jaunums

Mūsu galvenie produkti: amino silikons, bloks silikons, hidrofīlais silikons, visa viņu silikona emulsija, mitrināšana berzējot izturību pret iedarbību, ūdens atgrūdošs (bez fluora, oglekļa 6, ogleklis 8), demin mazgāšanas ķīmiskās vielas (abs, ferments, spandex aizsargs, mangāna atkārtots atkārtots), lūdzu, lūdzu: Mandy +8666186199 (WhatsApp).

9 galvenās attiecības starp virsmaktīvajām vielām un krāsošanas rūpnīcām

01 Virsmas spraigums

Spēku, kas darbojas, lai saslimtu ar šķidruma virsmu uz garuma vienību, sauc par virsmas spraigumu, ko mēra n · m⁻¹.

02 Virsmas aktivitāte un virsmaktīvās vielas

Īpašumu, kas samazina šķīdinātāja virsmas spraigumu, sauc par virsmas aktivitāti, un vielas, kurām ir šī īpašība, sauc par virsmas aktīvām vielām. Virsmaktīvās vielas ir virsmas aktīvas vielas, kas var veidot agregātus ūdens šķīdumos, piemēram, micellās, un tām ir augsta virsmas aktivitāte, kā arī tādas funkcijas kā mitrināšana, emulģēšana, putošana un mazgāšana.

03 Virsmaktīvo vielu molekulārās struktūras īpašības

Virsmaktīvās vielas ir organiski savienojumi ar īpašām struktūrām un īpašībām; Tie var ievērojami mainīt saskarnes spriedzi starp divām fāzēm vai šķidrumu virsmas spraigumu (parasti ūdeni), uzrādot tādas īpašības kā mitrināšana, putošana, emulģēšana un mazgāšana. Strukturāli virsmaktīvajām vielām ir kopīga īpašība, kas satur divu dažādu veidu grupu veidus to molekulās: Vienam galam ir gara ķēdes nepolārā grupa, kas šķīst eļļā, bet nešķīst ūdenī, kas pazīstama kā hidrofobiskā grupa. Šī hidrofobā grupa parasti ir gara ķēdes ogļūdeņraža, lai gan tā dažreiz var sastāvēt no organiskiem fluorīdiem, organiskiem silīcija, organiskiem fosfīniem vai organotīna ķēdēm. Otrajam galam ir ūdens šķīstoša grupa, kas pazīstama kā hidrofīlā grupa. Hidrofilajai grupai jābūt pietiekamai hidrofiliskumam, lai nodrošinātu, ka visa virsmaktīvā viela var izšķīst ūdenī un turēt nepieciešamo šķīdību. Tā kā virsmaktīvās vielas satur gan hidrofilās, gan hidrofobiskās grupas, tās var izšķīdināt vismaz vienā šķidruma barotnes fāzē. Šo virsmaktīvo vielu divkāršo afinitātes raksturu sauc par amfifilitāti.

04 Virsmaktīvo vielu veidi

Virsmaktīvās vielas ir amfifiliskas molekulas ar hidrofobām un hidrofilām grupām. Hidrofobisko grupu parasti veido garu ķēžu ogļūdeņraži, piemēram, taisnas ķēdes alkāni (C8-C20), sazarotie alkāni (C8-C20) vai alkilbenzenes (alkiloglekļa atoma numurs 8–16). Hidrofobisko grupu atšķirības galvenokārt rodas no oglekļa ķēžu strukturālām variācijām. Tomēr hidrofilu grupu daudzveidība ir daudz lielāka, tāpēc virsmaktīvo vielu īpašības ir saistītas ne tikai ar hidrofobās grupas lielumu un formu, bet arī lielākoties ar hidrofilo grupu. Virsmaktīvās vielas var klasificēt, pamatojoties uz hidrofilās grupas struktūru, galvenokārt atkarībā no tā, vai tā ir joniska, sadalot tās anjonu, katjonu, nejonu, cviterionu un citos īpašos virsmaktīvajās vielās.

05 Virsmaktīvo vielu risinājumu īpašības

①adsorbcija saskarnē

Virsmaktīvās vielas molekulas satur gan hidrofīlas, gan hidrofobiskas grupas. Ūdens, kas ir spēcīgs polārs šķidrums, kad tajā izšķīst virsmaktīvās vielas, seko principam "līdzīga polaritāte piesaista viens otru; atšķirīgas polaritātes atgrūž viena otru". Tās hidrofilā grupa mijiedarbojas ar ūdeni, padarot to šķīstošu, savukārt tā hidrofobā grupa atgrūž no ūdens un iziet no ūdens fāzes, kā rezultātā virsmaktīvās vielas molekulas (vai joni) adsorbē interfeisa slānī, tādējādi samazinot saskarnes spriedzi starp abām fāzēm. Jo vairāk virsmaktīvo vielu molekulas (vai joniem), kas adsorbē saskarnē, jo lielāka ir starpfasiālā spriedzes samazināšanās.

