Nesteen pinnalla olevan yksikön pituuden kutistumisvoima kutsutaan pintajännitykseksi ja yksikkö on N. · m-1.
Liuottimen pintajännityksen vähentämisominaisuutta kutsutaan pintaaktiivisuudelle, ja tämän ominaisuuden kanssa sisältävää ainetta kutsutaan pinta-aktiiviseksi aineeksi.
Pinta-aktiivista ainetta, joka voi sitoa molekyylejä vesiliuoksessa ja muodostaa misellit ja muut assosiaatiot ja jolla on korkea pinta-aktiivisuus, samalla kun sillä on myös kostutus, emulgointi, vaahdotus, pesu jne.
Pinta -aktiivinen aine on orgaanisia yhdisteitä, joilla on erityinen rakenne ja ominaisuus, jotka voivat merkittävästi muuttaa kahden vaiheen välistä rajapintajännitystä tai nesteiden pintajännitystä (yleensä vettä), kostutuksella, vaahdotuksella, emulgointi-, pesu- ja muut ominaisuudet.
Rakenteen suhteen pinta -aktiivisilla aineilla on yhteinen piirre siinä, että ne sisältävät kaksi erilaista ryhmää molekyyleissä. Toisessa päässä on pitkä ei-polaarisen ryhmän ketju, liukoinen öljyyn ja liukenematon veteen, joka tunnetaan myös nimellä hydrofobinen ryhmä tai vesiryhmä. Tällainen vesiryhmä on yleensä pitkät hiilivetyketjut, joskus myös orgaanisille fluorille, pii-, organofosfaatille, organottiiniketjulle jne. Toisessa päässä on vesiliukoinen ryhmä, hydrofiilinen ryhmä tai öljy-toistuva ryhmä. Hydrofiilisen ryhmän on oltava riittävän hydrofiilinen varmistamiseksi, että koko pinta -aktiiviset aineet ovat liukenevia veteen ja sillä on tarvittava liukoisuus. Koska pinta -aktiiviset aineet sisältävät hydrofiilisiä ja hydrofobisia ryhmiä, ne voivat olla liukoisia ainakin yhdessä nestefaasissa. Tätä pinta -aktiivisen aineen hydrofiilistä ja lipofiilistä ominaisuutta kutsutaan amfifiilisyydeksi.
Pinta -aktiivinen aine on eräänlainen amfifiiliset molekyylit, joissa on sekä hydrofobisia että hydrofiilisiä ryhmiä. Pinta-aktiivisten aineiden hydrofobiset ryhmät koostuvat yleensä pitkäketjuisista hiilivedyistä, kuten suoraketjuisen alkyyli C8 ~ C20, haarautuneen ketjun alkyyli C8 ~ C20 ， alkyylifenyyli (alkyylihiilihiilitom-luku on 8 ~ 16) ja vastaavat. Ero, joka on pieni hydrofobisten ryhmien välillä, on pääasiassa hiilivetyketjujen rakenteellisissa muutoksissa. Ja hydrofiilisten ryhmien tyypit ovat enemmän, joten pinta -aktiivisten aineiden ominaisuudet liittyvät pääasiassa hydrofiilisiin ryhmiin hydrofobisten ryhmien koon ja muodon lisäksi. Hydrofiilisten ryhmien rakenteelliset muutokset ovat suurempia kuin hydrofobisten ryhmien, joten pinta -aktiivisten aineiden luokittelu perustuu yleensä hydrofiilisten ryhmien rakenteeseen. Tämä luokittelu perustuu siihen, onko hydrofiilinen ryhmä ioninen vai ei, ja se on jaettu anionisiin, kationisiin, ei -ionisiin, kahtaisionisiin ja muihin erityistyyppeihin pinta -aktiivisia aineita.
① pinta -aktiivisten aineiden adsorptio interfacissa
Pinta -aktiiviset molekyylit ovat amfifiilisiä molekyylejä, joilla on sekä lipofiilisiä että hydrofiilisiä ryhmiä. Kun pinta -aktiivista ainetta liuotetaan veteen, sen hydrofiilistä ryhmää houkuttelee vettä ja liukenee veteen, kun taas sen lipofiilinen ryhmä hylätään vedellä ja jättää vettä, mikä johtaa pinta -aktiivisten aineiden molekyylien (tai ionien) adsorptioon kahden vaiheen rajapinnassa , joka vähentää kahden vaiheen välistä rajapintajännitystä. Mitä enemmän pinta -aktiivisia molekyylejä (tai ioneja) adsorboituu rajapinnalla, sitä suurempi on rajapintajännityksen väheneminen.
② Jotkut adsorptiokalvon ominaisuudet
Adsorptiokalvon pintapaine: Pinta-aktiivisen aineen adsorptio kaasun-neste-rajapinnalla adsorptiokalvon muodostamiseksi, kuten sijoittamalla kitkattoman irrotettava kelluva levy rajapinnalle, kelluva arkki työntää adsorbenttikalvoa liuospinnan varrella, ja kalvo tuottaa painetta A Kelluvalle levylle, jota kutsutaan pintapaineeksi.
Pintaviskositeetti: Kuten pintapaine, pintaviskositeetti on liukenemattoman molekyylikalvon osoittama ominaisuus. Hienon metallilangan platinarenkaan ripustettuna siten, että sen taso koskettaa säiliön veden pintaa, pyörii platinarengasta, platinorenkaan veden esteen viskositeetin avulla, amplitudi vähitellen rappeutuvat, minkä mukaan pintaviskositeetti voi olla mitattu. Menetelmä on: Ensinnäkin koe suoritetaan puhtaalla vedenpinnalla amplitudin rappeutumisen mittaamiseksi, ja sitten rappeutuminen pintakalvon muodostumisen jälkeen mitataan ja pintakalvon viskositeetti johdetaan näiden kahden välisestä erosta .
Pintaviskositeetti liittyy läheisesti pintakalvon kiinteyteen, ja koska adsorptiokalvolla on pintapaine ja viskositeetti, sillä on oltava joustavuus. Mitä suurempi pintapaine ja mitä suurempi adsorboituneen kalvon viskositeetti, sitä suurempi sen elastinen moduuli. Pinnan adsorptiokalvon elastinen moduuli on tärkeä kuplan stabilointiprosessissa.
