Saskaņā ar tabulu virsmaktīvajām vielām, kas piemērotas lietošanai kā eļļas-ūdenī emulgatori, HLB vērtība ir no 3,5 līdz 6, savukārt ūdens-eļļas emulgatoru virsmaktīvajām vielām tā ir no 8 līdz 18.

② HLB vērtību noteikšana (izlaists).

07 Emulgācija un šķīdināšana

Emulsija ir sistēma, kas veidojas, kad viens nesajaucams šķidrums tiek izkliedēts citā šķidrumā smalku daļiņu (pilienu vai šķidro kristālu) veidā. Emulgators, kas ir virsmaktīvās vielas veids, ir būtisks šīs termodinamiski nestabilās sistēmas stabilizēšanai, samazinot saskarnes enerģiju. Fāzi, kas emulsijā atrodas pilienu veidā, sauc par disperso fāzi (jeb iekšējo fāzi), savukārt fāzi, kas veido nepārtrauktu slāni, sauc par dispersijas vidi (jeb ārējo fāzi).

① Emulgatori un emulsijas

Bieži vien emulsijas sastāv no vienas fāzes, kas ir ūdens vai ūdens šķīdums, bet otra, kas ir organiska viela, piemēram, eļļas vai vaski. Atkarībā no to dispersijas, emulsijas var klasificēt kā ūdens-eļļā (W/O), kur eļļa ir disperģēta ūdenī, vai eļļas-ūdenī (O/W), kur ūdens ir disperģēts eļļā. Turklāt var pastāvēt sarežģītas emulsijas, piemēram, W/O/W vai O/W/O. Emulgatori stabilizē emulsijas, samazinot starpfāžu spriegumu un veidojot monomolekulāras membrānas. Emulgatoram ir jāadsorbējas vai jāuzkrājas saskarnē, lai samazinātu starpfāžu spriegumu un piešķirtu pilieniem lādiņus, radot elektrostatisko atgrūšanos, vai jāveido augstas viskozitātes aizsargplēvi ap daļiņām. Līdz ar to vielām, ko izmanto kā emulgatorus, jābūt amfifīlām grupām, ko var nodrošināt virsmaktīvās vielas.

② Emulsijas sagatavošanas metodes un faktori, kas ietekmē stabilitāti

Ir divas galvenās emulsiju pagatavošanas metodes: mehāniskās metodes disperģē šķidrumus sīkās daļiņās citā šķidrumā, savukārt otrā metode ietver šķidrumu izšķīdināšanu molekulārā formā citā šķidrumā un to atbilstošas ​​agregācijas izraisīšanu. Emulsijas stabilitāte attiecas uz tās spēju pretoties daļiņu agregācijai, kas noved pie fāžu atdalīšanās. Emulsijas ir termodinamiski nestabilas sistēmas ar augstāku brīvo enerģiju, tāpēc to stabilitāte atspoguļo laiku, kas nepieciešams līdzsvara sasniegšanai, t. i., laiku, kas nepieciešams, lai šķidrums atdalītos no emulsijas. Ja starpfāžu plēvē ir taukskābju spirti, taukskābes un taukskābju amīni, membrānas izturība ievērojami palielinās, jo polārās organiskās molekulas veido kompleksus adsorbētajā slānī, pastiprinot starpfāžu membrānu.

Emulgatorus, kas sastāv no divām vai vairākām virsmaktīvajām vielām, sauc par jauktiem emulgatoriem. Jauktie emulgatori adsorbējas ūdens un eļļas saskarvirsmā, un molekulārās mijiedarbības rezultātā var veidoties kompleksi, kas ievērojami samazina starpfāžu spraigumu, palielinot adsorbāta daudzumu un veidojot blīvākas, stiprākas starpfāžu membrānas.

Elektriski lādēti pilieni ievērojami ietekmē emulsiju stabilitāti. Stabilās emulsijās pilieni parasti nes elektrisko lādiņu. Lietojot jonu emulgatorus, jonu virsmaktīvo vielu hidrofobais gals tiek iekļauts eļļas fāzē, bet hidrofilais gals paliek ūdens fāzē, piešķirot pilieniem lādiņu. Līdzīgi lādiņi starp pilieniem izraisa atgrūšanos un novērš koalescenci, kas uzlabo stabilitāti. Tādējādi, jo lielāka ir uz pilieniem adsorbēto emulgatoru jonu koncentrācija, jo lielāks ir to lādiņš un jo augstāka ir emulsijas stabilitāte.

