Våra huvudprodukter: amino -silikon, blocksilikon, hydrofil silikon, all deras silikonemulsion, vätande gnuggar fastighetsförbättring, vattenavvisande (fluorfritt, kol 6, kol 8), demin tvätt av kemikalier (ABS, enzym, spandex -skyddare, manganborttagare), mer detaljerat kontakta: mandy +86 19866666669 (whocuspp).
De 9 huvudförhållandena mellan ytaktiva medel och färgfabriker
01 ytspänning
Kraften som verkar för att drabbas av ytan på en vätska per enhetslängd kallas ytspänning, mätt i N · M⁻.
02 Ytaktivitet och ytaktiva medel
Egenskapen som minskar ytspänningen för ett lösningsmedel kallas ytaktivitet, och ämnen som har denna egenskap kallas ytaktiva ämnen. Surfaktiva medel är ytaktiva ämnen som kan bilda aggregat i vattenhaltiga lösningar, såsom miceller, och uppvisar hög ytaktivitet tillsammans med funktioner som vätning, emulgering, skumning och tvätt.
03 Molekylstrukturegenskaper hos ytaktiva ämnen
Tyrfaktiva medel är organiska föreningar med speciella strukturer och egenskaper; De kan avsevärt förändra gränsytespänningen mellan två faser eller ytspänningen hos vätskor (vanligtvis vatten), och uppvisar egenskaper som vätning, skumning, emulgering och tvätt. Strukturellt sett delar ytaktiva medel ett gemensamt kännetecken för att innehålla två olika typer av grupper inom sina molekyler: den ena änden har en långkedjig icke-polär grupp som är löslig i olja men olöslig i vatten, känd som den hydrofoba gruppen. Denna hydrofoba grupp är vanligtvis ett långkedjigt kolväte, även om den ibland kan bestå av organiska fluorider, organiska kisel, organiska fosfiner eller organotinkedjor. Den andra änden har en vattenlöslig grupp, känd som den hydrofila gruppen. Den hydrofila gruppen måste ha tillräcklig hydrofilicitet för att säkerställa att hela ytaktivmedlet kan lösa sig i vatten och ha nödvändig löslighet. Eftersom ytaktiva medel innehåller både hydrofila och hydrofoba grupper kan de lösa upp i minst en fas av vätskemediet. Denna dubbla affinitets karaktär av ytaktiva ämnen kallas amfifilicitet.
04 Typer av ytaktiva ämnen
Ytaktiva medel är amfifila molekyler med både hydrofoba och hydrofila grupper. Den hydrofoba gruppen består vanligtvis av långkedjiga kolväten, såsom raka kedjor alkaner (C8-C20), grenade alkaner (C8-C20) eller alkylbensener (alkylkolatomnummer 8–16). Skillnaderna i hydrofoba grupper uppstår huvudsakligen från strukturella variationer i kolkedjorna. Men mångfalden av hydrofila grupper är mycket större, därför är egenskaperna hos ytaktiva medel inte bara kopplade till storleken och formen på den hydrofoba gruppen utan också till stor del till den hydrofila gruppen. Ytaktiva medel kan klassificeras baserat på strukturen för den hydrofila gruppen, främst beroende på om den är joniska, dela dem i anjoniska, katjoniska, nonjoniska, zwitterjoniska och andra speciella typer av ytaktiva ämnen.
05 Egenskaper för ytaktiva lösningar
①adsorption vid gränssnittet
Surfaktiva molekyler innehåller både hydrofila och hydrofoba grupper. Vatten, som är en stark polär vätska, när ytaktiva medel upplöses i den, följer principen om "liknande polaritet lockar varandra; olika polariteter avvisar varandra." Dess hydrofila grupp interagerar med vatten, vilket gör den löslig, medan dess hydrofoba grupp avvisar från vatten och går ut från vattenfasen, vilket resulterar i att de ytaktiva molekylerna (eller jonerna) adsorberar vid gränssnittet och därmed reducerar gränsytespänningen mellan de två faserna. Ju mer ytaktiva molekyler (eller joner) som adsorberar vid gränssnittet, desto större minskning av gränsytespänningen.
