения грязи одежды, от человеческого тела есть грязь, такая как пот, сала, кровь и т. Д.; Грязь от еды, такая как фруктовые пятна, пятна от пищевого масла, пятна приправы, крахмал и т. Д.; Грязь, принесенная косметикой, такая как помада и лак для ногтей; Грязь из атмосферы, такая как дым, пыль, почва и т. Д.; Другие материалы, такие как чернила, чай, краска и т. Д. Можно сказать, что существуют различные и разнообразные типы.
Различные типы грязи обычно можно разделить на три категории: сплошная грязь, жидкая грязь и специальная грязь.
① Общая твердая грязь включает в себя такие частицы, как пепел, грязь, почва, ржавчина и углеродная черная. Большинство из этих частиц имеют поверхностный заряд, в основном отрицательный, и легко адсорбируются на волокнистые объекты. Как правило, сплошной грязи трудно раствориться в воде, но может быть рассеяна и подвешена с помощью моющих растворов. Сплошная грязь с небольшими частицами трудно удалить.
② Жидкая грязь в основном растворится маслом, включая животные и растительные масла, жирные кислоты, жирные спирты, минеральные масла и их оксиды. Среди них животные и растительные масла и жирные кислоты могут подвергаться омылению с щелочками, в то время как жирные спирты и минеральные масла не опонируются щелочными, но могут растворяться в спиртах, эфирах и углеводородных органических растворителях, а также эмульгированы и рассеяны водными растворами для мощных вод. Масляная растворимая жидкая грязь, как правило, имеет сильную силу взаимодействия с волокнистыми объектами и адсорбами на волокнах.
③ Специальная грязь включает в себя белок, крахмал, кровь, человеческие секреции, такие как пот, сала, моча, а также фруктовый сок, чайный сок и т. Д. Следовательно, мыть это довольно сложно.
Различные виды грязи редко существуют в одиночестве, часто смешанные вместе и адсорбируются вместе на объектах. Грязь может иногда окислять, разложить или разлагаться под внешними влияниями, что приводит к образованию новой грязи.
(2) Эффект адгезии грязи
Причина, по которой одежда, руки и т. Д. Может испачкаться, заключается в том, что между объектами и грязью существует какое -то взаимодействие. На объектах существуют различные эффекты адгезии на объектах, но в основном они являются физической адгезией и химической адгезией.
① Физическая адгезия сигаретной золы, пыли, отложений, углерода и других веществ к одежде. Вообще говоря, взаимодействие между прилипшей грязью и загрязненным объектом является относительно слабым, а удаление грязи также относительно проще. Согласно различным силам, физическая адгезия грязи может быть разделена на механическую адгезию и электростатическую адгезию.
A: Механическая адгезия в основном относится к адгезии твердой грязи, такой как пыль и отложения. Механическая адгезия - это слабая метод адгезии для грязи, который может быть почти удален простыми механическими методами. Однако, когда размер частиц грязи невелик (<0,1 мкм), его сложнее удалить.
B: Электростатическая адгезия в основном проявляется в действии заряженных частиц грязи на объектах с противоположными зарядами. Большинство волокнистых объектов несут отрицательный заряд в воде и легко придерживаются положительно заряженной грязи, такой как лайм. Некоторая грязь, хотя и негативно заряженная, такая как черные частицы углерода в водных растворах, может прилипать к волокнам через ионные мостики, образованные положительными ионами (такими как Ca2+, Mg2+и т. Д.) в воде (ионы действуют вместе между множественными противоположными зарядами, действующими как мосты).
Статическое электричество сильнее, чем простое механическое действие, что затрудняет удаление грязи.
③ Удаление специальной грязи
Белок, крахмал, человеческий секрет, фруктовый сок, чайный сок и другие виды грязи трудно удалить с помощью общих поверхностно -активных веществ и требуют особых методов лечения.
Протеиновые пятна, такие как крем, яйца, кровь, молоко и выбросы кожи, подвержены коагуляции и денатурации на волокнах и более твердо прилипают. Для белкового загрязнения можно использовать протеазу для его удаления. Протеаза может разбить белки в грязи в водорастворимые аминокислоты или олигопептиды.
Окрашивание крахмала в основном поступает от пищи, в то время как другие, такие как мясные соки, паста и т. Д. Крамковые ферменты, оказывают каталитическое влияние на гидролиз пятен крахмала, разбивая крахмал на сахар.
Липаза может катализировать разложение некоторых триглицеридов, которые трудно удалить обычными методами, такими как кожный сал, секретируемый человеческим организмом, съедобными маслами и т. Д., Чтобы разбить триглицериды в растворимые глицерины и жирные кислоты.
