Згодна з табліцай, павярхоўна-актыўныя рэчывы, прыдатныя для выкарыстання ў якасці эмульгатараў тыпу «алей у вадзе», маюць значэнне HLB ад 3,5 да 6, у той час як для эмульгатараў тыпу «вада ў алеі» — ад 8 да 18.

② Вызначэнне значэнняў HLB (апушчана).

07 Эмульгацыя і растварэнне

Эмульсія — гэта сістэма, якая ўтвараецца пры дысперсіі адной незмешвальнай вадкасці ў іншай у выглядзе дробных часціц (кропель або вадкіх крышталяў). Эмульгатар, які з'яўляецца тыпам павярхоўна-актыўнага рэчыва, неабходны для стабілізацыі гэтай тэрмадынамічна няўстойлівай сістэмы шляхам зніжэння энергіі на мяжы падзелу фаз. Фаза, якая існуе ў выглядзе кропель у эмульсіі, называецца дысперснай фазай (або ўнутранай фазай), а фаза, якая ўтварае суцэльны пласт, называецца дысперсійным асяроддзем (або знешняй фазай).

① Эмульгатары і эмульсіі

Звычайныя эмульсіі часта складаюцца з адной фазы ў выглядзе вады або воднага раствора, а другой — з арганічнага рэчыва, напрыклад, алеяў або воскаў. У залежнасці ад іх дысперсіі, эмульсіі можна класіфікаваць як вада ў алеі (В/А), дзе алей дыспергавана ў вадзе, або алей у вадзе (А/В), дзе вада дыспергавана ў алеі. Акрамя таго, могуць існаваць складаныя эмульсіі, такія як В/А/В або А/В/А. Эмульгатары стабілізуюць эмульсіі, зніжаючы міжфазнае нацяжэнне і ўтвараючы монамалекулярныя мембраны. Эмульгатар павінен адсарбоўвацца або назапашвацца на мяжы падзелу фаз, каб знізіць міжфазнае нацяжэнне і перадаць зарады кроплям, ствараючы электрастатычнае адштурхванне, або ўтвараць ахоўную плёнку з высокай глейкасцю вакол часціц. Такім чынам, рэчывы, якія выкарыстоўваюцца ў якасці эмульгатараў, павінны валодаць амфіфільнымі групамі, якія могуць забяспечваць павярхоўна-актыўныя рэчывы.

② Метады падрыхтоўкі эмульсіі і фактары, якія ўплываюць на стабільнасць

Існуе два асноўныя метады падрыхтоўкі эмульсій: механічныя метады, якія раствараюць вадкасці ў драбнюткіх часціцах у іншай вадкасці, а другі метад прадугледжвае растварэнне вадкасцей у малекулярнай форме ў іншай вадкасці і прымушае іх адпаведна агрэгаваць. Стабільнасць эмульсіі адносіцца да яе здольнасці супраціўляцца агрэгацыі часціц, якая прыводзіць да фазавага падзелу. Эмульсіі - гэта тэрмадынамічна нестабільныя сістэмы з больш высокай свабоднай энергіяй, таму іх стабільнасць адлюстроўвае час, неабходны для дасягнення раўнавагі, г.зн. час, які патрабуецца для аддзялення вадкасці ад эмульсіі. Калі ў міжфазнай плёнцы прысутнічаюць тлустыя спірты, тлустыя кіслоты і тлустыя аміны, трываласць мембраны значна павялічваецца, таму што палярныя арганічныя малекулы ўтвараюць комплексы ў адсарбаваны пласт, умацоўваючы міжфазную мембрану.

Эмульгатары, якія складаюцца з двух або больш павярхоўна-актыўных рэчываў, называюцца змешанымі эмульгатарамі. Змешаныя эмульгатары адсарбуюцца на мяжы паміж вадой і алеем, і малекулярныя ўзаемадзеянні могуць утвараць комплексы, якія значна зніжаюць павярхоўнае нацяжэнне, павялічваючы колькасць адсарбата і ўтвараючы больш шчыльныя і трывалыя павярхоўныя мембраны.

