berita

Produk utama kami: silikon amino, silikon blok, silikon hidrofilik, semua emulsi silikon mereka, membasahi pemancaran fastness, penghalau air (fluorine percuma, karbon 6, karbon 8), bahan kimia pembasuhan demin (abs, enzim, pelindung spandex, 60.

9 hubungan utama antara kilang surfaktan dan pencelupan

01 Ketegangan permukaan

Daya yang bertindak untuk mengontrak permukaan cecair per unit panjang dipanggil ketegangan permukaan, diukur dalam n · m⁻¹.

02 Aktiviti permukaan dan surfaktan

Harta yang mengurangkan ketegangan permukaan pelarut dipanggil aktiviti permukaan, dan bahan yang memiliki harta ini dirujuk sebagai bahan aktif permukaan. Surfaktan adalah bahan aktif permukaan yang boleh membentuk agregat dalam larutan akueus, seperti micelles, dan mempamerkan aktiviti permukaan yang tinggi bersama-sama dengan fungsi seperti pembasahan, pengemulsi, berbuih, dan mencuci.

03 Ciri -ciri Struktur Molekul Surfaktan

Surfaktan adalah sebatian organik dengan struktur dan sifat khas; Mereka dapat mengubah ketegangan antara muka antara dua fasa atau ketegangan permukaan cecair (biasanya air), mempamerkan sifat -sifat seperti pembasahan, berbuih, pengemulsi, dan mencuci. Secara struktural, surfaktan berkongsi ciri umum yang mengandungi dua jenis kumpulan dalam molekul mereka: Satu hujung mempunyai kumpulan bukan polar rantaian panjang yang larut dalam minyak tetapi tidak larut dalam air, yang dikenali sebagai kumpulan hidrofobik. Kumpulan hidrofobik ini biasanya hidrokarbon rantaian panjang, walaupun kadang-kadang boleh terdiri daripada fluorida organik, silikon organik, fosfin organik, atau rantai organotin. Hujung yang lain mempunyai kumpulan larut air, yang dikenali sebagai kumpulan hidrofilik. Kumpulan hidrofilik mesti mempunyai hidrofilik yang mencukupi untuk memastikan bahawa keseluruhan surfaktan dapat membubarkan air dan memiliki kelarutan yang diperlukan. Kerana surfaktan mengandungi kedua -dua kumpulan hidrofilik dan hidrofobik, mereka boleh membubarkan sekurang -kurangnya satu fasa medium cecair. Sifat surfaktan dwi ini dirujuk sebagai amphiphilicity.

04 jenis surfaktan

Surfaktan adalah molekul amphipilik dengan kedua -dua kumpulan hidrofobik dan hidrofilik. Kumpulan hidrofobik umumnya terdiri daripada hidrokarbon rantaian panjang, seperti alkana rantaian lurus (C8-C20), alkana bercabang (C8-C20), atau alkilbenzenes (nombor alkil karbon nombor 8-16). Perbezaan dalam kumpulan hidrofobik terutamanya timbul daripada variasi struktur dalam rantai karbon. Walau bagaimanapun, kepelbagaian kumpulan hidrofilik jauh lebih besar, oleh itu sifat surfaktan dikaitkan bukan sahaja kepada saiz dan bentuk kumpulan hidrofobik tetapi juga sebahagian besarnya kepada kumpulan hidrofilik. Surfaktan boleh diklasifikasikan berdasarkan struktur kumpulan hidrofilik, terutamanya mengikut sama ada ionik, membahagikannya ke dalam jenis surfaktan anionik, kationik, nonionik, zwitterionik, dan lain -lain.

05 sifat penyelesaian surfaktan

①adsorption di antara muka

Molekul surfaktan mengandungi kedua -dua kumpulan hidrofilik dan hidrofobik. Air, menjadi cecair kutub yang kuat, apabila surfaktan membubarkannya, mengikuti prinsip "polaritas yang sama menarik satu sama lain, polariti yang berbeza menangkis satu sama lain." Kumpulan hidrofiliknya berinteraksi dengan air, menjadikannya larut, sementara kumpulan hidrofobiknya menangkis dari air dan keluar dari fasa air, mengakibatkan molekul surfaktan (atau ion) yang menyerap pada lapisan interfacial, dengan itu mengurangkan ketegangan interfacial antara kedua -dua fasa. Lebih banyak molekul surfaktan (atau ion) yang diserap di antara muka, semakin besar pengurangan ketegangan interfacial.

② Sifat filem yang terserap

Tekanan permukaan filem terserap: surfaktan membentuk filem terserap di antara muka gas-cecair. Sebagai contoh, meletakkan pelarut gelongsor tanpa geseran di antara muka cecair akan menghasilkan tekanan terhadap apungan apabila filem itu ditolak di sepanjang permukaan cecair. Tekanan ini dipanggil tekanan permukaan.