Dispersijas vides viskozitāte ietekmē arī emulsijas stabilitāti. Parasti vides ar augstāku viskozitāti uzlabo stabilitāti, jo tās spēcīgāk kavē pilienu Brauna kustību, palēninot sadursmju iespējamību. Augstas molekulmasas vielas, kas izšķīst emulsijā, var palielināt vides viskozitāti un stabilitāti. Turklāt augstas molekulmasas vielas var veidot izturīgas starpfāžu membrānas, vēl vairāk stabilizējot emulsiju. Dažos gadījumos cieto pulveru pievienošana var līdzīgi stabilizēt emulsijas. Ja cietās daļiņas ir pilnībā samitrinātas ar ūdeni un tās var samitrināt ar eļļu, tās tiks saglabātas ūdens un eļļas saskarnē. Cietie pulveri stabilizē emulsiju, uzlabojot plēvi, tām veidojoties saskarnē, līdzīgi kā adsorbētās virsmaktīvās vielas.

Virsmaktīvās vielas var ievērojami uzlabot tādu organisko savienojumu šķīdību, kas nešķīst vai nedaudz šķīst ūdenī pēc tam, kad šķīdumā ir izveidojušās micellas. Šajā brīdī šķīdums šķiet dzidrs, un šo spēju sauc par šķīdināšanu. Virsmaktīvās vielas, kas var veicināt šķīdināšanu, sauc par šķīdinātājiem, savukārt šķīdināmos organiskos savienojumus sauc par šķīdinātājiem.

08 Putas

Putām ir izšķiroša nozīme mazgāšanas procesos. Putas ir dispersīva gāzes sistēma, kas izkliedēta šķidrumā vai cietā vielā, kur gāze ir dispersā fāze un šķidrums vai cietviela ir dispersijas vide, kas pazīstama kā šķidrās putas vai cietās putas, piemēram, putuplasts, putu stikls un putu betons.

(1) Putu veidošanās

Termins “putas” attiecas uz gaisa burbuļu uzkrāšanos, ko atdala šķidruma plēves. Ievērojamās blīvuma atšķirības starp gāzi (dispersā fāze) un šķidrumu (dispersijas vide), kā arī šķidruma zemās viskozitātes dēļ gāzes burbuļi ātri paceļas uz virsmu. Putu veidošanās ietver liela daudzuma gāzes iekļaušanu šķidrumā; pēc tam burbuļi ātri atgriežas uz virsmas, radot gaisa burbuļu agregātu, ko atdala minimāla šķidruma plēve. Putām ir divas atšķirīgas morfoloģiskas īpašības: pirmkārt, gāzes burbuļi bieži iegūst daudzstūra formu, jo plānā šķidruma plēve burbuļu krustpunktā mēdz kļūt plānāka, galu galā novedot pie burbuļa plīsuma. Otrkārt, tīri šķidrumi nevar veidot stabilas putas; lai izveidotu putas, jābūt klāt vismaz divām sastāvdaļām. Virsmaktīvās vielas šķīdums ir tipiska putu veidošanas sistēma, kuras putošanas spēja ir saistīta ar citām tās īpašībām. Virsmaktīvās vielas ar labu putošanas spēju sauc par putojošiem līdzekļiem. Lai gan putojošiem līdzekļiem piemīt labas putošanas spējas, to radītās putas var nebūt ilgstošas, kas nozīmē, ka to stabilitāte nav garantēta. Lai uzlabotu putu stabilitāti, var pievienot vielas, kas uzlabo stabilitāti; Tos sauc par stabilizatoriem, un izplatītākie stabilizatori ir laurildietanolamīns un dodecildimetilamīna oksīdi.