Электрычна зараджаныя кроплі істотна ўплываюць на стабільнасць эмульсій. У стабільных эмульсіях кроплі звычайна нясуць электрычны зарад. Пры выкарыстанні іённых эмульгатараў гідрафобны канец іённых павярхоўна-актыўных рэчываў уключаецца ў алейную фазу, а гідрафільны канец застаецца ў воднай фазе, надаючы кроплям зарад. Аднатыпныя зарады паміж кроплямі выклікаюць адштурхванне і прадухіляюць каалесцэнцыю, што павышае стабільнасць. Такім чынам, чым большая канцэнтрацыя іонаў эмульгатара, адсарбаваных на кроплях, тым большы іх зарад і тым вышэйшая стабільнасць эмульсіі.

Вязкасць дысперсійнага асяроддзя таксама ўплывае на стабільнасць эмульсіі. Як правіла, асяроддзі з больш высокай глейкасцю паляпшаюць стабільнасць, таму што яны мацней перашкаджаюць броўнаўскаму руху кропель, запавольваючы верагоднасць сутыкненняў. Рэчывы з высокай малекулярнай масай, якія раствараюцца ў эмульсіі, могуць павялічыць глейкасць і стабільнасць асяроддзя. Акрамя таго, рэчывы з высокай малекулярнай масай могуць утвараць трывалыя міжфазныя мембраны, яшчэ больш стабілізуючы эмульсію. У некаторых выпадках даданне цвёрдых парашкоў можа аналагічна стабілізаваць эмульсіі. Калі цвёрдыя часціцы цалкам змочваюцца вадой і могуць змочвацца алеем, яны будуць утрымлівацца на мяжы паміж вадой і алеем. Цвёрдыя парашкі стабілізуюць эмульсію, узмацняючы плёнку, калі яны кластарызуюцца на мяжы, падобна адсарбаваным павярхоўна-актыўным рэчывам.

Павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць значна палепшыць растваральнасць арганічных злучэнняў, якія нерастваральныя або маларастваральныя ў вадзе, пасля таго, як у растворы ўтварыліся міцэлы. У гэты час раствор выглядае празрыстым, і гэтая здольнасць называецца солюбілізацыяй. Павярхоўна-актыўныя рэчывы, якія могуць спрыяць солюбілізацыі, называюцца солюбілізатарамі, а арганічныя злучэнні, якія солюбілізуюцца, называюцца солюбілатамі.

08 Пена

Пена адыгрывае вырашальную ролю ў працэсах мыцця. Пена — гэта дысперсійная сістэма газу, распыленага ў вадкасці або цвёрдым целе, прычым газ з'яўляецца дысперснай фазай, а вадкасць або цвёрдае цела — дысперсійным асяроддзем, вядомая як вадкая пена або цвёрдая пена, напрыклад, пенапласт, пенашкло і пенабетон.

(1) Утварэнне пены

Тэрмін «пена» адносіцца да сукупнасці паветраных бурбалак, падзеленых вадкімі плёнкамі. З-за значнай розніцы ў шчыльнасці паміж газам (дысперснай фазай) і вадкасцю (дысперсійным асяроддзем), а таксама нізкай глейкасці вадкасці, газавыя бурбалкі хутка ўсплываюць на паверхню. Утварэнне пены прадугледжвае ўключэнне вялікай колькасці газу ў вадкасць; затым бурбалкі хутка вяртаюцца на паверхню, ствараючы сукупнасць паветраных бурбалак, падзеленых мінімальнай вадкай плёнкай. Пена мае дзве адметныя марфалагічныя характарыстыкі: па-першае, газавыя бурбалкі часта прымаюць шматгранную форму, таму што тонкая вадкая плёнка на скрыжаванні бурбалак мае тэндэнцыю станавіцца танчэйшай, што ў канчатковым выніку прыводзіць да іх разрыву. Па-другое, чыстыя вадкасці не могуць утвараць стабільную пену; для стварэння пены павінны прысутнічаць як мінімум два кампаненты. Раствор павярхоўна-актыўнага рэчыва — гэта тыповая пенаўтваральная сістэма, здольнасць якой да ўтварэння пены звязана з іншымі яе ўласцівасцямі. Павярхоўна-актыўныя рэчывы з добрай здольнасцю да ўтварэння пены называюцца пенаўтваральнікамі. Нягледзячы на ​​тое, што пенаўтваральнікі праяўляюць добрую здольнасць да ўтварэння пены, якая імі ўтвараецца, яна можа доўга не захоўвацца, што азначае, што іх стабільнасць не гарантавана. Для паляпшэння стабільнасці пены можна дадаваць рэчывы, якія павышаюць стабільнасць; Іх называюць стабілізатарамі, сярод распаўсюджаных стабілізатараў — лаўрылдыетаналамін і аксіды дадэцылдыметыламіну.