Kelikatan permukaan: Seperti tekanan permukaan, kelikatan permukaan adalah harta yang dipamerkan oleh filem molekul yang tidak larut. Dengan menggantung cincin platinum pada dawai logam halus supaya ia menyentuh permukaan air dalam tangki, berputar cincin platinum menunjukkan rintangan kerana kelikatan air. Pereputan dalam amplitud yang diperhatikan dapat mengukur kelikatan permukaan; Perbezaan kadar kerosakan antara air tulen dan yang mengandungi filem permukaan memberikan kelikatan filem permukaan. Kelikatan permukaan berkait rapat dengan ketegasan filem; Oleh kerana filem -filem yang terserap mempunyai tekanan permukaan dan kelikatan, mereka semestinya mengandungi keanjalan. Semakin besar tekanan permukaan dan kelikatan filem yang terserap, semakin besar modulus elastiknya.

③ pembentukan micelle

Tingkah laku surfaktan dalam penyelesaian cair mematuhi norma penyelesaian yang ideal. Jumlah surfaktan yang terserap pada permukaan penyelesaian meningkat apabila kepekatan penyelesaian meningkat sehingga kepekatan tertentu dicapai, selepas itu penjerapan tidak meningkat lagi. Molekul surfaktan yang berlebihan pada ketika ini disebarkan secara rawak atau wujud dengan cara yang berpola. Kedua -dua bukti praktikal dan teoritis menunjukkan bahawa mereka membentuk agregat dalam penyelesaian, yang disebut micelles. Kepekatan minimum di mana surfaktan mula membentuk micelles dipanggil kepekatan micelle kritikal (CMC).

06 Nilai keseimbangan hidrofilik-lipophilic (HLB)

HLB, pendek untuk keseimbangan hidrofil-lipophile, menunjukkan keseimbangan antara kumpulan hidrofilik dan lipophilic dalam surfaktan. Nilai HLB yang lebih tinggi mencadangkan hidrofiliti yang kuat dan lipophilicity yang lemah, sementara sebaliknya adalah benar untuk nilai HLB yang rendah.

① Spesifikasi nilai HLB **:Nilai HLB adalah relatif; Oleh itu, untuk menubuhkan nilai HLB, standard bagi bahan bukan hidrofilik, seperti parafin, ditetapkan pada HLB = 0, sedangkan natrium dodecil sulfat dengan kelarutan air yang kuat diberikan HLB = 40. Oleh itu, titik infleksi antara lipophilicity dan hidrofilik adalah sekitar 10. Potensi penggunaan surfaktan boleh disimpulkan dari nilai HLB mereka.

HLB

Aplikasi

HLB

Aplikasi

1.5 ~ 3

W/o jenis ejen defoaming

8 ~ 18

O/w type emulsifiers

3.5 ~ 6

W/o jenis pengemulsi

13 ~ 15

Detergen

7 ~ 9

Ejen pembasahan

15 ~ 18

Solubilizers

Menurut meja, surfaktan yang sesuai untuk digunakan sebagai pengemulsi minyak dalam air mempunyai nilai HLB sebanyak 3.5 hingga 6, manakala mereka untuk pengemulsi air dalam minyak jatuh antara 8 hingga 18.

② Penentuan nilai HLB (ditinggalkan).

07 Pengemulsian dan solubilisasi

Emulsi adalah sistem yang terbentuk apabila satu cecair yang tidak dapat disebarkan di dalam bentuk zarah halus (titisan atau kristal cecair). Pengemulsi, yang merupakan sejenis surfaktan, adalah penting untuk menstabilkan sistem termodinamik ini dengan mengurangkan tenaga interfacial. Fasa yang ada dalam bentuk titisan dalam emulsi dipanggil fasa tersebar (atau fasa dalaman), manakala fasa membentuk lapisan berterusan dipanggil medium penyebaran (atau fasa luaran).

① pengemulsi dan emulsi

Emulsi biasa sering terdiri daripada satu fasa sebagai larutan air atau berair, dan yang lain sebagai bahan organik, seperti minyak atau lilin. Bergantung pada penyebarannya, emulsi boleh diklasifikasikan sebagai air-dalam-minyak (w/o) di mana minyak tersebar di dalam air, atau minyak dalam air (o/w) di mana air tersebar dalam minyak. Selain itu, emulsi kompleks seperti w/o/w atau o/w/o boleh wujud. Pengemulsi menstabilkan emulsi dengan menurunkan ketegangan interfacial dan membentuk membran monomolekul. Pengemulsi mesti menyerap atau mengumpul di antara muka untuk menurunkan ketegangan interfacial dan memberikan caj kepada titisan, menghasilkan penolakan elektrostatik, atau membentuk filem perlindungan kelikatan tinggi di sekitar zarah. Oleh itu, bahan yang digunakan sebagai pengemulsi mesti mempunyai kumpulan amphiphilic, yang surfaktan dapat disediakan.