(2) Putu stabilitāte

Putas ir termodinamiski nestabila sistēma; to dabiskā attīstība noved pie plīsuma, tādējādi samazinot kopējo šķidruma virsmas laukumu un brīvo enerģiju. Putu atdalīšanas process ietver pakāpenisku šķidruma plēves, kas atdala gāzi, retināšanu, līdz notiek plīsums. Putu stabilitātes pakāpi galvenokārt ietekmē šķidruma notecēšanas ātrums un šķidruma plēves stiprība. Ietekmējošie faktori ir šādi:

① Virsmas spraigums: No enerģētiskā viedokļa zemāks virsmas spraigums veicina putu veidošanos, bet negarantē putu stabilitāti. Zems virsmas spraigums norāda uz mazāku spiediena starpību, kas noved pie lēnākas šķidruma notecēšanas un šķidruma plēves sabiezēšanas, kas abi veicina stabilitāti.

② Virsmas viskozitāte: Galvenais putu stabilitātes faktors ir šķidrās plēves izturība, ko galvenokārt nosaka virsmas adsorbcijas plēves stabilitāte, ko mēra ar virsmas viskozitāti. Eksperimentālie rezultāti liecina, ka šķīdumi ar augstu virsmas viskozitāti rada ilgstošākas putas, pateicoties uzlabotai molekulārajai mijiedarbībai adsorbētajā plēvē, kas ievērojami palielina membrānas izturību.

③ Šķīduma viskozitāte: Augstāka viskozitāte pašā šķidrumā palēnina šķidruma aizplūšanu no membrānas, tādējādi pagarinot šķidruma plēves kalpošanas laiku pirms plīsuma, uzlabojot putu stabilitāti.

④ Virsmas spraiguma “labošanas” darbība: Uz membrānas adsorbētās virsmaktīvās vielas var neitralizēt plēves virsmas izplešanos vai saraušanos; to sauc par labošanas darbību. Kad virsmaktīvās vielas adsorbējas uz šķidrās plēves un paplašina tās virsmas laukumu, tas samazina virsmaktīvo vielu koncentrāciju uz virsmas un palielina virsmas spraigumu; pretēji, saraušanās palielina virsmaktīvo vielu koncentrāciju uz virsmas un attiecīgi samazina virsmas spraigumu.

5. Gāzu difūzija caur šķidruma plēvi: Kapilārā spiediena dēļ mazākiem burbuļiem parasti ir augstāks iekšējais spiediens salīdzinājumā ar lielākiem burbuļiem, kā rezultātā gāze difundējas no maziem burbuļiem lielākos, izraisot mazu burbuļu saraušanos un lielāku burbuļu augšanu, galu galā izraisot putu sabrukšanu. Virsmaktīvo vielu vienmērīga lietošana rada vienmērīgus, smalki sadalītus burbuļus un kavē putu atlipšanu. Ja virsmaktīvās vielas ir cieši sablīvētas šķidruma plēvē, gāzu difūzija tiek kavēta, tādējādi uzlabojot putu stabilitāti.

6. Virsmas lādiņa ietekme: Ja putu šķidruma plēvei ir vienāds lādiņš, abas virsmas atgrūdīsies viena no otras, novēršot plēves retināšanos vai plīšanu. Jonu virsmaktīvās vielas var nodrošināt šo stabilizējošo efektu. Rezumējot, šķidrās plēves stiprība ir izšķirošais faktors, kas nosaka putu stabilitāti. Virsmaktīvām vielām, kas darbojas kā putojoši līdzekļi un stabilizatori, ir jāveido cieši iesaiņotas virsmas absorbētas molekulas, jo tas būtiski ietekmē starpfāžu molekulāro mijiedarbību, uzlabojot pašas virsmas plēves stiprību un tādējādi novēršot šķidruma aizplūšanu no blakus esošās plēves, padarot putu stabilitāti vieglāk sasniedzamu.

