vijesti

Naši glavni proizvodi: amino silikon, blokirani silikon, hidrofilni silikon, sva njihova silikonska emulzija, vlaženje trljanja Površine, odbijajući vodu (bez fluora, ugljik 6, ugljik 8), kemikalije za pranje rublja (ABS, enzim, Spandex zaštitnik, mangan), detaljnije kontakt: mandat +8666.

9 glavnih odnosa između površinski aktivnih tvari i tvornica bojenja

01 Površinska napetost

Sila koja djeluje na ugovor površine tekućine po jedinici duljine naziva se površinska napetost, mjerena u n · m⁻¹.

02 Površinska aktivnost i površinski aktivne tvari

Svojstvo koje smanjuje površinsku napetost otapala naziva se površinska aktivnost, a tvari koje posjeduju ovo svojstvo nazivaju se površinski aktivnim tvarima. Surfaktanti su površinski aktivne tvari koje mogu formirati agregate u vodenim otopinama, poput micela, i pokazuju visoku površinsku aktivnost zajedno s funkcijama poput vlaženja, emulgiranja, pjevanja i pranja.

03 Karakteristike molekularne strukture površinski aktivnih tvari

Surfaktanti su organski spojevi s posebnim strukturama i svojstvima; Oni mogu značajno izmijeniti interfacijalnu napetost između dvije faze ili površinske napetosti tekućine (obično vode), pokazujući svojstva poput vlaženja, pjene, emulgiranja i pranja. Strukturno, površinski aktivne tvari dijele zajedničku karakteristiku koja sadrži dvije različite vrste skupina unutar svojih molekula: jedan kraj ima dugopolarnu skupinu dugog lanca koja je topiva u ulju, ali netopljiva u vodi, poznata kao hidrofobna skupina. Ova hidrofobna skupina je obično dugotrajna ugljikovodika, iako se ponekad može sastojati od organskih fluorida, organskih silicija, organskih fosfina ili lanaca organotina. Drugi kraj ima grupu topljivu u vodi, poznatu kao hidrofilna skupina. Hidrofilna skupina mora imati dovoljnu hidrofilnost kako bi se osiguralo da se cijelo površinski aktivno sredstvo može otopiti u vodi i posjedovati potrebnu topljivost. Budući da površinski aktivne tvari sadrže i hidrofilne i hidrofobne skupine, mogu se otopiti u najmanje jednoj fazi tekućeg medija. Ova dvostruka afinitetna priroda površinski aktivnih tvari naziva se amfifilnošću.

04 Vrste površinski aktivnih tvari

Surfaktanti su amfifilne molekule s hidrofobnim i hidrofilnim skupinama. Hidrofobna skupina uglavnom se sastoji od dugotrajnih ugljikovodika, poput alkana ravnog lanca (C8-C20), razgrananih alkana (C8-C20) ili alkilbenzena (atom alkil ugljika broj 8–16). Razlike u hidrofobnim skupinama uglavnom proizlaze iz strukturnih varijacija u ugljikovim lancima. Međutim, raznolikost hidrofilnih skupina mnogo je veća, stoga su svojstva površinski aktivnih tvari povezana ne samo s veličinom i oblikom hidrofobne skupine, već i u velikoj mjeri s hidrofilnom skupinom. Surfaktanti se mogu klasificirati na temelju strukture hidrofilne skupine, prvenstveno prema tome je li ionsko, dijeljenje ih na anionske, kationske, neionske, zwitterionske i druge posebne vrste površinski aktivnih tvari.

05 Svojstva otopina surfaktanata

①Adsorpcija na sučelju

Molekule surfaktanata sadrže i hidrofilne i hidrofobne skupine. Voda, kao snažna polarna tekućina, kada se površinski aktivne tvari u njoj rastvaraju, slijedi princip "slične polariteta privlači jedni druge; različite polariteti se odbijaju jedni druge". Njegova hidrofilna skupina djeluje s vodom, što je čini topivom, dok njegova hidrofobna skupina odbija iz vode i izlazi iz vodene faze, što rezultira molekulama surfaktanata (ili ionima) adsorbiranjem u međufaznom sloju, smanjujući na taj način interfacijalnu napetu između dviju faza. Što je više molekula surfaktanata (ili iona) koje se adsorbiraju na sučelju, to je veće smanjenje interfacijalne napetosti.