② Kaedah penyediaan emulsi dan faktor yang mempengaruhi kestabilan

Terdapat dua kaedah utama untuk menyediakan emulsi: kaedah mekanikal menyebarkan cecair ke dalam zarah -zarah kecil dalam cecair lain, sementara kaedah kedua melibatkan pembubaran cecair dalam bentuk molekul yang lain dan menyebabkan mereka agregat dengan sewajarnya. Kestabilan emulsi merujuk kepada keupayaannya untuk menahan agregasi zarah yang membawa kepada pemisahan fasa. Emulsi adalah sistem termodinamik yang tidak stabil dengan tenaga bebas yang lebih tinggi, oleh itu kestabilan mereka mencerminkan masa yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan, iaitu masa yang diperlukan untuk cecair untuk memisahkan dari emulsi. Apabila alkohol lemak, asid lemak, dan amina berlemak hadir dalam filem interfacial, kekuatan membran meningkat dengan ketara kerana molekul organik kutub membentuk kompleks dalam lapisan terserap, menguatkan membran interfacial.

Pengemulsi yang terdiri daripada dua atau lebih surfaktan dipanggil pengemulsi campuran. Pengemulsi bercampur adsorb pada antara muka minyak air, dan interaksi molekul dapat membentuk kompleks yang jauh lebih rendah ketegangan interfacial, meningkatkan jumlah penyerap dan membentuk lebih padat, membran interfacial yang lebih kuat.

Titisan elektrik dikenakan terutamanya mempengaruhi kestabilan emulsi. Dalam emulsi yang stabil, titisan biasanya membawa caj elektrik. Apabila pengemulsi ionik digunakan, hujung hidrofobik surfaktan ionik dimasukkan ke dalam fasa minyak, manakala hujung hidrofilik kekal dalam fasa air, menyampaikan caj kepada titisan. Seperti caj antara titisan menyebabkan penolakan dan mencegah penggabungan, yang meningkatkan kestabilan. Oleh itu, semakin besar kepekatan ion pengemulsi yang terserap pada titisan, semakin besar pertuduhan mereka dan semakin tinggi kestabilan emulsi.

Kelikatan medium penyebaran juga mempengaruhi kestabilan emulsi. Secara amnya, medium kelikatan yang lebih tinggi meningkatkan kestabilan kerana mereka lebih kuat menghalang gerakan titisan Brownian, melambatkan kemungkinan perlanggaran. Bahan-bahan berat molekul tinggi yang larut dalam emulsi dapat meningkatkan kelikatan dan kestabilan sederhana. Di samping itu, bahan berat molekul tinggi boleh membentuk membran interfacial yang mantap, seterusnya menstabilkan emulsi. Dalam sesetengah kes, menambah serbuk pepejal juga boleh menstabilkan emulsi. Jika zarah pepejal dibasuh sepenuhnya oleh air dan boleh dibasuh oleh minyak, mereka akan dikekalkan di antara muka minyak air. Serbuk pepejal menstabilkan emulsi dengan meningkatkan filem ketika mereka kelompok di antara muka, seperti surfaktan terserap.

Surfaktan dapat meningkatkan kelarutan sebatian organik yang tidak larut atau sedikit larut dalam air selepas micelles telah terbentuk dalam larutan. Pada masa ini, penyelesaiannya kelihatan jelas, dan keupayaan ini disebut solubilisasi. Surfaktan yang boleh menggalakkan solubilisasi dipanggil solubilizers, manakala sebatian organik yang solubilized dirujuk sebagai solubilates.

08 FOAM

Buih memainkan peranan penting dalam membasuh proses. Buih merujuk kepada sistem penyebaran gas yang tersebar dalam cecair atau pepejal, dengan gas sebagai fasa tersebar dan cecair atau pepejal sebagai medium penyebaran, yang dikenali sebagai buih cecair atau buih pepejal, seperti plastik buih, kaca buih, dan konkrit buih.

