Síla smrštění jakékoli délky jednotky na povrchu kapaliny se nazývá povrchové napětí a jednotka je N. · M-1.
Vlastnost snižování povrchového napětí rozpouštědla se nazývá povrchová aktivita a látka s touto vlastností se nazývá povrchově aktivní látka.
Povrchová látka, která může vázat molekuly ve vodném roztoku a vytvářet micely a další asociace, má vysokou povrchovou aktivitu, zatímco má také účinek smáčení, emulgace, pěny, promytí atd. Se nazývá povrchově aktivní látka.
Povrchově aktivní látka jsou organické sloučeniny se speciální strukturou a vlastností, které mohou významně změnit napětí mezi dvěma fázemi nebo povrchovým napětím kapalin (obecně vody), se smáčením, pěnivou, emulzifikací, promýváním a dalšími vlastnostmi.
Pokud jde o strukturu, povrchově aktivní látky mají společný rys v tom, že ve svých molekulách obsahují dvě skupiny různé povahy. Na jednom konci je dlouhý řetězec nepolární skupiny, rozpustný v oleji a nerozpustný ve vodě, známý také jako hydrofobní skupina nebo ve vodě. Taková skupina pro opakování vody jsou obecně dlouhé řetězce uhlovodíků, někdy také pro organický fluor, křemík, organofosfát, organotinový řetězec atd. Na druhém konci je skupina rozpustná ve vodě, hydrofilní skupina nebo skupinu oleje. Hydrofilní skupina musí být dostatečně hydrofilní, aby se zajistilo, že celé povrchově aktivní látky jsou rozpustné ve vodě a mají nezbytnou rozpustnost. Protože povrchově aktivní látky obsahují hydrofilní a hydrofobní skupiny, mohou být rozpustné v alespoň jedné z kapalných fází. Tato hydrofilní a lipofilní vlastnost povrchově aktivní látky se nazývá amfifilicita.
Surfaktant je druh amfifilních molekul s hydrofobními i hydrofilními skupinami. Hydrofobní skupiny povrchově aktivních látek jsou obecně složeny z uhlovodíků s dlouhým řetězcem, jako je alkyl C8 ~ C20 s přímým řetězcem, alkyl C8 ~ C20 ， alkylfenyl (alkyl uhlíkové Tom je 8 ~ 16) a podobně. Rozdíl, který je malý mezi hydrofobními skupinami, je hlavně ve strukturálních změnách uhlovodíkových řetězců. A typy hydrofilních skupin jsou více, takže vlastnosti povrchově aktivních látek souvisejí hlavně s hydrofilními skupinami kromě velikosti a tvaru hydrofobních skupin. Strukturální změny hydrofilních skupin jsou větší než změny hydrofobních skupin, takže klasifikace povrchově aktivních látek je obecně založena na struktuře hydrofilních skupin. Tato klasifikace je založena na tom, zda je hydrofilní skupina iontová nebo ne, a je rozdělena na aniontové, kationtové, neiontové, zwitterionické a jiné speciální typy povrchově aktivních látek.
① Adsorpce povrchově aktivních látek v rozhraní
Molekuly povrchově aktivních látek jsou amfifilní molekuly s lipofilními i hydrofilními skupinami. Když je povrchově aktivní látka rozpuštěna ve vodě, její hydrofilní skupina je přitahována k vodě a rozpustí se ve vodě, zatímco jeho lipofilní skupina je odpuzována vodou a ponechává vodu, což vede k adsorpci molekul povrchově aktivní látky (nebo ionty) na rozhraní dvou fází, což snižuje mezifázové napětí mezi dvěma fázemi. Čím více molekul povrchově aktivní látky (nebo ionty) jsou adsorbovány na rozhraní, tím větší je snížení napětí mezifátu.
② Některé vlastnosti adsorpční membrány
Povrchový tlak adsorpční membrány: Adsorpce povrchově aktivní látky na rozhraní plynové kapaliny za vzniku adsorpční membrány, jako je umístění bez třecího odnímatelného plovoucího listu na rozhraní, tlačí plovoucí membránu podél povrchu roztoku a membrána generuje tlak na plovoucí list, která se nazývá povrchový tlak.
Povrchová viskozita: Stejně jako povrchový tlak je viskozita povrchu vlastnost vykazovaná nerozpustnou molekulární membránou. Suspendován jemným kovovým drátěným platinovým kroužkem, aby jeho rovina kontaktovala vodní hladinu nádrže, otáčelo platinovým kroužkem, platinový kroužek viskozitou překážky vody, amplituda postupně rozpadla, podle které lze měřit povrchovou viskozitu. Metoda je: zaprvé, experiment se provádí na povrchu čisté vody pro měření rozpadu amplitudy a poté se měří rozpad po tvorbě povrchové membrány a viskozita povrchové membrány je odvozena z rozdílu mezi nimi.
Povrchová viskozita úzce souvisí s pevností povrchové membrány a protože adsorpční membrána má povrchový tlak a viskozitu, musí mít pružnost. Čím vyšší je povrchový tlak a čím vyšší je viskozita adsorbované membrány, tím vyšší je jeho elastický modul. Elastický modul povrchové adsorpční membrány je důležitý v procesu stabilizace bublin.