② Svojstva adsorbiranih filmova

Površinski tlak adsorbiranog filma: Surfaktanti formiraju adsorbirane filmove na sučelju plina-tekućine. Na primjer, postavljanje kliznog plutanja bez trenja na sučelje tekućine stvorit će pritisak na plovku kada se film gurne duž tekuće površine. Taj se tlak naziva površinski tlak.

Površinska viskoznost: Poput površinskog tlaka, površinska viskoznost je svojstvo koje pokazuje netopljivi molekularni filmovi. Osvjetljenjem platinastog prstena na finoj metalnoj žici tako da dodirne površinu vode u spremniku, rotiranje platinastog prstena pokazuje otpornost zbog viskoznosti vode. Propadanje promatrane amplitude može izmjeriti površinsku viskoznost; Razlika u brzini propadanja između čiste vode i koja sadrži površinski film pruža viskoznost površinskog filma. Površinska viskoznost usko je povezana s čvrstoćom filma; Budući da adsorbirani filmovi posjeduju površinski tlak i viskoznost, oni nužno sadrže elastičnost. Što je veći površinski tlak i viskoznost adsorbiranog filma, to je veći njegov elastični modul.

③ Formiranje micele

Ponašanje površinski aktivnih tvari u razrijeđenim otopinama pridržava se idealnih normi rješenja. Količina surfaktanata adsorbirana na površini otopine raste kako se koncentracija otopine raste dok se ne postigne određena koncentracija, nakon čega se adsorpcija ne povećava. Molekule viška površinski aktivnih tvari u ovom se trenutku nasumično raspršuju ili postoje na uzorak. I praktični i teorijski dokazi ukazuju na to da formiraju agregate u otopini, nazvanim micelama. Minimalna koncentracija u kojoj površinski aktivni tvari počinju formirati micele naziva se kritična koncentracija micele (CMC).

06 Hidrofilna-lipofilna vrijednost ravnoteže (HLB)

HLB, kratak za ravnotežu hidrofila-lipofila, ukazuje na ravnotežu između hidrofilnih i lipofilnih skupina u površinski aktivnim tvarima. Veća vrijednost HLB sugerira snažnu hidrofilnost i slabu lipofilnost, dok je suprotno za niske vrijednosti HLB -a.

① Specifikacija HLB vrijednosti **:Vrijednost HLB -a je relativna; Stoga je za uspostavljanje vrijednosti HLB-a, standard za nehidrofilnu tvar, poput parafina, postavljen na hlb = 0, dok je natrijev dodecil sulfat s jakom topljivošću vode dodijeljen hlb = 40. Dakle, vrijednosti HLB-a za površine 10 i više od 10., a HLB-ovi su i više od 20. Stoga je točka pregiba između lipofilnosti i hidrofilnosti oko 10. potencijalna upotreba površinski aktivnih tvari može se otprilike zaključiti iz njihovih HLB vrijednosti.

HLB

Prijava

HLB

Prijava

1,5 ~ 3

W/o tipa agensa za defoaming

8 ~ 18

O/w tipa emulgatori

3,5 ~ 6

W/o tipa emulgatori

13 ~ 15

Deterdženti

7 ~ 9

Agensi za vlaženje

15 ~ 18

Solubilizatori

Prema tablici, površinski aktivne tvari pogodne za uporabu kao emulgatori u ulju u vodi imaju vrijednost HLB od 3,5 do 6, dok oni za emulgaciju vode u ulju padaju između 8 i 18.

② Određivanje vrijednosti HLB (izostavljeno).