(2) Стабільнасць пены

Пена — гэта тэрмадынамічна няўстойлівая сістэма; яе натуральнае развіццё прыводзіць да разрыву, тым самым памяншаючы агульную плошчу паверхні вадкасці і змяншаючы свабодную энергію. Працэс пенаўтварэння ўключае паступовае разрэджванне вадкай плёнкі, якая аддзяляе газ, пакуль не адбудзецца разрыў. Ступень стабільнасці пены ў першую чаргу залежыць ад хуткасці дрэнажу вадкасці і трываласці вадкай плёнкі. Да фактараў уплыву адносяцца:

① Павярхоўнае нацяжэнне: З энергетычнага пункту гледжання, ніжэйшае павярхоўнае нацяжэнне спрыяе ўтварэнню пены, але не гарантуе стабільнасці пены. Нізкае павярхоўнае нацяжэнне сведчыць аб меншым перападзе ціску, што прыводзіць да павольнага дрэнажу вадкасці і патаўшчэння вадкай плёнкі, што спрыяе стабільнасці.

② Павярхоўная глейкасць: ключавым фактарам стабільнасці пены з'яўляецца трываласць вадкаснай плёнкі, якая ў першую чаргу вызначаецца трываласцю павярхоўнай адсарбцыйнай плёнкі, вымеранай павярхоўнай глейкасцю. Эксперыментальныя вынікі паказваюць, што растворы з высокай павярхоўнай глейкасцю ствараюць больш трывалую пену дзякуючы ўзмоцненым малекулярным узаемадзеянням у адсарбаванай плёнцы, якія значна павялічваюць трываласць мембраны.

③ Вязкасць раствора: больш высокая глейкасць самой вадкасці запавольвае яе сцёк з мембраны, тым самым падаўжаючы тэрмін службы вадкаснай плёнкі да разрыву, павышаючы стабільнасць пены.

④ «Аднаўляльнае» дзеянне павярхоўнага нацяжэння: павярхоўна-актыўныя рэчывы, адсарбаваныя на мембране, могуць супрацьстаяць пашырэнню або сцісканню паверхні плёнкі; гэта называецца аднаўляльным дзеяннем. Калі павярхоўна-актыўныя рэчывы адсарбуюцца на вадкай плёнцы і пашыраюць яе плошчу паверхні, гэта памяншае канцэнтрацыю павярхоўна-актыўнага рэчыва на паверхні і павялічвае павярхоўнае нацяжэнне; наадварот, сцісканне прыводзіць да павелічэння канцэнтрацыі павярхоўна-актыўнага рэчыва на паверхні і, адпаведна, да памяншэння павярхоўнага нацяжэння.

⑤ Дыфузія газу праз вадкую плёнку: з-за капілярнага ціску ў меншых бурбалках унутраны ціск, як правіла, вышэйшы ў параўнанні з большымі, што прыводзіць да дыфузіі газу з малых бурбалак у большыя, у выніку чаго малыя бурбалкі сціскаюцца, а большыя растуць, што ў канчатковым выніку прыводзіць да калапсу пены. Паслядоўнае нанясенне павярхоўна-актыўных рэчываў стварае аднастайныя, дробна размеркаваныя бурбалкі і перашкаджае ўтварэнню пены. Калі павярхоўна-актыўныя рэчывы шчыльна ўпакаваныя ў вадкай плёнцы, дыфузія газу абцяжарваецца, што павышае стабільнасць пены.

⑥ Уплыў павярхоўнага зарада: Калі вадкая плёнка пены мае аднолькавы зарад, дзве паверхні будуць адштурхоўвацца адна ад адной, прадухіляючы яе разрэджванне або разрыў. Іённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць забяспечваць гэты стабілізуючы эфект. Карацей кажучы, трываласць вадкай плёнкі з'яўляецца вырашальным фактарам, які вызначае стабільнасць пены. Павярхоўна-актыўныя рэчывы, якія дзейнічаюць як пенаўтваральнікі і стабілізатары, павінны ствараць шчыльна ўпакаваныя паверхнева паглынальныя малекулы, бо гэта істотна ўплывае на міжфазнае малекулярнае ўзаемадзеянне, павялічваючы трываласць самой павярхоўнай плёнкі і тым самым прадухіляючы адток вадкасці ад суседняй плёнкі, што робіць стабільнасць пены больш дасягальнай.