③ Formace micel
Ředění řešení povrchově aktivních látek dodržují zákony následované ideálními řešeními. Množství povrchově aktivní látky adsorbované na povrchu roztoku se zvyšuje s koncentrací roztoku a když koncentrace dosáhne nebo překročí určitou hodnotu, množství adsorpce již nezvyšuje a tyto nadbytečné molekuly povrchově aktivní látky jsou v roztoku nahoru nebo nějakým pravidelným způsobem. Praxe i teorie ukazují, že tvoří asociace v řešení a tato asociace se nazývají micely.
Kritická koncentrace micely (CMC): Minimální koncentrace, při které povrchově aktivní látky tvoří micely v roztoku, se nazývá kritická koncentrace micel.
④ Hodnoty CMC běžných povrchově aktivních látek.
HLB je zkratka hydrofilního lipofilního rovnováhy, která ukazuje hydrofilní a lipofilní rovnováhu hydrofilních a lipofilních skupin povrchově aktivní látky, tj. HLB hodnotu povrchově aktivní látky. Velká hodnota HLB označuje molekulu se silnou hydrofilitou a slabou lipofilitou; Naopak silná lipofilita a slabá hydrofilita.
① Ustanovení hodnoty HLB
HOUTOR HLB je relativní hodnota, takže když je vyvíjena hodnota HLB, jako standard, hodnota HLB parafínového vosku, který nemá žádné hydrofilní vlastnosti, je specifikována jako 0, zatímco HLB hodnota sodíku dodecylsulfátu, což je více rozsahující vody, je tedy 40. Proto je hodnota HLB o 1 až 40. 10 je lipofilní, zatímco ty větší než 10 jsou hydrofilní. Takže bod zlomu z lipofilních na hydrofilii je asi 10.
Na základě hodnot HLB povrchově aktivních látek lze získat obecnou představu o jejich možném použití, jak je uvedeno v tabulce 1-3.
Dvě vzájemně nerozpustné kapaliny, jedno rozptýlené v druhém, protože částice (kapičky nebo kapalné krystaly) tvoří systém zvaný emulze. Tento systém je termodynamicky nestabilní v důsledku zvýšení hraniční oblasti obou kapalin, když se vytvoří emulze. Aby byla emulze stabilní, je nutné přidat třetí složku - emulgátor pro snížení mezifázové energie systému. Emulgátor patří k povrchově aktivní látce, jeho hlavní funkcí je hrát roli emulze. Fáze emulze, která existuje jako kapičky, se nazývá dispergovaná fáze (nebo vnitřní fáze, diskontinuální fáze) a druhá fáze, která je spojena dohromady, se nazývá disperzní médium (nebo vnější fáze, kontinuální fáze).
① Emulgátory a emulze
Běžné emulze, jedna fáze je voda nebo vodný roztok, druhou fází jsou organické látky ne-mísitelné s vodou, jako je tuk, vosk atd. Emulze vytvořená vodou a olejem lze rozdělit do dvou typů podle jejich disperzní situace: olej dispergovaný ve vodě, který je vyjadřen jako typ oleje, vyjadřuje se ve vodě, která je vyjadřována jako olej, který je emulzí, a ve vodě, který je vyjadřen jako olej, který je vyjadřován jako olej, který je vyjadřován jako olej, který je vyjadřován jako olej, který je vyjadřován jako olej, který je vyjadřován jako olej, který je emulsován, je-li a olej, který je vyjadřen, a ve vodě, který je vyjadřen jako olej, který je olej, který je dispergován jako olej. (Voda/olej). Rovněž lze vytvořit složitý typ vody ve vodě s O/W a olej-ve vodě v oleji O/W/O.
Emulgátory se používají ke stabilizaci emulzí snížením mezifázového napětí a vytvořením mezifázové membrány s jednou molekulou.
Při emulgaci požadavků emulgátoru:
Odpověď: Emulgátor musí být schopen adsorb nebo obohatit rozhraní mezi oběma fázemi, aby se snížilo mezifázové napětí;
B: Emulgátor musí dávat částice k náboji, aby elektrostatické odpuzování mezi částicemi nebo vytvořilo stabilní, vysoce viskózní ochrannou membránu kolem částic.
Látka používaná jako emulgátor proto musí mít amfifilní skupiny, aby se emulzifikovaly, a povrchově aktivní látky mohou tento požadavek splnit.
② Metody přípravy emulzí a faktorů ovlivňujících stabilitu emulzí
Existují dva způsoby, jak připravit emulze: jedním je použití mechanické metody k rozptýlení kapaliny v malých částicích v jiné kapalině, která se většinou používá v průmyslu k přípravě emulzí; Druhým je rozpustit kapalinu v molekulárním stavu v jiné kapalině a pak ji správně shromáždit, aby vytvořila emulze.
Stabilita emulze je schopnost agregace anti-částice, která vede k separaci fáze. Emulze jsou termodynamicky nestabilní systémy s velkou volnou energií. Takzvaná stabilita emulze je proto ve skutečnosti čas potřebný k tomu, aby systém dosáhl rovnováhy, tj. Čas potřebný pro oddělení jedné z kapalin v systému, ke kterému dojde.
Když mezifázová membrána s mastnými alkoholy, mastnými kyselinami a mastnými aminy a dalšími polárními organickými molekulami, síla membrány výrazně vyšší. Je to proto, že v mezifázové adsorpční vrstvě molekul a alkoholů, kyselin a aminů a dalších polárních molekul za vzniku „komplexu“, takže se zvýšila mezifázová membránová síla.