07 Emulgiranje i solubilizacija

Emulzija je sustav formiran kada se jedna nemjerna tekućina rasprši u drugoj u obliku sitnih čestica (kapljice ili tekući kristali). Emulgator, koji je vrsta površinski aktivne tvari, ključan je za stabilizaciju ovog termodinamički nestabilnog sustava smanjenjem interfacijalne energije. Faza koja postoji u obliku kapljica u emulziji naziva se raspršena faza (ili unutarnja faza), dok se faza koja tvori kontinuirani sloj naziva disperzijski medij (ili vanjska faza).

① emulgatori i emulzije

Uobičajene emulzije često se sastoje od jedne faze kao vode ili vodene otopine, a druga kao organska tvar, poput ulja ili voskova. Ovisno o njihovoj disperziji, emulzije se mogu klasificirati kao vode u ulju (w/o) gdje se ulje raspršuje u vodi ili ulja u vodi (o/w) gdje se voda raspršuje u ulju. Nadalje, složene emulzije poput w/o/w ili o/w/o mogu postojati. Emulgatori stabiliziraju emulzije snižavanjem interfacijalne napetosti i formiranjem monomolekularnih membrana. Emulgator se mora adsorbirati ili akumulirati na sučelju kako bi se smanjila međufazna napetost i prenijela naboje kapljicama, generirajući elektrostatičko odboj ili formira zaštitni film visoke viskoznosti oko čestica. Slijedom toga, tvari koje se koriste kao emulgatori moraju posjedovati amfifilne skupine, koje površinski aktivne tvari mogu pružiti.

② Metode pripreme emulzije i čimbenika koji utječu na stabilnost

Postoje dvije glavne metode za pripremu emulzija: mehaničke metode rastjeraju tekućine u sitne čestice u drugoj tekućini, dok druga metoda uključuje otapanje tekućina u molekularnom obliku u drugom i uzrokuje da se na odgovarajući način objedine. Stabilnost emulzije odnosi se na njegovu sposobnost da se odupire agregaciji čestica što dovodi do odvajanja faze. Emulzije su termodinamički nestabilni sustavi s većom slobodnom energijom, tako da njihova stabilnost odražava vrijeme potrebno za postizanje ravnoteže, tj. Vrijeme koje je potrebno da se tekućina odvoji od emulzije. Kad su masni alkoholi, masne kiseline i masni amini prisutni u međufacijalnom filmu, snaga membrane značajno se povećava jer polarne organske molekule tvore komplekse u adsorbiranom sloju, pojačavajući interfacijalnu membranu.

Emulgatori sastavljeni od dva ili više površinski aktivnih tvari nazivaju se miješanim emulgatorima. Mješoviti emulgatori adsorbiraju na sučelju vodenog ulja, a molekularne interakcije mogu tvoriti komplekse koji značajno nižu međufacijsku napetost, povećavajući količinu adsorbata i formirajući gušće, jače međufazne membrane.

Električno nabijene kapljice posebno utječu na stabilnost emulzija. U stabilnim emulzijama kapljice obično nose električni naboj. Kada se koriste ionski emulgatori, hidrofobni kraj ionske površinski aktivne tvari ugrađuje se u uljnu fazu, dok hidrofilni kraj ostaje u vodenoj fazi, što daje naboj kapljicama. Poput naboja između kapljica uzrokuju odbojnost i sprečavaju koalescenciju, što povećava stabilnost. Dakle, što je veća koncentracija iona emulgatora adsorbirana na kapljicama, to je veća njihova naboja i veća je stabilnost emulzije.

Viskoznost disperzijskog medija također utječe na stabilnost emulzije. Općenito, viši mediji viskoznosti poboljšavaju stabilnost jer jači ometaju Brownovo gibanje kapljica, usporavajući vjerojatnost sudara. Tvari visoke molekularne mase koje se otapaju u emulziji mogu povećati srednju viskoznost i stabilnost. Uz to, tvari visoke molekularne mase mogu formirati snažne međufazne membrane, dodatno stabilizirajući emulziju. U nekim slučajevima dodavanje čvrstih prahova može na sličan način stabilizirati emulzije. Ako su čvrste čestice u potpunosti vlažene vodom i mogu ih vlažiti uljem, zadržat će se na sučelju vodenog ulja. Čvrsti puderi stabiliziraju emulziju pojačavajući film dok se skupljaju na sučelju, slično kao adsorbirani površinski aktivni tvari.