(3) Putu iznīcināšana

Putu iznīcināšanas pamatprincips ietver putu veidošanās apstākļu maiņu vai putu stabilizējošo faktoru likvidēšanu, kas noved pie fizikālām un ķīmiskām putu likvidēšanas metodēm. Fizikālā putu likvidēšana saglabā putojošā šķīduma ķīmisko sastāvu, vienlaikus mainot tādus apstākļus kā ārēji traucējumi, temperatūras vai spiediena izmaiņas, kā arī ultraskaņas apstrādi, kas visas ir efektīvas putu likvidēšanas metodes. Ķīmiskā putu likvidēšana attiecas uz noteiktu vielu pievienošanu, kas mijiedarbojas ar putojošajiem līdzekļiem, lai samazinātu šķidrās plēves stiprību putās, samazinot putu stabilitāti un panākot putu likvidēšanu. Šādas vielas sauc par putu likvidētājiem, no kuriem lielākā daļa ir virsmaktīvās vielas. Putu likvidētājiem parasti piemīt ievērojama spēja samazināt virsmas spraigumu un tie var viegli adsorbēties uz virsmām, ar vājāku mijiedarbību starp sastāvdaļu molekulām, tādējādi radot brīvi sakārtotu molekulāro struktūru. Putu likvidētāju veidi ir dažādi, bet tie parasti ir nejonu virsmaktīvās vielas ar sazarotiem spirtiem, taukskābēm, taukskābju esteriem, poliamīdiem, fosfātiem un silikona eļļām, ko parasti izmanto kā lieliskus putu likvidētājus.

(4) Putas un tīrīšana

Putu daudzums tieši nekorelē ar tīrīšanas efektivitāti; vairāk putu nenozīmē labāku tīrīšanu. Piemēram, nejonu virsmaktīvās vielas var radīt mazāk putu nekā ziepes, taču tām var būt labākas tīrīšanas spējas. Tomēr noteiktos apstākļos putas var palīdzēt noņemt netīrumus; piemēram, trauku mazgāšanas putas palīdz aizvadīt taukus, savukārt paklāju tīrīšana ļauj putām noņemt netīrumus un cietus piesārņotājus. Turklāt putas var liecināt par mazgāšanas līdzekļa efektivitāti; pārmērīgs taukainu tauku daudzums bieži vien kavē burbuļu veidošanos, izraisot vai nu putu trūkumu, vai esošo putu samazināšanos, kas norāda uz zemu mazgāšanas līdzekļa efektivitāti. Turklāt putas var kalpot kā skalošanas tīrības indikators, jo putu līmenis skalošanas ūdenī bieži vien samazinās, samazinoties mazgāšanas līdzekļa koncentrācijai.

09 Mazgāšanas process

Vispārīgi runājot, mazgāšana ir nevēlamu komponentu noņemšanas process no tīrāmā objekta, lai sasniegtu noteiktu mērķi. Vispārīgi runājot, mazgāšana attiecas uz netīrumu noņemšanu no nesēja virsmas. Mazgāšanas laikā noteiktas ķīmiskas vielas (piemēram, mazgāšanas līdzekļi) vājina vai novērš netīrumu un nesēja mijiedarbību, pārveidojot saiti starp netīrumiem un nesēju par saiti starp netīrumiem un mazgāšanas līdzekli, ļaujot tiem atdalīties. Ņemot vērā, ka tīrāmie objekti un netīrumi, kas jānoņem, var ievērojami atšķirties, mazgāšana ir sarežģīts process, ko var vienkāršot šādi:

Nesējviela • Netīrumi + Mazgāšanas līdzeklis = Nesējviela + Netīrumi • Mazgāšanas līdzeklis. Mazgāšanas procesu parasti var iedalīt divos posmos:

1. Netīrumi tiek atdalīti no nesēja mazgāšanas līdzekļa iedarbībā;

2. Atdalītie netīrumi tiek izkliedēti un suspendēti vidē. Mazgāšanas process ir atgriezenisks, kas nozīmē, ka izkliedētie vai suspendētie netīrumi var potenciāli atkārtoti nosēsties uz iztīrītā priekšmeta. Tādējādi efektīviem mazgāšanas līdzekļiem ir ne tikai jāspēj atdalīt netīrumus no nesēja, bet arī izkliedēt un suspendēt netīrumus, novēršot to atkārtotu uzkrāšanos.