(3) Знішчэнне пены

Асноўны прынцып разбурэння пены заключаецца ў змене ўмоў, якія ўтвараюць пену, або ў ліквідацыі стабілізуючых фактараў пены, што прыводзіць да фізічных і хімічных метадаў пенаўтварэння. Фізічнае пенаўтварэнне падтрымлівае хімічны склад пенападобнага раствора, змяняючы пры гэтым такія ўмовы, як знешнія ўздзеянні, змены тэмпературы або ціску, а таксама ультрагукавая апрацоўка — усе яны з'яўляюцца эфектыўнымі метадамі ліквідацыі пены. Хімічнае пенаўтварэнне азначае даданне пэўных рэчываў, якія ўзаемадзейнічаюць з пенаўтваральнікамі, каб знізіць трываласць вадкай плёнкі ўнутры пены, паменшыць стабільнасць пены і дасягнуць пенаўтварэння. Такія рэчывы называюцца пенаўтваральнікамі, большасць з якіх з'яўляюцца павярхоўна-актыўнымі рэчывамі. Пенаўтваральнікі звычайна валодаюць значнай здольнасцю зніжаць павярхоўнае нацяжэнне і могуць лёгка адсарбавацца на паверхнях, пры гэтым узаемадзеянне паміж складовымі малекуламі становіцца слабейшым, ствараючы тым самым свабодна размешчаную малекулярную структуру. Тыпы пенаўтваральнікаў розныя, але ў цэлым яны з'яўляюцца неіённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі, прычым разгалінаваныя спірты, тоўстыя кіслоты, эфіры тоўстых кіслот, поліаміды, фасфаты і сіліконавыя алеі звычайна выкарыстоўваюцца ў якасці выдатных пенаўтваральнікаў.

(4) Пена і ачыстка

Колькасць пены не карэлюе непасрэдна з эфектыўнасцю ачысткі; большая колькасць пены не азначае лепшую ачыстку. Напрыклад, неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць утвараць менш пены, чым мыла, але яны могуць мець лепшыя ачышчальныя здольнасці. Аднак у пэўных умовах пена можа дапамагчы выдаляць бруд; напрыклад, пена ад мыцця посуду дапамагае выводзіць тлушч, а ачыстка дываноў дазваляе пене выдаляць бруд і цвёрдыя забруджванні. Больш за тое, пена можа сігналізаваць аб эфектыўнасці мыйнага сродку; празмерная тлустая тлустасць часта перашкаджае ўтварэнню бурбалак, што прыводзіць альбо да адсутнасці пены, альбо да памяншэння існуючай пены, што сведчыць аб нізкай эфектыўнасці мыйнага сродку. Акрамя таго, пена можа служыць індыкатарам чысціні паласкання, бо ўзровень пены ў вадзе для паласкання часта памяншаецца пры зніжэнні канцэнтрацыі мыйнага сродку.

09 Працэс мыцця

У цэлым, мыццё — гэта працэс выдалення непажаданых кампанентаў з аб'екта, які чысціцца, для дасягнення пэўнай мэты. У агульным сэнсе, мыццё азначае выдаленне бруду з паверхні носьбіта. Падчас мыцця некаторыя хімічныя рэчывы (напрыклад, мыйныя сродкі) аслабляюць або ліквідуюць узаемадзеянне паміж брудам і носьбітам, ператвараючы сувязь паміж брудам і носьбітам у сувязь паміж брудам і мыйным сродкам, што дазваляе іх аддзяліць. Улічваючы, што аб'екты, якія чысцяцца, і бруд, які трэба выдаліць, могуць моцна адрознівацца, мыццё — гэта складаны працэс, які можна спрасціць наступным чынам:

Носьбіт • Бруд + Мыйны сродак = Носьбіт + Бруд • Мыйны сродак. Працэс мыцця можна падзяліць на два этапы:

1. Бруд аддзяляецца ад носьбіта пад дзеяннем мыйнага сродку;

2. Аддзялены бруд рассейваецца і завісае ў асяроддзі. Працэс мыцця з'яўляецца абарачальным, гэта значыць, што рассеяны або завіслы бруд можа зноў асядаць на ачышчаным прадмеце. Такім чынам, эфектыўныя мыйныя сродкі павінны не толькі здольнасць аддзяляць бруд ад носьбіта, але і рассейваць і завісаць бруд, перашкаджаючы яго паўторнаму асяданню.