③ Misellien muodostuminen
Pinta -aktiivisten aineiden laimennetut liuokset noudattavat lakeja, joita seuraa ihanteelliset ratkaisut. Liuoksen pinnalla adsorboituneen pinta -aktiivisen aineen määrä kasvaa liuoksen pitoisuuden myötä, ja kun pitoisuus saavuttaa tai ylittää tietyn arvon, adsorption määrä ei enää kasva, ja nämä ylimääräiset pinta -aktiivisen aineen molekyylit ovat liuoksessa sattumanvaraisessa tapa tai jollain säännöllisellä tavalla. Sekä käytäntö että teoria osoittavat, että ne muodostavat assosiaatioita ratkaisussa, ja näitä assosiaatioita kutsutaan miselliksi.
Kriittistä misellikonsentraatiota (CMC): Pienin konsentraatiota, jossa pinta -aktiiviset aineet muodostavat misellit liuoksessa, kutsutaan kriittiseksi misellikonsentraatioksi.
Yleisten pinta -aktiivisten aineiden CMC -arvot.
HLB on hydrofiilisen lipofiilitasapainon lyhenne, joka osoittaa pinta -aktiivisen aineen, ts. Pinta -aktiivisen aineen HLB -arvon hydrofiilisten ja lipofiilisten ryhmien hydrofiilisen ja lipofiilisen tasapainon. Suuri HLB -arvo osoittaa molekyylin, jolla on vahva hydrofiilisyys ja heikko lipofiilisyys; Päinvastoin, vahva lipofiilisyys ja heikko hydrofiilisyys.
① HLB -arvon varaukset
HLB -arvo on suhteellinen arvo, joten kun HLB -arvo kehitetään standardina, parafiinin vahan HLB -arvo, jolla ei ole hydrofiilisiä ominaisuuksia, määritetään 0, kun taas natriumdodekyylisulfaatin HLB -arvo, joka on Vesiliukoisempi, on 40. Siksi pinta-aktiivisten aineiden HLB-arvo on yleensä alueella 1–40. Yleisesti ottaen emulgit, joiden HLB-arvot ovat alle 10, ovat Lipofiiliset, kun taas yli 10 ovat hydrofiilisiä. Siten käännekohta lipofiilisestä hydrofiiliseen on noin 10.
Pinta-aktiivisten aineiden HLB-arvojen perusteella voidaan saada yleinen käsitys niiden mahdollisista käytöistä, kuten taulukossa 1-3 esitetään.
Kaksi keskinäisesti liukenemattomia nesteitä, joista toinen dispergoituu toisessa, hiukkaset (pisarat tai nestekiteet) muodostavat järjestelmän, jota kutsutaan emulsioksi. Tämä järjestelmä on termodynaamisesti epävakaa johtuen kahden nesteen rajapinta -alasta, kun emulsio muodostuu. Emulsion stabiilin tekemiseksi on tarpeen lisätä kolmas komponentti - emulgoija järjestelmän rajapintaenergian vähentämiseksi. Emulgoija kuuluu pinta -aktiiviseen aineeseen, sen päätehtävänä on olla emulsion rooli. Pisaroina esiintyvän emulsion vaihetta kutsutaan dispergoituneena faasiksi (tai sisäfaasiksi, epäjatkuvaan vaiheeseen), ja toista kytkettynä vaihetta kutsutaan dispersioväliaineeksi (tai ulkovaiheeksi, jatkuvaan vaiheeseen).
① emulgit ja emulsiot
Yleiset emulsiot, yksi faasi on vesi tai vesipitoinen liuos, toinen vaihe on orgaanisia aineita, jotka eivät sekoita vettä, kuten rasvaa, vaha jne. Veden ja öljyn muodostama emulsio voidaan jakaa kahteen tyyppiin niiden dispersiotilanteen mukaan: Öljy dispergoitu veteen öljyn muodostamiseksi vedessä -tyyppisissä emulsioissa, ilmaistuna O/W: ksi (öljy/vesi): Öljyssä dispergoitunut vesi, joka muodostaa öljy-vedessä olevaan tyyppisemulsioon, ilmaistuna w/o: ksi (vesi/öljy). Myös kompleksinen vesi-öljy-vedessä -tyyppi ja öljy-vedessä oleva öljy-öljy O/W/O-tyyppinen monisemulsio voi muodostaa myös.
Emulgaatioita käytetään stabiloimaan emulsioita vähentämällä rajapintajännitystä ja muodostamalla yksimolekyyliset rajapintakalvot.
Emulgoijavaatimusten emulgoitumisessa:
V: Emulgaattorin on kyettävä adsorboida tai rikastuttaa rajapinta kahden vaiheen välillä, jotta rajapintajännitys vähenee;
B: Emulgaattorin on annettava hiukkaset varaukselle siten, että hiukkasten välinen sähköstaattinen torjuminen tai muodostuu stabiili, erittäin viskoosinen suojakalvo hiukkasten ympärille.
Siksi emulgoijana käytetyllä aineella on oltava amfifiiliset ryhmät emulgointiin, ja pinta -aktiiviset aineet voivat täyttää tämän vaatimuksen.
② Emulsioiden ja tekijöiden valmistusmenetelmät, jotka vaikuttavat emulsioiden stabiilisuuteen
Emulsioiden valmisteluun on kaksi tapaa: yksi on käyttää mekaanista menetelmää nesteen dispersioon pienissä hiukkasissa toisessa nesteessä, jota käytetään enimmäkseen teollisuudessa emulsioiden valmistukseen; Toinen on liuottaa neste molekyylitilaan toiseen nesteeseen ja saada sen sitten keräämään kunnolla emulsioiden muodostamiseksi.
Emulsion stabiilisuus on kykynsä anti-hiukkasten aggregaatiota, joka johtaa vaiheen erotukseen. Emulsiot ovat termodynaamisesti epävakaita järjestelmiä, joilla on suuri vapaa energia. Siksi emulsion ns. Stabiilisuus on oikeastaan aika, joka tarvitaan järjestelmän saavuttamiseen tasapainossa, ts., Jotta järjestelmän yhden nesteen erottamiseen tarvittava aika tapahtuu.
Kun rajapintakalvo, jolla on rasva -alkoholit, rasvahapot ja rasva -amiinit ja muut polaariset orgaaniset molekyylit, kalvon lujuus on merkittävästi korkeampi. Tämä johtuu siitä, että emulgointimolekyylien ja alkoholien, happojen ja amiinien ja muiden polaaristen molekyylien rajapinta -adsorptiokerroksessa "kompleksin" muodostamiseksi siten, että rajapintakalvon lujuus lisääntyi.