(1) Netīrumu veidi

Pat viens priekšmets var uzkrāt dažāda veida, sastāva un daudzuma netīrumus atkarībā no tā lietošanas konteksta. Eļļainie netīrumi galvenokārt sastāv no dažādām dzīvnieku un augu eļļām un minerāleļļām (piemēram, jēlnaftas, mazuta, akmeņogļu darvas utt.); cietie netīrumi ietver daļiņas, piemēram, kvēpus, putekļus, rūsu un kvēpus. Apģērba netīrumi var rasties no cilvēku sekrētiem, piemēram, sviedriem, sebuma un asinīm; ar pārtiku saistītiem traipiem, piemēram, augļu vai eļļas traipiem un garšvielām; kosmētikas atlikumiem, piemēram, lūpu krāsas un nagu lakas; atmosfēras piesārņotājiem, piemēram, dūmiem, putekļiem un augsni; un citiem traipiem, piemēram, tintes, tējas un krāsas. Šo netīrumu veidu parasti var iedalīt cietos, šķidros un īpašos veidos.

① Cieti netīrumi: Bieži sastopami piemēri ir kvēpu, dubļu un putekļu daļiņas, no kurām lielākajai daļai ir lādiņi — bieži vien negatīvi lādēti —, kas viegli pielīp pie šķiedrvielām. Cietie netīrumi parasti ir mazāk šķīstoši ūdenī, bet tos var izkliedēt un suspendēt mazgāšanas līdzekļos. Daļiņas, kas ir mazākas par 0,1 μm, var būt īpaši grūti noņemt.

② Šķidri netīrumi: Tie ietver eļļainas vielas, kas šķīst eļļā, tostarp dzīvnieku eļļas, taukskābes, taukskābju spirtus, minerāleļļas un to oksīdus. Lai gan dzīvnieku un augu eļļas un taukskābes var reaģēt ar sārmiem, veidojot ziepes, taukskābju spirti un minerāleļļas netiek pakļautas saponifikācijai, bet tos var izšķīdināt spirtos, ēteros un organiskajos ogļūdeņražos, un tos var emulģēt un disperģēt mazgāšanas līdzekļu šķīdumos. Šķidri eļļaini netīrumi parasti stingri pielīp pie šķiedrmateriāliem spēcīgas mijiedarbības dēļ.

③ Īpaši netīrumi: Šajā kategorijā ietilpst olbaltumvielas, cietes, asinis un cilvēku sekrēti, piemēram, sviedri un urīns, kā arī augļu un tējas sulas. Šie materiāli bieži vien ķīmiski mijiedarbojoties cieši saistās ar šķiedrām, padarot tos grūtāk izskalojamus. Dažādi netīrumu veidi reti pastāv atsevišķi, bet gan sajaucas kopā un kopā pielīp pie virsmām. Bieži vien ārējas ietekmes ietekmē netīrumi var oksidēties, sadalīties vai sabrukt, radot jaunas netīrumu formas.

(2) Netīrumu saķere

Netīrumi pielīp pie tādiem materiāliem kā apģērbs un āda noteiktas mijiedarbības dēļ starp priekšmetu un netīrumiem. Adhēzijas spēks starp netīrumiem un priekšmetu var rasties gan fiziskas, gan ķīmiskas adhēzijas rezultātā.

① Fiziskā adhēzija: Netīrumu, piemēram, kvēpu, putekļu un dubļu, adhēzija lielākoties ietver vāju fizikālu mijiedarbību. Parasti šāda veida netīrumus var relatīvi viegli noņemt to vājākās adhēzijas dēļ, kas galvenokārt rodas mehānisku vai elektrostatisku spēku ietekmē.

A: Mehāniskā saķere**: Tas parasti attiecas uz cietiem netīrumiem, piemēram, putekļiem vai smiltīm, kas pielīp mehāniski un kurus ir relatīvi viegli noņemt, lai gan mazākas daļiņas, kas mazākas par 0,1 μm, ir diezgan grūti notīrīt.