(1) Pembentukan buih

Istilah buih merujuk kepada koleksi gelembung udara yang dipisahkan oleh filem cecair. Oleh kerana perbezaan ketumpatan yang besar antara gas (fasa tersebar) dan cecair (medium penyebaran), dan kelikatan rendah cecair, gelembung gas dengan cepat naik ke permukaan. Pembentukan buih melibatkan menggabungkan sejumlah besar gas ke dalam cecair; Gelembung kemudian cepat kembali ke permukaan, mewujudkan agregat gelembung udara yang dipisahkan oleh filem cecair minimum. Buih mempunyai dua ciri morfologi yang tersendiri: pertama, gelembung gas sering menganggap bentuk polyhedral kerana filem cecair nipis di persimpangan gelembung cenderung menjadi lebih nipis, akhirnya menyebabkan pecah gelembung. Kedua, cecair tulen tidak boleh membentuk busa yang stabil; Sekurang -kurangnya dua komponen mesti hadir untuk membuat buih. Penyelesaian surfaktan adalah sistem pembentukan buih biasa yang kapasiti berbuih dikaitkan dengan sifatnya yang lain. Surfaktan dengan keupayaan berbuih yang baik dipanggil ejen berbuih. Walaupun agen berbuih mempamerkan keupayaan berbuih yang baik, buih yang mereka hasilkan mungkin tidak bertahan lama, yang bermaksud kestabilan mereka tidak dijamin. Untuk meningkatkan kestabilan buih, bahan yang meningkatkan kestabilan boleh ditambah; Ini disebut penstabil, dengan penstabil biasa termasuk lauryl diethanolamine dan oksida dodecyl dimetil amina.

(2) Kestabilan buih

Buih adalah sistem termodinamik yang tidak stabil; Kemajuan semulajadi membawa kepada pecah, dengan itu mengurangkan kawasan permukaan cecair keseluruhan dan mengurangkan tenaga bebas. Proses defoaming melibatkan penipisan secara beransur -ansur filem cecair yang memisahkan gas sehingga pecah berlaku. Tahap kestabilan buih terutamanya dipengaruhi oleh kadar saliran cecair dan kekuatan filem cecair. Faktor berpengaruh termasuk:

① Ketegangan permukaan: Dari perspektif yang bertenaga, ketegangan permukaan yang lebih rendah nikmat pembentukan buih tetapi tidak menjamin kestabilan buih. Ketegangan permukaan yang rendah menunjukkan perbezaan tekanan yang lebih kecil, yang membawa kepada saliran cecair yang lebih perlahan dan penebalan filem cecair, yang kedua -duanya memihak kestabilan.

② Kelikatan Permukaan: Faktor utama dalam kestabilan buih adalah kekuatan filem cecair, terutamanya ditentukan oleh keteguhan filem penjerapan permukaan, yang diukur oleh kelikatan permukaan. Hasil eksperimen menunjukkan bahawa penyelesaian dengan kelikatan permukaan yang tinggi menghasilkan busa yang lebih tahan lama disebabkan oleh interaksi molekul yang dipertingkatkan dalam filem yang terserap yang meningkatkan kekuatan membran dengan ketara.

③ Kelikatan Penyelesaian: Kelikatan yang lebih tinggi dalam cecair itu sendiri melambatkan saliran cecair dari membran, dengan itu memanjangkan hayat filem cecair sebelum pecah, meningkatkan kestabilan buih.

④ Tindakan "Pembaikan" ketegangan permukaan: Surfactants yang terserap ke membran boleh mengatasi pengembangan atau penguncupan permukaan filem; Ini dipanggil tindakan pembaikan. Apabila surfaktan menyerap ke filem cecair dan mengembangkan kawasan permukaannya, ini mengurangkan kepekatan surfaktan di permukaan dan meningkatkan ketegangan permukaan; Sebaliknya, penguncupan membawa kepada peningkatan kepekatan surfaktan di permukaan dan seterusnya mengurangkan ketegangan permukaan.

⑤ Penyebaran gas melalui filem cecair: Oleh kerana tekanan kapilari, gelembung yang lebih kecil cenderung mempunyai tekanan dalaman yang lebih tinggi berbanding gelembung yang lebih besar, yang membawa kepada penyebaran gas dari gelembung kecil ke dalam yang lebih besar, menyebabkan gelembung kecil mengecut dan yang lebih besar tumbuh, akhirnya mengakibatkan keruntuhan busa. Penggunaan surfaktan yang konsisten mencipta gelembung seragam, halus yang diedarkan dan menghalang defoaming. Dengan surfaktan yang dikemas dengan ketat pada filem cair, penyebaran gas dihalang, dengan itu meningkatkan kestabilan buih.

⑥ Kesan caj permukaan: Jika filem cecair buih membawa caj yang sama, kedua -dua permukaan akan menangkis satu sama lain, menghalang filem dari penipisan atau dipecahkan. Surfaktan ionik dapat memberikan kesan penstabilan ini. Ringkasnya, kekuatan filem cecair adalah faktor penting yang menentukan kestabilan buih. Surfaktan yang bertindak sebagai agen berbuih dan penstabil mesti membuat molekul yang diserap permukaan yang rapat, kerana ini memberi kesan yang ketara kepada interaksi molekul interfacial, meningkatkan kekuatan filem permukaan itu sendiri dan dengan itu mencegah cecair dari mengalir dari filem jiran, menjadikan kestabilan busa lebih sesuai.