Emulgátory sestávající z více než dvou povrchově aktivních látek se nazývají smíšené emulgátory. Smíšený emulgátor adsorbovaný na rozhraní vody/oleje; Intermolekulární akce může tvořit komplexy. V důsledku silného intermolekulárního účinku je významně sníženo rozhraní napětí, množství emulgátoru adsorbovaného na rozhraní se výrazně zvýší, zvyšuje se tvorba hustoty mezifázové membrány, zvyšuje se pevnost.
Poplatek z kapalných kuliček má významný vliv na stabilitu emulze. Stabilní emulze, jejichž kapalné kuličky jsou obecně nabité. Když se používá iontový emulgátor, emulgátor ion iont adsorbovaný na rozhraní má svou lipofilní skupinu vloženou do olejové fáze a hydrofilní skupina je ve vodní fázi, čímž se kapalné kuličky nabijí. Když emulzní korálky se stejným nábojem, odpuzují se navzájem, není snadné aglomerovat, takže se stabilita zvýší. Je vidět, že čím více emulgátorových iontů se adsorbovalo na kuličkách, tím větší je náboj, tím větší je schopnost zabránit aglomeraci kuliček, tím stabilnější emulzní systém.
Viskozita disperzního média emulze má určitý vliv na stabilitu emulze. Obecně platí, že čím vyšší je viskozita disperzního média, tím vyšší je stabilita emulze. Je to proto, že viskozita disperzního média je velká, což má silný vliv na Brownův pohyb kapalných kuliček a zpomaluje kolizi mezi kapalnými kuličkami, takže systém zůstává stabilní. Polymerní látky, které lze v emulzích rozpustit, mohou obvykle zvýšit viskozitu systému a zvýšit stabilitu emulzí. Kromě toho mohou polymery také tvořit silnou mezifázovou membránu, díky čemuž je emulzní systém stabilnější.
V některých případech může přidání pevného prášku také způsobit, že emulze má tendenci se stabilizovat. Pevný prášek je ve vodě, oleji nebo rozhraní, v závislosti na oleji, voda na smáčené kapacitě pevného prášku, pokud pevný prášek není úplně mokrý vodou, ale také mokrý olejem, zůstane na rozhraní vody a oleje.
Pevný prášek neznamená, že emulze stabilní, protože prášek shromážděný na rozhraní zvyšuje mezifázovou membránu, která je podobná rozhraní adsorpci molekul emulgátoru, takže čím těsněji je materiál pevného prášku uspořádán na rozhraní, tím stabilnější je emulze.
Povrchově aktivní látky mají schopnost významně zvýšit rozpustnost nerozpustných nebo mírně rozpustných organických látek po vytvoření micel ve vodném roztoku a roztok je v tuto chvíli transparentní. Tento účinek micely se nazývá solubilizace. Povrchově aktivní látka, která může produkovat solubilizaci, se nazývá solubilizátor a organická hmota, která je solubilizována, se nazývá solubilizovaná hmota.
Pěna hraje důležitou roli v procesu praní. Pěna je disperzní systém, ve kterém je plyn rozptýlen v kapalině nebo pevné látce, s plynem jako rozptýlená fáze a kapalina nebo pevná látka jako disperzní médium, bývalá bytost nazývaná kapalná pěna, zatímco druhá se nazývá pevná pěna, jako je pěny plasty, pěny, pěny, pěny cementu atd.
(1) Tvorba pěny
Pěnu máme na mysli agregát vzduchových bublin oddělených kapalnou membránou. Tento typ bubliny vždy stoupá rychle na povrch kapaliny kvůli velkému rozdílu v hustotě mezi dispergovanou fází (plyn) a disperzní médium (kapalina) v kombinaci s nízkou viskozitou kapaliny.
Proces vytváření bubliny je přivést do kapaliny velké množství plynu a bubliny v kapalině se rychle vracejí na povrch a vytvářejí agregát bublin oddělených malým množstvím kapalného plynu.
Pěna má dvě významné vlastnosti z hlediska morfologie: Jedním z nich je, že bubliny jako rozptýlená fáze mají často polyhedrální tvar, je to proto, že na průsečíku bublin existuje tendence, aby kapalný film ztenčil, takže bubliny se staly polyhedrálním, když do určité míry vede k bublině; Druhým je, že čisté kapaliny nemohou tvořit stabilní pěnu, kapalina, která může tvořit pěnu, je nejméně dvě nebo více složek. Vodné roztoky povrchově aktivních látek jsou typické pro systémy, které jsou náchylné k tvorbě pěny, a jejich schopnost generovat pěnu souvisí také s jinými vlastnostmi.
Povrchově aktivní látky s dobrou pěnivou silou se nazývají pěnivé látky. Ačkoli pěnivé činidlo má dobrou pěnovou schopnost, ale vytvořená pěna nemusí být schopna udržovat dlouho, to znamená, že jeho stabilita nemusí být nutně dobrá. Aby se udržela stabilita pěny, často u pěnivého činidla přidává látky, které mohou zvýšit stabilitu pěny, látka se nazývá stabilizátor pěny, běžně používaným stabilizátorem je lauryl diethanolamin a oxid dodecyl dimethylamin.