B: Elektrostatiskā adhēzija**: Tā ietver lādētu netīrumu daļiņu mijiedarbību ar pretēji lādētiem materiāliem; parasti šķiedrmateriāliem ir negatīvi lādiņi, kas ļauj tiem piesaistīt pozitīvi lādētus adhēziju veicinošas vielas, piemēram, noteiktus sāļus. Dažas negatīvi lādētas daļiņas joprojām var uzkrāties uz šīm šķiedrām, izmantojot jonu tiltiņus, ko veido pozitīvie joni šķīdumā.

② Ķīmiskā adhēzija: Tas attiecas uz netīrumiem, kas pielīp pie objekta, izmantojot ķīmiskās saites. Piemēram, polāri cieti netīrumi vai tādi materiāli kā rūsa mēdz stingri pielipt ķīmisko saišu dēļ, kas veidojas ar funkcionālām grupām, piemēram, karboksil-, hidroksil- vai amīnu grupām, kas atrodas šķiedru materiālos. Šīs saites rada spēcīgāku mijiedarbību, apgrūtinot šādu netīrumu noņemšanu; efektīvai tīrīšanai var būt nepieciešamas īpašas apstrādes. Netīrumu adhēzijas pakāpe ir atkarīga gan no pašu netīrumu īpašībām, gan no virsmas, pie kuras tie pielīp.

(3) Netīrumu noņemšanas mehānismi

Mazgāšanas mērķis ir likvidēt netīrumus. Tas ietver mazgāšanas līdzekļu dažādo fizikālo un ķīmisko darbību izmantošanu, lai vājinātu vai novērstu netīrumu un mazgāto priekšmetu saķeri, ko veicina mehāniski spēki (piemēram, manuāla beršana, veļas mazgājamās mašīnas kratīšana vai ūdens trieciens), galu galā novedot pie netīrumu atdalīšanas.

① Šķidru netīrumu noņemšanas mehānisms

A: Mitrums: Lielākā daļa šķidro netīrumu ir eļļaini un mēdz samitrināt dažādus šķiedrainus priekšmetus, veidojot eļļainu plēvīti uz to virsmām. Pirmais mazgāšanas solis ir mazgāšanas līdzekļa darbība, kas izraisa virsmas samitrināšanu.
B: Sarullēšanas mehānisms eļļas noņemšanai: Šķidro netīrumu noņemšanas otrais solis notiek ar sarullēšanas procesu. Šķidrie netīrumi, kas izplatās kā plēve uz virsmas, pakāpeniski sarullējas pilienos, pateicoties mazgāšanas šķidruma īpašajai mitrināšanai uz šķiedrainās virsmas, un galu galā tos aizstāj mazgāšanas šķidrums.

② Cieto netīrumu noņemšanas mehānisms

Atšķirībā no šķidriem netīrumiem, cieto netīrumu noņemšana balstās uz mazgāšanas šķidruma spēju samitrināt gan netīrumu daļiņas, gan nesējmateriāla virsmu. Virsmaktīvās vielas adsorbcija uz cieto netīrumu un nesējmateriāla virsmām samazina to mijiedarbības spēkus, tādējādi samazinot netīrumu daļiņu adhēzijas stiprību, padarot tās vieglāk noņemamas. Turklāt virsmaktīvās vielas, īpaši jonu virsmaktīvās vielas, var palielināt cieto netīrumu un virsmas materiāla elektrisko potenciālu, atvieglojot turpmāku noņemšanu.

Nejonu virsmaktīvās vielas mēdz adsorbēties uz parasti lādētām cietām virsmām un var veidot ievērojamu adsorbētu slāni, tādējādi samazinot netīrumu atkārtotu uzsūkšanos. Tomēr katjonu virsmaktīvās vielas var samazināt netīrumu un nesējvirsmas elektrisko potenciālu, kas savukārt samazina atgrūšanas spēju un kavē netīrumu noņemšanu.

③ Īpašu netīrumu noņemšana

Tipiski mazgāšanas līdzekļi var būt grūti iztīrīt spītīgus traipus no olbaltumvielām, cietes, asinīm un ķermeņa sekrētiem. Fermenti, piemēram, proteāze, var efektīvi noņemt olbaltumvielu traipus, sadalot olbaltumvielas šķīstošās aminoskābēs vai peptīdos. Līdzīgi cietes amilāze var sadalīt cukuros. Lipāzes var palīdzēt sadalīt triacilglicerīna piemaisījumus, kurus bieži vien ir grūti noņemt ar parastajiem līdzekļiem. Augļu sulu, tējas vai tintes traipiem dažreiz ir nepieciešami oksidētāji vai reducētāji, kas reaģē ar krāsu ģenerējošajām grupām, lai tās sadalītu ūdenī šķīstošākos fragmentos.

