什么是表面活性剂(氟表面活性剂主要用途)

1.表面张力任何单位长度的液体表面的收缩力称为表面张力,单位为nm-1。2.表面活性剂和表面活性剂能够降低溶剂表面张力的性质称为表面活性,具有表面活性的物质称为

1.表面张力

任何单位长度的液体表面的收缩力称为表面张力,单位为nm-1。

2.表面活性剂和表面活性剂

能够降低溶剂表面张力的性质称为表面活性,具有表面活性的物质称为表面活性物质。

表面活性剂,能在水溶液中缔合分子,形成胶束等缔合体,具有较高的表面活性,同时还具有润湿、乳化、起泡、洗涤等功能,称为表面活性剂。

3.表面活性剂的分子结构特征。

表面活性剂是具有特殊结构和性质的有机化合物,能明显改变两相之间的界面张力或液体(一般为水)的表面张力,具有润湿、起泡、乳化和洗涤的性能。

就结构而言,表面活性剂有一个共同的特点,即其分子中含有两个性质不同的基团,一端是长链非极性基团,溶于油,不溶于水,即所谓的疏水基团或疏水基,一般是长链碳氢化合物,有时是有机氟、硅氧烷、有机磷、有机锡链等。另一端是水溶性基团,即亲水基团或亲水基团。亲水基团必须足够亲水,以保证整个表面活性剂能溶于水,并具有必要的溶解度。因为表面活性剂含有亲水基团和疏水基团,所以它们可以溶解在液相的至少一个相中。表面活性剂的这种亲水性和亲油性称为两亲性。

4.表面活性剂的类型

表面活性剂是一种既有疏水基团又有亲水基团的两亲分子。表面活性剂的疏水基团一般由长链烃类组成,如直链烷基C8 ~ C20、支链烷基C8 ~ C20、烷基苯基(烷基碳数为8 ~ 16)等。疏水基团的区别主要在于烃链的结构变化,但亲水基团种类繁多,所以表面活性剂的性质主要与亲水基团以及疏水基团的大小和形状有关。亲水基团的结构变化比疏水基团大,所以表面活性剂的分类一般以亲水基团的结构为依据。这种分类是根据亲水基团是否为离子型,可以分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型和其他特殊类型的表面活性剂。

5.表面活性剂水溶液的特性

①表面活性剂在界面上的吸附

表面活性剂分子有亲脂性基团和亲水性基团,是两亲性分子。水是极性很强的液体。当表面活性剂溶于水时,根据同性相吸,异性相斥的原理,其亲水基团与水相相吸并溶于水,而其亲油基团与水相相斥并离开水。结果,表面活性剂分子(或离子)被吸附在两相的界面上,降低了两相之间的界面张力。界面上吸附的表面活性剂分子(或离子)越多,界面张力下降越大。

②吸附膜的某些性质

吸附膜表面压力:表面活性剂在气液界面吸附形成吸附膜。例如,将无摩擦的可移动浮动片放置在界面上,浮动片沿着溶液表面推动吸附膜。膜对浮板施加压力,称为表面压力。

表面粘度:和表面压力一样,表面粘度是不溶性分子膜表现出来的一种性质。一个铂金环被一根细金属丝悬挂着,这样它的平面就接触到水箱的水面。当铂环旋转时,由于水的粘性,铂环的振幅逐渐衰减。基于此,可以测量表面粘度。方法是:首先在纯水表面进行实验,测量振幅衰减,然后测量表面膜形成后的衰减,由两者之差计算出表面膜的粘度。

表面粘度与表面膜的牢固度密切相关。因为吸附膜有表面压力和粘性,所以必须有弹性。吸附膜的表面压力和粘度越高,其弹性模量越大。表面吸附膜的弹性模量在泡沫稳定中起着重要的作用。

③胶束形成。

表面活性剂的稀溶液服从理想溶液定律。表面活性剂在溶液表面的吸附量随着溶液浓度的增加而增加。当浓度达到或超过一定值时,吸附量不再增加。这些过量的表面活性剂分子是无序的,或者以某种规则的方式存在于溶液中。并且理论和实践都表明它们在溶液中形成一种缔合,这种缔合称为胶束。

