Сіла ўсаджвання любой адзінкі даўжыні на паверхні вадкасці называецца павярхоўным нацяжэннем, а адзінка-N. · M-1.
Уласцівасць зніжэння павярхоўнага нацяжэння растваральніка называецца павярхоўнай актыўнасцю, а рэчыва з гэтай уласцівасцю называецца павярхоўнаактыўным рэчывам.
Павярхоўнаактыўнае рэчыва, якое можа звязваць малекулы ў водным растворы і ўтвараць мицеллы і іншыя асацыяцыі, а таксама валодаюць высокай павярхоўнай актыўнасцю, а таксама аказваюць эфект увільгатнення, эмульгацыі, пенапласту, мыцця і г.д.
Павярхоўна -актыўнае рэчыва - гэта арганічныя злучэнні з адмысловай структурай і ўласцівасцю, што можа істотна змяніць міжфазную нацяжэнне паміж двума фазамі або павярхоўным нацяжэннем вадкасцяў (звычайна вадой), з увільгатненнем, пенапластам, эмульгацыяй, прамываннем і іншымі ўласцівасцямі.
З пункту гледжання структуры, павярхоўна -актыўныя рэчывы маюць агульную рысу ў тым, што яны ўтрымліваюць дзве групы розных характараў у сваіх малекулах. У адным канцы знаходзіцца доўгі ланцужок непалярнай групы, раствараецца ў алеі і нерастваральнай у вадзе, таксама вядомай як гідрафобная група або воданепранікальная група. Такая воданепранікальная група, як правіла, доўгія ланцужкі вуглевадародаў, часам і для арганічнага фтору, крэмнію, арганафасфату, арганоцінавай ланцуга і г.д. З іншага боку, з'яўляецца растваральная група, гідрафільная група або нафтавая група. Гідрафільная група павінна быць дастаткова гідрафільнай, каб гарантаваць, што ўсе павярхоўна -актыўныя рэчывы раствараюцца ў вадзе і маюць неабходную растваральнасць. Паколькі павярхоўна -актыўныя рэчывы ўтрымліваюць гідрафільныя і гідрафобныя групы, яны могуць быць растваральнымі як мінімум у адной з вадкіх фаз. Гэта гідрафільнае і ліпафільнае ўласцівасць павярхоўна -актыўнага рэчыва называецца амфіфілічнасцю.
Павярхоўна -актыўнае рэчыва - гэта своеасаблівая амфіфільныя малекулы як з гідрафобнымі, так і з гідрафільнымі групамі. Гідрафобныя групы павярхоўна-актыўных рэчываў, як правіла, складаюцца з вуглевадародаў з доўгімі ланцугамі, такімі як алкил С8 ~ C20, разгалінаваная ланцужок алкил C8 ~ C20 ， алкилфенил (алкил вугляродны том складае 8 ~ 16) і таму падобнае. Розніца, якая малая паміж гідрафобнымі групамі, у асноўным у структурных зменах вуглевадародных ланцугоў. І тыпы гідрафільных груп больш, таму ўласцівасці павярхоўна -актыўных рэчываў у асноўным звязаны з гідрафільнымі групамі ў дадатак да памеру і формы гідрафобных груп. Структурныя змены гідрафільных груп большыя, чым у гідрафобных груп, таму класіфікацыя павярхоўна -актыўных рэчываў звычайна грунтуецца на структуры гідрафільных груп. Гэтая класіфікацыя заснавана на тым, ці з'яўляецца гідрафільная група іённай ці не, і яна падзелена на аніённы, катыённы, неіённы, Zwitterionic і іншыя спецыяльныя віды павярхоўна -актыўных рэчываў.
① Адсорбцыя павярхоўна -актыўных рэчываў у інтэрфейсе
Малекулы павярхоўна -актыўных рэчываў - гэта амфіфільныя малекулы, якія маюць як ліпафільныя, так і гідрафільныя групы. Калі павярхоўна -актыўнае рэчыва раствараецца ў вадзе, яго гідрафільная група прыцягваецца да вады і раствараецца ў вадзе, у той час як яе ліпафільная група адбіваецца вадой і пакідае ваду, што прыводзіць да адсорбцыі малекул павярхоўна -актыўных рэчываў (абоёнаў) на інтэрфейсе двух фаз, што зніжае міжфазнастужную трансляцыю паміж двума фазамі. Чым больш малекулы павярхоўна -актыўных рэчываў (або іёны) адсарбуюцца на інтэрфейсе, тым большае зніжэнне міжфазнай напружанасці.
② Некаторыя ўласцівасці адсорбцыйнай мембраны
Павярхоўны ціск адсорбцыйнай мембраны: адсорбцыя павярхоўна-актыўных рэчываў на газавым-вадкасным інтэрфейсе, утвараючы адсорбцыйную мембрану, напрыклад, месца без трэння здымаючы плаваюць на інтэрфейсе, які плавае ліст адсарбентнай мембраны ўздоўж паверхні раствора, а мембрана генеруе ціск на плаваючы ліст, які называецца ціск паверхневага ціску.
Глейкасць паверхні: як павярхоўны ціск, глейкасць паверхні - гэта ўласцівасць, якое выстаўляецца нерастваральнай малекулярнай мембранай. Падвешаны дробным металічным провадным плацінавым кольцам, так што яго плоскасць кантактуе па паверхні вады рэзервуара, паварочваючы плацінавае кольца, плацінавае кольца шляхам глейкасці вады, амплітуда паступова распадаецца, у адпаведнасці з якім можна вымераць глейкасць паверхні. Метад: спачатку эксперымент праводзіцца на чыстай паверхні вады для вымярэння распаду амплітуды, а затым распаду пасля ўтварэння паверхневай мембраны вымяраецца, і глейкасць паверхневай мембраны вынікае з розніцы паміж імі.
Глейкасць паверхні цесна звязана з трываласцю паверхневай мембраны, і паколькі адсорбцыйная мембрана мае павярхоўны ціск і глейкасць, яна павінна мець эластычнасць. Чым вышэй павярхоўны ціск і тым вышэй глейкасць адсарбаванай мембраны, тым вышэй яго эластычны модуль. У працэсе стабілізацыі бурбалак важны модуль эластычнай мембраны адсорбцыі паверхні.