② adsorbēto filmu īpašības

Adsorbētās plēves virsmas spiediens: virsmaktīvās vielas veido adsorbētas plēves gāzes un šķidruma saskarnē. Piemēram, bez berzes slīdēšanas pludiņa novietošanas šķidruma saskarnē radīs spiedienu pret pludiņu, kad plēve tiek nospiesta gar šķidruma virsmu. Šo spiedienu sauc par virsmas spiedienu.

Virsmas viskozitāte: tāpat kā virsmas spiediens, virsmas viskozitāte ir īpašums, ko uzrāda nešķīstošas ​​molekulārās plēves. Aizturot platīna gredzenu uz smalka metāla stieples, lai tas pieskartos ūdens virsmai tvertnē, pagrieziena platīna gredzens parāda pretestību ūdens viskozitātes dēļ. Novērotā amplitūdas samazināšanās var izmērīt virsmas viskozitāti; Atšķirība starp tīru ūdeni un to, kas satur virsmas plēvi, nodrošina virsmas plēves viskozitāti. Virsmas viskozitāte ir cieši saistīta ar plēves stingrību; Tā kā adsorbētajām plēvēm ir virsmas spiediens un viskozitāte, tās obligāti satur elastību. Jo lielāks ir adsorbētās plēves virsmas spiediens un viskozitāte, jo lielāks ir elastīgais modulis.

③ Micellu veidošanās

Virsmaktīvo vielu izturēšanās atšķaidītos šķīdumos pakļaujas ideālām šķīduma normām. Virsmaktīvās vielas daudzums, kas adsorbēts šķīduma virsmā, palielinās, palielinoties šķīduma koncentrācijai, līdz tiek sasniegta noteikta koncentrācija, pēc kura adsorbcija nepalielinās vēl vairāk. Pārmērīgas virsmaktīvās vielas molekulas šajā brīdī ir nejauši izkliedētas vai pastāv modelī. Gan praktiski, gan teorētiski pierādījumi norāda, ka tie veido agregātus šķīdumā, sauktu par micelām. Minimālo koncentrāciju, kurā virsmaktīvās vielas sāk veidot micellas, sauc par kritisko micellu koncentrāciju (CMC).

06 Hidrofilā-lipofīlā līdzsvara vērtība (HLB)

HLB, īss hidrofilu lipofilu līdzsvaram, norāda līdzsvaru starp hidrofilām un lipofīlām grupām virsmaktīvajās vielās. Augstāka HLB vērtība liecina par spēcīgu hidrofilitāti un vāju lipofilitāti, savukārt pretējais ir taisnība zemām HLB vērtībām.

① HLB vērtību specifikācija **:HLB vērtība ir relatīva; Tāpēc HLB vērtību noteikšanai, kas nav hidrofīla viela, piemēram, parafīns, ir noteikts HLB = 0, turpretī nātrija dodecilsulfāts ar spēcīgu ūdens šķīdību tiek piešķirta HLB = 40. Tādējādi HLB vērtības virsmaktīvām vielām, kas parasti ir starp 1 un 40. Tāpēc lipofilitātes un hidrofilitātes lēciena punkts ir aptuveni 10. Virsmaktīvo vielu iespējamo izmantošanu var aptuveni secināt no to HLB vērtībām.

HLB

Pieteikumi

HLB

Pieteikumi

1,5 ~ 3

W/o tipa defolēšanas aģenti

8 ~ 18

O/W tipa emulgatori

3,5 ~ 6

W/o tipa emulgatori

13 ~ 15

Mazgāšanas līdzekļi

7 ~ 9

Mitrināšanas aģenti

15 ~ 18

Šķīdinātāji

Saskaņā ar tabulu virsmaktīvās vielas, kas piemērotas lietošanai kā eļļas ūdens emulgatoriem, HLB vērtība ir no 3,5 līdz 6, savukārt ūdens eļļas emulgatori ir no 8 līdz 18.

② HLB vērtību noteikšana (izlaista).

07 emulģēšana un šķīdināšana

Emulsija ir sistēma, kas veidojas, kad viens nesajaucams šķidrums tiek izkliedēts citā smalku daļiņu (pilienu vai šķidru kristālu) veidā. Emulgators, kas ir virsmaktīvās vielas veids, ir būtisks, lai stabilizētu šo termodinamiski nestabilo sistēmu, samazinot saskarnes enerģiju. Fāzi, kas pastāv pilienu formā emulsijā, sauc par izkliedēto fāzi (vai iekšējo fāzi), savukārt fāzi, kas veido nepārtrauktu slāni, sauc par izkliedes barotni (vai ārējo fāzi).

① emulgatori un emulsijas

Parastās emulsijas bieži sastāv no vienas fāzes kā ūdens vai ūdens šķīduma, bet otra - kā organiska viela, piemēram, eļļas vai vaski. Atkarībā no to izkliedes emulsijas var klasificēt kā ūdeni eļļā (bez/o), kur eļļa tiek izkliedēta ūdenī, vai eļļas ūdenī (O/W), kur ūdens tiek izkliedēts eļļā. Turklāt var pastāvēt sarežģītas emulsijas, piemēram, w/o/w vai o/w/o. Emulgeri stabilizē emulsijas, samazinot saskarnes spriedzi un veidojot menomolekulāras membrānas. Emulgatoram jābūt adsorbētam vai jāuzkrājas interfeisā, lai samazinātu saskarnes spriegojumu, un jānosaka lādiņi pilieniem, radot elektrostatisko atgrūšanos vai veidojot augstas viskozitātes aizsargājošu plēvi ap daļiņām. Līdz ar to vielām, ko izmanto kā emulgatoriem, jābūt amfifiliskām grupām, kuras var nodrošināt virsmaktīvās vielas.