(1) Тыпы бруду

Нават адзін прадмет можа назапашваць бруд рознага тыпу, складу і колькасці ў залежнасці ад кантэксту яго выкарыстання. Тлусты бруд складаецца ў асноўным з розных жывёльных і раслінных алеяў і мінеральных алеяў (напрыклад, сырой нафты, мазуту, каменнавугальнай смалы і г.д.); цвёрды бруд уключае часціцы, такія як сажа, пыл, іржа і сажа. Што тычыцца бруду ад адзення, ён можа паходзіць ад чалавечых вылучэнняў, такіх як пот, скурнае сала і кроў; плям ад ежы, такіх як плямы ад садавіны або алею і прыпраў; рэшткаў касметыкі, такой як памада і лак для пазногцяў; атмасферных забруджвальнікаў, такіх як дым, пыл і глеба; і дадатковых плям, такіх як чарніла, чай і фарба. Гэты тып бруду ў цэлым можна падзяліць на цвёрды, вадкі і спецыяльныя тыпы.

① Цвёрды бруд: Звычайнымі прыкладамі з'яўляюцца часціцы сажы, бруду і пылу, большасць з якіх маюць зарады — часта адмоўна зараджаныя — якія лёгка прыліпаюць да валакністых матэрыялаў. Цвёрды бруд звычайна менш раствараецца ў вадзе, але можа быць дыспергаваны і суспендаваны ў мыйных сродках. Часціцы памерам менш за 0,1 мкм могуць быць асабліва складанымі для выдалення.

② Вадкі бруд: Да яго адносяцца алейныя рэчывы, якія раствараюцца ў алеі, у тым ліку жывёльныя алеі, тоўстыя кіслоты, тоўстыя спірты, мінеральныя алеі і іх аксіды. У той час як жывёльныя і раслінныя алеі і тоўстыя кіслоты могуць рэагаваць са шчолачамі, утвараючы мыла, тоўстыя спірты і мінеральныя алеі не падвяргаюцца амыленню, але могуць растварацца ў спіртах, эфірах і арганічных вуглевадародах, а таксама могуць эмульгавацца і дыспергавацца растворамі мыйных сродкаў. Вадкі алейны бруд звычайна трывала прыліпае да валакністых матэрыялаў дзякуючы моцнаму ўзаемадзеянню.

③ Спецыяльны бруд: Да гэтай катэгорыі адносяцца бялкі, крухмал, кроў і чалавечыя вылучэнні, такія як пот і мача, а таксама фруктовыя і чайныя сокі. Гэтыя матэрыялы часта трывала звязваюцца з валокнамі праз хімічнае ўзаемадзеянне, што ўскладняе іх выдаленне. Розныя тыпы бруду рэдка існуюць асобна, хутчэй яны змешваюцца і прыліпаюць да паверхняў. Часта пад уздзеяннем знешніх фактараў бруд можа акісляцца, раскладацца або гніць, ствараючы новыя формы бруду.

(2) Прыліпанне бруду

Бруд прыліпае да такіх матэрыялаў, як адзенне і скура, з-за пэўных узаемадзеянняў паміж прадметам і брудам. Сіла счаплення паміж брудам і прадметам можа ўзнікаць у выніку фізічнай або хімічнай адгезіі.

① Фізічная адгезія: Адгезія бруду, напрыклад, сажы, пылу і бруду, у асноўным звязана са слабымі фізічнымі ўзаемадзеяннямі. Як правіла, гэтыя тыпы бруду можна адносна лёгка выдаліць з-за іх слабейшай адгезіі, якая ў асноўным узнікае з-за механічных або электрастатычных сіл.