③ Утварэнне мицелл
Развядзіце рашэнні павярхоўна -актыўных рэчываў падпарадкоўваюцца законам з наступнымі ідэальнымі рашэннямі. Колькасць павярхоўна -актыўных рэчываў, адсарбаванага на паверхні раствора, павялічваецца з канцэнтрацыяй раствора, і калі канцэнтрацыя дасягае або перавышае пэўнае значэнне, колькасць адсорбцыі больш не павялічваецца, і гэтыя лішнія малекулы павярхоўна -актыўных рэчываў знаходзяцца ў рашэнні выпадкова альбо ў нейкім рэгулярна. І практыка, і тэорыя паказваюць, што яны ўтвараюць асацыяцыі ў рашэнні, і гэтыя асацыяцыі называюцца мицелламі.
Крытычная канцэнтрацыя мицеллы (CMC): мінімальная канцэнтрацыя, пры якой павярхоўна -актыўныя рэчывы ўтвараюць мицеллы ў растворы, называецца крытычнай канцэнтрацыяй мицеллы.
④ Значэнні CMC агульных павярхоўна -актыўных рэчываў.
HLB - гэта абрэвіятура гідрафільнага ліпафільнага балансу, якая паказвае на гідрафільны і ліпафільны баланс гідрафільных і ліпафільных груп павярхоўна -актыўнага рэчыва, г.зн. велічыня HLB павярхоўна -актыўнага рэчыва. Вялікае значэнне HLB паказвае на малекулу з моцнай гідрафільнасцю і слабой ліпафільнасцю; І наадварот, моцная ліпафільнасць і слабая гідрафільнасць.
① Палажэнні значэння HLB
The HLB value is a relative value, so when the HLB value is developed, as a standard, the HLB value of paraffin wax, which has no hydrophilic properties, is specified to be 0, while the HLB value of sodium dodecyl sulfate, which is more water-soluble, is 40. Therefore, the HLB value of surfactants is generally within the range of 1 to 40. Generally speaking, emulsifiers with Значэнні HLB менш за 10 з'яўляюцца ліпафільнымі, а тыя, хто перавышае 10, гідрафільныя. Такім чынам, пераломная кропка ад ліпафільнай да гідрафільнай складае каля 10.
Зыходзячы з значэнняў HLB павярхоўна-актыўных рэчываў, можна атрымаць агульную ідэю іх магчымасці, як паказана ў табліцы 1-3.
Дзве ўзаемна нерастваральныя вадкасці, адна раз у іншую, у якасці часціц (кропель або вадкасныя крышталі), утвараюць сістэму, званую эмульсіяй. Гэтая сістэма тэрмадынамічна нестабільная з -за павелічэння межавай плошчы дзвюх вадкасцяў пры ўтварэнні эмульсіі. Для таго, каб зрабіць эмульсію стабільнай, неабходна дадаць трэці кампанент - эмульгатар для зніжэння міжфазнай энергіі сістэмы. Эмульгатар належыць да павярхоўна -актыўнага рэчыва, галоўнай яго функцыяй з'яўляецца тое, каб гуляць ролю эмульсіі. Фаза эмульсіі, якая існуе ў якасці кропель, называецца дысперснай фазай (або ўнутранай фазай, перарывічнай фазай), а іншая фаза, звязаная разам, называецца дысперсійнай асяроддзем (або знешняй фазай, бесперапыннай фазай).
① Эмульгатары і эмульсіі
Common emulsions, one phase is water or aqueous solution, the other phase is organic substances not miscible with water, such as grease, wax, etc. The emulsion formed by water and oil can be divided into two types according to their dispersion situation: oil dispersed in water to form oil-in-water type emulsion, expressed as O/W (oil/water): water dispersed in oil to form oil-in-water type emulsion, expressed as W/O (вада/алей). Таксама могуць быць утвораны складаныя вадаправодныя водазабеспячэнне ў ваду без вады і тыпу алею ў водазабеспячэнні.
Эмульгатары выкарыстоўваюцца для стабілізацыі эмульсій за кошт памяншэння міжфазнага напружання і фарміравання аднамалекулярнай міжфазнай мембраны.
Пры эмульгацыі патрабаванняў эмульгатара:
A: Эмульгатар павінен мець магчымасць адсарбаваць або ўзбагаціць інтэрфейс паміж дзвюма фазамі, каб міжфазная нацяжэнне памяншалася;
B: Эмульгатар павінен даваць часціцы зарад, так што электрастатычнае адштурхванне паміж часціцамі або ўтварае стабільную, вельмі глейкую ахоўную мембрану вакол часціц.
Такім чынам, рэчыва, якое выкарыстоўваецца ў якасці эмульгатара, павінна мець амфіфілічныя групы для таго, каб эмульгаваць, і павярхоўна -актыўныя рэчывы могуць адпавядаць гэтаму патрабаванню.
② Метады падрыхтоўкі эмульсій і фактараў, якія ўплываюць на стабільнасць эмульсій
Існуе два спосабы падрыхтоўкі эмульсій: можна выкарыстоўваць механічны метад для разыходжання вадкасці ў малюсенькіх часціцах у іншай вадкасці, якая ў асноўным выкарыстоўваецца ў прамысловасці для падрыхтоўкі эмульсій; Другі - гэта растварэнне вадкасці ў малекулярным стане ў іншай вадкасці, а затым зрабіць яе належным чынам, каб утварыць эмульсіі.
Устойлівасць эмульсіі-гэта здольнасць да агрэгацыі супраць часціц, што прыводзіць да падзелу фаз. Эмульсіі - тэрмадынамічна нестабільныя сістэмы з вялікай вольнай энергіяй. Такім чынам, так званая ўстойлівасць эмульсіі-гэта час, неабходны для дасягнення сістэмы раўнавагі, гэта значыць, час, неабходны для падзелу адной з вадкасцяў у сістэме.
Калі міжфазная мембрана з тлустымі спіртамі, тлустымі кіслотамі і тлустымі амінамі і іншымі палярнымі арганічнымі малекуламі, трываласць мембраны значна вышэй. Гэта таму, што ў міжфазным адсорбцыйным пласце эмульгатарных малекул і спіртоў, кіслот і амінаў і іншых палярных малекул утвараюць "складаную", так што сіла міжфазнай мембраны павялічылася.