② Egenskaper hos adsorberade filmer
Yttrycket för adsorberad film: Surfaktanter bildar adsorberade filmer vid gas-vätskan. Till exempel kommer att placera en friktionslös glidande flottör vid gränssnittet för en vätska att skapa tryck mot flottören när filmen skjuts längs vätskan. Detta tryck kallas yttryck.
Ytviskositet: Liksom yttryck är ytviskositet en egenskap som uppvisas av olösliga molekylära filmer. Genom att upphäva en platinring på en fin metalltråd så att den rör vid vattenytan i en tank, visar roterande platinaringen motstånd på grund av vattenens viskositet. Förfallet i observerad amplitud kan mäta ytviskositet; Skillnaden i förfallshastigheter mellan rent vatten och den som innehåller ytfilm ger ytfilmens viskositet. Ytviskositet är nära besläktad med filmens fasthet; Eftersom de adsorberade filmerna har yttryck och viskositet innehåller de nödvändigtvis elasticitet. Ju större yttrycket och viskositeten hos den adsorberade filmen, desto större är dess elastiska modul.
③ Micelle Formation
Beteendet hos ytaktiva medel i utspädda lösningar följer de ideala lösningsnormerna. Mängden ytaktiva adsorberade vid lösningsytan ökar när lösningskoncentrationen stiger tills en viss koncentration har uppnåtts, varefter adsorptionen inte ökar ytterligare. De överskott av ytaktiva medelmolekyler vid denna punkt är slumpmässigt spridda eller existerar på ett mönstrad sätt. Både praktiska och teoretiska bevis tyder på att de bildar aggregat i lösningen, benämnda miceller. Den minsta koncentrationen vid vilken ytaktiva medel börjar bilda miceller kallas den kritiska micellkoncentrationen (CMC).
06 Hydrofil-lipofil balansvärde (HLB)
HLB, kort för hydrofil-lipofil balans, indikerar balansen mellan hydrofila och lipofila grupper i ytaktiva medel. Ett högre HLB -värde antyder stark hydrofilicitet och svag lipofilicitet, medan det motsatta är sant för låga HLB -värden.
① Specifikation av HLB -värden **:HLB -värdet är relativt; För att etablera HLB-värden är därför standarden för ett icke-hydrofil ämne, liksom paraffin, inställd på HLB = 0, medan natriumdodekylsulfat med stark vattenlöslighet tilldelas HLB = 40. Därför är HLB-värden för ytaktiva medel i allmänhet mellan 1 och 40. Åträdesmedel med en HLB-värde mindre än 10 är läppar, och de är mer hydelhydringar. Därför är böjningspunkten mellan lipofilicitet och hydrofilicitet cirka 10. De potentiella användningarna av ytaktiva ämnen kan grovt dras ut från deras HLB -värden.
HLB | Ansökningar | HLB | Ansökningar |
1,5 ~ 3 | W/o Type Defoaming Agents | 8 ~ 18 | O/W -emulgatorer |
3,5 ~ 6 | W/o -typ emulgatorer | 13 ~ 15 | Tvättmedel |
7 ~ 9 | Vätmedel | 15 ~ 18 | Solubilisatorer |
Enligt tabellen har ytaktiva ämnen som är lämpliga för användning som olja-i-vattenemulgatorer ett HLB-värde på 3,5 till 6, medan de för vatten-i-oljeemulgatorer faller mellan 8 till 18.
② Bestämning av HLB -värden (utelämnade).
07 Emulsifiering och solubilisering
En emulsion är ett system som bildas när en oblandbar vätska sprids i en annan i form av fina partiklar (droppar eller flytande kristaller). Emulgatorn, som är en typ av ytaktivt medel, är avgörande för att stabilisera detta termodynamiskt instabila system genom att minska gränsytanergin. Den fas som finns i droppform i emulsionen kallas den spridda fasen (eller den inre fasen), medan fasen som bildar ett kontinuerligt skikt kallas spridningsmediet (eller yttre fas).