临界胶束浓度:表面活性剂在溶液中形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。

④常用表面活性剂的cmc值。

6.亲水亲油平衡值

HLB是亲水亲油平衡的缩写,表示表面活性剂的亲水基团和亲油基团的亲水亲油平衡值,即表面活性剂的HLB值。HLB值大,说明分子亲水亲油;相反,它是亲脂性和亲水性的。

①HLB值的调节

HLB值是一个相对值,所以在设定HLB值时,作为一个标准,规定没有亲水性的石蜡的HLB值为0,而水溶性强的十二烷基硫酸钠的值为40。因此,表面活性剂的HLB值一般在1 ~ 40的范围内。一般来说,HLB小于10的乳化剂是亲脂性的,而HLB大于10的乳化剂是亲水性的。所以从亲油性到亲水性的转折点在10左右。

根据表面活性剂的HLB值,我们可以大致了解其可能的用途,如表1-3所示。

什么是表面活性剂(氟表面活性剂主要用途)插图

从上表可以看出,适用于油包水型乳化剂的表面活性剂的HLB值为3.5 ~ 6,而水包油型乳化剂的为8 ~ 18。

②HLB值的测定(略)。

7.乳化和增溶

两种互不相溶的液体,其中一种作为颗粒(液滴或液晶)分散在另一种中,称为乳液。当乳状液形成时,两种液体的边界面积增大,所以这个体系是热力学不稳定的。为了稳定乳液,有必要加入第三组分&乳化剂来降低体系的界面能。乳化剂是一种表面活性剂,主要作用是使牛奶。在乳液中,液滴存在的相称为分散相(或内相或不连续相),连接在一起的另一相称为分散介质(或外相或连续相)。

①乳化剂和乳液

常见的乳液,一相是水或水溶液,另一相是与水不相溶的有机物,如油脂、蜡等。油和水形成的乳状液按其分散程度可分为两种:油分散在水中形成水包油乳状液,用O/W(油/水)表示;水分散在油中形成油包水乳液,用W/O(水/油)表示。此外,可以形成复杂的油包水W/O/W乳液和水包油O/W/O乳液。

乳化剂通过降低界面张力和形成单分子界面膜来稳定乳液。

乳化中对乳化剂的要求:A:乳化剂必须能吸附或浓缩在两相界面上,以降低界面张力;b:乳化剂必须使颗粒带电,这样颗粒之间就会产生静电排斥,或者在颗粒周围形成稳定的高粘性保护膜。因此,用作乳化剂的物质必须具有两亲性基团才能乳化,表面活性剂可以满足这一要求。

②乳液的制备方法及影响乳液稳定性的因素。

制备乳液的方法有两种:一种是用机械方法将一种液体分散到另一种液体中,工业上广泛采用这种方法制备乳液;另一种是将液体以分子状态溶解在另一种液体中,然后使其适当聚集形成乳液。

乳液的稳定性是指抵抗粒子聚集和导致相分离的能力。乳液在热力学上是一个不稳定的体系,具有很大的自由能。因此,乳状液的稳定性实际上是指体系达到平衡状态所需的时间,即体系中一种液体分离所需的时间。

当界面膜中存在脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺等极性有机分子时,膜强度显著增加。这是因为在界面吸附层中,乳化剂分子与醇、酸、胺等极性分子反应形成“络合物”,增加了界面膜的强度。

由两种以上表面活性剂组成的乳化剂称为混合乳化剂。混合乳化剂吸附在水/油界面上,分子间相互作用可形成复合物。由于分子间强烈的相互作用,界面张力明显降低,乳化剂在界面上的吸附量明显增加,形成的界面膜密度和强度增加。