② Emulsijas sagatavošanas metodes un faktori, kas ietekmē stabilitāti

Emulsiju sagatavošanai ir divas galvenās metodes: mehāniskās metodes izkliedē šķidrumus sīkās daļiņās citā šķidrumā, bet otrā metode ietver šķidrumu izšķīdināšanu molekulārā formā citā un liek tām atbilstoši apkopot. Emulsijas stabilitāte attiecas uz tā spēju izturēt daļiņu agregāciju, kas noved pie fāzes atdalīšanas. Emulsijas ir termodinamiski nestabilas sistēmas ar lielāku brīvo enerģiju, tādējādi to stabilitāte atspoguļo laiku, kas vajadzīgs, lai sasniegtu līdzsvaru, ti, laiks, kas nepieciešams, lai šķidrums atdalītos no emulsijas. Kad saskarnes plēvē ir taukaini spirti, taukskābes un taukainie amīni, membrānas stiprība ievērojami palielinās, jo polārās organiskās molekulas veido kompleksus adsorbētajā slānī, pastiprinot interfeisa membrānu.

Emulgatorus, kas sastāv no divām vai vairākām virsmaktīvām vielām, sauc par jauktiem emulgatoriem. Jaukti emulgatori adsorbē ūdens eļļas saskarnē, un molekulārā mijiedarbība var veidot kompleksus, kas ievērojami zemāku saskarnes spriedzi, palielinot adsorbēto daudzumu un veidojot blīvākas, spēcīgākas saskarnes membrānas.

Elektriski uzlādēti pilieni īpaši ietekmē emulsiju stabilitāti. Stabilās emulsijās pilieni parasti pārvadā elektrisko lādiņu. Ja tiek izmantoti jonu emulgatori, jonu virsmaktīvo vielu hidrofobais gals ir iestrādāts eļļas fāzē, bet hidrofilie gali paliek ūdens fāzē, piešķirot pilieniem lādiņu. Līdzīgi kā lādiņi starp pilieniem izraisa atgrūšanu un novērš saliedēšanu, kas palielina stabilitāti. Tādējādi, jo lielāka ir emulgatora jonu koncentrācija, kas adsorbēti uz pilieniem, jo ​​lielāks to lādiņš un jo augstāka ir emulsijas stabilitāte.

Izkliedes vides viskozitāte ietekmē arī emulsijas stabilitāti. Parasti augstākas viskozitātes nesēji uzlabo stabilitāti, jo tie spēcīgāk kavē pilienu Brauna kustību, palēninot sadursmju iespējamību. Augstas molekulmasas vielas, kas izšķīst emulsijā, var palielināt vidēju viskozitāti un stabilitāti. Turklāt augsta molekulas svara vielas var veidot stabilas interfeisu membrānas, vēl vairāk stabilizējot emulsiju. Dažos gadījumos cietu pulveru pievienošana var līdzīgi stabilizēt emulsijas. Ja cietās daļiņas ir pilnībā samitrinātas ar ūdeni un tās var samitrināt ar eļļu, tās tiks saglabātas ūdens eļļas saskarnē. Cietie pulveri stabilizē emulsiju, uzlabojot plēvi, kad tie sagrupējas saskarnē, līdzīgi kā adsorbētās virsmaktīvās vielas.

Virsmaktīvās vielas var ievērojami uzlabot organisko savienojumu šķīdību, kas nešķīst vai nedaudz šķīst ūdenī pēc micellu veidošanās šķīdumā. Šajā laikā risinājums šķiet skaidrs, un šī spēja tiek saukta par šķīdināšanu. Virsmaktīvās vielas, kas var veicināt šķīdību, sauc par šķīdinātājiem, savukārt izšķīdinātie organiskie savienojumi tiek saukti par šķīdinātiem.

08 putas

Putām ir izšķiroša loma mazgāšanas procesos. Putas attiecas uz izkliedējošu gāzes sistēmu, kas izkliedēta šķidrā vai cietā krāsā, ar gāzi kā izkliedētu fāzi un šķidru vai cietu kā izkliedes barotni, kas pazīstama kā šķidrās putas vai cietas putas, piemēram, putu plastmasa, putu stikls un putu betons.