① Emulgiatorer och emulsioner
Vanliga emulsioner består ofta av en fas som vatten eller vattenlösning, och den andra som ett organiskt ämne, såsom oljor eller vaxer. Beroende på deras spridning kan emulsioner klassificeras som vatten-i-olja (vikt/O) där olja är spridd i vatten eller olja-i-vatten (O/W) där vatten sprids i olja. Dessutom kan komplexa emulsioner som W/O/W eller O/W/O existera. Emulifierare stabiliserar emulsioner genom att sänka gränsytespänningen och bilda monomolekylära membran. En emulgator måste adsorbera eller ackumulera vid gränssnittet för att lägre gränsytespänning och förmedla laddningar till droppar, generera elektrostatisk avstötning eller bilda en skyddande film med hög viskositet runt partiklar. Följaktligen måste ämnen som används som emulgatorer ha amfifiliska grupper, som ytaktiva medel kan tillhandahålla.
② Metoder för beredning av emulsion och faktorer som påverkar stabilitet
Det finns två huvudmetoder för framställning av emulsioner: mekaniska metoder sprider vätskor i små partiklar i en annan vätska, medan den andra metoden involverar upplösning av vätskor i molekylform i en annan och får dem att samlas på rätt sätt. Stabiliteten hos en emulsion hänvisar till dess förmåga att motstå partikelaggregering som leder till fasseparation. Emulsioner är termodynamiskt instabila system med högre fri energi, vilket deras stabilitet återspeglar den tid som behövs för att nå jämvikt, dvs den tid det tar för en vätska att separera från emulsionen. När feta alkoholer, fettsyror och fettaminer finns i gränsytefilmen ökar membranets styrka avsevärt eftersom polära organiska molekyler bildar komplex i det adsorberade skiktet, vilket förstärker gränssnittsmembranet.
Emulgatorer som består av två eller flera ytaktiva medel kallas blandade emulgatorer. Blandade emulgatorer adsorberar vid vatten-oljgränssnittet, och molekylära interaktioner kan bilda komplex som signifikant sänker gränsytespänningen, vilket ökar mängden adsorbat och bildar tätare, starkare gränsytemembran.
Elektriskt laddade droppar påverkar särskilt stabiliteten hos emulsioner. I stabila emulsioner bär droppar vanligtvis en elektrisk laddning. När joniska emulgatorer används införlivas den hydrofoba änden av de joniska ytaktiva ämnena i oljefasen, medan den hydrofila änden förblir i vattenfasen, vilket ger laddningen till dropparna. Liksom laddningar mellan droppar orsakar avstötning och förhindrar koalescens, vilket förbättrar stabiliteten. Således, ju större koncentrationen av emulgeringsjoner adsorberade på droppar, desto större är deras laddning och desto högre stabilitet hos emulsionen.
Viskositeten hos dispersionsmediet påverkar också emulsionsstabilitet. I allmänhet förbättrar högre viskositetsmedier stabilitet eftersom de starkare hindrar brownisk rörelse av droppar, vilket bromsar sannolikheten för kollisioner. Högmolekylära ämnen som upplöses i emulsionen kan öka medelviskositeten och stabiliteten. Dessutom kan ämnen med hög molekylvikt bilda robusta gränssnittsmembran, vilket ytterligare stabiliserar emulsionen. I vissa fall kan det att lägga till fasta pulver på liknande sätt stabilisera emulsioner. Om fasta partiklar är helt fuktade av vatten och kan vätas med olja, kommer de att behållas vid vattenoljegränssnittet. Fasta pulver stabiliserar emulsionen genom att förbättra filmen när de kluster vid gränssnittet, ungefär som adsorberade ytaktiva ämnen.
Ytaktiva medel kan förbättra lösligheten hos organiska föreningar som är olösliga eller något lösliga i vatten efter att miceller har bildats i lösningen. För närvarande verkar lösningen tydlig, och denna kapacitet benämns solubilisering. Ytaktiva medel som kan främja solubilisering kallas solubilisatorer, medan de organiska föreningarna som solubiliseras kallas solubilat.
08 skum
Skum spelar en avgörande roll i tvättprocesser. Skum hänvisar till ett spridande system med gas spridd i vätska eller fast, med gas som den spridda fasen och vätskan eller fast som spridningsmediet, känt som flytande skum eller fast skum, såsom skumplast, skumglas och skumbetong.