(2) Stabilita pěny
Pěna je termodynamicky nestabilní systém a konečným trendem je, že celková povrchová plocha kapaliny v systému se po rozbití bubliny snižuje a snižuje se volná energie. Proces defoamingu je proces, kterým se kapalná membrána odděluje plyn silnější a tenčí, dokud se nezlomí. Proto je stupeň stability pěny určen hlavně rychlostí kapalného výboje a pevností kapalného filmu. Ovlivňují to také následující faktory.
(3) Zničení pěny
Základním principem destrukce pěny je změnit podmínky, které produkují pěnu nebo eliminovat stabilizační faktory pěny, takže existují jak fyzikální, tak chemické metody defoamingu.
Fyzikální defoaming znamená změnu podmínek produkce pěny při zachování chemického složení roztoku pěny, jako jsou vnější poruchy, změny v teplotě nebo tlaku a ultrazvukové ošetření jsou účinné fyzické metody k eliminaci pěny.
Metodou chemického odfolení je přidat určité látky pro interakci s pěnivým činidlem, aby se snížila síla kapalného filmu v pěně, a tak snížila stabilitu pěny k dosažení účelu odkazování, takové látky se nazývají odkazovače. Většina defoamerů jsou povrchově aktivní látky. Proto by podle mechanismu defoamingu měl mít defoamer silnou schopnost snížit povrchové napětí, snadno se adsorbuje na povrchu a interakce mezi povrchovými adsorpčními molekulami je slabá, adsorpční molekuly uspořádané ve více uvolněné struktuře.
Existují různé typy defoameru, ale v podstatě jsou všechny neionické povrchově aktivní látky. Neiontonické povrchově aktivní látky mají anti-pěchové vlastnosti v blízkosti nebo nad jejich cloudovým bodem a často se používají jako defoamery. Jako vynikající defoamery se také běžně používají alkoholy, zejména alkoholy s větvenou strukturou, mastnými kyselinami a estery mastných kyselin, polyamidy, estery fosfátů, silikonové oleje atd.
(4) Pěna a mytí
Neexistuje žádná přímá souvislost mezi účinností pěny a praní a množství pěny neznamená účinnost promytí. Například neiontové povrchově aktivní látky mají mnohem méně pěnivých vlastností než mýdla, ale jejich dekontaminace je mnohem lepší než mýdla.
V některých případech může být pěna užitečná při odstraňování nečistot a špíny. Například při mytí nádobí v domácnosti pěna detergentu zvedne kapičky oleje a při drhnutí koberců pomáhá pěna vyzvednout prach, prášek a další pevné nečistoty. Kromě toho může být pěna někdy použita jako indikace účinnosti detergentu. Protože mastné oleje mají inhibiční účinek na pěnu detergentu, je -li příliš mnoho oleje a příliš malý detergent, nebude generována žádná pěna nebo původní pěna zmizí. Pěna může být také někdy použita jako indikátor čistoty oplachování, protože množství pěny v oplachovacím roztoku má sklon klesat se snížením detergentu, takže množství pěny lze použít k vyhodnocení stupně oplachování.
V širokém smyslu je mytí proces odstraňování nežádoucích komponent z objektu, který má být omyl, a dosažení určitého účelu. Mytí v obvyklém smyslu označuje proces odstraňování nečistot z povrchu nosiče. Při praní je interakce mezi nečistotami a nosičem oslabena nebo eliminována působením některých chemických látek (např. Detergent atd.), Takže kombinace nečistot a nosiče je změněna na kombinaci nečistot a detergentu, a nakonec je nečistota oddělena od nosiče. Vzhledem k tomu, že objekty, které mají být promytí a nečistoty, které mají být odstraněny, jsou rozmanité, mytí je velmi složitý proces a základní proces praní může být vyjádřen v následujících jednoduchých vztazích.
Carrie ·· Dirt + Detergennt = nosič + nečistota · detergenta
Proces promývání lze obvykle rozdělit do dvou fází: zaprvé, pod působením detergentu, nečistota je oddělena od jeho nosiče; Za druhé, oddělená nečistota je v médiu rozptýlena a zavěšena. Proces promývání je reverzibilní proces a nečistoty se rozptýlené a suspendované v médiu mohou také znovu předecipitovat z média na promyté objekt. Proto by měl mít dobrý detergent schopnost rozptylovat a pozastavit nečistoty a zabránit redepozici nečistot, kromě schopnosti odstranit nečistoty z nosiče.
(1) Typy nečistot
Dokonce i pro stejnou položku se typ, složení a množství nečistot se mohou lišit v závislosti na prostředí, ve kterém se používá. Nečistota olejových těl je hlavně některé zvířecí a rostlinné oleje a minerální oleje (jako je surový olej, topný olej, uhelný deht atd.), Pevná nečistota je hlavně saze, popel, rzi, uhlíkovou černou atd. Pokud jde o nečistoty oblečení, z lidského těla je nečistota, jako je pot, sebum, krev atd.; nečistoty z jídla, jako jsou ovocné skvrny, skvrny oleje na vaření, skvrny koření, škrob atd.; nečistoty z kosmetiky, jako je rtěnka, lak na nehty atd.; nečistoty z atmosféry, jako je saze, prach, bláto atd.; Jiní, jako je inkoust, čaj, povlak atd. Je dodáván v různých typech.