Эмульгатары, якія складаюцца з больш чым двух павярхоўна -актыўных рэчываў, называюцца змешанымі эмульгатарамі. Змешаны эмульгатар, адсарбаваны на вадзе/алею; Міжмалекулярнае дзеянне можа ўтвараць комплексы. З -за моцнага міжмалекулярнага дзеяння, міжфазная нацяжэнне значна памяншаецца, колькасць эмульгатараў, адсарбаванага на інтэрфейсе, значна павялічваецца, утварэнне шчыльнасці межфазнай мембраны павялічваецца, трываласць павялічваецца.
Зарад вадкіх пацер аказвае значны ўплыў на ўстойлівасць эмульсіі. Устойлівыя эмульсіі, чые вадкія пацеркі звычайна зараджаюцца. Калі выкарыстоўваецца іённы эмульгатар, іён эмульгатара, адсарбаваны на інтэрфейсе, мае сваю ліпафільную групу, устаўленую ў алейную фазу, а гідрафільная група знаходзіцца ў вадзе, што робіць вадкасць пацеркі зараджанымі. Па меры таго, як эмульсійныя шарыкі з аднолькавым зарадам, яны адштурхоўваюць адзін аднаго, няпростая ў агламерата, каб стабільнасць павялічылася. Ві
Глейкасць дысперсійнай асяроддзя эмульсіі аказвае пэўны ўплыў на ўстойлівасць эмульсіі. Звычайна, чым вышэй глейкасць дысперсійнай асяроддзя, тым вышэй устойлівасць эмульсіі. Гэта таму, што глейкасць дысперсійнай асяроддзя вялікая, што аказвае моцны ўплыў на броўнаўскі рух вадкіх пацер і запавольвае сутыкненне паміж вадкімі пацеркамі, так што сістэма застаецца ўстойлівай. Звычайна палімерныя рэчывы, якія можна растварыць у эмульсіях, могуць павялічыць глейкасць сістэмы і зрабіць стабільнасць эмульсій вышэй. Акрамя таго, палімеры таксама могуць утвараць моцную межфазную мембрану, што робіць сістэму эмульсіі больш стабільнай.
У некаторых выпадках даданне цвёрдага парашка таксама можа прымусіць эмульсію, як правіла, стабілізуецца. Суцэльны парашок знаходзіцца ў вадзе, алеі або інтэрфейсе, у залежнасці ад алею, вады ад увільгатняючай ёмістасці цвёрдага парашка, калі цвёрды парашок не будзе цалкам вільготным вадой, але і мокрай алеем, застанецца на вадзе і алею.
Суцэльны парашок не робіць эмульсію стабільнай, таму што парашок, сабраны на інтэрфейсе, узмацняе межфазную мембрану, якая падобная на міжфазную адсорбцыю малекул эмульгатара, таму чым больш цесна размешчаны цвёрды парашок, размешчаны на інтэрфейсе, тым больш стабільнай эмульсіяй.
Павярхоўна-актыўныя рэчывы маюць магчымасць значна павялічыць растваральнасць нерастваральных або злёгку растваральных арганічных рэчываў пасля фарміравання мицелл у водным растворы, і раствор у гэты час празрысты. Гэты эфект мицелл называецца солюбілізацыяй. Павярхоўна -актыўнае рэчыва, якое можа вырабляць растваранне, называецца растваральнікам, а арганічнае рэчыва, якое раствараецца, называецца раствараваным рэчывам.
Пена гуляе важную ролю ў працэсе мыцця. Пена - гэта дысперсійная сістэма, у якой газ рассеяны ў вадкай або цвёрдай, з газам у выглядзе рассеянай фазы і вадкай або цвёрдай, як рассеяная серада, першая называецца вадкай пенай, у той час як другая называецца цвёрдай пенай, напрыклад, пенапласцінкай пластычнай, шкла, шкла, цэменту і інш.
(1) Фарміраванне пены
Пад пенай мы маем на ўвазе тут сукупнасць паветраных бурбалак, падзеленых вадкай мембранай. Гэты тып бурбалкі заўсёды хутка падымаецца да паверхні вадкасці з -за вялікай розніцы ў шчыльнасці паміж рассеянай фазай (газам) і дысперсійнай асяроддзем (вадкасцю) у спалучэнні з нізкай глейкасцю вадкасці.
Працэс фарміравання бурбалкі заключаецца ў тым, каб прынесці вялікую колькасць газу ў вадкасць, а бурбалкі ў вадкасці хутка вяртаюцца на паверхню, утвараючы сукупнасць бурбалак, падзеленых невялікай колькасцю вадкага газу.
Пена мае дзве значныя характарыстыкі з пункту гледжання марфалогіі: адна - гэта тое, што бурбалкі ў выглядзе рассеянай фазы часта маюць шматгранную форму, гэта таму, што пры перасячэнні бурбалак існуе тэндэнцыя да таго, каб вадкая плёнка была такой, каб бурбалкі сталі шматграннымі, калі вадкія плёнкі ў пэўнай ступені, гэта вядзе да разбурэння бурбалак; Другое заключаецца ў тым, што чыстыя вадкасці не могуць утвараць стабільную пену, вадкасць, якая можа ўтварыць пену, - гэта як мінімум два і больш кампанентаў. Водныя растворы павярхоўна -актыўных рэчываў характэрныя для сістэм, схільных да генерацыі пены, і іх здольнасць да стварэння пены таксама звязана з іншымі ўласцівасцямі.
Павярхоўна -актыўныя рэчывы з добрай пеначнай сілай называюцца пенапластамі. Хоць пенаплатны агент валодае добрай здольнасцю пены, але ўтвараецца пенапласт не можа падтрымліваць доўга, гэта значыць, яго стабільнасць не абавязкова добрая. Для падтрымання ўстойлівасці пены, часта ў пенапласту, каб дадаць рэчывы, якія могуць павысіць устойлівасць пены, рэчыва называецца стабілізатарам пенапласту, звычайна выкарыстоўваецца стабілізатар - гэта лаўрыл дыетаноламин і додэцыла -диметиламин аксід.