(1) Skumbildning
Termen skum hänvisar till en samling luftbubblor separerade av flytande filmer. På grund av den betydande densitetsskillnaden mellan gasen (spridd fas) och vätskan (dispersionsmedium) och den låga viskositeten hos vätskan stiger gasbubblorna snabbt till ytan. Skumbildning innebär att en stor mängd gas innehåller en stor mängd gas i vätskan; Bubblorna återgår sedan snabbt till ytan och skapar ett aggregat av luftbubblor separerade med en minimal flytande film. Skum har två distinkta morfologiska egenskaper: för det första antar gasbubblorna ofta en polyhedral form eftersom den tunna flytande filmen i skärningspunkten av bubblor tenderar att bli tunnare, vilket i slutändan leder till bubbelbrott. För det andra kan rena vätskor inte bilda stabilt skum; Minst två komponenter måste vara närvarande för att skapa ett skum. En ytaktivlösning är ett typiskt skumbildande system vars skumningskapacitet är kopplad till dess andra egenskaper. Ytaktiva medel med god skumförmåga kallas skummande medel. Även om skummande medel uppvisar goda skumfunktioner, kanske skummet de genererar inte länge, vilket innebär att deras stabilitet inte garanteras. För att förbättra skumstabiliteten kan ämnen som förbättrar stabiliteten tillsättas; Dessa benämns stabilisatorer, med vanliga stabilisatorer inklusive lauryldietanolamin och oxider av dodecyldimetylamin.
(2) Skumstabilitet
Skum är ett termodynamiskt instabilt system; Dess naturliga utveckling leder till brott, vilket minskar den totala vätskan och minskar fri energi. Förvaringsprocessen involverar gradvis tunnning av den flytande filmen som skiljer gasen tills brott inträffar. Graden av skumstabilitet påverkas främst av hastigheten för flytande dränering och styrkan i vätskefilmen. Påverkande faktorer inkluderar:
① Ytspänning: Ur ett energiskt perspektiv gynnar lägre ytspänning skumbildning men garanterar inte skumstabilitet. Låg ytspänning indikerar en mindre tryckdifferens, vilket leder till långsammare flytande dränering och förtjockning av vätskefilmen, som båda gynnar stabilitet.
② Ytviskositet: Nyckelfaktorn i skumstabilitet är styrkan i vätskefilmen, främst bestämd av robustheten i ytadsorptionsfilmen, mätt med ytviskositeten. Experimentella resultat indikerar att lösningar med hög ytviskositet producerar längre skum på grund av förbättrade molekylära interaktioner i den adsorberade filmen som signifikant ökar membranstyrkan.
③ Lösningsviskositet: Högre viskositet i själva vätskan bromsar dränering av vätska från membranet och förlänger därmed vätskefilmens livslängd innan brott inträffar, vilket förbättrar skumstabiliteten.
④ Åtgärd "reparation" -åtgärd: ytaktiva ämnen som är adsorberade till membranet kan motverka expansionen eller sammandragningen av filmytan; Detta kallas reparation. När ytaktiva ämnen adsorberar till vätskefilmen och utvidgar sin ytarea, reducerar detta ytaktiva koncentration vid ytan och ökar ytspänningen; Omvänt leder sammandragningen till en ökad koncentration av ytaktivt medel vid ytan och reducerar därefter ytspänning.
⑤ Gasdiffusion genom flytande film: På grund av kapillärtryck tenderar mindre bubblor att ha högre inre tryck jämfört med större bubblor, vilket leder till spridning av gas från små bubblor till större, vilket får små bubblor att krympa och större att växa, vilket slutligen resulterar i skumkollaps. Den konsekventa appliceringen av ytaktiva medel skapar enhetliga, fint distribuerade bubblor och hämmar defoaming. Med ytaktiva ämnen tätt packade vid vätskefilmen hindras gasdiffusion, vilket förbättrar skumstabiliteten.
⑥ Effekten av ytladdning: Om skumvätskefilmen bär samma laddning kommer de två ytorna att avvisa varandra och förhindra att filmen tunnas eller bryts. Joniska ytaktiva medel kan ge denna stabiliserande effekt. Sammanfattningsvis är styrkan hos den flytande filmen den avgörande faktorn som bestämmer skumstabilitet. Ytaktiva medel som fungerar som skummande medel och stabilisatorer måste göra nära packade ytabsorberade molekyler, eftersom detta avsevärt påverkar interfacial molekylär interaktion, vilket förbättrar styrkan hos själva ytfilmen och därmed förhindrar att vätskan strömmar bort från den angränsande filmen, vilket gör skumstabilitet mer uppnåelig.