Různé typy nečistot lze obvykle rozdělit do tří hlavních kategorií: pevné nečistoty, kapalné nečistoty a speciální nečistoty.
① Pevná nečistota
Běžné pevné nečistoty zahrnují částice popela, bahna, země, rzi a uhorce. Většina z těchto částic má na svém povrchu elektrický náboj, většina z nich je negativně nabitá a může být snadno adsorbována na položky vlákna. Pevné nečistoty je obecně obtížné rozpustit ve vodě, ale může být rozptýlena a zavěšena roztoky detergentu. Pevné nečistoty s menším hmotnostním bodem je obtížnější odstranit.
② Kapalná nečistota
Kapalné nečistoty jsou většinou rozpustné oleje, včetně rostlinných a zvířecích olejů, mastných kyselin, mastných alkoholů, minerálních olejů a jejich oxidů. Mezi nimi mohou nastat rostlinné a zvířecí oleje, mastné kyseliny a saponifikace alkalií, zatímco mastné alkoholy, minerální oleje nejsou saponifikovány alkálií, ale mohou být rozpustné v alkoholu, etherech a uhlovodíkových organických rozpouštědlech a emulzifikaci a disperze roztoku detergentu. Kapalná nečistota rozpustná oleje má obecně silnou sílu s vlákny a je pevněji adsorbována na vlákna.
③ Speciální nečistota
Speciální nečistota zahrnuje proteiny, škrob, krev, lidské sekrece, jako je pot, maz, moč a ovocná šťáva a čajová šťáva. Většina tohoto typu nečistot může být chemicky a silně adsorbována na položky vlákna. Proto je obtížné umýt.
Různé typy nečistot se zřídka vyskytují samostatně, ale často se mísí dohromady a adsorbovány na objekt. Nečistoty mohou být někdy oxidovány, rozloženy nebo rozkládány pod vnějšími vlivy, čímž se vytvoří nové nečistoty.
（2） Adheze nečistot
Oblečení, ruce atd. Lze obarvit, protože existuje určitá interakce mezi objektem a nečistotami. Nečistota dodržuje objekty různými způsoby, ale neexistují pouze fyzikální a chemické adheze.
① Adheze sazí, prachu, bahna, písku a uhlí na oděv je fyzická adheze. Obecně lze říci, že prostřednictvím této adheze nečistot a role mezi obarveným objektem je relativně slabá, odstranění nečistot je také relativně snadné. Podle různých sil lze fyzickou adhezi nečistot rozdělit na mechanickou adhezi a elektrostatickou adhezi.
A: Mechanická adheze
Tento typ adheze odkazuje hlavně na adhezi nějaké pevné nečistoty (např. Prach, bláto a písek). Mechanická adheze je jednou ze slabších forem adheze nečistot a může být odstraněna téměř čistě mechanickými prostředky, ale když je nečistota malá (<0,1UM), je obtížnější ji odstranit.
B ： Elektrostatická adheze
Elektrostatická adheze se projevuje hlavně působením nabitých částic nečistot na opačně nabitých objektech. Většina vláknitých objektů je negativně nabitá ve vodě a lze ji snadno přidržovat určitými pozitivně nabitými nečistotami, jako jsou typy vápna. Některé nečistoty, i když negativně nabité, jako jsou ubórované černé částice ve vodných roztocích, mohou přidržovat vlákna iontovými mosty (ionty mezi více opačně nabitými objekty, které spolu s nimi působí jako most) tvořené pozitivními ionty ve vodě (např. Ca2+ ， mg2+ atd.).
Elektrostatické působení je silnější než jednoduché mechanické působení, což ztěžuje odstranění nečistot.
② Chemická adheze
Chemická adheze označuje jev nečistot působící na objekt prostřednictvím chemických nebo vodíkových vazeb. Například polární pevné nečistoty, protein, rez a další adheze na vláknech, vlákna obsahují karboxyl, hydroxyl, amid a další skupiny, tyto skupiny a mastné mastné kyseliny, mastné alkoholy se snadno vytvářejí vodíkové vazby. Chemické síly jsou obecně silné, a proto je nečistota pevněji spojena s objektem. Tento typ nečistot je obtížné odstranit obvyklými metodami a vyžaduje speciální metody, aby se s ním vypořádali.
Stupeň adheze nečistot souvisí s povahou samotné nečistoty a povahou předmětu, na který je dodržován. Obecně se částice snadno přidržují na vláknité předměty. Čím menší je textura pevné nečistoty, tím silnější adheze. Polární nečistota na hydrofilních objektech, jako je bavlna a sklo, přidržují silněji než nepolární nečistoty. Nepolární nečistoty ulpívají silněji než polární nečistoty, jako jsou polární tuky, prach a hlína, a je méně snadné odstranit a čistit.
(3) Mechanismus odstraňování nečistot
Účelem praní je odstranit nečistoty. V médiu určité teploty (hlavně vody). Použití různých fyzikálních a chemických účinků detergentu k oslabení nebo eliminaci účinku nečistot a promytých předmětů, pod účiním určitých mechanických sil (jako je tření rukou, agitace na pračku, dopad vody), takže nečistoty a promyté předměty z účelu dekontaminace.