(2) Устойлівасць пены
Пена - гэта тэрмадынамічна нестабільная сістэма, і канчатковая тэндэнцыя заключаецца ў тым, што агульная плошча паверхні вадкасці ў сістэме памяншаецца пасля таго, як бурбалка парушаецца, а свабодная энергія памяншаецца. Працэс дэфомізацыі - гэта працэс, з дапамогай якога вадкая мембрана, якая аддзяляе газ, становіцца больш тоўстым і танчэйшым, пакуль ён не ўварваецца. Такім чынам, ступень устойлівасці пены ў асноўным вызначаецца хуткасцю вылучэння вадкасці і трываласцю вадкай плёнкі. Наступныя фактары таксама ўплываюць на гэта.
(3) Знішчэнне пены
Асноўны прынцып знішчэння пены заключаецца ў тым, каб змяніць умовы, якія вырабляюць пену альбо ліквідуюць стабілізацыйныя фактары пены, таму існуюць як фізічныя, так і хімічныя метады дэфомінгу.
Фізічная дэфуамізацыя азначае змяненне ўмоў вытворчасці пенапласту, захоўваючы хімічны склад раствора пены, такія як знешнія парушэнні, змены тэмпературы або ціску і ультрагукавога лячэння - усе эфектыўныя фізічныя метады ліквідацыі пены.
Метад хімічнага фактычнага характару заключаецца ў даданні пэўных рэчываў для ўзаемадзеяння з пеністым сродкам, каб знізіць трываласць вадкай плёнкі ў пены і, такім чынам, знізіць устойлівасць пены для дасягнення мэты дэфомізацыі, такія рэчывы называюцца дэфатрамі. Большасць дэфуатраў з'яўляюцца павярхоўна -актыўнымі рэчывамі. Такім чынам, у залежнасці ад механізму дэфамізацыі, Defoamer павінен мець моцную здольнасць зніжаць павярхоўнае нацяжэнне, лёгка адсарбаваць на паверхні, а ўзаемадзеянне паміж малекуламі адсорбцыі паверхні слабыя, малекулы адсорбцыі, размешчаныя ў больш аслабленай структуры.
Існуюць розныя віды дэфомера, але ў асноўным усе яны неіённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі. Неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы валодаюць супрацьпамаральнымі ўласцівасцямі паблізу або вышэй іх воблачнай кропкі і часта выкарыстоўваюцца ў якасці дэфуамераў. Спірты, асабліва спірты з разгалінаванай структурай, тлустымі кіслотамі і эфірамі тлустых кіслот, поліамідаў, фасфатных эфіраў, сіліконавых алеяў і г.д.
(4) Пена і мыццё
Не існуе прамой сувязі паміж пенай і эфектыўнасцю мыцця і колькасцю пенапласту не паказвае на эфектыўнасць мыцця. Напрыклад, неіённыя павярхоўна -актыўныя рэчывы маюць значна менш пенапласту, чым мыла, але іх абеззаражанне значна лепш, чым мыла.
У некаторых выпадках пена можа быць карыснай для выдалення бруду і бруду. Напрыклад, калі мыючы посуд у доме, пена мыйнага сродкі падбірае алейныя кроплі і, калі вычышчаючы дываны, пена дапамагае забраць пыл, парашок і іншую цвёрдую бруд. Акрамя таго, часам можа быць выкарыстана пенапласт як указанне на эфектыўнасць мыйнага сродкі. Паколькі тлушчавыя алею аказваюць інгібіруе ўздзеянне на пену мыйнага сродкі, калі занадта шмат алею і занадта мала мыйнага сродкі, пенапласт не знікне, інакш знікне зыходную пену. Пена таксама можа быць выкарыстана ў якасці паказчыка чысціні паласкання, паколькі колькасць пены ў растворы прамывання, як правіла, памяншаецца са зніжэннем мыйнага сродкі, таму колькасць пены можа быць выкарыстана для ацэнкі ступені прамывання.
У шырокім сэнсе мыццё - гэта працэс выдалення непажаданых кампанентаў з аб'екта, які трэба мыць і дасягнуць пэўнай мэты. Мыццё ў звычайным сэнсе ставіцца да працэсу выдалення бруду з паверхні носьбіта. Пры прамыванні ўзаемадзеянне паміж брудам і носьбітам аслабляецца альбо ліквідуецца дзеяннем некаторых хімічных рэчываў (напрыклад, мыйнага сродкі і г.д.), так што спалучэнне бруду і носьбіта змянялася ў спалучэнне бруду і мыйнага сродкі, і, нарэшце, бруд аддзяляецца ад носьбіта. Паколькі аб'екты, якія трэба мыць, і бруд, які трэба выдаліць, разнастайныя, мыццё - гэта вельмі складаны працэс, і асноўны працэс мыцця можа быць выражаны ў наступных простых адносінах.
Carrie ·· Dirt + Mantergent = Carrier + Dirt · мыйны сродак
Працэс мыцця звычайна можна падзяліць на два этапы: па -першае, пад дзеяннем мыйнага сродкі, бруд аддзяляецца ад яго носьбіта; Па -другое, асобная бруд рассеяны і падвешаны ў асяроддзі. Працэс мыцця ўяўляе сабой зварачальны працэс, і бруд рассеяны і падвешаны ў асяроддзі таксама можа быць паўторны ад асяроддзя да аб'екта, які мыецца. Такім чынам, добры мыйны сродак павінен мець магчымасць рассейваць і прыпыняць бруд і прадухіліць пераасэнсаванне бруду, акрамя магчымасці выдалення бруду з носьбіта.
(1) Віды бруду
Нават для таго ж прадмета тып, склад і колькасць бруду могуць вар'іравацца ў залежнасці ад асяроддзя, у якім ён выкарыстоўваецца. Бруд на алеі - гэта ў асноўным некаторыя жывёльныя і раслінныя алею і мінеральныя алею (напрыклад, сырую нафту, мазут, вугальны дзёгце і г.д.), цвёрдая бруд у асноўным сажа, попел, іржа, чорны вуглярод і г.д. бруд ад ежы, напрыклад, плямы з садавінай, кулінарныя алейныя плямы, плямы прыправы, крухмал і г.д.; бруд ад касметыкі, напрыклад, памада, лак для пазногцяў і г.д.; бруд з атмасферы, напрыклад, сажа, пыл, бруд і г.д.; Іншыя, такія як чарніла, гарбата, пакрыццё і г.д.