(4) Ķīmiskās tīrīšanas mehānisms

Iepriekš minētie punkti galvenokārt attiecas uz mazgāšanu ar ūdeni. Tomēr, ņemot vērā audumu daudzveidību, daži materiāli var nereaģēt labi uz mazgāšanu ar ūdeni, kā rezultātā var deformēties, izbalēt krāsa utt. Daudzas dabiskās šķiedras mitrumā izplešas un viegli saraujas, radot nevēlamas strukturālas izmaiņas. Tādēļ šiem tekstilizstrādājumiem bieži vien priekšroka tiek dota ķīmiskajai tīrīšanai, parasti izmantojot organiskos šķīdinātājus.

Ķīmiskā tīrīšana ir maigāka nekā mitrā mazgāšana, jo tā samazina mehānisko iedarbību, kas varētu sabojāt apģērbu. Lai ķīmiskajā tīrīšanā netīrumus efektīvi noņemtu, netīrumus iedala trīs galvenajos veidos:

① Eļļā šķīstoši netīrumi: Tas ietver eļļas un taukus, kas viegli šķīst ķīmiskās tīrīšanas šķīdinātājos.

② Ūdenī šķīstoši netīrumi: Šis netīrumu veids var šķīst ūdenī, bet ne ķīmiskās tīrīšanas šķīdinātājos, kas satur neorganiskos sāļus, cietes un olbaltumvielas, kas var kristalizēties, ūdenim iztvaikojot.

③ Netīrumi, kas nešķīst ne eļļā, ne ūdenī: Tas ietver tādas vielas kā kvēpi un metālu silikātus, kas nešķīst nevienā no šīm vidēm.

Katram netīrumu veidam ķīmiskās tīrīšanas laikā ir nepieciešamas atšķirīgas efektīvas noņemšanas stratēģijas. Eļļā šķīstošus netīrumus metodoloģiski noņem, izmantojot organiskos šķīdinātājus, jo tie lieliski šķīst nepolāros šķīdinātājos. Ūdenī šķīstošu traipu gadījumā ķīmiskajā tīrīšanas līdzeklī jābūt pietiekamam ūdens daudzumam, jo ​​ūdens ir ļoti svarīgs efektīvai netīrumu noņemšanai. Diemžēl, tā kā ūdens ķīmiskās tīrīšanas līdzekļos šķīst minimāli, virsmaktīvās vielas bieži tiek pievienotas, lai palīdzētu integrēt ūdeni.

Virsmaktīvās vielas uzlabo tīrīšanas līdzekļa ūdens uzsūkšanas spēju un palīdz nodrošināt ūdenī šķīstošo piemaisījumu šķīdināšanu micellās. Turklāt virsmaktīvās vielas var kavēt netīrumu veidošanos pēc mazgāšanas, uzlabojot tīrīšanas efektivitāti. Lai noņemtu šos piemaisījumus, ir nepieciešams nedaudz pievienot ūdeni, taču pārmērīgs ūdens daudzums var izraisīt auduma deformāciju, tāpēc ķīmiskās tīrīšanas šķīdumos ir nepieciešams sabalansēts ūdens saturs.

(5) Mazgāšanas darbību ietekmējošie faktori

Virsmas aktīvo vielu adsorbcija uz saskarnēm un iegūtā saskarnes spraiguma samazināšanās ir izšķiroša šķidru vai cietu netīrumu noņemšanai. Tomēr mazgāšana pēc savas būtības ir sarežģīta, un to ietekmē daudzi faktori pat līdzīgu mazgāšanas līdzekļu veidos. Šie faktori ietver mazgāšanas līdzekļa koncentrāciju, temperatūru, netīrumu īpašības, šķiedru veidus un auduma struktūru.