Surfaktanti mogu značajno poboljšati topljivost organskih spojeva koji su netopljivi ili blago topljivi u vodi nakon što su micele formirane u otopini. U ovom se trenutku rješenje čini jasnim, a ta se sposobnost naziva solubilizacija. Surfaktanti koji mogu promicati solubilizaciju nazivaju se solubilizatorima, dok se organski spojevi solubiliziraju nazivaju solubilatima.

08 pjena

Pjena igra ključnu ulogu u procesima pranja. Pjena se odnosi na disperzivni sustav plina raštrkanog u tekućoj ili krutici, s plinom kao raspršena faza i tekućina ili čvrsta kao disperzijski medij, poznat kao tekuća pjena ili čvrsta pjena, poput pjenaste plastike, stakla od pjene i betona od pjene.

(1) Formiranje pjene

Izraz pjena odnosi se na kolekciju mjehurića zraka odvojenih tekućim filmovima. Zbog značajne razlike u gustoći između plina (raspršena faza) i tekućine (disperzijski medij) i niske viskoznosti tekućine, mjehurići plina brzo se dižu na površinu. Formiranje pjene uključuje uključivanje velike količine plina u tekućinu; Mjehurići se zatim brzo vraćaju na površinu, stvarajući agregat mjehurića zraka odvojenih minimalnim tekućim filmom. Pjena ima dvije karakteristične morfološke karakteristike: prvo, mjehurići plina često poprimaju poliedarski oblik, jer tanki tekući film na sjecištu mjehurića postaje tanji, što u konačnici dovodi do puknuća mjehurića. Drugo, čiste tekućine ne mogu formirati stabilnu pjenu; Moraju biti prisutne najmanje dvije komponente kako bi se stvorila pjena. Otopina površinski aktivne tvari je tipičan sustav za formiranje pjene čiji je kapacitet pjenaca povezan s ostalim svojstvima. Surfaktanti s dobrom pjenastim sposobnostima nazivaju se sredstvima za pjevanje. Iako sredstva za pjevanje pokazuju dobre mogućnosti pjevanja, pjena koju generiraju možda neće dugo trajati, što znači da njihova stabilnost nije zajamčena. Da bi se poboljšala stabilnost pjene, mogu se dodati tvari koje povećavaju stabilnost; Oni se nazivaju stabilizatorima, s uobičajenim stabilizatorima, uključujući lauril dietanolamin i okside dodecil dimetil amina.

(2) Stabilnost pjene

Pjena je termodinamički nestabilan sustav; Njegov prirodni napredak dovodi do puknuća, smanjujući na taj način ukupnu površinu tekućine i smanjujući slobodnu energiju. Proces defoaminga uključuje postupno stanjivanje tekućeg filma koji razdvaja plin dok ne dođe do puknuća. Na stupanj stabilnosti pjene prvenstveno utječe brzina odvodnje tekućine i čvrstoća tekućeg filma. Utjecajni čimbenici uključuju:

① Površinska napetost: Iz energetske perspektive, niža površinska napetost pogoduje stvaranju pjene, ali ne jamči stabilnost pjene. Niska površinska napetost ukazuje na manji diferencijal tlaka, što dovodi do sporijeg drenaže tekućine i zadebljanja tekućeg filma, a oba favoriziraju stabilnost.

② Površinska viskoznost: Ključni faktor u stabilnosti pjene je jačina tekućeg filma, prvenstveno određena robusnošću površinskog adsorpcijskog filma, izmjerenog površinskom viskoznošću. Eksperimentalni rezultati pokazuju da otopine s visokom površinskom viskoznošću proizvode duže praznu pjenu zbog pojačanih molekularnih interakcija u adsorbiranom filmu koji značajno povećavaju čvrstoću membrane.