Useimmista pinta -aktiivisista aineista koostuvia emulgointiainetta kutsutaan sekoitettuihin emulgointeihin. Sekoitettu emulgoija, joka adsorboitiin vesi-/öljyrajapinnalla; Molekyylien välinen vaikutus voi muodostaa komplekseja. Vahvan molekyylien välisen vaikutuksen vuoksi rajapinnalla adsorboituneen emulgoijan määrä rajapinnalla on merkittävästi lisääntynyt merkittävästi, rajapintaisten kalvotiheyden muodostuminen kasvaa, lujuus kasvaa.
Nestemäisten helmien varauksella on merkittävä vaikutus emulsion stabiilisuuteen. Vakaat emulsiot, joiden nestemäiset helmet ovat yleensä varautuneet. Kun käytetään ionista emulgointia, rajapinnassa adsorboituneen emulgoija -ionin lipofiilinen ryhmä on asetettu öljyfaasiin ja hydrofiilinen ryhmä on vesifaasissa, jolloin nestemäiset helmet varautuvat. Koska emulsiohelmet, joilla on sama varaus, ne hylkäävät toisiaan, eivät ole helppoja agglomeraatiota, jotta stabiilisuus lisääntyy. Voidaan nähdä, että mitä enemmän emulgoija -ionit adsorboivat helmissä, sitä suurempi varaus, sitä suurempi kyky estää helmiä agglomeraatiosta, sitä vakaampi emulsiojärjestelmä.
Emulsion dispersioväliaineen viskositeetilla on tietty vaikutus emulsion stabiilisuuteen. Yleensä mitä suurempi dispersioväliaineen viskositeetti, sitä suurempi emulsion stabiilisuus on. Tämä johtuu siitä, että dispersioväliaineen viskositeetti on suuri, jolla on voimakas vaikutus nestemäisten helmien Brownian liikkeeseen ja hidastaa nestemäisten helmien välistä törmäystä, jotta järjestelmä pysyy vakaana. Yleensä polymeeriaineet, jotka voidaan liuottaa emulsioihin, voivat lisätä järjestelmän viskositeettia ja tehdä emulsioiden stabiilisuudesta korkeammalle. Lisäksi polymeerit voivat myös muodostaa vahvan rajapintakalvon, mikä tekee emulsiojärjestelmästä vakaamman.
Joissakin tapauksissa kiinteän jauheen lisääminen voi myös tehdä emulsiosta pyrkii stabiloitumaan. Kiinteä jauhe on vedessä, öljyssä tai rajapinnassa öljystä riippuen, vettä kiinteän jauheen kostumiskyvyn suhteen, jos kiinteä jauhe ei ole täysin märkä vedellä, mutta myös öljyllä märkä, pysyy vedessä ja öljyssä rajapinta.
Kiinteä jauhe ei tee emulsiosta stabiilia, koska rajapinnalle kerätty jauhe parantaa rajapintakalvoa, joka on samanlainen kuin emulgointimolekyylien rajapinnan adsorptio, joten mitä tarkemmin kiinteä jauhemateriaali on järjestetty rajapinnalle, sitä stabiilimpi emulsio on.
Pinta-aktiivisilla aineilla on kyky lisätä merkittävästi liukenemattomien tai hiukan vesiliukoisten orgaanisten aineiden liukoisuutta misellien muodostamisen jälkeen vesiliuokseen, ja liuos on tällä hetkellä läpinäkyvä. Tätä misellin vaikutusta kutsutaan liuoksi. Pinta -aktiivista ainetta, joka voi tuottaa liukenemista, kutsutaan liuottajiksi, ja liuennettua orgaanista ainetta kutsutaan liuennettua ainetta.
Vaahtolla on tärkeä rooli pesuprosessissa. Vaahto on dispersiojärjestelmä, jossa kaasu dispergoituu nesteeseen tai kiinteään kiinteään, kaasuna dispergoituneena faasina ja nesteeksi tai kiinteäksi dispergointiväliaineena, entistä kutsutaan nestemäiseksi vaahtoksi, kun taas jälkimmäistä kutsutaan kiinteäksi vaahtoksi, sellainen Vaahdettuna muovina, vaahdotettua lasi, vaahdotettu sementti jne.
(1) vaahtomuodostus
Vaahdolla tarkoitamme tässä ilmakuplien aggregaattia, joka on erotettu nestemäisellä kalvolla. Tämäntyyppinen kupla nousee aina nopeasti nestemäiselle pinnalle johtuen suuresta tiheyserosta dispergoituneen faasin (kaasun) ja dispersioväliaineen (nesteen) välillä yhdistettynä nesteen pieneen viskositeettiin.
Kuplan muodostamisprosessi on tuoda suuri määrä kaasua nesteeseen, ja nesteen kuplat palaavat nopeasti pintaan, muodostaen kuplien aggregaatin, joka on erotettu pienellä määrällä nestemäistä kaasua.
Vaahtolla on kaksi merkittävää ominaisuutta morfologian suhteen: yksi on, että dispergoituna faasina kuplat ovat usein monikulmioisia, tämä johtuu siitä, että kuplien risteyksessä on taipumus nestemäiseen kalvoon ohut niin, että kuplat tulevat Polyedral, kun nestemäinen kalvo ohtaa tietyssä määrin, se johtaa kuplan repeämään; Toinen on, että puhtaat nesteet eivät voi muodostaa stabiilia vaahtoa, vaahtoa muodostava neste on vähintään kaksi tai useampia komponentteja. Pinta -aktiivisten aineiden vesipitoiset liuokset ovat tyypillisiä järjestelmille, jotka ovat alttiita vaahdontuotantoon, ja niiden kyky tuottaa vaahtoa liittyy myös muihin ominaisuuksiin.
Pinta -aktiivisia aineita, joilla on hyvä vaahtoava voima, kutsutaan vaahtoaviksi. Vaikka vaahto -aineella on hyvä vaahtokyky, mutta muodostuva vaahto ei välttämättä pysty ylläpitämään pitkää aikaa, ts. Sen vakaus ei välttämättä ole hyvä. Vaahdon stabiilisuuden säilyttämiseksi, usein vaahto -aineessa lisäämään aineita, jotka voivat lisätä vaahdon stabiilisuutta, ainetta kutsutaan vaahto -stabilisaattoriksi, yleisesti käytetty stabilointiaine on lauryyli dietanoliamiinia ja dodekyylidimetyyliamiinioksidia.