(3) pemusnahan busa

Prinsip asas pemusnahan buih melibatkan mengubah keadaan yang menghasilkan buih atau menghapuskan faktor penstabilan busa, yang membawa kepada kaedah fizikal dan kimia. Defoaming fizikal mengekalkan komposisi kimia larutan berbuih sambil mengubah keadaan seperti gangguan luaran, suhu, atau perubahan tekanan, serta rawatan ultrasonik, semua kaedah yang berkesan untuk menghapuskan busa. Defoaming kimia merujuk kepada penambahan bahan -bahan tertentu yang berinteraksi dengan ejen -ejen berbuih untuk mengurangkan kekuatan filem cecair dalam buih, mengurangkan kestabilan buih dan mencapai defoaming. Bahan -bahan sedemikian dipanggil defoamers, yang kebanyakannya adalah surfaktan. Defoamers biasanya mempunyai keupayaan yang ketara untuk mengurangkan ketegangan permukaan dan mudah diserap ke permukaan, dengan interaksi yang lebih lemah di kalangan molekul konstituen, dengan itu mewujudkan struktur molekul yang longgar. Jenis defoamer berbeza -beza, tetapi mereka biasanya surfaktan nonionik, dengan alkohol bercabang, asid lemak, ester asid lemak, poliamida, fosfat, dan minyak silikon yang biasa digunakan sebagai defoamers yang sangat baik.

(4) buih dan pembersihan

Jumlah buih tidak berkaitan secara langsung dengan keberkesanan pembersihan; Lebih banyak buih tidak bermakna pembersihan yang lebih baik. Sebagai contoh, surfaktan nonionik boleh menghasilkan kurang buih daripada sabun, tetapi mereka mungkin mempunyai keupayaan pembersihan yang unggul. Walau bagaimanapun, dalam keadaan tertentu, buih dapat membantu penyingkiran kotoran; Sebagai contoh, buih dari mencuci pinggan membantu dalam membawa gris, sementara pembersihan permaidani membolehkan buih untuk mengeluarkan kotoran dan bahan cemar pepejal. Selain itu, buih boleh menandakan keberkesanan detergen; Greas lemak yang berlebihan sering menghalang pembentukan gelembung, menyebabkan kekurangan busa atau mengurangkan busa sedia ada, yang menunjukkan keberkesanan detergen yang rendah. Di samping itu, buih boleh berfungsi sebagai penunjuk kebersihan membilas, kerana paras buih dalam air bilas sering berkurangan dengan kepekatan detergen yang lebih rendah.

09 Proses mencuci

Secara umum, mencuci adalah proses menghilangkan komponen yang tidak diingini dari objek yang dibersihkan untuk mencapai tujuan tertentu. Secara umum, basuh merujuk kepada penyingkiran kotoran dari permukaan pembawa. Semasa mencuci, bahan kimia tertentu (seperti detergen) bertindak melemahkan atau menghapuskan interaksi antara kotoran dan pembawa, mengubah ikatan antara kotoran dan pembawa ke dalam ikatan antara kotoran dan detergen, yang membolehkan pemisahan mereka. Memandangkan objek yang akan dibersihkan dan kotoran yang perlu dikeluarkan boleh berbeza -beza, mencuci adalah proses yang rumit, yang dapat dipermudahkan ke dalam hubungan berikut:

Pembawa • kotoran + detergen = pembawa + kotoran • Detergen. Proses basuh secara amnya boleh dibahagikan kepada dua peringkat:

1. Kotoran dipisahkan dari pembawa di bawah tindakan detergen;

2. Kotoran yang dipisahkan disebarkan dan digantung dalam medium. Proses pembersihan boleh diterbalikkan, yang bermaksud kotoran yang tersebar atau digantung berpotensi dapat menembusi semula item yang dibersihkan. Oleh itu, detergen yang berkesan bukan sahaja memerlukan keupayaan untuk melepaskan kotoran dari pembawa tetapi juga untuk menyebarkan dan menggantung kotoran, menghalangnya daripada menempatkan semula.

(1) jenis kotoran

Malah satu item boleh mengumpul pelbagai jenis, komposisi, dan jumlah kotoran bergantung kepada konteks penggunaannya. Kotoran berminyak terdiri terutamanya daripada pelbagai minyak haiwan dan tumbuhan dan minyak mineral (seperti minyak mentah, minyak bahan api, tar arang batu, dan lain -lain); Dirt pepejal termasuk bahan partikulat seperti jelaga, habuk, karat, dan karbon hitam. Mengenai kotoran pakaian, ia boleh berasal dari rembesan manusia seperti peluh, sebum, dan darah; noda yang berkaitan dengan makanan seperti buah-buahan dan noda minyak dan perasa; sisa dari kosmetik seperti gincu dan menggilap kuku; bahan pencemar atmosfera seperti asap, debu, dan tanah; dan kesan tambahan seperti dakwat, teh, dan cat. Pelbagai kotoran ini secara amnya boleh dikategorikan kepada jenis pepejal, cecair, dan khas.