③ Viskoznost otopine: veća viskoznost u samoj tekućini usporava drenažu tekućine iz membrane, čime se produžava životni vijek tekućeg filma prije nego što se pojavi ruptura, povećavajući stabilnost pjene.

④ Površinska napetost "Popravak" Akcija: Surfaktanti adsorbirani na membranu mogu se suprotstaviti širenju ili kontrakciji površine filma; To se naziva akcija popravka. Kad se površinski aktivne tvari adsorbiraju u tekući film i proširuju njegovu površinu, to smanjuje koncentraciju surfaktanata na površini i povećava površinsku napetost; Suprotno tome, kontrakcija dovodi do povećane koncentracije površinski aktivnih tvari na površini i nakon toga smanjuje površinsku napetost.

⑤ Difuzija plina kroz tekući film: Zbog kapilarnog tlaka, manji mjehurići imaju veći unutarnji tlak u usporedbi s većim mjehurićima, što dovodi do difuzije plina iz malih mjehurića u veće, uzrokujući da se mali mjehurići smanjuju i veći, što u konačnici rezultira kolapsom od pjene. Dosljedna primjena površinski aktivnih tvari stvara ujednačene, fino raspoređene mjehuriće i inhibira defoaming. S površinski aktivnim tvarima čvrsto prepunim tekućeg filma, ometa se difuzija plina, povećavajući tako stabilnost pjene.

⑥ Učinak površinskog naboja: Ako film Tekući od pjene nosi isti naboj, dvije će se površine odbiti jedna drugu, sprječavajući da se film prorjeđuje ili razbije. Ionske površinski aktivne tvari mogu pružiti ovaj stabilizirajući učinak. Ukratko, jačina tekućeg filma je ključni faktor koji određuje stabilnost pjene. Surfaktanti koji djeluju kao sredstva za pjevanje i stabilizatori moraju napraviti usko pakirane molekule apsorbirane površine, jer to značajno utječe na interfacijalnu molekularna interakcija, pojačavajući snagu samog površinskog filma i tako sprečava da tekućina odmiče od susjednog filma, čineći stabilnost pjene.

(3) Uništavanje pjene

Temeljno načelo uništavanja pjene uključuje promjenu uvjeta koji proizvode pjenu ili uklanjanje stabilizirajućih čimbenika pjene, što dovodi do fizičkih i kemijskih metoda depoaminga. Fizičko depoaming održava kemijski sastav pjenastih otopina, istovremeno mijenjajući uvjete poput vanjskih poremećaja, temperature ili promjena tlaka, kao i ultrazvučnog tretmana, sve učinkovite metode za uklanjanje pjene. Kemijsko depoacija odnosi se na dodavanje određenih tvari koje djeluju s sredstvima za pjevanje kako bi se smanjila čvrstoća tekućeg filma unutar pjene, smanjujući stabilnost pjene i postizanje depoamiranja. Takve se tvari nazivaju depoamerima, od kojih su većina površinski aktivne tvari. Dekoameri obično posjeduju zapaženu sposobnost smanjenja površinske napetosti i lako se mogu adsorbirati na površine, sa slabijom interakcijom među molekulama sastavnih sastavnica, stvarajući tako lagano raspoređenu molekularnu strukturu. Tipovi defoamera su raznoliki, ali to su uglavnom neionske površinski aktivne tvari, s razgranatih alkohola, masnih kiselina, esteri masnih kiselina, poliamida, fosfata i silikonskih ulja koji se obično koriste kao izvrsni depoameri.