(1) putu veidošanās

Termins putas attiecas uz gaisa burbuļu kolekciju, kas atdalīta ar šķidrajām plēvēm. Sakarā ar ievērojamo blīvuma starpību starp gāzi (izkliedēto fāzi) un šķidrumu (dispersijas barotni) un šķidruma zemo viskozitāti, gāzes burbuļi ātri paceļas uz virsmas. Putu veidošanās ietver lielu daudzumu gāzes iekļaušanu šķidrumā; Pēc tam burbuļi ātri atgriežas virsmā, izveidojot gaisa burbuļu agregātu, kas atdalīts ar minimālu šķidru plēvi. Putām ir divas atšķirīgas morfoloģiskās īpašības: pirmkārt, gāzes burbuļi bieži pieņem daudzskaldnes formu, jo plānā šķidruma plēve burbuļu krustojumā mēdz kļūt plānāka, galu galā izraisot burbuļa plīsumu. Otrkārt, tīru šķidrumi nevar veidot stabilas putas; Lai izveidotu putas, jābūt vismaz divām sastāvdaļām. Virsmaktīvās vielas šķīdums ir tipiska putu veidojoša sistēma, kuras putošanas spēja ir saistīta ar citām īpašībām. Virsmaktīvās vielas ar labām putojošām spējām sauc par putojošām aģentiem. Lai arī putojošajiem aģentiem ir labas putu spējas, viņu radītās putas var nebūt ilgas, tas nozīmē, ka to stabilitāte netiek garantēta. Lai uzlabotu putu stabilitāti, var pievienot vielas, kas uzlabo stabilitāti; Tos sauc par stabilizatoriem ar kopīgiem stabilizatoriem, ieskaitot lauril -dietanolamīnu un dodecildimetil -amīna oksīdus.

(2) putu stabilitāte

Putas ir termodinamiski nestabila sistēma; Tā dabiskā progresēšana noved pie plīsuma, tādējādi samazinot kopējo šķidruma virsmas laukumu un samazinot brīvo enerģiju. Defīgas darbības process ietver pakāpenisku šķidrās plēves retināšanu, kas atdala gāzi, līdz notiek plīsums. Putu stabilitātes pakāpi galvenokārt ietekmē šķidrās kanalizācijas ātrums un šķidrās plēves izturība. Ietekmīgi faktori ir:

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 izraisa lēnāku šķidrumu kanalizāciju un šķidras plēves sabiezēšanu, kas abi veicina stabilitāti.

② Virsmas viskozitāte: Galvenais putu stabilitātes faktors ir šķidrās plēves stiprums, ko galvenokārt nosaka virsmas adsorbcijas plēves noturība, ko mēra ar virsmas viskozitāti. Eksperimentālie rezultāti norāda, ka šķīdumi ar augstu virsmas viskozitāti rada ilgstošākas putas, jo tiek pastiprināta molekulārā mijiedarbība adsorbētajā plēvē, kas ievērojami palielina membrānas izturību.

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

④ Virsmas spraiguma “labošanas” darbība: membrānā adsorbētās virsmaktīvās vielas var neitralizēt plēves virsmas paplašināšanos vai saraušanos; To sauc par remonta darbību. Kad virsmaktīvās vielas adsorbē līdz šķidrajai plēvei un paplašina tās virsmas laukumu, tas samazina virsmaktīvo vielu koncentrāciju virsmā un palielina virsmas spraigumu; Un otrādi, kontrakcija izraisa paaugstinātu virsmaktīvās vielas koncentrāciju virsmā un pēc tam samazina virsmas spraigumu.

⑤ Gāzes difūzija caur šķidru plēvi: kapilārā spiediena dēļ mazākiem burbuļiem parasti ir lielāks iekšējais spiediens, salīdzinot ar lielākiem burbuļiem, izraisot gāzes difūziju no maziem burbuļiem lielākos, izraisot mazus burbuļus sarukt un lielākas augt, galu galā izraisot putu sabrukšanu. Virsmaktīvo vielu konsekventa pielietošana rada vienveidīgus, smalki sadalītus burbuļus un kavē defētus. Tā kā virsmaktīvās vielas ir cieši iesaiņotas šķidruma plēvē, tiek kavēta gāzes difūzija, tādējādi uzlabojot putu stabilitāti.

⑥ Virsmas lādiņa ietekme: Ja putu šķidruma plēvei ir tāda pati lādiņa, abas virsmas atgrūž viena otru, neļaujot plēves retināšanai vai salauzt. Jonu virsmaktīvās vielas var nodrošināt šo stabilizējošo efektu. Rezumējot, šķidrās plēves stiprums ir izšķirošais faktors, kas nosaka putu stabilitāti. Virsmaktīvajām vielām, kas darbojas kā putojošie līdzekļi un stabilizatori, jāveic cieši iesaiņotas virsmas absorbētas molekulas, jo tas būtiski ietekmē interfeisa molekulāro mijiedarbību, uzlabojot pašas virsmas plēves stiprumu un tādējādi neļaujot šķidrumam izplūst no blakus esošās plēves, padarot putu stabilitāti vairāk sasniedzamāku.