(2) vaahdon vakaus
Vaahto on termodynaamisesti epävakaa järjestelmä ja lopullinen suuntaus on, että järjestelmän nesteen kokonaispinta -ala pienenee kuplan rikkoutumisen jälkeen ja vapaa energia vähenee. Kasausprosessi on prosessi, jolla kaasusta erottava nestekalvo muuttuu paksummaksi ja ohuemmaksi, kunnes se rikkoutuu. Siksi vaahdon stabiilisuusaste määritetään pääasiassa nestemäisen purkauksen nopeuden ja nestekalvon lujuuden perusteella. Seuraavat tekijät vaikuttavat myös tähän.
(3) vaahdon tuhoaminen
Vaahdon tuhoamisen perusperiaate on muuttaa vaahtoa tuottavia olosuhteita tai vaahdon stabiloivien tekijöiden poistamista, joten defoaming -menetelmiä on sekä fysikaalisia että kemiallisia.
Fysikaalinen defoaming tarkoittaa vaahtotuotannon olosuhteiden muuttamista säilyttäen samalla vaahtoliuoksen kemiallinen koostumus, kuten ulkoiset häiriöt, lämpötilan tai paineen muutokset ja ultraäänihoito ovat kaikki tehokkaita fysikaalisia menetelmiä vaahdon poistamiseksi.
Kemiallinen defoaming -menetelmä on lisätä tiettyjä aineita vuorovaikutukseen vaahto -aineen kanssa nestekalvon lujuuden vähentämiseksi vaahtossa ja siten vähentää vaahdon stabiilisuutta saavuttaakseen defoamisen tarkoituksen, sellaisia aineita kutsutaan defoamereiksi. Suurin osa defoamereista on pinta -aktiivisia aineita. Siksi defoamingin mekanismin mukaan defoamerilla tulisi olla vahva kyky vähentää pintajännitystä, helppo adsorboida pinnalla ja pinnan adsorptiomolekyylien välinen vuorovaikutus on heikko, adsorptiomolekyylit, jotka on järjestetty löysään rakenteeseen.
Defoameria on erityyppisiä, mutta pohjimmiltaan ne ovat kaikki ei-ionisia pinta-aktiivisia aineita. Ei-ionisilla pinta-aktiivisilla aineilla on vaahdotuksen vastaisia ominaisuuksia lähellä tai sen yläpuolella, ja niitä käytetään usein defoamereina. Alkoholeja, erityisesti alkoholeja, joilla on haarautumisrakenne, rasvahapot ja rasvahappoesterit, polyamidit, fosfaattiesterit, silikonöljyt jne., Käytetään myös erinomaisina defoamereina.
(4) vaahto ja pesu
Vaahdon ja pesun tehokkuuden välillä ei ole suoraa yhteyttä, ja vaahdon määrä ei tarkoita pesun tehokkuutta. Esimerkiksi ei -ionisilla pinta -aktiivisilla aineilla on paljon vähemmän vaahtoavia ominaisuuksia kuin saippuat, mutta niiden puhdistaminen on paljon parempi kuin saippuat.
Joissakin tapauksissa vaahto voi olla hyödyllinen lian ja lian poistamisessa. Esimerkiksi, kun peset astiat, pesuaineen vaahto poimii öljypisarat ja hankaamalla mattoja vaahto auttaa poimimaan pölyä, jauhetta ja muuta kiinteää likaa. Lisäksi vaahtoa voidaan joskus käyttää osoituksena pesuaineen tehokkuudesta. Koska rasvaöljyillä on estävä vaikutus pesuaineen vaahtoon, kun öljyä on liian paljon ja liian vähän pesuainetta, vaahtoa ei tuoteta tai alkuperäinen vaahto katoaa. Vaahtoa voidaan joskus käyttää myös huuhtelun puhtauden indikaattorina, koska huuhtelun vaahdon määrä pyrkii vähentymään pesuaineen vähentämisen myötä, joten vaahdon määrää voidaan käyttää huuhteluasteen arviointiin.
Laajassa merkityksessä pesu on prosessi, jolla poistetaan ei -toivotut komponentit pestävästä esineestä ja saavuttaa jonkin tarkoituksen. Pese tavanomaisessa merkityksessä viittaa lian poistamisprosessiin kantajan pinnalta. Peseessä lian ja kantoaalton välinen vuorovaikutus heikentyy tai eliminoidaan joidenkin kemiallisten aineiden (esim. Pesuaine jne.) Vaikutuksella, niin että lian ja kantoaaltoyhdistelmä muuttuu lian ja pesuaineen yhdistelmäksi ja Lopuksi lika on erotettu kantolaitteesta. Koska pestävät esineet ja poistettava lika on monipuolinen, pesu on erittäin monimutkainen prosessi ja pesuprosessi voidaan ilmaista seuraavissa yksinkertaisissa suhteissa.
Carrie ·· Lika + pesuaine = kantaja + lika · pesuaine
Pesuprosessi voidaan yleensä jakaa kahteen vaiheeseen: ensinnäkin, pesuaineen vaikutuksen alaisena lika on erotettu kantoaaltostaan; Toiseksi irrotettu lika on hajallaan ja ripustettu väliaineeseen. Pesuprosessi on palautuva prosessi, ja lika dispergoitua ja ripustettua väliaineeseen voidaan myös saada aikaan uudelleen väliaineesta pestävään esineeseen. Siksi hyvällä pesuaineella tulisi olla kyky hajottaa ja keskeyttää lika ja estää lian uudelleensijoittaminen kyvyn poistamisen lisäksi kantoaallon kantoaajasta.
(1) lian tyypit
Jopa samalle tuotteelle, lian tyyppi, koostumus ja määrä voivat vaihdella ympäristön mukaan, jossa sitä käytetään. Öljyn runko on pääasiassa joitain eläin- ja kasviöljyjä ja mineraaliöljyjä (kuten raakaöljy, polttoöljy, hiiliterva jne.) Ihmiskehosta on likaa, kuten hiki, tali, veri jne.; Ruoan lika, kuten hedelmä tahrat, keittoöljy tahrat, mauste tahrat, tärkkelys jne.; Kosmetiikan lika, kuten huulipuna, kynsilakka jne.; Ilmakehän lika, kuten noki, pöly, muta jne.; Toiset, kuten muste, tee, pinnoite jne. Sitä on erityyppisiä.