珠粒的电荷对乳液的稳定性有明显的影响。稳定的乳剂,其液滴一般都是带电的。使用离子型乳化剂时,吸附在界面上的乳化剂离子的亲油基团插入油相中,亲水基团在水相中,使液滴带电。由于乳液的液滴带相同电荷,相互排斥,不易聚结,增加了稳定性。可以看出,液滴上吸附的乳化剂离子越多,电荷越大,阻止液滴聚结的能力越大,乳液体系越稳定。

乳液分散介质的粘度对乳液的稳定性有一定的影响。通常,分散介质的粘度越高,乳液的稳定性越高。这是因为分散介质的高粘度对液珠的布朗运动有很强的阻挡作用,减缓了液珠之间的碰撞,保持了体系的稳定。通常能溶解在乳液中的高分子物质可以增加体系的粘度,增加乳液的稳定性。此外,聚合物能形成牢固的界面膜,使乳液体系更加稳定。

在某些情况下,加入固体粉末不能稳定乳液。固体粉末不在水中、油中或界面上取决于油和水对固体粉末的润湿能力。如果固体粉末没有被水完全润湿,能被油润湿,就会留在水油界面上。

固体粉末不稳定乳液的原因是聚集在界面的粉末没有强化界面膜,类似于乳化剂分子的界面吸附。因此,固体粉末在界面上排列越紧密,乳液越稳定。

表面活性剂在水溶液中形成胶束后,具有显著增加不溶性或微溶性有机物溶解度的能力,此时溶液是透明的。胶束的这种作用被称为增溶。能产生增溶作用的表面活性剂称为增溶剂,被增溶的有机物称为被增溶物质。

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8.泡沫

泡沫在洗涤过程中起着重要的作用。泡沫是指气体分散在液体或固体中的分散体系。气体是分散相,液体或固体是分散介质。前者称为液体泡沫,后者称为固体泡沫,如泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫水泥等。

(1)泡沫的形成

所谓泡沫,我们指的是被液膜分开的气泡的聚集。由于分散相(气体)和分散介质(液体)的密度相差很大,液体的粘度较低,气泡总是能很快上升到液面。

泡沫形成的过程是将大量气体带入液体中,液体中的气泡迅速返回液面,形成被少量液体和气体隔开的气泡聚集体。

泡沫在形态上有两个显著的特点:一是作为分散相的气泡往往是多面体的,这是因为在气泡的交汇处,液膜有变成多面体的趋势,当液膜变薄到一定程度时,气泡就会破裂;其次,纯液体不能形成稳定的泡沫,但能形成泡沫的液体至少是两种以上的组分。表面活性剂水溶液是典型的易起泡体系,其起泡能力还与其它性质有关。

起泡能力好的表面活性剂称为起泡剂。发泡剂虽然有很好的发泡能力,但是形成的泡沫不一定能维持很长时间,也就是稳定性可能不好。为了保持泡沫稳定,发泡剂中常加入能增加泡沫稳定性的物质。这种物质叫做泡沫稳定剂。常用的泡沫稳定剂包括月桂酰二乙醇胺和十二烷基二甲基氧化胺。

(2)泡沫的稳定性

泡沫是一个热力学不稳定的系统,最终的趋势是气泡破裂后,系统中液体的总表面积减小,自由能降低。消泡过程是分离气体的液膜由厚变薄直至破裂的过程。因此,泡沫的稳定性主要取决于排水的速度和液膜的强度。还有以下几个影响因素。

①表面张力

从能量的角度来看,低表面张力有利于泡沫的形成,但不能保证泡沫的稳定性。表面张力低,压差小,排水速度慢,液膜变薄慢,有利于泡沫的稳定。

②表面粘度

决定泡沫稳定性的关键因素在于液膜的强度,而液膜的强度主要取决于表面吸附膜的牢固程度,用表面粘度来衡量。实验表明,表面粘度高的溶液产生的泡沫具有较长的寿命。这是因为表面吸附分子之间的相互作用导致了膜强度的增加,从而延长了泡沫的寿命。