Звычайна розныя тыпы бруду можна падзяліць на тры асноўныя катэгорыі: цвёрды бруд, вадкі бруд і адмысловы бруд.
① Суцэльны бруд
Агульная цвёрдая бруд уключае часціцы попелу, бруду, зямлі, іржы і вугляроднага чорнага колеру. Большасць з гэтых часціц маюць электрычны зарад на іх паверхні, большасць з іх негатыўна зараджаецца і можа быць лёгка адсарбаваны на элементах валокнаў. Суцэльны бруд, як правіла, цяжка растварыцца ў вадзе, але можа быць рассеяны і ўзважаны мыйнымі растворамі. Цвёрдая бруд з меншай масай кропкай складаней выдаліць.
② вадкі бруд
Вадкі бруд у асноўным растваральны ў алеі, уключаючы раслінныя і жывёльныя алею, тлустыя кіслоты, тлустыя спірты, мінеральныя алею і іх аксіды. Сярод іх могуць узнікнуць раслінныя і жывёльныя алею, тлустыя кіслоты і шчолачныя сапоніфікацыі, у той час як тлустыя спірты, мінеральныя алею не сапаніфікуюцца шчолачымі, але могуць быць растваральнымі ў спіртах, эфірах і арганічных растваральніках вуглевадародаў і эмульдыфікацыяй водазабеспячэння мыйнай вады. Вадкая бруд растваральнай у алеі звычайна мае моцную сілу з элементамі абалоніны і больш моцна адсарбаваны на валокнах.
③ Спецыяльная бруд
Спецыяльная бруд уключае вавёркі, крухмал, кроў, чалавечыя вылучэнні, такія як пот, сала, мача і фруктовы сок і чайны сок. Большасць гэтага тыпу бруду можна хімічна і моцна адсарбавацца на прадметах абалоніны. Таму цяжка мыць.
Розныя тыпы бруду рэдка сустракаюцца самастойна, але часта змешваюцца разам і адсарбуюцца на аб'ект. Бруд часам можа быць акіслены, раскладзены або распадаецца пад знешнімі ўплывамі, ствараючы такім чынам новы бруд.
（2） Адгезія бруду
Адзенне, рукі і г.д. можна афарбаваць, таму што існуе нейкае ўзаемадзеянне паміж аб'ектам і брудам. Бруд прытрымліваецца аб'ектаў рознымі спосабамі, але не больш фізічных і хімічных знітовак.
① Адгезія сажы, пылу, бруду, пяску і вугалю да адзення - гэта фізічная адгезія. Наогул кажучы, дзякуючы гэтай адгезіі бруду, і роля паміж афарбаваным аб'ектам адносна слабае, выдаленне бруду таксама адносна проста. Згодна з рознымі сіламі, фізічная адгезія бруду можна падзяліць на механічную адгезію і электрастатычную адгезію.
A: Механічная адгезія
Гэты тып адгезіі ў асноўным ставіцца да адгезіі нейкага цвёрдага бруду (напрыклад, пылу, бруду і пяску). Механічная адгезія - адна з слабейшых формаў адгезіі бруду і можа быць выдалена амаль чыста механічным сродкам, але калі бруд невялікая (<0,1um), яго складаней выдаліць.
B: Электрастатычная адгезія
Электрастатычная адгезія ў асноўным выяўляецца ў дзеянні зараджаных часціц бруду на супрацьлеглых зараджаных аб'ектах. Большасць кудзелістых прадметаў негатыўна зараджаюцца ў вадзе і лёгка прытрымліваюцца пэўнай станоўча зараджанай брудам, напрыклад, тыпамі вапны. Некаторыя бруды, хоць і негатыўна зараджаныя, напрыклад, часціцы са вугляроднага чорнага колеру ў водных растворах, могуць прытрымлівацца валокнаў праз іённыя масты (іёны паміж некалькімі супрацьлеглымі зараджанымі аб'ектамі, якія дзейнічаюць разам з імі ў мосце), якія ўтвараюцца станоўчымі іёнамі ў вадзе (напрыклад, Ca2+ ， Mg2+ і г.д.).
Электрастатычнае дзеянне мацней, чым простае механічнае дзеянне, што робіць выдаленне бруду адносна складаным.
② Хімічная адгезія
Хімічная адгезія ставіцца да з'явы бруду, якая дзейнічае на аб'ект праз хімічныя або вадародныя сувязі. Напрыклад, палярны цвёрды бруд, бялок, іржа і іншая адгезія на элементах валокнаў, валокнаў утрымліваюць карбоксіл, гідраксіл, амід і іншыя групы, гэтыя групы і тоўстыя тлустыя кіслоты бруду, тлустыя спірты лёгка ўтвараць вадародныя сувязі. Хімічныя сілы, як правіла, моцныя, і таму бруд больш цвёрда звязаны з аб'ектам. Гэты тып бруду цяжка выдаліць звычайнымі метадамі і патрабуе спецыяльных метадаў для барацьбы з ім.
Ступень адгезіі бруду звязана з характарам самога бруду і характарам аб'екта, да якога ён прыляпляецца. Звычайна часціцы лёгка прыліпаюцца да кудзелістых прадметаў. Чым менш тэкстура цвёрдага бруду, тым мацней адгезія. Палярны бруд на гідрафільных прадметах, такіх як бавоўна і шкляны, прыліпаюць больш моцна, чым непалярнае бруд. Непалярная бруд прытрымліваецца больш моцна, чым палярную бруд, напрыклад, палярныя тлушчы, пыл і гліна, і яго менш лёгка выдаляць і чысціць.
(3) Механізм выдалення бруду
Мэтай мыцця з'яўляецца выдаленне бруду. У асяроддзі пэўнай тэмпературы (у асноўным вада). Выкарыстоўваючы розныя фізічныя і хімічныя эфекты мыйнага сродкі для аслаблення або ліквідацыі эфекту бруду і вымытых прадметаў, пад дзеяннем некаторых механічных сіл (напрыклад, уціранне ў руках, агітацыя пральнай машыны, уздзеянне на ваду), так што бруд і вымытыя прадметы з мэты абеззаражання.