A: Механічная адгезія**: Звычайна гэта адносіцца да цвёрдых забруджванняў, такіх як пыл або пясок, якія прыліпаюць механічнымі сродкамі і адносна лёгка выдаляюцца, хоць меншыя часціцы памерам менш за 0,1 мкм даволі цяжка выдаліць.

B: Электрастатычная адгезія**: Гэта звязана з узаемадзеяннем зараджаных часціц бруду з процілегла зараджанымі матэрыяламі; звычайна валакністыя матэрыялы маюць адмоўны зарад, што дазваляе ім прыцягваць станоўча зараджаныя рэчывы, такія як некаторыя солі. Некаторыя адмоўна зараджаныя часціцы ўсё яшчэ могуць назапашвацца на гэтых валокнах праз іённыя масткі, утвораныя станоўчымі іонамі ў растворы.

② Хімічная адгезія: гэта азначае прыліпанне бруду да аб'екта праз хімічныя сувязі. Напрыклад, палярны цвёрды бруд або матэрыялы, такія як іржа, маюць тэндэнцыю трывала прыліпаць дзякуючы хімічным сувязям, якія ўтвараюцца з функцыянальнымі групамі, такімі як карбаксільныя, гідраксільныя або амінагрупы, якія прысутнічаюць у валакністых матэрыялах. Гэтыя сувязі ствараюць больш моцныя ўзаемадзеянні, што ўскладняе выдаленне такога бруду; для эфектыўнай ачысткі можа спатрэбіцца спецыяльная апрацоўка. Ступень прыліпання бруду залежыць як ад уласцівасцей самога бруду, так і ад уласцівасцей паверхні, да якой ён прыліпае.

(3) Механізмы выдалення бруду

Мэта мыцця — выдаленне бруду. Гэта прадугледжвае выкарыстанне розных фізічных і хімічных дзеянняў мыйных сродкаў для аслаблення або ліквідацыі счаплення паміж брудам і мытымі рэчамі, што дапамагае механічным сілам (напрыклад, ручному чышчэнню, перамешванню ў пральнай машыне або ўздзеянню вады), што ў канчатковым выніку прыводзіць да аддзялення бруду.

① Механізм выдалення вадкага бруду

A: Вільготнасць: Большая частка вадкага бруду мае тлустую кансістэнцыю і мае тэндэнцыю змочваць розныя валакністыя прадметы, утвараючы тлустую плёнку на іх паверхні. Першы крок у мыцці — гэта дзеянне мыйнага сродку, якое выклікае змочванне паверхні.
B: Механізм скручвання для выдалення алею: Другі этап выдалення вадкага бруду адбываецца з дапамогай працэсу скручвання. Вадкі бруд, які распаўсюджваецца ў выглядзе плёнкі па паверхні, паступова скручваецца ў кроплі з-за пераважнага змочвання валакністай паверхні прамыўной вадкасцю, і ў рэшце рэшт замяняецца прамыўной вадкасцю.

② Механізм выдалення цвёрдых забруджванняў

У адрозненне ад вадкага бруду, выдаленне цвёрдага бруду залежыць ад здольнасці мыйнай вадкасці змочваць як часцінкі бруду, так і паверхню матэрыялу-носьбіта. Адсорбцыя павярхоўна-актыўных рэчываў на паверхнях цвёрдага бруду і носьбіта памяншае сілы іх узаемадзеяння, тым самым зніжаючы трываласць адгезіі часціц бруду, што палягчае іх выдаленне. Акрамя таго, павярхоўна-актыўныя рэчывы, асабліва іённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы, могуць павялічваць электрычны патэнцыял цвёрдага бруду і паверхневага матэрыялу, спрыяючы далейшаму выдаленню.

Неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы, як правіла, адсарбуюцца на звычайна зараджаных цвёрдых паверхнях і могуць утвараць значны адсарбаваны пласт, што прыводзіць да зніжэння перамяшчэння бруду. Аднак катыённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць зніжаць электрычны патэнцыял бруду і паверхні носьбіта, што прыводзіць да зніжэння адштурхвання і абцяжарвае выдаленне бруду.