(3) Putu iznīcināšana

Putu iznīcināšanas pamatprincips ietver to apstākļu, kas rada putas, mainīšana vai putu stabilizējošo faktoru novēršana, izraisot fizikālu un ķīmisku defuēžu metodi. Fiziskā defēte uztur putojošā šķīduma ķīmisko sastāvu, vienlaikus mainot tādus apstākļus kā ārējie traucējumi, temperatūra vai spiediena izmaiņas, kā arī ultraskaņas apstrāde - visas efektīvās metodes putu novēršanai. Ķīmiskā defolēšana norāda uz dažu vielu pievienošanu, kas mijiedarbojas ar putojošajiem līdzekļiem, lai samazinātu šķidrās plēves stiprību putās, samazinot putu stabilitāti un sasniedzot samazināšanos. Šādas vielas sauc par defoameriem, no kuriem lielākā daļa ir virsmaktīvās vielas. Defpoameriem parasti piemīt ievērojama spēja samazināt virsmas spraigumu un var viegli adsorbēt virsmās ar vājāku mijiedarbību starp veidotajām molekulām, tādējādi radot brīvi sakārtotu molekulāro struktūru. Defpoameru tipi ir dažādi, bet parasti tie ir nejonu virsmaktīvās vielas ar sazarotiem spirtiem, taukskābēm, taukskābju esteriem, poliamīdiem, fosfātiem un silikona eļļām, kuras parasti izmanto kā izcilus defoamerus.

(4) putas un tīrīšana

Putu daudzums tieši nav korelē ar tīrīšanas efektivitāti; Vairāk putu nenozīmē labāku tīrīšanu. Piemēram, nejonu virsmaktīvās vielas var radīt mazāk putu nekā ziepes, taču tām var būt augstākas tīrīšanas iespējas. Tomēr noteiktos apstākļos putas var palīdzēt noņemt netīrumus; Piemēram, putas no mazgāšanas traukos palīdz nogādāt taukus, savukārt paklāju tīrīšana ļauj putām noņemt netīrumus un cietos piesārņotājus. Turklāt putas var signalizēt par mazgāšanas līdzekļa efektivitāti; Pārmērīga tauku tauki bieži kavē burbuļa veidošanos, izraisot vai nu putu trūkumu, vai samazinot esošās putas, norādot uz zemu mazgāšanas līdzekļu efektivitāti. Turklāt putas var kalpot kā indikators skalošanas tīrībai, jo putu līmenis skalošanas ūdenī bieži samazinās ar zemāku mazgāšanas līdzekļa koncentrāciju.

09 Mazgāšanas process

Plaši runājot, mazgāšana ir nevēlamu komponentu noņemšanas process no tīrīšanas objekta, lai sasniegtu noteiktu mērķi. Parasti mazgāšana attiecas uz netīrumu noņemšanu no nesēja virsmas. Mazgāšanas laikā noteiktas ķīmiskas vielas (piemēram, mazgāšanas līdzekļi) darbojas, lai vājinātu vai novērstu mijiedarbību starp netīrumiem un nesēju, pārveidojot saiti starp netīrumiem un nesēju par saikni starp netīrumiem un mazgāšanas līdzekli, ļaujot to atdalīšanai. Ņemot vērā to, ka notīrāmie objekti un netīrumi, kas jānoņem, var ievērojami atšķirties, mazgāšana ir sarežģīts process, ko var vienkāršot šādās attiecībās:

Pārvadātājs • Netīrumi + mazgāšanas līdzeklis = nesējs + netīrumi • mazgāšanas līdzeklis. Mazgāšanas procesu parasti var iedalīt divos posmos:

1. Netīrumi ir atdalīti no nesēja mazgāšanas līdzekļa darbībā;

2. Atdalītie netīrumi tiek izkliedēti un apturēti vidē. Mazgāšanas process ir atgriezenisks, kas nozīmē, ka izkliedētie vai suspendētie netīrumi var potenciāli pārnest uz notīrīto priekšmetu. Tādējādi efektīviem mazgāšanas līdzekļiem ir nepieciešama ne tikai spēja atdalīt netīrumus no nesēja, bet arī izkliedēt un apturēt netīrumus, neļaujot tā pārvietošanai.

(1) netīrumu veidi

Pat viens priekšmets var uzkrāt dažāda veida, kompozīcijas un netīrumu daudzumu atkarībā no tā lietošanas konteksta. Taukaini netīrumi galvenokārt sastāv no dažādām dzīvnieku un augu eļļas un minerāleļļas (piemēram, jēlnaftas, mazuta, ogļu darvas utt.); Cietie netīrumi ietver daļiņas, piemēram, kvēpus, putekļus, rūsu un oglekļa melnu. Attiecībā uz apģērba netīrumiem tas var rasties no cilvēka sekrēcijām, piemēram, sviedriem, sebum un asinīm; ar pārtiku saistīti traipi, piemēram, augļu vai eļļas traipi un garšvielas; atliekas no tādām kosmētikas līdzekļiem kā lūpu krāsa un nagu laka; atmosfēras piesārņotāji, piemēram, dūmi, putekļi un augsne; un papildu traipi, piemēram, tinte, tēja un krāsa. Šo netīrumu dažādību parasti var iedalīt cietos, šķidros un īpašos veidos.