① kotoran pepejal: Contoh biasa termasuk zarah, lumpur, dan habuk, yang kebanyakannya cenderung mempunyai caj -selalunya dikenakan caj negatif -yang mudah mematuhi bahan -bahan berserabut. Dirt pepejal biasanya kurang larut dalam air tetapi boleh disebarkan dan digantung dalam detergen. Zarah lebih kecil daripada 0.1μm boleh menjadi sangat mencabar untuk dikeluarkan.

② kotoran cecair: Ini termasuk bahan berminyak yang larut minyak, yang terdiri daripada minyak haiwan, asid lemak, alkohol lemak, minyak mineral, dan oksida mereka. Walaupun minyak haiwan dan sayur -sayuran dan asid lemak boleh bertindak balas dengan alkali untuk membentuk sabun, alkohol lemak dan minyak mineral tidak menjalani saponifikasi tetapi boleh dibubarkan oleh alkohol, ether, dan hidrokarbon organik, dan boleh diemulsikan dan disebarkan oleh larutan detergen. Dirt berminyak cecair biasanya dipatuhi dengan bahan berserabut kerana interaksi yang kuat.

③ Dirt Khas: Kategori ini terdiri daripada protein, kanji, darah, dan rembesan manusia seperti peluh dan air kencing, serta jus buah dan teh. Bahan -bahan ini sering mengikat serat melalui interaksi kimia, menjadikannya lebih sukar untuk dibasuh. Pelbagai jenis kotoran jarang wujud secara bebas, sebaliknya mereka bercampur -campur dan mematuhi secara kolektif ke permukaan. Selalunya, di bawah pengaruh luaran, kotoran boleh mengoksida, menguraikan, atau mereput, menghasilkan bentuk kotoran baru.

(2) melekatkan kotoran

Dirt berpaut kepada bahan seperti pakaian dan kulit kerana interaksi tertentu antara objek dan kotoran. Daya pelekat antara kotoran dan objek boleh dihasilkan dari lekatan fizikal atau kimia.

① Lekatan fizikal: Lekatan kotoran seperti jelaga, habuk, dan lumpur sebahagian besarnya melibatkan interaksi fizikal yang lemah. Secara amnya, jenis kotoran ini boleh dikeluarkan dengan mudah disebabkan oleh lekatan mereka yang lebih lemah, yang terutamanya timbul daripada daya mekanikal atau elektrostatik.

A: Lekatan Mekanikal **: Ini biasanya merujuk kepada kotoran pepejal seperti habuk atau pasir yang mematuhi cara mekanikal, yang agak mudah dikeluarkan, walaupun zarah -zarah yang lebih kecil di bawah 0.1μm agak sukar untuk dibersihkan.

B: Lekatan Elektrostatik **: Ini melibatkan zarah kotoran yang dikenakan berinteraksi dengan bahan -bahan yang bertentangan; Biasanya, bahan berserabut membawa caj negatif, yang membolehkan mereka menarik penganut positif seperti garam tertentu. Sesetengah zarah yang dikenakan secara negatif masih boleh dikumpulkan pada serat ini melalui jambatan ionik yang dibentuk oleh ion positif dalam larutan.

② Lekatan Kimia: Ini merujuk kepada kotoran yang mematuhi objek melalui ikatan kimia. Sebagai contoh, kotoran pepejal kutub atau bahan seperti karat cenderung mematuhi dengan tegas kerana ikatan kimia yang dibentuk dengan kumpulan berfungsi seperti karboksil, hidroksil, atau kumpulan amina yang terdapat dalam bahan berserabut. Bon ini mewujudkan interaksi yang lebih kuat, menjadikannya lebih sukar untuk menghapuskan kotoran tersebut; Rawatan khas mungkin diperlukan untuk membersihkan dengan berkesan. Tahap lekatan kotoran bergantung kepada kedua -dua sifat kotoran itu sendiri dan permukaan yang dipatuhi.

(3) mekanisme penyingkiran kotoran

Objektif mencuci adalah untuk menghapuskan kotoran. Ini melibatkan penggunaan tindakan pencuci fizikal dan kimia yang pelbagai untuk melemahkan atau menghapuskan lekatan antara kotoran dan barang -barang yang dibasuh, dibantu oleh daya mekanikal (seperti penggosok manual, pergolakan mesin basuh, atau kesan air), akhirnya membawa kepada pemisahan kotoran.