Erityyppiset likatyypit voidaan yleensä jakaa kolmeen pääluokkaan: kiinteä lika, nestemäinen lika ja erityinen lika.
① vankka lika
Yleinen kiinteä lika sisältää tuhkan, mudan, maan, ruosteen ja hiilimustan hiukkasia. Suurimmalla osalla näistä hiukkasista on sähkövaraus pinnallaan, suurin osa niistä on negatiivisesti varautunut ja ne voidaan helposti adsorboida kuitukohteisiin. Kiinteää likaa on yleensä vaikeaa liuottaa veteen, mutta se voidaan dispergoitua ja ripustaa pesuaineliitoilla. Kiinteä lika, jolla on pienempi massapiste, on vaikeampaa poistaa.
② Nestemäinen lika
Nestemäinen lika on enimmäkseen öljyliukoinen, mukaan lukien kasvi- ja eläinöljyt, rasvahapot, rasvaalkoholit, mineraaliöljyt ja niiden oksidit. Niistä voi tapahtua heidän joukossaan kasvi- ja eläinöljyjä, rasvahappoja ja alkalisaponifikaatiota, kun taas rasva -alkoholit, mineraaliöljyjä ei saponisoida alkali, mutta ne voivat olla liukoisia alkoholiin, eettereihin ja hiilivetyjen orgaanisiin liuottimiin sekä pesuainevesiliuoksen emulgoitumiseen ja dispersioon. Öljyliukoisella nestemäisellä likalla on yleensä vahva voima kuituesineiden kanssa, ja se adsorboituu tiukemmin kuituihin.
③ Erityinen lika
Erityinen lika sisältää proteiineja, tärkkelystä, verta, ihmisen eritteet, kuten hiki, tali, virtsa ja hedelmämehu ja teemehu. Suurin osa tämän tyyppisestä likasta voidaan adsorboida kemiallisesti ja voimakkaasti kuitukohteisiin. Siksi on vaikea pestä.
Erityyppisiä likaa löytyy harvoin yksin, mutta ne sekoitetaan usein toisiinsa ja adsorboituna esineeseen. Lika voidaan joskus hapettaa, hajottaa tai hajottaa ulkoisten vaikutusten alla, mikä luo uutta likaa.
（2） lian tarttuminen
Vaatteet, kädet jne. Voidaan värjätä, koska esineen ja lian välillä on jonkinlainen vuorovaikutus. Lika tarttuu esineisiin monin tavoin, mutta fysikaalisia ja kemiallisia tarttuvuuksia ei ole muuta kuin.
① Noen, pölyn, mudan, hiekan ja puuhiilen tarttuminen vaatteisiin on fyysinen tarttuvuus. Yleisesti ottaen tämän lian tarttumisen kautta ja värjätyn esineen välinen rooli on suhteellisen heikko, myös lian poistaminen on suhteellisen helppoa. Eri voimien mukaan lian fyysinen tarttuvuus voidaan jakaa mekaaniseen tarttuvuuteen ja sähköstaattiseen tarttuvuuteen.
V: Mekaaninen tarttuvuus
Tämäntyyppinen tarttuvuus viittaa pääasiassa jonkin kiinteän lian tarttuvuuteen (esim. Pöly, muta ja hiekka). Mekaaninen tarttuvuus on yksi heikommista lian tarttuvuuden muodoista ja se voidaan poistaa melkein puhtaasti mekaanisilla keinoilla, mutta kun lika on pieni (<0,1um), sitä on vaikeampaa poistaa.
B ： Sähköstaattinen tarttuvuus
Sähköstaattinen tarttuvuus ilmenee pääasiassa varautuneiden likahiukkasten vaikutuksesta vastakkaisesti varautuneisiin esineisiin. Suurin osa kuitumaisista esineistä on negatiivisesti varautunut veteen ja niitä voidaan helposti noudattaa tietyillä positiivisesti varautuneilla likailla, kuten kalkkityypeillä. Jotkut likat, vaikka negatiivisesti varautuneet, kuten vesiliuoksissa olevissa hiilimustat hiukkaset, voivat tarttua kuituihin ionisten siltojen (ionit useiden vastakkaisesti varautuneiden esineiden välillä, jotka toimivat yhdessä niiden kanssa sillan kaltaisella tavalla), jotka muodostuvat positiivisesti ioneihin vedessä (esim. , Ca2+ ， Mg2+ jne.).
Sähköstaattinen vaikutus on vahvempi kuin yksinkertainen mekaaninen toiminta, mikä tekee lian poistosta suhteellisen vaikeaa.
② kemiallinen tarttuvuus
Kemiallinen tarttuvuus viittaa lian ilmiöön, joka vaikuttaa esineelle kemiallisten tai vety sidosten kautta. Esimerkiksi polaarinen kiinteä lika, proteiini, ruoste ja muu tarttuvuus kuitukohteisiin, kuidut sisältävät karboksyyliä, hydroksyyliä, amidia ja muita ryhmiä, näitä ryhmiä ja öljyisiä likarasvahappoja, rasvaalkoholeja on helppo muodostaa vety sidoksia. Kemialliset voimat ovat yleensä vahvoja, ja lika siksi sidotaan tiukemmin esineeseen. Tämän tyyppistä likaa on vaikea poistaa tavallisilla menetelmillä ja vaatii erityisiä menetelmiä sen käsittelemiseksi.
Lian tarttuvuusaste liittyy itse lian luonteeseen ja sen objektin luonteeseen, johon sitä noudatetaan. Yleensä hiukkaset tarttuvat helposti kuitumaisiin esineisiin. Mitä pienempi kiinteän lian rakenne, sitä vahvempi tarttuvuus. Polaarinen lika hydrofiilisissä esineissä, kuten puuvilla ja lasi, kiinnittyvät voimakkaammin kuin ei-polaarinen lika. Ei-polaarinen lika tarttuu voimakkaammin kuin polaarinen lika, kuten polaariset rasvat, pöly ja savi, ja on vähemmän helppo poistaa ja puhdistaa.