① Cietie netīrumi: Parastie piemēri ir kvēpu, dubļu un putekļu daļiņas, no kurām lielākajai daļai ir lādiņi - bieži vien negatīvi uzlādētas -, kas viegli pieliekas šķiedrainiem materiāliem. Cietie netīrumi parasti ir mazāk šķīstoši ūdenī, bet tos var izkliedēt un suspendēt mazgāšanas līdzekļos. Daļiņas, kas mazākas par 0,1μm, var būt īpaši grūti noņemt.

② Šķidrums netīrumi: tie ietver eļļainas vielas, kas šķīstās, kas satur dzīvnieku eļļas, taukskābes, taukainus spirtu, minerāleļļas un to oksīdus. Kamēr dzīvnieku un augu eļļas un taukskābes var reaģēt ar sārmiem, veidojot ziepes, taukainie spirti un minerāleļļas neiziet, bet tos var izšķīdināt ar spirtiem, eteriem un organiskiem ogļūdeņražiem, un tos var emulģēt un izkliedēt ar detergējošiem šķīdumiem. Šķidrās eļļainas netīrumus parasti stingri pielīmē šķiedru materiāliem spēcīgas mijiedarbības dēļ.

③ Īpašie netīrumi: Šī kategorija sastāv no olbaltumvielām, cietes, asinīm un cilvēku sekrēcijām, piemēram, sviedriem un urīnu, kā arī augļu un tējas sulām. Šie materiāli bieži stingri saistās ar šķiedrām, izmantojot ķīmisko mijiedarbību, padarot tos grūtāk mazgājamus. Dažādi netīrumu veidi reti pastāv patstāvīgi, drīzāk tie sajaucas kopā un kolektīvi pielīp pie virsmām. Bieži vien ārējās ietekmē netīrumi var oksidēt, sadalīties vai sabrukt, ražojot jaunas netīrumu formas.

(2) netīrumu adhēzija

Netīrumi pieķeras tādiem materiāliem kā apģērbs un āda noteiktas mijiedarbības starp priekšmetu un netīrumiem. Līmējošais spēks starp netīrumiem un objektu var rasties vai nu fiziskas, vai ķīmiskas saķeres dēļ.

① Fiziskā saķere: netīrumu, piemēram, kvēpu, putekļu un dubļu saķere, lielākoties ir vāja fiziska mijiedarbība. Parasti šāda veida netīrumus var noņemt salīdzinoši viegli to vājākās saķeres dēļ, kas galvenokārt rodas no mehāniskiem vai elektrostatiskiem spēkiem.

A: Mehāniskā saķere **: Parasti tas attiecas uz cietiem netīrumiem, piemēram, putekļiem vai smiltīm, kas pielīmē ar mehāniskiem līdzekļiem, ko ir salīdzinoši viegli noņemt, lai gan mazākas daļiņas zem 0,1 μm ir diezgan grūti notīrāmās.

B: elektrostatiskā saķere **: Tas ietver lādētas netīrumu daļiņas, kas mijiedarbojas ar pretēji uzlādētiem materiāliem; Parasti šķiedru materiāliem tiek uzlikti negatīvi lādiņi, ļaujot tiem piesaistīt pozitīvi uzlādētus piekritējus, piemēram, noteiktus sāļus. Dažas negatīvi lādētas daļiņas joprojām var uzkrāties šīm šķiedrām, izmantojot jonu tiltu, ko šķīdumā veido pozitīvi joni.

② Ķīmiskā adhēzija: tas attiecas uz netīrumiem, kas pielipuši objektam caur ķīmiskām saitēm. Piemēram, polārie cietie netīrumi vai materiāli, piemēram, rūsa, ir tendence stingri ievērot ķīmiskās saites, kas veidojas ar funkcionālām grupām, piemēram, karboksilgrupu, hidroksilgrupu vai amīnu grupām, kas atrodas šķiedru materiālos. Šīs saites rada spēcīgāku mijiedarbību, apgrūtinot šādu netīrumu noņemšanu; Lai efektīvi notīrītu, var būt nepieciešama īpaša apstrāde. Netīrumu saķera pakāpe ir atkarīga gan no paša netīrumu īpašībām, gan no virsmas, kurai tā ievēro.

(3) netīrumu noņemšanas mehānismi

Mazgāšanas mērķis ir likvidēt netīrumus. Tas ietver mazgāšanas līdzekļu daudzveidīgās fizikālās un ķīmiskās darbības izmantošanu, lai vājinātu vai novērstu saķeri starp netīrumiem un mazgātajiem priekšmetiem, ko palīdz mehāniski spēki (piemēram, manuāla tīrīšana, veļas mazgājamo mašīnu uzbudinājums vai ūdens trieciens), galu galā novedot pie netīrumu atdalīšanas.

① šķidruma netīrumu noņemšanas mehānisms

A: Mitrums: Lielākā daļa šķidruma netīrumu ir taukaini un mēdz mitināt dažādus šķiedrainus priekšmetus, veidojot taukainu plēvi virs to virsmām. Pirmais mazgāšanas solis ir mazgāšanas līdzekļa darbība, kas izraisa virsmas mitrināšanu.
B: Ripināšanas mehānisms eļļas noņemšanai: Šķidruma netīrumu noņemšanas otrais solis notiek, izmantojot ripas procesu. Šķidruma netīrumi, kas izplatās kā plēve uz virsmas, pakāpeniski rullē pilienos, jo mazgājas šķidruma šķidruma preferenciālais mitrināšana šķiedru virsmā, galu galā tiek aizstāts ar mazgāšanas šķidrumu.