③溶液粘度

当液体本身粘度增大时,液膜中的液体不易排出,液膜变薄速度较慢,延缓了液膜破裂的时间,增加了泡沫的稳定性。

④表面张力的“修复”效应。

吸附在液膜表面的表面活性剂具有抵抗液膜表面膨胀或收缩的能力,我们称之为修复。这是因为存在表面吸附有表面活性剂的液膜。扩大其表面积会降低表面吸附分子的浓度,增加表面张力。进一步扩大表面将需要更多的工作。相反,表面积收缩会增加表面吸附分子的浓度,即降低表面张力,不利于进一步收缩。

⑤气体通过液膜的扩散

由于毛细压力的存在,小气泡的压力高于大气泡,会导致小气泡中的气体通过液膜扩散成低压大气泡,造成小气泡变小,大气泡变大,最后气泡破裂的现象。如果加入表面活性剂,发泡时泡沫会均匀细腻,不易消泡。由于表面活性剂紧密排列在液膜上,不易通气,使得泡沫更加稳定。

⑥表面电荷的影响

如果泡沫液膜带有相同的符号,液膜的两个表面会相互排斥,从而阻止液膜变薄甚至破坏。离子表面活性剂可以起到这种稳定作用。

综上所述,液膜强度是决定泡沫稳定性的关键因素。作为起泡剂和稳泡剂,最重要的因素是表面活性剂表面吸附分子的致密性和牢固性。当吸附分子之间的相互作用较强时,吸附分子排列紧密,不仅使表面膜本身具有较高的强度,而且由于表面粘度较高,使表面膜附近的溶液不易流动,使液膜的排水相对困难,液膜的厚度易于保持。此外,紧密排列的表面分子还可以降低气体分子的渗透性,从而增加泡沫的稳定性。

(3)泡沫的破坏

泡沫破坏的基本原理是改变泡沫产生的条件或消除泡沫的稳定因素。所以有物理和化学消泡的方法。

物理消泡是指改变泡沫产生的条件,同时保持泡沫溶液的化学成分不变。例如,外部扰动、改变温度或压力以及超声波处理都是消除泡沫的有效物理方法。

化学消泡法是加入一些物质与发泡剂发生反应,降低泡沫中液膜的强度,进而降低泡沫的稳定性,达到消泡的目的。这种物质被称为消泡剂。大多数消泡剂是表面活性剂。因此,根据消泡机理,消泡剂应具有较强的降低表面张力的能力,容易吸附在表面,且表面吸附分子之间的相互作用较弱,吸附分子的排列结构松散。

消泡剂种类很多,但基本都是非离子表面活性剂。非离子表面活性剂在接近或高于浊点时具有消泡性能,常用作消泡剂。醇,尤其是支链醇,脂肪酸和脂肪酸酯,多胺,磷酸酯,硅油等。也常用作优良的消泡剂。

(4)发泡和洗涤

泡沫与洗涤效果没有直接关系,泡沫的多少并不能说明洗涤效果。比如非离子表面活性剂的起泡性能远不如肥皂,但去污力却比肥皂好很多。

在某些情况下,泡沫有助于去除污垢。比如在家里洗餐具,洗涤液的泡沫可以带走洗出来的油滴;擦洗地毯时,泡沫有助于带走固体污垢,如灰尘和粉末。此外,泡沫有时可以作为洗涤液有效性的标志,因为脂肪油可以抑制洗涤液的泡沫。油多了,洗涤液量少了,就会没有泡沫或者原有的泡沫消失。有时泡沫也可以作为漂洗是否干净的指标,因为随着洗涤剂含量的减少,漂洗液中的泡沫量有减少的趋势,所以可以用泡沫量来评价漂洗的程度。

9.洗涤过程

从广义上来说,洗涤就是把不需要的成分从被洗涤的物体上去除,达到某种目的的过程。一般来说,清洗是指从载体表面去除污垢的过程。在洗涤过程中,一些化学物质(如洗涤剂等。)都是用来减弱或消除污垢与载体的相互作用,使污垢与载体的结合转化为污垢与洗涤剂的结合,最终使污垢与载体分离。因为要清洗的对象和要清除的污垢多种多样,所以清洗是一个非常复杂的过程。洗涤的基本过程可以用下面的简单关系式来表示。