① Механізм выдалення вадкага бруду
A: Увільгатненне
Вадкае забруджванне ў асноўным на алейнай аснове. Нафтавыя плямы мокрая самыя кудзелістыя прадметы і распаўсюджваюцца больш -менш, як алейная плёнка на паверхні кудзелістага матэрыялу. Першы крок у мыйным дзеянні - гэта ўвільгатненне паверхні мыльнай вадкасцю. Дзеля ілюстрацыі паверхню валакна можна разглядаць як гладкую цвёрдую паверхню.
B: Нафтавы адслаенне - механізм кёрлінгу
Другім крокам у мыйным дзеянні з'яўляецца выдаленне алею і змазкі, выдаленне вадкай бруду дасягаецца своеасаблівай згортваннем. Першапачаткова вадкая бруд існавала на паверхні ў выглядзе распаўсюджанай алейнай плёнкі, а пад пераважным увільгатненнем эфектам мыйнай вадкасці на цвёрдую паверхню (г.зн. паверхню валакна) ён скруціўся ў пакрокавыя шарыкі, якія былі заменены на мыйную вадкасць і ў канчатковым выніку пакінулі паверхню пры пэўных знешніх сілах.
② Механізм цвёрдага выдалення бруду
Выдаленне вадкай бруду ў асноўным пры дапамозе пераважнага ўвільгатнення бруднага носьбіта шляхам мыцця раствора, у той час як механізм выдалення цвёрдай бруду адрозніваецца, дзе працэс мыцця ў асноўным пра ўвільгатненне масы бруду і яго паверхню носьбіта шляхам мыцця раствора. З -за адсорбцыі павярхоўна -актыўных рэчываў на цвёрдым брудзе і яго паверхні носьбіта ўзаемадзеянне паміж брудам і паверхняй памяншаецца, а трываласць адгезіі бруду на паверхні памяншаецца, таму маса бруду лёгка выдаляецца з паверхні носьбіта.
Акрамя таго, адсорбцыя павярхоўна -актыўных рэчываў, асабліва іённыя павярхоўна -актыўныя рэчывы, на паверхні цвёрдага бруду і яго носьбіта можа павялічыць паверхневы патэнцыял на паверхні цвёрдага бруду і яго носьбіта, што больш спрыяе выдаленню бруду. Цвёрдыя або, як правіла, кудзелістыя паверхні, як правіла, негатыўна зараджаюцца ў воднай асяроддзі і таму могуць утвараць дыфузныя падвойныя электронныя пласты на бруднай масе або цвёрдых паверхнях. З -за адштурхоўвання аднастайных зарадаў адгезія часціц бруду ў вадзе да цвёрдай паверхні аслабляецца. Калі дадаюць аніённае павярхоўна -актыўнае рэчыва, паколькі ён можа адначасова павялічыць адмоўны патэнцыял паверхні бруду і цвёрдая паверхня, адштурхоўванне паміж імі больш узмоцнена, трываласць адгезіі часціцы больш памяншаецца, а бруд лягчэй выдаліць.
Неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы адсарбаюцца на звычайна зараджаных цвёрдых паверхнях, і хоць яны істотна не мяняюць міжфазны патэнцыял, адсарбаваныя неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы, як правіла, утвараюць пэўную таўшчыню адсарбаванага пласта на паверхні, што дапамагае прадухіліць пераасэнсаванне бруду.
У выпадку катыённых павярхоўна -актыўных рэчываў іх адсорбцыя памяншае або выключае адмоўны патэнцыял паверхні бруднай масы і яго паверхню носьбіта, што памяншае адштурхванне паміж брудам і паверхняй і таму не спрыяе выдаленню бруду; Акрамя таго, пасля адсорбцыі на цвёрдай паверхні катыённыя павярхоўна -актыўныя рэчывы, як правіла, ператвараюць цвёрдую паверхню гідрафобную і таму не спрыяюць увільгатненню паверхні і, такім чынам, мыцця.
③ Выдаленне спецыяльных глеб
Бялок, крухмал, чалавечы сакрэцыю, фруктовы сок, чайны сок і іншая такая бруд цяжка выдаліць з нармальнымі павярхоўна -актыўнымі рэчывамі і патрабуюць спецыяльнага лячэння.
Плямы бялку, такія як крэмы, яйкі, кроў, малака і скуры, як правіла, каагулююць на валокнах і дэгенерацыі і атрымліваюць больш моцную адгезію. Абцяжанне бялку можна выдаліць пры дапамозе пратэаз. Пратэаза фермента разбурае бялкі ў брудзе на растваральныя амінакіслоты або алігапептыды.
Плямы крухмалу ў асноўным паступаюць з харчовых прадуктаў, іншыя, такія як падліўка, клей і г.д. Амілаза аказвае каталітычны ўплыў на гідроліз плям крухмалу, у выніку чаго крухмал разбіўся ў цукар.
Ліпаза каталізуе раскладанне трыгліцерыдаў, якія цяжка выдаліць нармальнымі метадамі, такімі як сала і ядомыя алею, і разбівае іх на растваральную гліцэрыну і тлустыя кіслоты.
Некаторыя каляровыя плямы ад фруктовых сокаў, чайных сокаў, чарнілаў, памады і г.д. часта складана ачысціць нават пасля неаднаразовага мыцця. Гэтыя плямы могуць быць выдалены акісляльна-аднаўленчай рэакцыяй з акісляльным або аднаўленым сродкам, напрыклад, адбельвальнікам, які разбурае структуру каляровых генеруючых або каляровых інтэрнатаў і дэградуе іх у меншыя вадараспушчальныя кампаненты.