② Cietu netīrumu noņemšanas mehānisms

Atšķirībā no šķidruma netīrumiem, cieto netīrumu noņemšana balstās uz mazgāšanas šķidruma spēju slapināt gan netīrumu daļiņas, gan no nesēja materiāla virsmas. Virsmaktīvo vielu adsorbcija uz cietā netīrumu virsmām un nesējs samazina to mijiedarbības spēkus, tādējādi samazinot netīrumu daļiņu saķeri, padarot tās vieglāk noņemamas. Turklāt virsmaktīvās vielas, īpaši jonu virsmaktīvās vielas, var palielināt cieto netīrumu un virsmas materiāla elektrisko potenciālu, atvieglojot turpmāku noņemšanu.

Nejoniskām virsmaktīvajām vielām ir tendence adsorbēt uz parasti lādētām cietām virsmām un var veidot ievērojamu adsorbētu slāni, izraisot samazinātu netīrumu pārvietošanu. Katjonu virsmaktīvās vielas tomēr var samazināt netīrumu un nesēja virsmas elektrisko potenciālu, kas noved pie samazinātas atgrūšanās un traucē netīrumu noņemšanu.

③ Īpašo netīrumu noņemšana

Tipiski mazgāšanas līdzekļi var cīnīties ar spītīgiem traipus no olbaltumvielām, cietes, asinīm un ķermeņa sekrēcijām. Fermenti, piemēram, proteāze, var efektīvi noņemt olbaltumvielu traipus, sadalot olbaltumvielas šķīstošajās aminoskābēs vai peptīdos. Līdzīgi cietes var sadalīt līdz cukuriem ar amilāzi. Lipāzes var palīdzēt sadalīt triacilglicerīna piemaisījumus, kurus bieži ir grūti noņemt, izmantojot parastos līdzekļus. Augļu sulu, tējas vai tintes traipus dažreiz ir nepieciešami oksidējoši līdzekļi vai reduktanti, kas reaģē ar krāsu ģenerējošām grupām, lai tos sadalītu vairāk ūdenī šķīstošos fragmentos.

(4) ķīmiskās tīrīšanas mehānisms

Iepriekš minētie punkti galvenokārt attiecas uz mazgāšanu ar ūdeni. Tomēr audumu daudzveidības dēļ daži materiāli var labi nereaģēt uz ūdens mazgāšanu, izraisot deformāciju, krāsu izbalēšanu utt. Daudzas dabiskas šķiedras izplešas, kad slapjās un viegli saraujas, izraisot nevēlamas strukturālas izmaiņas. Tādējādi šiem tekstilizstrādājumiem bieži tiek dota priekšroka sausai tīrīšanai, parasti izmantojot organiskos šķīdinātājus.

Sausā tīrīšana ir maigāka, salīdzinot ar mitru mazgāšanu, jo tā samazina mehānisko darbību, kas varētu sabojāt drēbes. Efektīvai netīrumu noņemšanai ķīmiskās tīrīšanas laikā netīrumi tiek iedalīti trīs galvenajos veidos:

① Eļļos šķīstoši netīrumi: tas ietver eļļas un taukus, kas viegli izšķīst ķīmiskās tīrīšanas šķīdinātājos.

② Ūdens šķīstoši netīrumi: Šis tips var izšķīst ūdenī, bet ne ķīmiskās tīrīšanas šķīdinātājos, kas satur neorganiskus sāļus, cietes un olbaltumvielas, kas var izkristalizēt, kad ūdens iztvaiko.

③ Netīrumi, kas nav ne eļļa, ne ūdenī šķīstoši: tas ietver tādas vielas kā oglekļa melni un metāliski silikāti, kas neizšķīst nevienā barotnē.

Katram netīrumu veidam ir vajadzīgas dažādas stratēģijas efektīvai noņemšanai ķīmiskās tīrīšanas laikā. Eļļu šķīstošie netīrumi tiek metodoloģiski noņemti, izmantojot organiskos šķīdinātājus, pateicoties to lieliskajai šķīdībai nepolāros šķīdinātājos. Ūdenim šķīstošiem traipiem ir jābūt atbilstošam ūdenim, kas atrodas ķīmiskās tīrīšanas līdzeklī, jo ūdens ir ļoti svarīgs efektīvai netīrumu noņemšanai. Diemžēl, tā kā ūdenim ir minimāla šķīdība ķīmiskās tīrīšanas līdzekļos, bieži tiek pievienotas virsmaktīvās vielas, lai palīdzētu integrēt ūdeni.

Virsmaktīvās vielas uzlabo tīrīšanas līdzekļa ūdens jaudu un palīdz nodrošināt ūdenī šķīstošu piemaisījumu šķīdināšanu micellās. Turklāt virsmaktīvās vielas var kavēt netīrumus veidot jaunus nogulumus pēc mazgāšanas, uzlabot tīrīšanas efektivitāti. Neliels ūdens pievienošana ir būtiska, lai noņemtu šos piemaisījumus, bet pārmērīgs daudzums var izraisīt auduma kropļojumus, tādējādi prasot līdzsvarotu ūdens saturu ķīmiskās tīrīšanas šķīdumos.