① Virsmaktīvo vielu koncentrācija: Virsmaktīvo vielu veidotajām micellām ir izšķiroša nozīme mazgāšanā. Mazgāšanas efektivitāte ievērojami palielinās, kad koncentrācija pārsniedz kritisko micellu koncentrāciju (CMC), tāpēc efektīvai mazgāšanai jāizmanto mazgāšanas līdzekļi koncentrācijās, kas ir augstākas par CMC. Tomēr mazgāšanas līdzekļu koncentrācija, kas pārsniedz CMC, samazina rezultātu, padarot pārmērīgu koncentrāciju nevajadzīgu.

② Temperatūras ietekme: Temperatūrai ir būtiska ietekme uz tīrīšanas efektivitāti. Parasti augstāka temperatūra veicina netīrumu noņemšanu; tomēr pārmērīgam karstumam var būt negatīva ietekme. Temperatūras paaugstināšana parasti veicina netīrumu izkliedi un var arī veicināt eļļainu netīrumu vieglāku emulģēšanos. Tomēr blīvi austos audumos paaugstināta temperatūra, kas izraisa šķiedru pietūkumu, var netīši samazināt noņemšanas efektivitāti.

Temperatūras svārstības ietekmē arī virsmaktīvo vielu šķīdību, CMC un micellu skaitu, tādējādi ietekmējot tīrīšanas efektivitāti. Daudzām garķēžu virsmaktīvajām vielām zemāka temperatūra samazina šķīdību, dažreiz pat zem to pašu CMC; tādēļ optimālai darbībai var būt nepieciešama atbilstoša uzsildīšana. Temperatūras ietekme uz CMC un micellām jonu un nejonu virsmaktīvajām vielām atšķiras: temperatūras paaugstināšana parasti paaugstina jonu virsmaktīvo vielu CMC, tāpēc ir jāpielāgo koncentrācija.

③ Putas: Pastāv izplatīts nepareizs uzskats, kas saista putošanas spēju ar mazgāšanas efektivitāti — vairāk putu nenozīmē labāku mazgāšanu. Empīriski pierādījumi liecina, ka mazgāšanas līdzekļi ar zemu putošanas līmeni var būt tikpat efektīvi. Tomēr putas var palīdzēt netīrumu noņemšanā noteiktos gadījumos, piemēram, trauku mazgāšanā, kur putas palīdz izspiest taukus, vai paklāju tīrīšanā, kur tās paceļ netīrumus. Turklāt putu klātbūtne var norādīt uz to, vai mazgāšanas līdzekļi darbojas; liekais tauku daudzums var kavēt putu veidošanos, savukārt putu samazināšanās norāda uz samazinātu mazgāšanas līdzekļa koncentrāciju.

④ Šķiedras veids un tekstilmateriāla īpašības: Papildus ķīmiskajai struktūrai, šķiedru izskats un organizācija ietekmē netīrumu saķeri un tīrīšanas grūtības. Šķiedras ar raupju vai plakanu struktūru, piemēram, vilna vai kokvilna, mēdz uztvert netīrumus vieglāk nekā gludas šķiedras. Blīvi austi audumi sākotnēji var pretoties netīrumu uzkrāšanai, taču tie var kavēt efektīvu mazgāšanu ierobežotās piekļuves dēļ iesprostotiem netīrumiem.

5. Ūdens cietība: Ca²⁺, Mg²⁺ un citu metālu jonu koncentrācija būtiski ietekmē mazgāšanas rezultātus, jo īpaši anjonu virsmaktīvajām vielām, kas var veidot nešķīstošus sāļus, kas samazina tīrīšanas efektivitāti. Cietā ūdenī pat ar atbilstošu virsmaktīvo vielu koncentrāciju tīrīšanas efektivitāte ir zemāka nekā destilētā ūdenī. Lai nodrošinātu optimālu virsmaktīvo vielu darbību, Ca²⁺ koncentrācija jāsamazina līdz zem 1×10⁻⁶ mol/l (CaCO₃ zem 0,1 mg/l), bieži vien tāpēc mazgāšanas līdzekļu formulās ir jāiekļauj ūdens mīkstinātāji.