(3) Förstörelse av skum
Den grundläggande principen för skumförstörelse innebär att förändra förhållandena som producerar skum eller eliminerar skumets stabiliserande faktorer, vilket leder till fysiska och kemiska avklädningsmetoder. Fysisk defoaming upprätthåller den kemiska sammansättningen av den skummiga lösningen samtidigt som förhållandena som yttre störningar, temperatur- eller tryckförändringar, samt ultraljudsbehandling, alla effektiva metoder för att eliminera skum. Kemisk defoaming hänvisar till tillsatsen av vissa ämnen som interagerar med skummande medel för att minska styrkan hos vätskefilmen i skummet, minska skumstabiliteten och uppnå defoaming. Sådana ämnen kallas defoamers, de flesta är ytaktiva ämnen. Defoamers har vanligtvis anmärkningsvärd förmåga att minska ytspänningen och kan lätt adsorbera till ytorna, med en svagare interaktion mellan de bestående molekylerna, vilket skapar en löst arrangerad molekylstruktur. Defoamer -typer är varierande, men de är i allmänhet nonjoniska ytaktiva medel, med grenade alkoholer, fettsyror, fettsyraestrar, polyamider, fosfater och silikonoljor som vanligtvis används som utmärkta defoamers.
(4) skum och rengöring
Mängden skum korrelerar inte direkt med rengöringseffektiviteten; Mer skum betyder inte bättre rengöring. Till exempel kan nonjoniska ytaktiva medel producera mindre skum än tvål, men de kan ha överlägsna rengöringsfunktioner. Under vissa förhållanden kan skum emellertid hjälpa till att ta bort smuts; Till exempel, skum från tvätt av diskar hjälper till att bära bort fett, medan rengöring av mattor tillåter skum att ta bort smuts och fasta föroreningar. Dessutom kan skum signalera tvättmedlets effektivitet; Överdriven fettfett hämmar ofta bubbelbildning, vilket orsakar antingen brist på skum eller minskar befintligt skum, vilket indikerar låg tvättmedelseffektivitet. Dessutom kan skum tjäna som en indikator för renheten i sköljning, eftersom skumnivåer i sköljvatten ofta minskar med lägre tvättmedelskoncentrationer.
09 tvättprocess
I stort sett är tvätt processen att ta bort oönskade komponenter från objektet som rengörs för att uppnå ett visst syfte. Gemensamt hänvisar tvätten till borttagning av smuts från bäraren. Under tvätt verkar vissa kemiska ämnen (som tvättmedel) för att försvaga eller eliminera interaktionen mellan smuts och bärare, och omvandla bindningen mellan smuts och bärare till en bindning mellan smuts och tvättmedel, vilket möjliggör deras separering. Med tanke på att föremålen som ska rengöras och smuts som behöver tas bort kan variera mycket, är tvätt en komplicerad process, som kan förenklas i följande förhållande:
Bärare • smuts + tvättmedel = bärare + smuts • Detergent. Tvättprocessen kan i allmänhet delas upp i två steg:
1. Smutsen är separerad från bäraren under tvättmedelens verkan;
2. Den separerade smuts sprids och suspenderas i mediet. Tvättprocessen är reversibel, vilket innebär att den spridda eller suspenderade smuts kan potentiellt slå på det rengjorda föremålet. Således behöver effektiva tvättmedel inte bara en förmåga att lossna smuts från bäraren utan också att sprida och avbryta smuts, vilket förhindrar att den återställs.