(3) lian poistomekanismi
Pesun tarkoituksena on poistaa lika. Tietyn lämpötilan (lähinnä vesi) väliaineessa. Pesuaineen erilaisten fysikaalisten ja kemiallisten vaikutusten käyttäminen lian ja pestyjen esineiden vaikutuksen heikentämiseksi tai poistamiseksi tiettyjen mekaanisten voimien vaikutuksesta (kuten käsihiero, pesukoneen sekoittaminen, veden isku), siten, että lika ja pestyt esineet puhdistamisen tarkoituksesta.
① Nestemäisen lian poistomekanismi
A ： kostutus
Nestemäinen likaantuminen on enimmäkseen öljypohjaista. Öljy tahrat märät useimmat kuitumaiset esineet ja levittävät enemmän tai vähemmän öljykalvona kuitumateriaalin pinnalle. Ensimmäinen askel pesutoiminnassa on pinnan kostutus pesukeskuksen avulla. Kuvakuitujen pintaa voidaan ajatella sileänä kiinteänä pintana.
B: Öljyn irrottaminen - curling -mekanismi
Toinen vaihe pesutoiminnassa on öljyn ja rasvan poistaminen, nestemäisen lian poistaminen saavutetaan eräänlaisella kelauksella. Nestemäinen lika oli alun perin olemassa pinnalla leviävän öljykalvon muodossa, ja pesukeskuksen suositeltavassa kostutusvaikutuksessa kiinteälle pinnalle (ts. Kuitupinta), se käpristyi öljyhelmiin askel askeleelta, mikä korvattiin pesun nesteellä ja lopulta jätettiin pinnan tiettyjen ulkoisten voimien alle.
② Kiinteän lian poistomekanismi
Nestemäisen lian poistaminen tapahtuu pääasiassa likakantajan etuuskohtelun kostumisen kautta pesuliuoksella, kun taas kiinteän lian poistomekanismi on erilainen, missä pesuprosessi on pääasiassa likamassan ja sen kantoaaltopinnan kostuttamista pesuilla ratkaisu. Pinta -aktiivisten aineiden adsorptiosta kiinteässä lialla ja sen kantajalla, lian ja pinnan välinen vuorovaikutus vähenee ja pinnalla olevan likamassan tarttuvuuslujuus pienenee, joten likamassa poistetaan helposti pinnasta kantaja.
Lisäksi pinta -aktiivisten aineiden, etenkin ionisten pinta -aktiivisten aineiden, adsorptiolla kiinteän lian ja sen kantajalla, on potentiaali lisätä kiinteän lian ja sen kantajan pintapotentiaalia, mikä edistää paremmin poistoa lika. Kiinteät tai yleensä kuitupinnat ovat yleensä negatiivisesti varautuneita vesipitoisiin väliaineisiin, ja ne voivat siksi muodostaa diffuusi kaksoiselektroniset kerrokset likamassoille tai kiinteille pinnoille. Homogeenisten varausten torjumisen vuoksi vedessä olevien likahiukkasten tarttuminen kiinteään pintaan on heikentynyt. Kun lisätään anioninen pinta -aktiivista ainetta, koska se voi samanaikaisesti lisätä likapartikkelin ja kiinteän pinnan negatiivista pintapotentiaalia, niiden välinen torjuminen paranee enemmän, hiukkasen tarttuvuuslujuus vähenee enemmän ja lika on helpompi poistaa .
Ei-ioniset pinta-aktiiviset aineet adsorboivat yleisesti varautuneille kiinteille pinnoille ja vaikka ne eivät muuta merkittävästi rajapintapotentiaalia, adsorboituneet ei-ioniset pinta-aktiiviset aineet yleensä muodostavat pinnalle tietyn adsorboituneen kerroksen paksuuden, mikä auttaa estämään lian uudelleensijoittamisen.
Kationisten pinta -aktiivisten aineiden tapauksessa niiden adsorptio vähentää tai eliminoi likamassan ja sen kantajapinnan negatiivisen pintapotentiaalin, mikä vähentää lian ja pinnan välistä torjuntaa ja siksi ei edistä lian poistoa; Lisäksi kiinteän pinnan adsorption jälkeen kationisilla pinta -aktiivisilla aineilla on taipumus kääntää kiinteä pinta hydrofobinen, joten ne eivät edistä pinnan kostutusta ja siten pesua.
③ Erityisten maaperien poistaminen
Proteiinia, tärkkelystä, ihmisen eritteet, hedelmämehu, teehimehu ja muut vastaavat likaa on vaikea poistaa normaaleilla pinta -aktiivisilla aineilla ja ne vaativat erityistä hoitoa.
Proteiinitahrat, kuten kerma, munat, veri, maidon ja ihon erittyminen, taipumus hylätä kuiduissa ja rappeutumisessa ja saada vahvempi tarttuvuus. Proteiinin likaantuminen voidaan poistaa proteaaseilla. Entsyymiproteaasi hajottaa lian proteiinit vesiliukoisiksi aminohapoiksi tai oligopeptideiksi.
Tärkkelys tahrat tulevat pääasiassa elintarvikkeista, muilta, kuten kastikkeelta, liimasta jne. Amylaasilla on katalyyttinen vaikutus tärkkelysvärujen hydrolyysiin, mikä aiheuttaa tärkkelyksen hajoamisen sokereiksi.
Lipaasi katalysoi triglyseridien hajoamista, joita on vaikea poistaa normaaleilla menetelmillä, kuten tali- ja syötävät öljyt, ja hajottaa ne liukoiseksi glyseroliksi ja rasvahapoiksi.
Joitakin hedelmämehujen, teemehujen, musteiden, huulipunan jne. Värillisiä tahroja on usein vaikea puhdistaa huolellisesti myös toistuvan pesun jälkeen. Nämä tahrat voidaan poistaa redox-reaktiolla hapettavan tai pelkistävän aineen, kuten valkaisuaineen, kanssa, jotka tuhoavat väriä tuottavien tai väri-ruuhkaisten ryhmien rakenteen ja hajottavat ne pienemmiksi vesiliukoisiksi komponenteiksi.