（4） Механізм выдалення плям хімчыкі
Вышэйапісанае на самай справе для вады як асяроддзе мыцця. На самай справе, з -за розных відаў адзення і структуры, некаторыя адзенні з выкарыстаннем мыцця вады не зручна ці не проста мыць чыстую, адзенне пасля мыцця і нават дэфармацыі, зніканне і г.д. Прамыванне ваўняных прадуктаў таксама часта выяўляецца з'явай усаджвання, некаторыя ваўняныя прадукты з мыццём вады таксама лёгка пісаць, змяненне колеру; Пачуццё рук у руку шоўкі пагаршаецца пасля мыцця і страціць бляск. Для гэтай адзення часта выкарыстоўваюць метад выхлапнасці для абеззаражання. Так званая хімчыстка звычайна ставіцца да метаду мыцця ў арганічных растваральніках, асабліва ў непалярных растваральнікаў.
Сімпамачка - гэта больш далікатная форма мыцця, чым мыццё вады. Паколькі хімчыстка не патрабуе асаблівага механічнага дзеяння, гэта не наносіць пашкоджанняў, маршчыністых і дэфармацыі адзення, у той час як хімчыстка, у адрозненне ад вады, рэдка вырабляюць пашырэнне і скарачэнне. Пакуль тэхналогія правільна апрацоўваецца, адзенне можа быць вычышчана без скажэнняў, колеру згасання і пашыранага тэрміну службы.
З пункту гледжання хімчысткі, ёсць тры шырокія тыпы бруду.
①oil раствараецца з брудам растваральнай бруду ўключае ў сябе ўсе віды алею і тлушчу, якая з'яўляецца вадкім або тлустым і можа быць распушчаны ў растваральніках хімчысткі.
② Вадараствараная бруд выраслі бруд раствараецца ў водных растворах, але не ў хімчыстных сродках, адсарбуецца на адзенні ў водным стане, вада выпараецца пасля ападкаў грануляванага цвёрдых рэчываў, такіх як неарганічныя солі, крухмал, бялок і г.д.
③oil і вадзяны нерастваральнае бруднае алей і нерастваральны бруд вады не раствараюцца ў вадзе, ні раствараюцца ў растваральніках хімчысткі, такіх як вугляродны чорны, сілікаты розных металаў і аксіду і г.д.
З-за розных характараў розных тыпаў бруду існуюць розныя спосабы выдалення бруду ў працэсе сухога ачысткі. Нафтараспушчальныя глебы, такія як жывёльныя і раслінныя алею, мінеральныя алею і змазкі, лёгка раствараюцца ў арганічных растваральніках і могуць быць выдалены лягчэй у хімчыстцы. Выдатная растваральнасць растваральнікаў з хімчысткай для алеяў і змаз, па сутнасці, адбываецца з сіл сцен ван-дэр паміж малекуламі.
Для выдалення вадзяной растваральнай бруду, напрыклад, неарганічных соляў, цукроў, бялкоў і поту, патрэбную колькасць вады таксама павінна быць дададзена ў ачышчальны сродак, інакш бруд растваральнай у вадзе цяжка выдаліць з адзення. Аднак ваду складана растварыць у ачышчальным сродку, таму для павелічэння колькасці вады вам таксама трэба дадаць павярхоўна-актыўныя рэчывы. Наяўнасць вады ў сухім ачыстцы можа зрабіць паверхню бруду і адзення ўвільготненай, так што лёгка ўзаемадзейнічаць з палярнымі групамі павярхоўна-актыўных рэчываў, што спрыяе адсорбцыі павярхоўна-актыўных рэчываў на паверхні. Акрамя таго, калі павярхоўна-актыўныя рэчывы ўтвараюць мицеллы, вадараспушчальны бруд і вада могуць быць раствараюцца ў мицеллы. У дадатак да павелічэння ўтрымання вады ў растваральніку сухім ачысткі, павярхоўна-актыўныя рэчывы таксама могуць гуляць ролю ў прадухіленні пераабсталявання бруду для павышэння эфекту абеззаражання.
Наяўнасць невялікай колькасці вады неабходна для выдалення бруду растваральнай у вадзе, але занадта шмат вады можа выклікаць скажэнне і зморшчын у некаторых адзеннях, таму колькасць вады ў ляснога сродку павінна быць умеранай.
Бруд, які не мае растваральных у вадзе, ні растваральных у алеі, цвёрдых часціцах, такіх як попел, бруд, зямля і вуглярод, звычайна прымацаваны да адзення электрастатычнымі сіламі альбо ў спалучэнні з алеем. In dry cleaning, the flow of solvent, impact can make the electrostatic force adsorption of dirt off, and dry-cleaning agent can dissolve the oil, so that the combination of oil and dirt and attached to the clothing of solid particles off in the dry-cleaning agent, dry cleaning agent in a small amount of water and surfactants, so that those off the solid dirt particles can be stable suspension, dispersion, to prevent its re-deposition to the адзенне.
（5） Фактары, якія ўплываюць на дзеянне мыцця
Накіравальная адсорбцыя павярхоўна -актыўных рэчываў на інтэрфейсе і зніжэнне нацяжэння паверхні (міжфазная) з'яўляюцца асноўнымі фактарамі выдалення вадкасці або цвёрдага бруду. Аднак працэс мыцця складаны, а эфект мыцця, нават з тым жа тыпам мыйнага сродкі, уплывае на многія іншыя фактары. Гэтыя фактары ўключаюць канцэнтрацыю мыйнага сродкі, тэмпературу, характар забруджвання, тып абалоніны і структуру тканіны.
① Канцэнтрацыя павярхоўна -актыўных рэчываў
Міцэлы павярхоўна -актыўных рэчываў у растворы гуляюць важную ролю ў працэсе мыцця. Калі канцэнтрацыя дасягае крытычнай канцэнтрацыі мицеллы (CMC), эфект мыцця рэзка ўзрастае. Такім чынам, канцэнтрацыя мыйнага сродкі ў растваральніку павінна быць вышэй, чым значэнне CMC, каб мець добры эфект мыцця. Аднак, калі канцэнтрацыя павярхоўна -актыўнага рэчыва вышэй, чым значэнне CMC, паступовае павелічэнне эфекту мыцця не з'яўляецца відавочным, і не трэба занадта павялічваць канцэнтрацыю павярхоўна -актыўнага рэчыва.