③ Выдаленне спецыяльнага бруду

Звычайныя мыйныя сродкі могуць мець праблемы з устойлівымі плямамі ад бялкоў, крухмалу, крыві і біялагічных вылучэнняў. Ферменты, такія як пратэаза, могуць эфектыўна выдаляць бялковыя плямы, расшчапляючы бялкі на растваральныя амінакіслоты або пептыды. Падобным чынам, крухмалы могуць раскладацца да цукроў амілазай. Ліпазы могуць дапамагчы раскласці прымешкі трыацылгліцэрыну, якія часта цяжка выдаліць звычайнымі спосабамі. Плямы ад фруктовых сокаў, гарбаты або чарнілаў часам патрабуюць акісляльнікаў або аднаўляльнікаў, якія рэагуюць з каляровымі групамі, каб раскласці іх на больш водарастваральныя фрагменты.

(4) Механізм хімчысткі

Вышэйзгаданыя пункты тычацца ў першую чаргу мыцця ў вадзе. Аднак з-за разнастайнасці тканін некаторыя матэрыялы могуць дрэнна рэагаваць на мыццё ў вадзе, што прыводзіць да дэфармацыі, выцвітання колеру і г.д. Многія натуральныя валокны пашыраюцца пры намаканні і лёгка сціскаюцца, што прыводзіць да непажаданых структурных змен. Такім чынам, для гэтых тэкстыльных вырабаў часцей за ўсё пераважней хімчыстка, звычайна з выкарыстаннем арганічных растваральнікаў.

Хімчыстка больш мяккая ў параўнанні з вільготнай мыццём, бо яна мінімізуе механічнае ўздзеянне, якое можа пашкодзіць вопратку. Для эфектыўнага выдалення бруду ў хімчыстцы бруд падзяляецца на тры асноўныя тыпы:

① Брудзі, растваральныя ў алеі: сюды ўваходзяць алеі і тлушчы, якія лёгка раствараюцца ў растваральніках для хімчысткі.

② Вадарастваральны бруд: гэты тып можа растварацца ў вадзе, але не ў растваральніках для хімчысткі, у тым ліку ў неарганічныя солі, крухмалы і бялкі, якія могуць крышталізавацца пасля выпарэння вады.

③ Бруд, які не раствараецца ні ў алеі, ні ў вадзе: сюды ўваходзяць такія рэчывы, як сажа і металічныя сілікаты, якія не раствараюцца ні ў адным з гэтых асяроддзяў.

Кожны тып бруду патрабуе розных стратэгій для эфектыўнага выдалення падчас хімчысткі. Алейрастваральны бруд метадалагічна выдаляецца з дапамогай арганічных растваральнікаў з-за іх выдатнай растваральнасці ў непалярных растваральніках. Для водарастваральных плям у сродку для хімчысткі павінна прысутнічаць дастатковая колькасць вады, паколькі вада мае вырашальнае значэнне для эфектыўнага выдалення бруду. На жаль, паколькі вада мае мінімальную растваральнасць у сродках для хімчысткі, часта дадаюць павярхоўна-актыўныя рэчывы, каб дапамагчы ўключыць ваду.

Павярхоўна-актыўныя рэчывы павялічваюць здольнасць мыйнага сродку ўтрымліваць ваду і дапамагаюць забяспечыць растварэнне водарастваральных прымешак у міцэлах. Акрамя таго, павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць перашкаджаць утварэнню новых адкладаў бруду пасля мыцця, павышаючы эфектыўнасць мыцця. Невялікае даданне вады неабходна для выдалення гэтых прымешак, але празмерная колькасць можа прывесці да дэфармацыі тканіны, таму патрабуецца збалансаванае ўтрыманне вады ў растворах для хімчысткі.

(5) Фактары, якія ўплываюць на дзеянне мыцця

Адсорбцыя павярхоўна-актыўных рэчываў на паверхнях падзелу фаз і выніковае зніжэнне міжфазнага нацяжэння маюць вырашальнае значэнне для выдалення вадкага або цвёрдага бруду. Аднак мыццё па сваёй сутнасці з'яўляецца складаным працэсам, на які ўплываюць шматлікія фактары, нават у залежнасці ад падобных тыпаў мыйных сродкаў. Да гэтых фактараў адносяцца канцэнтрацыя мыйнага сродку, тэмпература, уласцівасці бруду, тыпы валокнаў і структура тканіны.