(1) typer av smuts
Till och med ett enda objekt kan samla olika typer, kompositioner och mängder smuts beroende på dess användningssammanhang. Oljust smuts består huvudsakligen av olika djur- och växtoljor och mineraloljor (som råolja, eldningsolja, koltjära, etc.); Fast smuts inkluderar partiklar som sot, damm, rost och kolsvart. När det gäller smuts på kläder kan det komma från mänskliga utsöndringar som svett, talg och blod; matrelaterade fläckar som frukt eller oljedräkter och kryddor; rester från kosmetika som läppstift och nagellack; Atmosfäriska föroreningar som rök, damm och jord; och ytterligare fläckar som bläck, te och färg. Denna variation av smuts kan i allmänhet kategoriseras i fasta, flytande och speciella typer.
① Fast smuts: Vanliga exempel inkluderar sot, lera och dammpartiklar, de flesta tenderar att ha laddningar - ofta laddade - som lätt följer fibrösa material. Fast smuts är i allmänhet mindre lösligt i vatten men kan spridas och suspenderas i tvättmedel. Partiklar mindre än 0,1 um kan vara särskilt utmanande att ta bort.
② Flytande smuts: Dessa inkluderar oljiga ämnen som är oljelösliga, som omfattar animaliska oljor, fettsyror, fett alkoholer, mineraloljor och deras oxider. Medan djur- och vegetabiliska oljor och fettsyror kan reagera med alkalier för att bilda tvålar, genomgår inte fett alkoholer och mineraloljor och kan upplösas utan kan upplösas av alkoholer, etrar och organiska kolväten och kan emulgeras och spridas genom tvättmedelslösningar. Flytande oljig smuts fästs vanligtvis fast vid fibrösa material på grund av starka interaktioner.
③ Special smuts: Denna kategori består av proteiner, stärkelse, blod och mänskliga sekret som svett och urin, samt frukt- och tea juicer. Dessa material binder ofta fast till fibrer genom kemiska interaktioner, vilket gör dem svårare att tvätta ut. Olika typer av smuts finns sällan oberoende, snarare blandas de och följer kollektivt till ytor. Ofta, under yttre påverkan, kan smuts oxidera, sönderdelas eller förfalla, vilket ger nya former av smuts.
(2) vidhäftning av smuts
Smuts klamrar sig fast vid material som kläder och hud på grund av vissa interaktioner mellan föremål och smuts. Limkraften mellan smuts och föremål kan vara resultatet av antingen fysisk eller kemisk vidhäftning.
① Fysisk vidhäftning: Vidhäftning av smuts som sot, damm och lera innebär till stor del svaga fysiska interaktioner. I allmänhet kan dessa typer av smuts tas bort relativt enkelt på grund av deras svagare vidhäftning, som huvudsakligen uppstår från mekaniska eller elektrostatiska krafter.
A: Mekanisk vidhäftning **: Detta hänvisar vanligtvis till fast smuts som damm eller sand som fäster genom mekaniska medel, vilket är relativt enkelt att ta bort, även om mindre partiklar under 0,1 um är ganska svåra att rengöra.
B: elektrostatisk vidhäftning **: Detta innebär laddade smutspartiklar som interagerar med motsatt laddade material; Vanligtvis har fibrösa material negativa laddningar, vilket gör att de kan locka positivt laddade anhängare som vissa salter. Vissa negativt laddade partiklar kan fortfarande ackumuleras på dessa fibrer via joniska broar bildade av positiva joner i lösningen.
② Kemisk vidhäftning: Detta hänvisar till smuts som följer ett föremål genom kemiska bindningar. Till exempel tenderar polärt fasta smuts eller material som rost att fästa fast på grund av de kemiska bindningarna som bildas med funktionella grupper såsom karboxyl-, hydroxyl- eller amingrupper som finns i fibrösa material. Dessa bindningar skapar starkare interaktioner, vilket gör det svårare att ta bort sådan smuts; Särskilda behandlingar kan vara nödvändiga för att rengöra effektivt. Graden av smuts vidhäftning beror på både egenskaperna hos smutsen och de på ytan den vidhäftar vid.
(3) Mekanismer för smutsborttagning
Målet med tvätt är att eliminera smuts. Detta handlar om att använda de olika fysiska och kemiska verkningarna hos tvättmedel för att försvaga eller eliminera vidhäftningen mellan smuts och tvättade föremål, med hjälp av mekaniska krafter (som manuell skrubbning, tvättmaskinens agitation eller vattenpåverkan), vilket slutligen leder till separationen av smuts.