① Mechanismus odstranění kapalných nečistot
A ： smáčení
Kapalná znečištění je většinou na bázi oleje. Olejové skvrny mokré nejvíce vláknité předměty a více či méně se šíří jako olejový film na povrchu vláknitého materiálu. Prvním krokem v praní je smáčení povrchu mycí kapalinou. Pro ilustraci lze povrch vlákna považovat za hladký pevný povrch.
B: Oddělení oleje - curlingový mechanismus
Druhým krokem v promývání je odstranění oleje a mastnoty, odstranění kapalné nečistoty je dosaženo jakýmsi tahem. Kapalná nečistota původně existovala na povrchu ve formě rozprostřeného olejového filmu a pod preferenčním smáčeným účinkem promývací kapaliny na pevný povrch (tj. Povrch vlákna), stočil se do olejových korálků krok za krokem, které byly nahrazeny praní tekutinou a nakonec nechaly povrch pod určitými vnějšími silami.
② Mechanismus odstraňování pevných nečistot
Odstranění kapalné nečistoty je hlavně prostřednictvím preferenčního smáčení nosiče nečistot pomocí promývacího roztoku, zatímco mechanismus odstranění pro pevnou nečistotu je odlišný, kde proces promývání je hlavně o smáčení hmoty nečistoty a jeho povrchu nosiče pomocí promývacího roztoku. V důsledku adsorpce povrchově aktivních látek na pevné nečistotě a jejím povrchu nosiče je interakce mezi nečistotami a povrchem snížena a adhezní síla hmoty nečistoty na povrchu je snížena, takže hmota nečistot se snadno odstraní z povrchu nosiče.
Kromě toho adsorpce povrchově aktivních látek, zejména iontových povrchově aktivních látek, na povrchu pevné nečistoty a jejího nosiče, má potenciál zvýšit povrchový potenciál na povrchu pevné nečistoty a jejího nosiče, který více vede k odstranění nečistot. Pevné nebo obecně vláknité povrchy jsou obvykle negativně nabité ve vodném médiu, a proto mohou vytvářet difúzní dvojité elektronické vrstvy na hmotnostech nečistot nebo na pevné povrchy. V důsledku odpuzování homogenních nábojů je adheze nečistot částic ve vodě k pevnému povrchu oslabena. Když je přidána aniontová povrchově aktivní látka, protože může současně zvýšit negativní povrchový potenciál nečistoty částice a pevný povrch, odpuzování mezi nimi je zvýšeno, síla adheze částice se sníží a nečistota se snadněji odstraní.
Neiontové povrchově aktivní látky jsou adsorbovány na obecně nabitých pevných površích, a ačkoli významně nezmění mezifázový potenciál, adsorbované neionické povrchově aktivní látky mají tendenci tvořit určitou tloušťku adsorbované vrstvy na povrchu, což pomáhá zabránit redepozice nečistot.
V případě kationtových povrchově aktivních látek jejich adsorpce snižuje nebo eliminuje negativní povrchový potenciál hmoty nečistoty a její nosné povrch, což snižuje odpuzování mezi nečistotami a povrchem, a proto neposkytuje odstraňování nečistot; Kromě toho po adsorpci na pevném povrchu mají kationtové povrchově aktivní látky mění pevný povrch hydrofobní, a proto nepřispívají k smáčení povrchu, a proto promývají.
③ Odstranění speciálních půd
Protein, škrob, lidské sekrece, ovocná šťáva, čajová šťáva a další takové nečistoty se obtížně odstraní normálními povrchově aktivními látkami a vyžadují zvláštní ošetření.
Proteinové skvrny, jako je krém, vejce, krev, mléko a exkrementy kůže, mají tendenci se koagulovat na vlákna a degeneraci a získat silnější adhezi. Zneuchování proteinů lze pomocí proteáz odstranit. Enzymová proteáza rozkládá proteiny do nečistot na aminokyseliny rozpustné ve vodě nebo oligopeptidech.
Skvrny škrobu pocházejí hlavně z potravin, jiné, jako je omáčka, lepidlo atd. Amyláza má katalytický účinek na hydrolýzu skvrn škrobu, což způsobuje, že se škrob rozpadne na cukry.
Lipáza katalyzuje rozklad triglyceridů, které je obtížné odstranit normálními metodami, jako je mazu a jedlé oleje, a rozbije je na rozpustný glycerol a mastné kyseliny.
Některé barevné skvrny z ovocných šťáv, čajových šťáv, inkoustů, rtěnky atd. Jsou často obtížné důkladně čistit i po opakovaném promytí. Tyto skvrny mohou být odstraněny redoxní reakcí s oxidačním nebo redukčním činidlem, jako je bělidlo, které ničí strukturu barevných nebo barevně-auxiliárních skupin a degraduje je na menší složky rozpustné ve vodě.
（4） Mechanismus odstraňování skvrn při čištění čištění
Výše uvedené je ve skutečnosti pro vodu jako médium praní. Ve skutečnosti, vzhledem k různým typům oblečení a struktury, není některé oblečení využívající vodu výhodné nebo není snadné umývat čisté, některé oblečení po mytí a dokonce i deformaci, vyblednutí atd., Například: většina přírodních vláken absorbuje vodu a snadno se bobtná, a suché a snadno se zmenšuje, takže po mytí se deformuje; Produkty praní vlny se často také objevují fenomén smršťování, některé vlněné výrobky s praním vody se také snadno pilují, změna barvy; Po umytí a ztracení lesku se trochu pociťování hand hand hand zhoršuje. Pro tyto oblečení často používá metodu čištění suchého čištění k dekontaminu. Takzvané čištění čištění obecně odkazuje na metodu praní v organických rozpouštědlech, zejména v nepolárních rozpouštědlech.