（4） Verran poistomekanismi kuivapesua
Yllä oleva on tosiasiallisesti vettä pesuvälineenä. Itse asiassa erityyppisten vaatteiden ja rakenteen takia jotkut veden pesua käyttävät vaatteet eivät ole kätevä Helppo turvota ja kuiva ja helppo kutistaa, joten pesun jälkeen muodonmuutos; Pesemalla villatuotteet näyttävät myös usein kutistumisilmiöistä, myös joitain vedenpesujen villatuotteita on helppo pilleriä, värimuutos; Jotkut silkkien käsin tuntuu pahemmalta pesemisen ja kadottamisen jälkeen. Näiden vaatteiden avulla käytetään usein kuivapesumenetelmää puhdistaaksesi. Niin kutsuttu kuivapesu viittaa yleensä orgaanisten liuottimien pesumenetelmään, etenkin ei-polaarisissa liuottimissa.
Kuivapesu on lempeämpi pesumuoto kuin veden pesu. Koska kuivapesu ei vaadi paljon mekaanista vaikutusta, se ei aiheuta vaurioita, ryppyjen ja vaatteiden muodonmuutoksia, kun taas kuivapesu -aineet, toisin kuin vesi, tuottavat harvoin laajentumisen ja supistumisen. Niin kauan kuin tekniikkaa käsitellään oikein, vaatteet voidaan puhdistaa kuivaan vääristymiseen, värin haalistumiseen ja pidentyneeseen käyttöikäyn.
Kuivapuhdistuksen suhteen likaa on kolme laajaa tyyppiä.
①oil-liukoinen likaöljyliukoinen lika sisältää kaikenlaista öljyä ja rasvaa, joka on nestemäistä tai rasvaista ja voidaan liuottaa kuivapesu-liuottimiin.
② Vesien liukoinen likavesiliukoinen lika liukoinen vesipitoisiin liuoksiin, mutta ei kuivapuhdistusaineisiin, adsorboituu vaatteisiin vesipitoisessa tilassa, vesi haihtuu rakeisten kiinteiden aineiden saostumisen jälkeen, kuten epäorgaaniset suolat, tärkkelys, proteiini jne.
③oil ja vesi liukenematon maaöljy ja vesi liukenematon lika ei liukene veteen eikä liukoinen kuivapesu -liuottimiin, kuten hiilimusta, eri metallien ja oksidien silikaatteja jne.
Erityyppisten lian eri luonteen vuoksi kuivapesuprosessissa on erilaisia tapoja poistaa likaa. Öljyliukoiset maaperät, kuten eläin- ja kasviöljyt, mineraaliöljyt ja rasvat, liukenevat helposti orgaanisiin liuottimiin ja ne voidaan poistaa helpommin kuivapuhdistuksessa. Öljyjen ja rasvojen kuivapesu-liuottimien erinomainen liukoisuus tulee olennaisesti van der -seinämien voimista molekyylien välillä.
Vesiliukoisen lian, kuten epäorgaanisten suolojen, sokerien, proteiinien ja hikien, poistamiseksi on lisättävä myös oikeaa vettä, muuten vesiliukoista likaa on vaikea poistaa vaatteista. Vettä on kuitenkin vaikea liuottaa kuivapesuaineeseen, joten veden määrän lisäämiseksi sinun on myös lisättävä pinta-aktiivisia aineita. Veden läsnäolo kuivapesuaineessa voi tehdä lian ja vaatteiden pinnan hydroituneiksi, joten pinta-aktiivisten aineiden polaaristen ryhmien kanssa on helppo olla vuorovaikutuksessa, mikä edistää pinta-aktiivisten aineiden adsorptiota pinnalla. Lisäksi kun pinta-aktiiviset aineet muodostavat misellit, vesiliukoinen lika ja vesi voidaan liuottaa miselliin. Pinta-aktiivisilla aineilla voi myös olla rooli kuivan puhdistuksen liuottimen vesipitoisuuden lisäämisen lisäksi lian uudelleen lopettamisen estämisessä puhdistamisvaikutuksen parantamiseksi.
Pienen määrän vettä on välttämätöntä vesiliukoisen lian poistamiseksi, mutta liian paljon vettä voi aiheuttaa vääristymiä ja ryppyjä joissakin vaatteissa, joten kuivapuhdistusaineen veden määrän on oltava maltillinen.
Lika, joka ei ole vesiliukoisia eikä öljyliukoisia, kiinteitä hiukkasia, kuten tuhkaa, mutaa, maata ja hiilimusta, se on yleensä kiinnittynyt vaatteeseen sähköstaattisten voimien avulla tai yhdessä öljyn kanssa. Kuivapesu, liuottimen virtaus, isku voi tehdä sähköstaattisen voiman adsorptiota lian pois päältä, ja kuivapuhdistusaine voi liuottaa öljyn siten, että öljyn ja lian yhdistelmä ja kiinnitetty kiinteiden hiukkasten vaatteisiin kuivassa -Käyttäjäaine, kuivapesuaine pienessä määrässä vettä ja pinta-aktiivisia aineita, jotta kiinteiden likahiukkasten ulkopuolella olevat voivat olla vakaa suspensio, dispersio, estääkseen sen uudelleen lopettamisen vaatteisiin.
（5） pesutoimenpiteisiin vaikuttavat tekijät
Pinta -aktiivisten aineiden suuntainen adsorptio rajapinnassa ja pinnan (rajapinta) jännityksen pelkistäminen ovat tärkeimmät tekijät nesteen tai kiinteän lian poistamisessa. Pesuprosessi on kuitenkin monimutkainen, ja monet muut tekijät vaikuttavat pesuvaikutukseen, jopa samalla pesuainetyypillä. Näitä tekijöitä ovat pesuaineen pitoisuus, lämpötila, likaantumisen luonne, kuidun tyyppi ja kankaan rakenne.
① Pinta -aktiivisen aineen pitoisuus
Pinta -aktiivisten aineiden miselleillä liuoksessa on tärkeä rooli pesuprosessissa. Kun konsentraatio saavuttaa kriittisen misellikonsentraation (CMC), pesuvaikutus kasvaa voimakkaasti. Siksi pesuainekonsentraation liuottimessa tulisi olla korkeampi kuin CMC -arvolla, jolla on hyvä pesuvaikutus. Kuitenkin, kun pinta -aktiivisen aineen pitoisuus on korkeampi kuin CMC -arvo, pesuvaikutuksen inkrementaalinen kasvu ei ole ilmeinen, eikä pinta -aktiivisen aineen pitoisuuden lisääminen liian paljon.