载体+去污剂=载体+去污剂

洗涤过程通常可分为两个阶段:一是污垢在洗涤剂的作用下与其载体分离;第二,分离出的污物分散并悬浮在介质中。洗涤过程是一个可逆的过程,分散和悬浮在介质中的污垢可能会从介质中重新沉淀到被洗涤的物体上。因此,一种优秀的洗涤剂不仅具有将污垢从载体上分离的能力,还具有分散和悬浮污垢并防止其再沉积的能力。

什么是表面活性剂(氟表面活性剂主要用途)插图(2)

(1)污垢的类型

即使是同一种物品,如果环境不同,污垢的种类、成分、数量也会不同。油污主要是动物、植物油和矿物油(如原油、燃料油、煤焦油等。),而固体污物主要是烟尘、灰尘、铁锈、碳黑等。就衣服的污垢而言,有来自人体的污垢,如汗液、皮脂、血液等。食物上的污垢,如水果渍、食用油渍、调味品渍、淀粉等。;还有化妆品带来的污垢,比如口红、指甲油等。大气中的污物,如烟、灰尘、土壤等。;如其他墨水、茶叶、颜料等。可以说有各种各样。

各种污垢通常可以分为三类:固体污垢、液体污垢和特殊污垢。

①固体污垢常见的固体污垢包括灰、泥、土、锈、炭黑等颗粒。这些颗粒的表面大部分带电荷,大部分带负电荷,所以很容易吸附在纤维物品上。一般固体污垢难溶于水,但可以被洗涤剂溶液分散悬浮。颗粒较小的固体污垢很难清除。

②液体污垢大部分液体污垢是油溶性的,包括动物植物油、脂肪酸、脂肪醇、矿物油及其氧化物。动植物油和脂肪酸可用碱皂化,而脂肪醇和矿物油不被碱皂化,而是溶于醇类、醚类和烃类有机溶剂,用洗涤剂水溶液乳化分散。一般来说,油溶性液体污垢与纤维物品的作用力较强,牢固地吸附在纤维上。

③特殊污垢:蛋白质、淀粉、血液、人体分泌物如汗液、皮脂、尿液、果汁、茶汁等。这种污垢大部分可以通过化学作用强烈吸附在纤维物品上。所以很难洗。

各种污垢很少单独存在,往往混合在一起,一起吸附在物品上。有时污垢会在外界的影响下氧化、分解或腐败,产生新的污垢。

(2)污垢的附着

衣服、手等。可能会沾上污垢,因为物体和污垢之间存在一些相互作用。污垢在物体上的附着五花八门,无非就是物理附着和化学附着。

(1)烟灰、灰尘、泥沙、碳黑等粘着物附着在衣服上。一般来说,污垢与被污染物体的粘附力相对较弱,污垢的清除相对容易。根据受力的不同,污垢的物理粘附可分为机械粘附和静电粘附。

答:机械附着主要是指一些固体污垢(如灰尘、泥沙)的附着。机械附着是一种污垢的弱附着方法,纯机械方法几乎可以清除,但当污垢的粒径比较小时(﹤0.1um),就很难清除。

b:静电力粘附静电力粘附主要表现为带电的污垢颗粒对带相反电荷的物体的作用。大多数纤维制品在水中带负电,因此它们容易被一些带正电的污垢粘附,例如石灰。有些污垢虽然带负电,如水溶液中的碳黑颗粒,但可以通过正离子形成的离子桥附着在纤维上(如Ca2+、Mg2+等。)在水中(离子是许多相反电荷中的一种,它们一起作用,就像桥梁一样)。