Chemické čištění je jemnější forma praní než mytí vody. Vzhledem k tomu, že chemické čištění nevyžaduje mnoho mechanického účinku, nezpůsobuje poškození, vrásčení a deformaci oděvu, zatímco čisticí prostředky na čištění, na rozdíl od vody, zřídka vytvářejí expanzi a kontrakci. Dokud je technologie správně zpracována, může být oblečení vyčištěno bez zkreslení, vyblednutí barev a prodlouženého životnosti.
Pokud jde o chemické čištění, existují tři široké typy nečistot.
„Špinavá nečistota rozpustná na oleji rozpustná v rozpustnosti zahrnují všechny druhy oleje a mastnoty, které jsou kapalné nebo mastné a mohou být rozpuštěny v rozpouštědlech čištění.
„Nečistoty rozpustné vody rozpustné ve vodě jsou rozpustné ve vodných roztocích, ale nikoli v čisticích činicích, je adsorbováno na oděvu ve vodném stavu, voda se odpařuje po srážení granulovaných pevných látek, jako jsou anorganické soli, škrob, bílkoviny atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd. Atd.
③ Ool a voda nerozpustný nečistotní olej a voda nerozpustná ve vodě ani rozpustné ve rozpouštědlech čištění, jako je uhlíková černá, křemičitany různých kovů a oxidů atd.
Vzhledem k jiné povaze různých typů nečistot existují různé způsoby, jak v procesu čištění suchého odstranění nečistot. Půdy rozpustné oleje, jako jsou zvířecí a rostlinné oleje, minerální oleje a tuky, jsou snadno rozpustné v organických rozpouštědlech a lze je snadněji odstranit při čištění. Vynikající rozpustnost rozpouštědel čištění suchých čistících pro oleje a tuky v podstatě pochází ze sil van der stěny mezi molekulami.
Pro odstranění nečistot rozpustných ve vodě, jako jsou anorganické soli, cukry, bílkoviny a potu, musí být do suchého čištění přidáno také pravé množství vody, jinak je obtížné z oděvu obtížné odstranit nečistoty. V vodě je však obtížné rozpustit v činidle pro čištění suchého čištění, takže pro zvýšení množství vody musíte také přidat povrchově aktivní látky. Přítomnost vody v čištění čištění suchého může způsobit hydrataci povrchu nečistot a oděvu, takže je snadné interagovat s polárními skupinami povrchově aktivních látek, což vede k adsorpci povrchově aktivních látek na povrchu. Kromě toho, když povrchově aktivní látky tvoří micely, mohou být do micel solubilizovány nečistoty a voda rozpustné ve vodě. Kromě zvyšování obsahu vody v rozpouštědle čištění suchého čištění mohou povrchově aktivní látky hrát také roli při prevenci re-depozice nečistot, aby se zvýšila dekontaminační efekt.
Přítomnost malého množství vody je nezbytná k odstranění nečistot rozpustné ve vodě, ale příliš mnoho vody může způsobit zkreslení a vrásky v některých oděvech, takže množství vody v čistém čištění suchého musí být mírné.
Nečistota, která není ani rozpustná ve vodě, ani rozpustné oleje, pevné částice jako popel, bláto, Země a uhlíková černá, je obecně připojena k oděvu elektrostatickými silami nebo v kombinaci s olejem. Při čištění čištění může tok rozpouštědla, dopad může způsobit, že elektrostatická síla adsorpce nečistot a čištění čištění může rozpustit olej, takže kombinace oleje a nečistot a připojena k oděvu pevných částic v suchém čištění, čištění čištění v malém množství vody a lepování, takže ti, kteří jsou z plné napětí, zabraňují tomu, aby se zabránilo ohotovostnímu činidlu.
（5） Faktory ovlivňující praní
Směrová adsorpce povrchově aktivních látek na rozhraní a redukce povrchového (mezifázového) napětí jsou hlavními faktory při odstraňování kapalné nebo pevné nečistoty. Proces promývání je však složitý a účinek praní, a to i se stejným typem detergentu, je ovlivněn mnoha dalšími faktory. Mezi tyto faktory patří koncentrace detergentu, teplota, povahu znečištění, typ vlákna a strukturu tkaniny.
① Koncentrace povrchově aktivní látky
Micely povrchově aktivních látek v roztoku hrají v procesu praní důležitou roli. Když koncentrace dosáhne kritické koncentrace micel (CMC), účinek promývání se prudce zvyšuje. Koncentrace detergentu v rozpouštědle by proto měla být vyšší než hodnota CMC, aby měla dobrý účinek promývání. Pokud je však koncentrace povrchově aktivní látky vyšší než hodnota CMC, přírůstkové zvýšení praní není zřejmé a není nutné příliš zvýšit koncentraci povrchově aktivní látky.