(5) Faktori, kas ietekmē mazgāšanas darbību

Virsmaktīvo vielu adsorbcija uz saskarnēm un no tā izrietošā saskarnes spriedzes samazināšana ir būtiska šķidruma vai cieta netīrumu noņemšanai. Tomēr mazgāšanu pēc būtības ir sarežģīts, ko ietekmē daudzi faktori pat līdzīgos mazgāšanas līdzekļu veidos. Šie faktori ietver mazgāšanas līdzekļa koncentrāciju, temperatūru, netīrumu īpašības, šķiedru veidus un auduma struktūru.

① Virsmaktīvo vielu koncentrācija: Micellām, kuras veido virsmaktīvās vielas, ir galvenā loma mazgāšanā. Mazgāšanas efektivitāte dramatiski palielinās, tiklīdz koncentrācija pārsniedz kritisko micellu koncentrāciju (CMC), tāpēc mazgāšanas līdzekļi jāizmanto koncentrācijā, kas augstāka par CMC, lai efektīvi mazgātu. Tomēr mazgāšanas līdzekļu koncentrācija virs CMC ražas samazina atdevi, padarot lieko koncentrāciju nevajadzīgu.

② Temperatūras ietekme: temperatūrai ir dziļa ietekme uz tīrīšanas efektivitāti. Parasti augstāka temperatūra atvieglo netīrumu noņemšanu; Tomēr pārmērīgam karstumam var būt nelabvēlīga ietekme. Temperatūras paaugstināšanai ir tendence palīdzēt netīrumu izkliedei, un tas var izraisīt arī eļļainus netīrumus vieglāk emulģēt. Tomēr stingri austos audumos paaugstināta temperatūras palielināšana šķiedru palielināšanai var netīšām samazināt noņemšanas efektivitāti.

Temperatūras svārstības ietekmē arī virsmaktīvās vielas šķīdību, CMC un micellu skaitu, tādējādi ietekmējot tīrīšanas efektivitāti. Daudzām garu ķēžu virsmaktīvajām vielām zemāka temperatūra samazina šķīdību, dažreiz zem viņu pašu CMC; Tādējādi optimālai funkcijai var būt nepieciešama atbilstoša sasilšana. Temperatūras ietekme uz CMC un micellas atšķiras jonu salīdzinājumā ar nejonu virsmaktīvajām vielām: temperatūras paaugstināšana parasti paaugstina jonu virsmaktīvo vielu CMC, tādējādi nepieciešot koncentrācijas pielāgojumus.

③ putas: ir izplatīts nepareizs priekšstats, kas saista putošanas spēju ar mazgāšanas efektivitāti - vairāk putas nav vienādas ar labāku mazgāšanu. Empīriski pierādījumi liecina, ka zema pušu mazgāšanas līdzekļi var būt vienlīdz efektīvi. Tomēr putas var palīdzēt netīrumu noņemšanai noteiktos lietojumos, piemēram, trauku mazgāšanā, kur putas palīdz izspiest taukus vai paklāju tīrīšanu, kur tās paceļ netīrumus. Turklāt putu klātbūtne var norādīt, vai mazgāšanas līdzekļi darbojas; Pārmērīga smērviela var kavēt putu veidošanos, bet putu samazināšana nozīmē samazinātu mazgāšanas līdzekļu koncentrāciju.

④ Šķiedru tips un tekstilrūpniecības īpašības: Ārpus ķīmiskās struktūras šķiedru parādīšanās un organizēšana ietekmē netīrumu adhēziju un noņemšanas grūtības. Šķiedrām ar raupjām vai plakanām konstrukcijām, piemēram, vilnu vai kokvilnu, parasti netīrumi ir vieglāk nekā gludas šķiedras. Cieši austi audumi sākotnēji var pretoties netīrumu uzkrāšanai, bet var kavēt efektīvu mazgāšanu ierobežotās piekļuves dēļ ieslodzītajiem netīrumiem.

⑤ Ūdens cietība: Ca²⁺, mg²⁺ un citu metālisko jonu koncentrācija būtiski ietekmē mazgāšanas rezultātus, īpaši anjonu virsmaktīvajām vielām, kas var veidot nešķīstošus sāļus, kas samazina tīrīšanas efektivitāti. Cietā ūdenī pat ar atbilstošu virsmaktīvās vielas koncentrāciju tīrīšanas efektivitāte ir īsa, salīdzinot ar destilētu ūdeni. Optimālai virsmaktīvās vielas veiktspējai Ca²⁺ koncentrācija ir jāsamazina līdz zem 1 × 10⁻⁶ mol/L (kaco₃ zem 0,1 mg/L), bieži vien ir jāiekļauj ūdens mīkstinošo līdzekļu iekļaušana mazgāšanas līdzekļu zāļu formā.


Pasta laiks: SEP-05-2024