静电作用比简单的机械作用强,所以去除污垢相对困难。

②化学粘附

化学附着是指污垢通过化学键或氢键作用于物体的现象。如极性固体污垢、蛋白质、铁锈等的附着。在纤维制品上。纤维中含有羧基、羟基、酰胺等基团,容易与油污的脂肪酸、脂肪醇形成氢键。一般化学力比较强,所以污垢会牢牢的粘在物体上。这种污垢用通常的方法很难去除,所以要采用特殊的方法来处理。

污垢附着的牢固程度与污垢本身的性质和被粘物的性质有关。通常,颗粒容易粘附到纤维制品上。固体污垢颗粒越小,附着力越强。棉和玻璃等亲水物体上的极性污垢比非极性污垢附着更牢固。但是,非极性污垢的粘附强度大于极性污垢,如极性脂肪、灰尘、粘土等。,并且更难移除和清洁。

(3)除污机理

洗涤的目的是去除污垢。在一定温度的介质中(主要是水)。利用洗涤剂产生的各种物理和化学作用,减弱或消除污垢和洗涤物的影响。在一定的机械力作用下(如手搓、洗衣机搅动、水的冲击),污垢和被洗物品可以分离,实现去污。

①液体污垢的去除机理

答:湿润的液体污垢多为油性污垢。油污可以润湿大多数纤维物品,并在纤维材料表面或多或少地扩散成一层油膜。洗涤的第一步是洗涤液润湿表面。为了便于解释,纤维的表面可以看作光滑的固体表面。

b:油污的分离收缩机理。清洗的第二步是去除油污。液体污垢的去除是通过收缩方法实现的。液体最初以油膜的形式存在于表面。在洗涤液对固体表面(即纤维表面)的优先润湿作用下,液体逐渐卷曲成油珠,被洗涤液所取代,最终在一定的外力作用下离开表面。

②固体污垢的去除机理

液体污垢的去除主要是通过洗涤液对污垢载体的优先润湿,而固体污垢的去除机理是不同的。在洗涤过程中,主要是洗涤液对污物颗粒及其载体表面的润湿。由于表面活性剂在固体污垢及其载体表面的吸附,减少了污垢与表面的相互作用,降低了污垢颗粒在表面的粘附强度,因此污垢颗粒很容易从载体表面去除。

而且表面活性剂特别是离子型表面活性剂在固体污垢及其载体表面的吸附,可能会增加固体污垢及其载体的表面电位,更有利于污垢的去除。或者固体纤维表面在水介质中通常带负电,因此可以在污垢颗粒或固体表面形成扩散双电层。因为同性电荷相斥,水中的污垢颗粒在固体表面的附着强度会减弱。加入阴离子表面活性剂时,阴离子表面活性剂可以同时增加污垢颗粒和固体表面的负表面电位,使它们之间的排斥力更强。所以颗粒的附着强度更低,污垢更容易去除。

非离子表面活性剂可以吸附在通常带电的固体表面上。虽然不能明显改变界面电位,但吸附的非离子表面活性剂往往在表面形成一定厚度的吸附层,有助于防止污垢再沉积。

至于阳离子表面活性剂,其吸附作用会降低或消除污垢颗粒及其载体的表面负电位,从而降低污垢与表面之间的斥力,不利于污垢的去除。此外,阳离子表面活性剂在被吸附到固体表面上后,倾向于使固体表面疏水,这不利于表面的润湿,从而不利于洗涤。

③去除特殊污垢

蛋白质、淀粉、人体分泌物、果汁、茶汁等。用普通的表面活性剂很难去除,所以需要特殊的处理方法。

蛋白质污垢,如奶油、鸡蛋、血液、牛奶、皮肤废物等。,在纤维上容易凝固变性,附着牢固。蛋白质污垢可以被蛋白酶去除。蛋白酶可以将污垢中的蛋白质分解成水溶性氨基酸或寡肽。