① Mekanism för flytande smuts borttagning
S: Våthet: Mest flytande smuts är fet och tenderar att våta olika fibrösa föremål och bildar en oljig film över deras ytor. Det första steget i tvätten är tvättmedlets verkan som orsakar vätning av ytan.
B: Upprullningsmekanism för oljeborttagning: Det andra steget i flytande smutsavlägsnande sker genom en samlingsprocess. Den flytande smuts som sprider sig som en film på ytan rullar gradvis in i droppar på grund av tvättvätskans förmånsvätning av den fibrösa ytan, och slutligen ersätts av tvättvätskan.
② Mekanism för borttagning av fasta smuts
Till skillnad från flytande smuts förlitar sig borttagningen av fast smuts på tvättvätskans förmåga att våta både smutspartiklarna och ytan på bärmaterialet. Adsorptionen av ytaktiva ämnen på ytorna på fast smuts och bäraren minskar deras interaktionskrafter och därmed sänker vidhäftningsstyrkan hos smutspartiklarna, vilket gör dem enklare att ta bort. Vidare kan ytaktiva medel, särskilt joniska ytaktiva medel, öka den elektriska potentialen för fast smuts och ytmaterialet, vilket underlättar ytterligare avlägsnande.
Nonjoniska ytaktiva medel tenderar att adsorbera på generellt laddade fasta ytor och kan bilda ett betydande adsorberat skikt, vilket leder till minskad återbosättning av smuts. Katjoniska ytaktiva ämnen kan emellertid minska den elektriska potentialen hos smuts och bärarytan, vilket leder till minskad avstötning och hamnar smutsavlägsnande.
③ Avlägsnande av speciellt smuts
Typiska tvättmedel kan kämpa med envisa fläckar från proteiner, stärkelse, blod och kroppsliga sekret. Enzymer som proteas kan effektivt ta bort proteinfläckar genom att bryta ner proteiner i lösliga aminosyror eller peptider. På liknande sätt kan stärkelse sönderdelas till sockerarter med amylas. Lipaser kan hjälpa till att sönderdelas triacylglycerolföroreningar som ofta är svåra att ta bort med konventionella medel. Fläckar från fruktjuicer, te eller bläck kräver ibland oxiderande medel eller reduktanter, som reagerar med de färggenererande grupperna för att försämra dem till mer vattenlösliga fragment.
(4) Mekanism för kemtvätt
De ovannämnda punkterna avser främst tvätt med vatten. På grund av mångfalden av tyger kanske emellertid vissa material inte svarar bra på vattentvätt, vilket leder till deformation, färgblekning osv. Många naturliga fibrer expanderar när de är våta och lätt krymper, vilket leder till oönskade strukturella förändringar. Således är kemtvätt, vanligtvis med organiska lösningsmedel, ofta att föredra för dessa textilier.
Krematrengöring är mildare jämfört med våt tvätt, eftersom det minimerar mekanisk verkan som kan skada kläder. För effektivt smutsavlägsnande vid kemtvätt kategoriseras smuts i tre huvudtyper:
① Oljelöslig smuts: Detta inkluderar oljor och fetter, som lätt löses upp i kemtvättlösningsmedel.
② Vattenlöslig smuts: Denna typ kan upplösas i vatten men inte i kemtvättlösningsmedel, innefattande oorganiska salter, stärkelse och proteiner, som kan kristalliseras när vatten förångas.
③ Smuts som varken är olja eller vattenlöslig: Detta inkluderar ämnen som kolsvart och metalliska silikater som inte upplöses i något av mediet.
Varje smutsstyp kräver olika strategier för effektiv borttagning under kemtvätt. Oljelöslig smuts avlägsnas metodiskt med användning av organiska lösningsmedel på grund av deras utmärkta löslighet i icke-polära lösningsmedel. För vattenlösliga fläckar måste adekvat vatten vara närvarande i kemtvättmedlet eftersom vatten är avgörande för effektivt smutsavlägsnande. Tyvärr, eftersom vatten har minimal löslighet i kemtvättmedel, tillsätts ofta ytaktiva medel för att integrera vatten.