Při odstraňování oleje solubilizací se účinek solubilizace zvyšuje se zvyšující se koncentrací povrchově aktivní látky, i když je koncentrace nad CMC. V této době je vhodné používat detergent lokálně centralizovaným způsobem. Například, pokud je na manžetách a límci oděvu hodně nečistot, může být během praní aplikována vrstva detergentu, aby se zvýšil solubilizační účinek povrchově aktivní látky na olej.
„Temperature má velmi důležitý vliv na dekontaminační akci. Obecně zvýšení teploty usnadňuje odstranění nečistot, ale někdy příliš vysoká teplota může také způsobit nevýhody.
Zvýšení teploty usnadňuje difúzi nečistot, pevné tukové mastnoty se snadno emulgují při teplotách nad bodem tání a vlákna se zvyšuje otoky v důsledku zvýšení teploty, což vše usnadňuje odstranění nečistot. Avšak pro kompaktní tkaniny jsou mikrogapy mezi vlákny sníženy, když se vlákna rozšiřují, což je škodlivé pro odstranění nečistot.
Změny teploty také ovlivňují rozpustnost, hodnotu CMC a velikost micel povrchově aktivních látek, což ovlivňuje účinek promývání. Rozpustnost povrchově aktivních látek s dlouhými uhlíkovými řetězci je nízká při nízkých teplotách a někdy je rozpustnost dokonce nižší než hodnota CMC, takže by měla být teplota promývání vhodně zvýšena. Účinek teploty na hodnotu CMC a velikost micely je odlišný pro iontové a neiontové povrchově aktivní látky. U iontových povrchově aktivních látek zvýšení teploty obecně zvyšuje hodnotu CMC a snižuje velikost micely, což znamená, že by měla být zvýšena koncentrace povrchově aktivní látky v promývacím roztoku. U neiontových povrchově aktivních látek vede zvýšení teploty ke snížení hodnoty CMC a významnému zvýšení objemu micel, takže je zřejmé, že vhodné zvýšení teploty pomůže neiontovému povrchově aktivnímu účinku. Teplota by však neměla překročit svůj cloudový bod.
Stručně řečeno, optimální promývací teplota závisí na formulaci čisticího prostředku a promytí objektu. Některé detergenty mají dobrý detergentní účinek při pokojové teplotě, zatímco jiné mají mnohem odlišnou čisticí prostředky mezi chladem a horkým praním.
③ pěna
Je obvyklé zaměnit pěnivou sílu s efektem mytí a věřit, že detergenty s vysokou pěnivou silou mají dobrý účinek na praní. Výzkum ukázal, že neexistuje přímý vztah mezi praní a množství pěny. Například promývání s nízkým pěnivým detergentům není o nic méně účinné než promytí pomocí vysokých pěnivých detergentů.
Přestože pěna není přímo spojena s praním, existují příležitosti, kdy pomáhá odstranit nečistoty, například při mytí nádobí ručně. Při drcení koberců může pěna také odebírat prach a jiné částice pevných nečistot, kobercové nečistoty představují velkou část prachu, takže čisticí prostředky na koberce by měly mít určitou pěnivou schopnost.
Pěnivá síla je také důležitá pro šampony, kde jemná pěna produkovaná kapalinou během šamponování nebo koupání nechává vlasy pociťované a pohodlné.
④ Odrůdy vláken a fyzikálních vlastností textilu
Kromě chemické struktury vláken, která ovlivňuje adhezi a odstranění nečistot, mají vzhled vláken a organizace příze a látky vliv na snadnost odstranění nečistot.
Měřítka vlněných vláken a zakřivené ploché stuhy bavlněných vláken s větší pravděpodobností hromadí nečistoty než hladká vlákna. Například uhlíková černá černá obarvená na celulózových filmech (Viscose Films) se snadno odstraní, zatímco ubřivka černá na bavlněných tkaninách je obtížné umyt. Dalším příkladem je, že tkaniny krátkých vláken vyrobených z polyesteru jsou náchylnější k hromadění olejových skvrn než tkaniny s dlouhými vlákny a olejové skvrny na tkaninách s krátkými vlákny jsou také obtížnější odstranit než olejové skvrny na tkaninách s dlouhými vlákny.
Těsně zkroucené příze a těsné tkaniny, kvůli malé mezeře mezi vlákny, mohou odolat invazi nečistot, ale totéž může také zabránit promývací kapalině, aby vyloučila vnitřní nečistota, takže těsné látky začnou odolávat nečistotům dobře, ale jakmile je obarvené mytí také obtížnější.
⑤ tvrdost vody
Koncentrace Ca2+, Mg2+ a dalších kovových iontů ve vodě má velký vliv na účinek promývání, zejména když aniontové povrchově aktivní látky se setkávají s ionty Ca2+ a Mg2+, které tvoří vápník a hořčíkové soli, které jsou méně rozpustné a sníží jeho detergenci. V tvrdé vodě, i když je koncentrace povrchově aktivní látky vysoká, je detergence stále mnohem horší než v destilaci. Aby byla povrchově aktivní látka nejlepší účinek mytí, měla by být koncentrace iontů Ca2+ ve vodě snížena na 1 x 10-6 mol/l (CACO3 na 0,1 mg/l) nebo méně. To vyžaduje přidání různých změkčovačů do detergentu.
Čas příspěvku: únor-25-2022