淀粉污垢主要来源于食物,其他如肉汁、浆糊等。淀粉酶可以催化淀粉污垢的水解,将淀粉分解成糖类。

脂肪酶可以催化分解一些用普通方法难以去除的脂肪酸甘油酯污垢,如人体分泌的皮脂、食用油等。,使脂肪酸甘油酯分解成可溶性甘油和脂肪酸。

果汁、茶汁、墨水、口红等有色污渍。即使反复清洗后也很难彻底清洁。这类污渍可通过漂白粉等一些氧化剂或还原剂的氧化还原反应,破坏发色基团或发色基团的结构,降解成更小的水溶性成分而去除。

(4)干洗的去污机理

以上其实是针对以水为介质的洗涤动作。事实上,由于衣服的种类和结构不同,有些衣服不方便或不容易通过洗涤来清洁,有些衣服洗后甚至会变形、褪色。比如大部分天然纤维吸水后容易膨胀,但干燥后会收缩,所以洗后会变形;洗后的羊毛制品往往会缩水,有些羊毛制品洗后容易起球、掉色。有些丝绸水洗后手感变差,失去光泽。这些衣服经常干洗去污。所谓干洗,一般是指在有机溶剂中,尤其是非极性溶剂中的洗涤方式。

与水洗相比,干洗是一种更温和的洗涤方式。因为干洗不需要太多的机械动作,不会对衣物造成损伤、起皱、变形。同时,与水不同,干洗剂很少有膨胀和收缩的作用。只要工艺处理得当,干洗后的衣服可以达到不变形、不褪色、延长使用寿命等优异效果。

从干洗的角度来看,大致有以下三种污垢。

①油溶性污垢油溶性污垢包括各种油和油脂,呈液态或油腻状,溶于干洗溶剂。

②水溶性污垢水溶性污垢溶于水溶液,不溶于干洗涤剂。它以水溶液状态吸附在衣服上,颗粒状固体,如无机盐、淀粉、蛋白质等。在水蒸发后沉淀。

③油水不溶性污垢油水不溶性污垢既不溶于水,也不溶于干洗溶剂,如碳黑、硅酸盐和各种金属的氧化物等。

由于各种污垢的性质不同,干洗过程中去除污垢的方法也不同。油溶性污垢,如动植物油、矿物油、油脂等。,易溶于有机溶剂,可在干洗中轻松去除。干洗溶剂对油脂优异的溶解能力,本质上来源于分子间的范德华力。

用于去除水溶性污垢,如无机盐、糖、蛋白质、汗液等。,干洗剂中还必须加入适量的水,否则很难去除衣服上的水溶性污垢。但是水在干洗剂中很难溶解,所以为了增加水量,需要添加表面活性剂。干洗剂中存在的水分能水合污垢和衣物表面,因此容易与表面活性剂的极性基团相互作用,有利于表面活性剂在表面的吸附。此外,当表面活性剂形成胶束时,水溶性污垢和水可以溶解成胶束。表面活性剂不仅可以增加干洗溶剂中水的含量,还可以防止污垢再沉积,从而增强去污效果。

少量水的存在对于去除水溶性污垢是必要的,但过量的水会导致部分衣物变形起皱,所以干洗剂中水的含量一定要适中。

灰、泥、土、炭黑等既不溶于水也不溶于油的固体颗粒,一般通过静电力吸附或结合油污附着在衣服上。干洗时,溶剂的流动和冲击能使静电力吸附的污垢脱落,而干洗剂能溶解油污,使与油污结合并附着在衣物上的固体颗粒在干洗剂中脱落。干洗剂中少量的水和表面活性剂可以使那些脱落的固体污垢颗粒稳定地悬浮和分散,防止它们再沉积在衣物上。

(5)影响洗涤效果的因素。

表面活性剂在界面上的定向吸附和表面张力的降低是去除液体或固体污垢的主要因素。但是洗涤过程是复杂的,即使是同一种洗涤剂的洗涤效果也会受到很多其他因素的影响。这些因素包括洗涤剂的浓度、温度、污垢的性质、纤维的类型、织物结构等。