Kun poistat öljyä liukenemisen avulla, liukenemisvaikutus kasvaa pinta -aktiivisen aineen pitoisuuden kasvaessa, jopa silloin, kun pitoisuus on CMC: n yläpuolella. Tällä hetkellä on suositeltavaa käyttää pesuainetta paikallisella keskitetyllä tavalla. Esimerkiksi, jos vaatteen hihansuissa ja kauluksessa on paljon likaa, pesuainetta voidaan levittää pesuainetta pinta -aktiivisen aineen liuottavan vaikutuksen lisäämiseksi öljyyn.
②Temperaturitilla on erittäin tärkeä vaikutus puhdistustoimintaan. Lämpötilan nostaminen helpottaa yleensä lian poistamista, mutta joskus liian korkea lämpötila voi myös aiheuttaa haittoja.
Lämpötilan nousu helpottaa lian diffuusiota, kiinteä rasva emulgoituu helposti lämpötiloissa sen sulamispisteen yläpuolella ja kuidut lisääntyvät turvotuksen vuoksi lämpötilan noususta johtuen, jotka kaikki helpottavat lian poistamista. Kompakteille kankaat kuitenkin kuitujen väliset mikrokapsit vähenevät kuitujen laajentuessa, mikä on haitallista lian poistamiselle.
Lämpötilan muutokset vaikuttavat myös pinta -aktiivisten aineiden liukoisuuteen, CMC -arvoon ja misellikokoon, mikä vaikuttaa siten pesuvaikutukseen. Pinta -aktiivisten aineiden liukoisuus, jolla on pitkät hiiliketjut, on alhainen alhaisissa lämpötiloissa ja joskus liukoisuus on jopa alhaisempi kuin CMC -arvo, joten pesulämpötila tulisi nostaa asianmukaisesti. Lämpötilan vaikutus CMC-arvoon ja misellikokoon on erilainen ionisilla ja ei-ionisilla pinta-aktiivisilla aineilla. Ionisten pinta -aktiivisten aineiden lämpötilan nousu lisää yleensä CMC -arvoa ja vähentää misellikokoa, mikä tarkoittaa, että pinta -aktiivisen aineen pitoisuutta pesuliuoksessa tulisi lisätä. Ei-ionisten pinta-aktiivisten aineiden lämpötilan nousu johtaa CMC-arvon vähentymiseen ja merkittävään miselletilavuuden lisääntymiseen, joten on selvää, että sopiva lämpötilan nousu auttaa ei-ionista pinta-aktiivista ainetta käyttämään sen pinta-aktiivista vaikutusta . Lämpötila ei kuitenkaan saisi ylittää pilvipistettä.
Lyhyesti sanottuna optimaalinen pesulämpötila riippuu pesuaineiden formulaatiosta ja pestämästä esineestä. Joillakin pesuaineilla on hyvä pesuainevaikutus huoneenlämpötilassa, kun taas toisilla on paljon erilainen pesuaine kylmän ja kuuman pesun välillä.
③ vaahto
On tapana sekoittaa vaahtoava voima pesuvaikutukseen uskoen, että pesuaineilla, joilla on korkea vaahtoava voima, on hyvä pesuvaikutus. Tutkimukset ovat osoittaneet, että pesuvaikutuksen ja vaahdon määrän välillä ei ole suoraa suhdetta. Esimerkiksi pesu matalalla vaahtopesuaineilla ei ole yhtä tehokasta kuin pesu korkealla vaahtopesuaineilla.
Vaikka vaahto ei liity suoraan pesuun, on tapauksia, joissa se auttaa lian poistamisessa, esimerkiksi pesemällä astiat käsin. Kun hankaa mattoja, vaahto voi myös viedä pölyn ja muut kiinteät likahiukkaset, maton lika vastaa suuresta osasta pölyä, joten matonpuhdistusaineilla tulisi olla tietty vaahtoava kyky.
Vaahtovoima on tärkeä myös shampoosille, joissa nesteen tuottama hieno vaahto shampoinnin tai uimisen aikana jättää hiukset tunteen voiteltua ja mukavaa.
④ Tekstiilien kuitujen lajikkeet ja fysikaaliset ominaisuudet
Kuitujen kemiallisen rakenteen lisäksi, joka vaikuttaa lian tarttuvuuteen ja poistoon, kuitujen ulkonäön sekä langan ja kankaan organisaatioon vaikuttavat lian poistoa.
Villakuitujen ja puuvillakuitujen kaarevat litteät nauhat keräävät todennäköisemmin likaa kuin sileät kuidut. Esimerkiksi selluloosakalvoihin (viskoosikalvot) värjätty hiilimusta on helppo poistaa, kun taas puuvillakankaissa värjätty hiilimusta on vaikea pestä. Toinen esimerkki on, että polyesteristä valmistetut lyhytaikaiset kankaat ovat alttiimpia öljyvärahojen keräämiselle kuin pitkäkuitukankaat, ja lyhytkuitukankaiden öljy tahrat ovat myös vaikeampaa poistaa kuin pitkäkuitukankaiden öljy tahroja.
Tiukasti kierrettyjä lankoja ja tiukat kankaat, jotka johtuvat kuitujen välisestä pienestä rakoista, voivat vastustaa lian hyökkäystä, mutta sama voi myös estää pesukeskuksen sulkemaan sisäinen lika, joten tiukat kankaat alkavat vastustaa likaa, mutta kun värjäys Pesu on myös vaikeampaa.
⑤ Veden kovuus
Ca2+: n, Mg2+: n ja muiden metalli -ionien pitoisuudella vedessä on suuri vaikutus pesuvaikutukseen, etenkin kun anioniset pinta -aktiiviset aineet kohtaavat Ca2+ ja Mg2+ -ionit, jotka muodostavat kalsium- ja magnesiumsuoloja, jotka ovat vähemmän liukoisia ja vähentävät sen pesuainetta. Kovassa vedessä, vaikka pinta -aktiivisen aineen pitoisuus olisi korkea, pesuaine on edelleen paljon huonompi kuin tislauksessa. Jotta pinta-aktiivisella aineella olisi paras pesuvaikutus, Ca2+ -ionien pitoisuus vedessä tulisi pelkistää arvoon 1 x 10-6 mol/l (Caco3-0,1 mg/l) tai vähemmän. Tämä vaatii erilaisten pehmentäjien lisäämistä pesuaineeseen.
Viestin aika: helmikuu-25-2022