Некоторые цветные пятна от фруктового сока, чайного сока, чернил, помады и т. Д. Часто трудно тщательно чистить даже после повторной промывки. Этот тип окрашивания может быть удален с помощью реакций снижения окисления с использованием окислителей или восстановительных агентов, таких как отбеливатель, которые разрушают структуру групп хромофора или хромофора и разлагают их в более мелкие водные компоненты.
С точки зрения сухой чистки, есть примерно три типа грязи.
① Масляная растворимая грязь включает в себя различные масла и жиры, которые являются жидкими или жирными и растворимыми в сухих чистящих растворителях.
② Вода растворимаяся грязь растворим в водном растворе, но нерастворим в сухих чистящих средствах. Он адсорбирует одежду в виде водного раствора, и после испарения воды гранулированные твердые вещества, такие как неорганические соли, крахмал, белки и т. Д., Осаждены.
③ Нерастворимая вода масляной воды нерастворим как в воде, так и в чистых чистящих растворителях, таких как углеродный черный, различные металлические силикаты и оксиды.
Из -за различных свойств различных типов грязи существуют различные способы удаления грязи во время процесса сухой чистки. Растворимаяся нефтяная грязь, такая как животные и растительные масла, минеральные масла и жиры, легко растворимся в органических растворителях и могут быть легко удалены во время сухой чистки. Отличная растворимость растворителей для чистки для нефти и жира по существу связана с силами Ван -дер -Ваальса между молекулами.
Для удаления водорастворимой грязи, такой как неорганические соли, сахара, белки, пот и т. Д., Также необходимо добавить соответствующее количество воды в сухой чистящий агент, в противном случае водорастворимая грязь трудно удалить из одежды. Но воду трудно растворить в сухих чистящих средствах, поэтому для увеличения количества воды необходимо добавить поверхностно -активные вещества. Вода, присутствующая в сухих чистящих средствах, может увлажнить грязь и поверхность одежды, что позволяет легко взаимодействовать с полярными группами поверхностно -активных веществ, что полезно для адсорбции поверхностно -активных веществ на поверхности. Кроме того, когда поверхностно-активные вещества образуют мицеллы, водорастворимая грязь и вода могут быть солюбилизированы в мицеллы. Поверхностно -активные вещества могут не только увеличивать содержание воды в сухих чистящих растворителях, но и предотвратить повторное осаждение грязи для усиления чистящего эффекта.
Присутствие небольшого количества воды необходимо для удаления водорастворимой грязи, но чрезмерная вода может привести к деформированию, морщинке и т. Д., Поэтому содержание воды в сухом моющем должно быть умеренным.
Твердые частицы, такие как зола, грязь, почва и углеродная черная, которые не являются водными растворимыми и не растворимыми в масле, обычно придерживаются одежды путем электростатической адсорбции или в сочетании с нефтяными пятнами. При сухой чистке поток и воздействие растворителей могут привести к тому, что грязь адсорбируется электростатическими силами, в то время как сухие чистящие средства могут растворять масляные пятна, вызывая твердые частицы, которые в сочетании с пятнами масла и прилипают к одежде, чтобы упасть от сухого чистого агента. Небольшое количество воды и поверхностно -активных веществ в сухом чистом агенте может стабильно подвешивать и рассеивать твердые частицы грязи, которые опадают, не позволяя им снова положить на себя одежду.
(5) факторы, влияющие на эффект промывки
Направленная адсорбция поверхностно -активных веществ на границе раздела и восстановление поверхностного (межфазного) натяжения являются основными факторами удаления жидкости или твердого загрязнения. Но процесс промывки является относительно сложным, и даже многие другие факторы влияют даже на эффект промывки одного и того же типа моющих средств. Эти факторы включают концентрацию моющих средств, температуру, природу грязи, типа волокна и структуры ткани.
① Концентрация поверхностно -активных веществ
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 достичь хорошего эффекта промывки. Однако, когда концентрация поверхностно -активных веществ превышает значение CMC, увеличение эффекта промывки становится менее значимым, а чрезмерное увеличение концентрации поверхностно -активного вещества ненужным.
При использовании солюбилизации для удаления масел пятен, даже если концентрация выше значения CMC, эффект растворения все еще увеличивается с увеличением концентрации поверхностно -активного вещества. В настоящее время рекомендуется использовать моющее средство на местном уровне, например, на манжетах и ошейниках одежды, где много грязи. При промывке можно сначала применять слой моющих средств для улучшения эффекта растворивания поверхностно -активных веществ на нефтяные пятна.