①表面活性剂的浓度

溶液中表面活性剂的胶束在洗涤过程中起着重要的作用。当浓度达到临界胶束浓度(cmc)时,洗涤效果急剧增加。因此,洗涤剂在溶剂中的浓度应高于cmc值,这样才能有良好的洗涤效果。但当表面活性剂浓度高于cmc值时,增洗效果不明显,不必过多增加表面活性剂浓度。

当通过增溶作用去除油污时,即使浓度在cmc以上,增溶作用仍然随着表面活性剂浓度的增加而增加。此时宜局部使用洗洁精。比如衣服袖口和衣领处的污垢比较多。洗的时候可以先涂一层洗洁精,提高表面活性剂对油污的增溶效果。

②温度对去污有重要影响。一般来说,提高温度有利于污垢的去除,但有时温度过高也会造成不利因素。

温度的升高有利于污垢的扩散,固体油污在温度高于其熔点时容易乳化,纤维的膨胀程度也因温度的升高而增大。所有这些因素都有利于污垢的去除。但对于紧密织物,纤维膨胀后纤维间的微间隙减小,不利于污垢的去除。

温度还影响表面活性剂的溶解度、cmc值、胶束大小等,从而影响洗涤效果。长链表面活性剂在温度较低时溶解度较小,有时溶解度甚至低于cmc值。此时应适当提高洗涤温度。温度对离子表面活性剂和非离子表面活性剂的cmc值和胶束量的影响是不同的。对于离子型表面活性剂,随着温度的升高,cmc值一般增大,而胶束量减小,这意味着洗涤液中表面活性剂的浓度要增大。对于非离子表面活性剂,cmc值随着温度的升高而降低,而胶束量显著增加。可见,适当提高温度有助于非离子表面活性剂发挥其表面活性。但是温度不应该超过它的浊点。

总之,最佳洗涤温度与洗涤剂的配方和洗涤对象有关。有些洗涤剂在常温下洗涤效果很好,而有些洗涤剂在冷洗和热洗时去污效果差别很大。

③泡沫。

人们往往把起泡能力和洗涤效果混为一谈,认为起泡能力强的洗涤剂洗涤效果好。结果表明,洗涤效果与泡沫量没有直接关系。比如低泡洗洁精的洗涤效果并不比高泡洗洁精差。

虽然泡沫与洗涤没有直接关系,但在某些情况下,泡沫可以帮助去除污垢。比如手洗碗时洗涤液的泡沫可以带走洗出的油滴。擦洗地毯时,泡沫还能带走灰尘等固体污垢颗粒,而灰尘在地毯污垢中占很大比例。所以地毯清洁剂要有一定的起泡能力。

泡沫力对洗发水也很重要,洗头或洗澡时液体产生的细密泡沫让人感觉很舒服。

④纤维种类和纺织品的物理性能。

除了纤维的化学结构影响污垢的附着和去除,纤维的外观和纱线、织物的结构都影响污垢去除的难易程度。

羊毛的鳞片和棉纤维的弯扁带状结构比光滑的纤维更容易积垢。比如附着在纤维素膜(贴膜)上的炭黑很容易去除,而附着在棉织物上的炭黑很难洗脱。再比如涤纶短纤维织物比长纤维织物更容易积累油污,短纤维织物上的油污比长纤维织物上的油污更难去除。

加捻纱线和紧密织物由于纤维间的微小间隙可以抵抗污垢的入侵,但也可以阻止洗涤液去除内部污垢。所以紧密型的面料一开始抗污性很好,但是一旦弄脏就很难洗了。

⑤水的硬度

水中Ca2+、Mg2+等金属离子的浓度对洗涤效果影响很大,尤其是阴离子表面活性剂遇到Ca2+、Mg2+离子时形成的钙镁盐溶解性差,会降低其去污能力。即使硬水中表面活性剂的浓度很高,其去污效果仍然比蒸馏中差很多。为了达到表面活性剂的最佳洗涤效果,水中Ca2+的浓度应降至1×10-6mol/L(CaCO3应降至0.1mg/L)。有必要在洗涤剂中加入各种水软化剂。

来源:大姚纺织

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