Пры выдаленні алею шляхам растварання эфект растварання ўзрастае з павелічэннем канцэнтрацыі павярхоўна -актыўных рэчываў, нават калі канцэнтрацыя вышэй CMC. У гэты час мэтазгодна выкарыстоўваць мыйны сродак у мясцовым цэнтралізаваным парадку. Напрыклад, калі на манжэтах і каўнярах адзення ёсць шмат бруду, падчас мыцця можна нанесці пласт мыйнага сродкі, каб павялічыць растваральны эфект павярхоўна -актыўнага рэчыва на алей.
②temperature аказвае вельмі важны ўплыў на дзеянне абеззаражання. Увогуле, павышэнне тэмпературы палягчае выдаленне бруду, але часам занадта высокая тэмпература таксама можа выклікаць недахопы.
Павелічэнне тэмпературы палягчае дыфузію бруду, цвёрдая тлустасць лёгка эмульгуецца пры тэмпературы вышэй яе плаўлення, а валакна павялічваецца ацёк з -за павышэння тэмпературы, і ўсё гэта палягчае выдаленне бруду. Аднак для кампактных тканін мікрагапы паміж валокнамі памяншаюцца па меры пашырэння валокнаў, што шкодзіць выдаленню бруду.
Змены тэмпературы таксама ўплываюць на растваральнасць, значэнне CMC і памер міцэлы павярхоўна -актыўных рэчываў, што ўплывае на эфект мыцця. Растваральнасць павярхоўна -актыўных рэчываў з доўгімі вугляроднымі ланцужкамі нізкая пры нізкіх тэмпературах, і часам растваральнасць нават ніжэй, чым значэнне CMC, таму тэмпературу мыцця павінна быць павышана належным чынам. Уплыў тэмпературы на значэнне CMC і памеры мицелл адрозніваецца для іённых і неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў. Для іённых павярхоўна -актыўных рэчываў павышэнне тэмпературы звычайна павялічвае значэнне CMC і памяншае памер міцэлы, што азначае, што канцэнтрацыю павярхоўна -актыўнага рэчыва ў прамым растворы варта павялічыць. Для неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў павышэнне тэмпературы прыводзіць да зніжэння кошту CMC і значнага павелічэння аб'ёму мицелл, таму зразумела, што адпаведнае павышэнне тэмпературы дапаможа неіёнічнаму павярхоўнаму рэчывам аказаць свой эфект павярхоўна-актыўнага. Аднак тэмпература не павінна перавышаць яе воблачную кропку.
Карацей кажучы, аптымальная тэмпература мыцця залежыць ад прэпарата мыйнага сродкі і аб'екта, які мыецца. Некаторыя мыйныя сродкі аказваюць добры эфект мыйных сродкаў пры пакаёвай тэмпературы, а іншыя маюць значна розную мыйнасць паміж халодным і гарачым мыццём.
③ Пена
Звычайна блытаць пенапласту з эфектам мыцця, лічачы, што мыйныя сродкі з высокай пенай аказваюць добры эфект мыцця. Даследаванні паказалі, што паміж эфектам мыцця і колькасцю пены не існуе прамой сувязі. Напрыклад, мыццё з нізкім утрыманнем мыйных сродкаў не менш эфектыўна, чым мыццё з высокімі пенаплатнымі мыйнымі сродкамі.
Хоць пенапласт непасрэдна не звязана з мыццём, бываюць выпадкі, калі яна дапамагае выдаліць бруд, напрыклад, пры прамыванні страў уручную. Калі вычышчаюць дываны, пенапласт таксама можа забраць пыл і іншыя цвёрдыя часціцы бруду, бруд на дыване прыпадае на вялікую долю пылу, таму сродкі для ўборкі дываноў павінны мець пэўную здольнасць пеніста.
Сіла пенапласту таксама важная для шампуняў, дзе дробная пенапласта, якая вырабляецца вадкасцю падчас мышы або купання, пакідае валасы, адчуваючы сябе змазанымі і зручнымі.
④ Ратункі валокнаў і фізічных уласцівасцей тэкстылю
У дадатак да хімічнай структуры валокнаў, якая ўплывае на адгезію і выдаленне бруду, з'яўленне валокнаў і арганізацыю пражы і тканіны аказваюць уплыў на лёгкасць выдалення бруду.
Маштабы ваўняных валокнаў і выгнутыя плоскія стужкі баваўняных валокнаў, хутчэй за ўсё, назапашваюць бруд, чым гладкія валокны. Напрыклад, вугляродны чорны афарбаваны на цэлюлозныя плёнкі (віскозныя плёнкі) лёгка выдаліць, у той час як вугляродны чорны афарбаваны на баваўняных тканінах цяжка змыць. Іншы прыклад-гэта тое, што тканіны з кароткай валакна, вырабленыя з поліэстэру, больш схільныя да назапашвання плям нафты, чым тканіны з доўгімі валокнамі, а плямы нафты на тканінах з кароткімі валакна таксама складаней выдаляць, чым плямы нафты на тканіны з доўгімі валасамі.
Шчыльна скручаныя ніткі і цесныя тканіны, з -за невялікага зазору паміж валокнамі, могуць супрацьстаяць уварванню бруду, але тое ж самае можа таксама прадухіліць мыйную вадкасць выключыць унутраную бруд, таму шчыльныя тканіны пачынаюць супрацьстаяць бруду добра, але пасля таго, як запэцканне мыцця таксама складаней.
⑤ Цвёрдасць вады
Канцэнтрацыя Ca2+, Mg2+ і іншых іёнаў металаў у вадзе аказвае вялікі ўплыў на эфект мыцця, асабліва калі аніённыя павярхоўна -актыўныя рэчывы сутыкаюцца з іёнамі Ca2+ і Mg2+, якія ўтвараюць солі кальцыя і магнію, якія менш раствараюцца і зніжаюць яго мыйнасць. У цвёрдай вадзе, нават калі канцэнтрацыя павярхоўна -актыўнага рэчыва высокая, мыйны сродкі ўсё яшчэ значна горш, чым у дыстыляцыі. Для павярхоўна-актыўнага рэчыва, каб мець найлепшы эфект мыцця, канцэнтрацыя іёнаў СА2+ у вадзе павінна быць зніжана да 1 х 10-6 моль/л (CACO3 да 0,1 мг/л) і менш. Гэта патрабуе дадання розных змякчальнікаў да мыйнага сродкі.
Час паведамлення: 25 лютага 2012 г.