① Канцэнтрацыя павярхоўна-актыўных рэчываў: Міцэлы, утвораныя павярхоўна-актыўнымі рэчывамі, адыгрываюць ключавую ролю ў мыцці. Эфектыўнасць мыцця рэзка ўзрастае, калі канцэнтрацыя перавышае крытычную канцэнтрацыю міцэл (ККМ), таму для эфектыўнага мыцця мыйныя сродкі варта выкарыстоўваць у канцэнтрацыях, вышэйшых за ККМ. Аднак канцэнтрацыі мыйных сродкаў вышэй за ККМ даюць памяншэнне эфектыўнасці, што робіць залішнюю канцэнтрацыю непатрэбнай.

② Уплыў тэмпературы: Тэмпература аказвае істотны ўплыў на эфектыўнасць ачысткі. Як правіла, больш высокая тэмпература спрыяе выдаленню бруду; аднак празмернае нагрэў можа мець неспрыяльныя наступствы. Павышэнне тэмпературы, як правіла, спрыяе рассейванню бруду, а таксама можа прывесці да больш лёгкага эмульгавання тлустага бруду. Аднак у шчыльна тканых тканінах павышэнне тэмпературы, якое прыводзіць да набракання валокнаў, можа міжволі знізіць эфектыўнасць выдалення.

Ваганні тэмпературы таксама ўплываюць на растваральнасць павярхоўна-актыўных рэчываў, КМЦ і колькасць міцэл, тым самым уплываючы на ​​эфектыўнасць ачысткі. Для многіх доўгаланцуговых павярхоўна-актыўных рэчываў больш нізкія тэмпературы зніжаюць растваральнасць, часам ніжэй за іх уласную КМЦ; таму для аптымальнага функцыянавання можа спатрэбіцца адпаведны нагрэў. Уплыў тэмпературы на КМЦ і міцэлы адрозніваецца для іённых і неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў: павышэнне тэмпературы звычайна павышае КМЦ іённых павярхоўна-актыўных рэчываў, што патрабуе карэкціроўкі канцэнтрацыі.

③ Пена: Існуе распаўсюджанае памылковае меркаванне, якое звязвае здольнасць да пенаўтварэння з эфектыўнасцю мыцця — большая колькасць пены не азначае лепшую мыццё. Эмпірычныя дадзеныя сведчаць аб тым, што мыйныя сродкі з нізкім узроўнем пенаўтварэння могуць быць аднолькава эфектыўнымі. Аднак пена можа спрыяць выдаленню бруду ў пэўных выпадках, напрыклад, пры мыцці посуду, дзе пена дапамагае выцясняць тлушч, або пры чыстцы дываноў, дзе яна падымае бруд. Больш за тое, наяўнасць пены можа сведчыць аб тым, ці працуюць мыйныя сродкі; лішак тлушчу можа перашкаджаць утварэнню пены, а змяншэнне колькасці пены сведчыць аб зніжэнні канцэнтрацыі мыйнага сродку.

④ Тып валакна і ўласцівасці тэкстылю: Акрамя хімічнай структуры, знешні выгляд і арганізацыя валокнаў уплываюць на складанасць счаплення і выдалення бруду. Валакны з шурпатай або плоскай структурай, такія як воўна або бавоўна, схільныя лягчэй улоўліваць бруд, чым гладкія валокны. Густатканыя тканіны могуць спачатку супраціўляцца назапашванню бруду, але могуць перашкаджаць эфектыўнаму мыццю з-за абмежаванага доступу да затрыманага бруду.

⑤ Цвёрдасць вады: Канцэнтрацыі Ca²⁺, Mg²⁺ і іншых металічных іёнаў істотна ўплываюць на вынікі мыцця, асабліва аніённых павярхоўна-актыўных рэчываў, якія могуць утвараць нерастваральныя солі, што зніжаюць эфектыўнасць мыцця. У цвёрдай вадзе нават пры дастатковай канцэнтрацыі павярхоўна-актыўных рэчываў эфектыўнасць мыцця ніжэйшая за дыстыляваную ваду. Для аптымальнай прадукцыйнасці павярхоўна-актыўных рэчываў канцэнтрацыю Ca²⁺ неабходна мінімізаваць да ўзроўню ніжэй за 1×10⁻⁶ моль/л (CaCO₃ ніжэй за 0,1 мг/л), што часта патрабуе ўключэння ў склад мыйных сродкаў рэчываў для змякчэння вады.