① Mekanisme penyingkiran kotoran cecair

A: Basah: Kebanyakan kotoran cecair berminyak dan cenderung basah pelbagai barangan berserabut, membentuk filem berminyak di atas permukaan mereka. Langkah pertama dalam mencuci adalah tindakan detergen yang menyebabkan pembasahan permukaan.
B: Mekanisme Rollup untuk Penyingkiran Minyak: Langkah kedua penyingkiran kotoran cecair berlaku melalui proses rollup. Dirt cecair yang merebak sebagai filem di permukaan secara progresif menggulung ke titisan disebabkan oleh pembasahan cecair cecair dari permukaan berserabut, akhirnya digantikan oleh cecair basuh.

② Mekanisme penyingkiran kotoran pepejal

Tidak seperti kotoran cecair, penyingkiran kotoran pepejal bergantung pada keupayaan cecair basuh untuk membasahi kedua -dua zarah kotoran dan permukaan bahan pembawa. Penjerapan surfaktan pada permukaan kotoran pepejal dan pembawa mengurangkan daya interaksi mereka, dengan itu menurunkan kekuatan lekatan zarah kotoran, menjadikannya lebih mudah untuk dikeluarkan. Tambahan pula, surfaktan, terutamanya surfaktan ionik, boleh meningkatkan potensi elektrik kotoran pepejal dan bahan permukaan, memudahkan penyingkiran selanjutnya.

Surfaktan nonionik cenderung menyerap permukaan pepejal yang umumnya dikenakan dan boleh membentuk lapisan terserap yang ketara, yang membawa kepada penempatan semula kotoran yang dikurangkan. Walau bagaimanapun, surfaktan kationik boleh mengurangkan potensi elektrik kotoran dan permukaan pembawa, yang membawa kepada penolakan yang berkurangan dan menghalang penyingkiran kotoran.

③ Pembuangan kotoran khas

Detergen biasa mungkin berjuang dengan noda yang degil dari protein, kanji, darah, dan rembesan tubuh. Enzim seperti protease dapat menghilangkan kesan protein dengan berkesan dengan memecahkan protein ke dalam asid amino atau peptida larut. Begitu juga, kanji boleh diuraikan kepada gula oleh amilase. Lipase boleh membantu menguraikan kekotoran triacylglycerol yang sering sukar dibuang melalui cara konvensional. Noda dari jus buah, teh, atau dakwat kadang-kadang memerlukan ejen pengoksidaan atau reductants, yang bertindak balas dengan kumpulan penjanaan warna untuk merendahkannya ke dalam lebih banyak serpihan larut air.

(4) mekanisme cucian kering

Titik -titik yang disebutkan di atas adalah terutamanya untuk mencuci dengan air. Walau bagaimanapun, disebabkan kepelbagaian kain, beberapa bahan mungkin tidak bertindak balas dengan baik untuk mencuci air, yang membawa kepada ubah bentuk, pudar warna, dan lain -lain. Banyak gentian semulajadi berkembang apabila basah dan mudah mengecut, yang membawa kepada perubahan struktur yang tidak diingini. Oleh itu, cucian kering, biasanya menggunakan pelarut organik, sering disukai untuk tekstil ini.

Cucian kering lebih ringan berbanding dengan basuh basah, kerana ia meminimumkan tindakan mekanikal yang boleh merosakkan pakaian. Untuk penyingkiran kotoran yang berkesan dalam cucian kering, kotoran dikategorikan kepada tiga jenis utama:

① kotoran larut minyak: Ini termasuk minyak dan lemak, yang dibubarkan dengan mudah dalam pelarut cucian kering.

② kotoran larut air: Jenis ini boleh larut dalam air tetapi tidak dalam pelarut cucian kering, yang terdiri daripada garam tak organik, kanji, dan protein, yang boleh mengkristal apabila air menguap.

③ Dirt yang bukan minyak atau larut air: ini termasuk bahan-bahan seperti silikat karbon hitam dan logam yang tidak larut dalam sama ada medium.

Setiap jenis kotoran memerlukan strategi yang berbeza untuk penyingkiran yang berkesan semasa cucian kering. Kotoran larut minyak secara metodologi dikeluarkan menggunakan pelarut organik kerana kelarutan yang sangat baik dalam pelarut nonpolar. Untuk noda larut air, air yang mencukupi mesti terdapat dalam agen cucian kering kerana air adalah penting untuk penyingkiran kotoran yang berkesan. Malangnya, kerana air mempunyai kelarutan yang minimum dalam agen cucian kering, surfaktan sering ditambah untuk membantu mengintegrasikan air.