Ytaktiva medel förbättrar rengöringsmedelens kapacitet för vatten och hjälper till att säkerställa solubilisering av vattenlösliga föroreningar i micellerna. Dessutom kan ytaktiva medel hämma smuts från att bilda nya avlagringar efter tvätt, förbättra rengöringseffektiviteten. Ett litet tillsats av vatten är viktigt för att ta bort dessa föroreningar, men överdrivna mängder kan leda till tygförvrängning, vilket kräver ett balanserat vatteninnehåll i kemtvättlösningar.
(5) Faktorer som påverkar tvättverkan
Adsorptionen av ytaktiva ämnen på gränssnitt och den resulterande minskningen av gränsytespänningen är avgörande för att ta bort vätska eller fast smuts. Tvätten är emellertid i sig komplex, påverkad av många faktorer över även liknande tvättmedelstyper. Dessa faktorer inkluderar tvättmedelskoncentration, temperatur, smutsegenskaper, fibertyper och tygstruktur.
① Koncentration av ytaktiva medel: Miceller som bildas av ytaktiva ämnen spelar en viktig roll i tvätt. Tvätteffektiviteten ökar dramatiskt när koncentrationen överträffar den kritiska micellkoncentrationen (CMC), därför bör tvättmedel användas vid koncentrationer högre än CMC för effektiv tvätt. Detergentkoncentrationer över CMC ger emellertid minskande avkastning, vilket gör överskottskoncentration onödig.
② Effekt av temperatur: Temperaturen har ett stort inflytande på rengöringseffektiviteten. I allmänhet underlättar högre temperaturer smuts; Emellertid kan överdriven värme ha negativa effekter. Att höja temperaturen tenderar att underlätta smutsspridning och kan också få oljig smuts att emulgera lättare. Ändå, i tätt vävda tyger, kan ökad temperatur som gör att fibrer sväller oavsiktligt minska borttagningseffektiviteten.
Temperaturfluktuationer påverkar också ytaktiva löslighet, CMC och micellantal, vilket påverkar rengöringseffektiviteten. För många långkedjiga ytaktiva medel minskar lägre temperaturer löslighet, ibland under sin egen CMC; Således kan lämplig uppvärmning vara nödvändig för optimal funktion. Temperaturpåverkan på CMC och miceller skiljer sig åt för joniska kontra nonjoniska ytaktiva medel: att öka temperaturen höjer vanligtvis CMC för joniska ytaktiva medel, vilket kräver koncentrationsjusteringar.
③ Skum: Det finns en vanlig missuppfattning som kopplar skumförmåga med tvätteffektivitet - mer skum motsvarar inte överlägsen tvätt. Empiriska bevis tyder på att tvättmedel med låg skum kan vara lika effektiva. Skum kan emellertid hjälpa till att ta bort smuts i vissa applikationer, till exempel vid diskmedel, där skum hjälper till att förskjuta fett eller i mattrengöring, där det lyfter smuts. Dessutom kan skum närvaro indikera om tvättmedel fungerar; Överskott av fett kan hämma bildning av skum, medan minskande skum betyder reducerad tvättmedelskoncentration.
④ Fibertyp och textiltegenskaper: Utöver kemisk struktur påverkar fibrernas utseende och organisation smuts vidhäftning och borttagningssvårigheter. Fibrer med grova eller platta strukturer, som ull eller bomull, tenderar att fånga smuts lättare än släta fibrer. Nära vävda tyger kan initialt motstå smutsansamling men kan hindra effektiv tvätt på grund av begränsad tillgång till fångad smuts.
⑤ Vattenhårdhet: Koncentrationerna av Ca²⁺, Mg²⁺ och andra metalljoner påverkar signifikant tvättresultaten, särskilt för anjoniska ytaktiva medel, som kan bilda olösliga salter som minskar rengöringseffektiviteten. I hårt vatten även med adekvat ytaktivkoncentration faller rengöringseffektiviteten kort jämfört med destillerat vatten. För optimal ytaktivt medelprestanda måste koncentrationen av Ca²⁺ minimeras till under 1 x 10 ⁻⁶ mol/L (Caco₃ under 0,1 mg/L), vilket ofta kräver att vattenmjukningsmedel inkluderas i tvättmedelsformuleringar.
Posttid: Sep-05-2024