② Температура оказывает значительное влияние на эффект очистки. В целом, повышение температуры полезно для удаления грязи, но иногда чрезмерная температура также может вызвать побочные факторы.
Повышение температуры полезно для диффузии грязи. Пятна твердого масла легко эмульгируются, когда температура выше их температуры плавления, а волокна также увеличивают степень расширения из -за повышения температуры. Все эти факторы полезны для удаления грязи. Тем не менее, для узких тканей микроэлементы между волокнами уменьшаются после расширения волокон, что не способствует удалению грязи.
Изменения температуры также влияют на растворимость, значение CMC и размер мицелл поверхностно -активных веществ, что влияет на эффект промывки. Длинные поверхностно -активные вещества углеродной цепи имеют более низкую растворимость при низких температурах, а иногда даже более низкая растворимость, чем значение CMC. В этом случае температура промывки должна быть надлежащим образом увеличена. Влияние температуры на значение CMC и размер мицелл отличается для ионных и неионных поверхностно-активных веществ. Для ионных поверхностно -активных веществ повышение температуры обычно приводит к увеличению значения CMC и уменьшению размера мицелл. Это означает, что концентрация поверхностно -активных веществ должна быть увеличена в растворе для промывки. Для неионных поверхностно-активных веществ повышение температуры приводит к снижению значения CMC и значительному увеличению размера их мицеллы. Можно видеть, что надлежащим образом повышение температуры может помочь неионным поверхностно-активным веществам оказывать их поверхностную активность. Но температура не должна превышать его облачную точку.
Короче говоря, наиболее подходящая температура промывки связана с формулой моющего средства и промываемого объекта. Некоторые моющие средства имеют хорошие эффекты очистки при комнатной температуре, в то время как некоторые моющие средства имеют значительно различные эффекты очистки для холодной и горячей промывки.
③ пена
Люди часто путают способность пенить с эффектом промывки, полагая, что моющие средства с сильной пенообразовательной способностью имеют лучшие эффекты промывки. Результаты показывают, что эффект промывки не связан напрямую с количеством пены. Например, использование низкого пенообразующего моющего средства для промывки не имеет худшего эффекта промывки, чем с высоким пенообразовательным моющим средством.
Несмотря на то, что пена не связана с мытьем, пена все еще полезна для удаления грязи в некоторых ситуациях. Например, пена стирной жидкости может уносить капли масла при мытье посуды вручную. При очистке ковра пена также может убрать твердые частицы грязи, такие как пыль. Пыль объясняет большую долю ковровой грязи, поэтому чистка ковров должен обладать определенной способностью пенить.
Мощность пены также важна для шампуня. Прекрасная пена, произведенная жидкостью, когда мыть волосы или купание заставляет людей чувствовать себя комфортно.
④ Типы волокон и физические свойства текстиля
В дополнение к химической структуре волокнов, влияющих на адгезию и удаление грязи, появление волокон и организационной структуры пряжи и тканей также влияет на сложность удаления грязи.
Масштабы шерстяных волокон и плоская полоска, подобная структуре хлопчатобумажного волокна, более подвержены накапливанию грязи, чем гладкие волокна. Например, углеродная черная, прилипшая к целлюлозной пленке (клейкая пленка) легко удалить, в то время как углеродное черное, прилипшее к хлопчатобумажной ткани трудно смыть. Например, полиэфирные короткие волокнистые ткани более склонны к накоплению масла, чем ткани с длинными волокнами, а масляные пятна на тканях с коротким волокном также труднее удалить, чем на тканях с длинными волокнами.
Плотно скрученные пряжи и плотные ткани, благодаря небольшим микро -заполнениям между волокнами, могут противостоять вторжению грязи, но также предотвратить удаление чистящего раствора. Следовательно, узкие ткани имеют хорошее сопротивление грязи в начале, но их также трудно очистить после загрязнения.
⑤ Твердость воды
Концентрация ионов металлов, таких как Ca2+и Mg2+в воде, оказывает значительное влияние на эффект промывки, особенно когда анионные поверхностно -активные вещества сталкиваются с ионами Ca2+и Mg2+для образования соли кальция и магния с плохой растворимостью, что может снизить их способность к чистке. Даже если концентрация поверхностно -активных веществ с высоким содержанием жесткой воды, их чистящий эффект все еще намного хуже, чем в дистилляции. Чтобы достичь наилучшего эффекта промывки поверхностно-активных веществ, концентрация ионов Ca2+в воде должна быть уменьшена до ниже 1 × 10-6 моль/л (CACO3 должен быть уменьшен до 0,1 мг/л). Это требует добавления различных смягчителей в моющее средство.
Время сообщения: 16-2024 августа