Surfaktan meningkatkan keupayaan ejen pembersihan untuk air dan bantuan dalam memastikan solubilisasi kekotoran larut air dalam micelles. Di samping itu, surfaktan boleh menghalang kotoran daripada membentuk deposit baru selepas mencuci, meningkatkan keberkesanan pembersihan. Penambahan sedikit air adalah penting untuk menghilangkan kekotoran ini, tetapi jumlah yang berlebihan boleh menyebabkan penyimpangan kain, sehingga memerlukan kandungan air yang seimbang dalam penyelesaian cucian kering.

(5) Faktor yang mempengaruhi tindakan mencuci

Penyerapan surfaktan pada antara muka dan pengurangan ketegangan interfacial yang dihasilkan adalah penting untuk mengeluarkan kotoran cecair atau pepejal. Walau bagaimanapun, mencuci secara semula jadi kompleks, dipengaruhi oleh pelbagai faktor di seluruh jenis detergen yang sama. Faktor -faktor ini termasuk kepekatan detergen, suhu, sifat kotoran, jenis serat, dan struktur kain.

① Kepekatan surfaktan: Micelles yang dibentuk oleh surfaktan memainkan peranan penting dalam mencuci. Kecekapan basuh secara dramatik meningkat apabila kepekatan melampaui kepekatan micelle kritikal (CMC), oleh itu detergen harus digunakan pada kepekatan yang lebih tinggi daripada CMC untuk mencuci yang berkesan. Walau bagaimanapun, kepekatan detergen di atas hasil CMC mengurangkan pulangan, menjadikan kepekatan berlebihan tidak perlu.

② Kesan suhu: Suhu mempunyai pengaruh yang mendalam terhadap keberkesanan pembersihan. Umumnya, suhu yang lebih tinggi memudahkan penyingkiran kotoran; Walau bagaimanapun, haba yang berlebihan mungkin mempunyai kesan buruk. Meningkatkan suhu cenderung untuk membantu penyebaran kotoran dan juga boleh menyebabkan kotoran berminyak untuk mengemulsikan lebih mudah. Namun, dalam kain tenunan yang ketat, peningkatan suhu membuat gentian membengkak secara tidak sengaja dapat mengurangkan kecekapan penyingkiran.

Perubahan turun naik juga mempengaruhi kelarutan surfaktan, CMC, dan jumlah micelle, sehingga mempengaruhi kecekapan pembersihan. Bagi banyak surfaktan rantaian panjang, suhu yang lebih rendah mengurangkan kelarutan, kadang-kadang di bawah CMC mereka sendiri; Oleh itu, pemanasan yang sesuai mungkin diperlukan untuk fungsi optimum. Kesan suhu pada CMC dan micelles berbeza untuk surfaktan nonionik ionik: Meningkatkan suhu biasanya meningkatkan CMC surfaktan ionik, sehingga memerlukan pelarasan kepekatan.

③ Buih: Terdapat salah tanggapan umum yang menghubungkan keupayaan berbuih dengan keberkesanan basuh -lebih banyak buih tidak sama mencuci unggul. Bukti empirikal menunjukkan bahawa detergen berbuih rendah boleh sama berkesan. Walau bagaimanapun, buih boleh membantu penyingkiran kotoran dalam aplikasi tertentu, seperti dalam pencuci pinggan, di mana buih membantu menggantikan gris atau pembersihan permaidani, di mana ia mengangkat kotoran. Selain itu, kehadiran buih boleh menunjukkan sama ada detergen berfungsi; Greas yang berlebihan boleh menghalang pembentukan buih, sementara buih berkurangan menandakan kepekatan detergen yang dikurangkan.

④ Jenis serat dan sifat tekstil: di luar struktur kimia, penampilan dan organisasi serat mempengaruhi lekatan kotoran dan kesukaran penyingkiran. Serat dengan struktur kasar atau rata, seperti bulu atau kapas, cenderung untuk memerangkap kotoran lebih mudah daripada serat licin. Kain yang ditenun dengan teliti pada mulanya boleh menahan pengumpulan kotoran tetapi boleh menghalang mencuci yang berkesan kerana akses terhad kepada kotoran yang terperangkap.

⑤ Kekerasan air: Kepekatan Ca²⁺, Mg²⁺, dan ion logam lain memberi kesan kepada pembersihan hasil, terutamanya untuk surfaktan anionik, yang boleh membentuk garam tidak larut yang mengurangkan keberkesanan pembersihan. Dalam air keras walaupun dengan kepekatan surfaktan yang mencukupi, keberkesanan pembersihan jatuh pendek berbanding dengan air suling. Untuk prestasi surfaktan yang optimum, kepekatan Ca²⁺ mesti diminimumkan ke bawah 1 × 10 × mol/L (Caco₃ di bawah 0.1 mg/L), sering memerlukan kemasukan agen pelucutan air dalam formulasi detergen.


Masa Post: Sep-05-2024