(4) Pjena i čišćenje

Količina pjene ne korelira izravno s učinkovitošću čišćenja; Više pjene ne znači bolje čišćenje. Na primjer, neionski površinski aktivne tvari mogu proizvesti manje pjene od sapuna, ali mogu imati vrhunske mogućnosti čišćenja. Međutim, u određenim uvjetima, pjena može pomoći uklanjanju prljavštine; Na primjer, pjena iz pranja posuđa pomaže u nošenju masti, dok čišćenje tepiha omogućava pjenu da ukloni prljavštinu i čvrste onečišćenja. Štoviše, pjena može signalizirati učinkovitost deterdženta; Prekomjerna masna mast često inhibira stvaranje mjehurića, uzrokujući ili nedostatak pjene ili smanjujući postojeću pjenu, što ukazuje na nisku učinkovitost deterdženta. Uz to, pjena može poslužiti kao pokazatelj čistoće ispiranja, jer se razina pjene u vodi za ispiranje često smanjuje s nižim koncentracijama deterdženta.

09 Postupak pranja

Općenito govoreći, pranje je postupak uklanjanja neželjenih komponenti iz objekta koji se čisti kako bi se postigla određena svrha. U zajedničkom smislu, pranje se odnosi na uklanjanje prljavštine s površine nosača. Tijekom pranja, određene kemijske tvari (poput deterdženata) djeluju kako bi oslabile ili uklonile interakciju između prljavštine i nosača, pretvarajući vezu između prljavštine i nosača u vezu između prljavštine i deterdženta, omogućujući njihovo odvajanje. S obzirom na to da se predmeti koje treba očistiti i prljavština koju treba uklanjanje mogu uvelike razlikovati, pranje je kompliciran proces, koji se može pojednostaviti u sljedeću vezu:

Nosač • Dirt + deterdžent = nosač + prljavština • Deterdžent. Proces pranja općenito se može podijeliti u dvije faze:

1. Prljavština je odvojena od nosača pod djelovanjem deterdženta;

2. Odvajana prljavština se raspršuje i suspendira u mediju. Proces pranja je reverzibilan, što znači da se raspršena ili suspendirana prljavština može potencijalno ponovno prebaciti na očišćeni predmet. Stoga, učinkoviti deterdženti ne samo da trebaju odvajanje prljavštine od nosača, već i raspršiti i suspendirati prljavštinu, sprječavajući je da se preseli.

(1) Vrste prljavštine

Čak i jedna stavka može akumulirati različite vrste, skladbe i količine prljavštine, ovisno o njegovom kontekstu upotrebe. Masna prljavština sastoji se uglavnom od različitih životinjskih i biljnih ulja i mineralnih ulja (poput sirove nafte, loživog ulja, ugljena itd.); Čvrsta prljavština uključuje čestice kao što su čađa, prašina, hrđa i ugljična crna. Što se tiče prljavštine odjeće, ona može potjecati iz ljudskih izlučivanja poput znoja, sebuma i krvi; mrlje povezane s hranom poput voća ili uljanih mrlja i začina; ostaci kozmetike poput ruža za usne i lak za nokte; atmosferski zagađivači poput dima, prašine i tla; i dodatne mrlje poput tinte, čaja i boje. Ova se raznolikost prljavštine općenito može kategorizirati u čvrste, tekuće i posebne vrste.

① Čvrsta prljavština: Uobičajeni primjeri uključuju čađe, blato i prašinu, od kojih većina ima naboje - često negativno nabijene - koji se lako pridržavaju vlaknastih materijala. Čvrsta prljavština općenito je manje topiva u vodi, ali se može raspršiti i suspendirati u deterdžentima. Čestice manje od 0,1 μm mogu biti posebno izazovno za uklanjanje.

② Tekuća prljavština: uključuju masne tvari koje su topive u ulju, koje sadrže životinjska ulja, masne kiseline, masne alkohole, mineralna ulja i njihove okside. Dok životinjska i biljna ulja i masne kiseline mogu reagirati s alkalijama kako bi formirali sapune, masni alkoholi i mineralna ulja ne podvrgavaju se saponifikaciji, već se mogu otopiti alkoholima, etičima i organskim ugljikovodicima, a mogu se emulsirati i raspršiti otopinama detertercija. Tekuća masna prljavština obično se čvrsto pridržava vlaknastih materijala zbog jakih interakcija.

③ Posebna prljavština: Ova se kategorija sastoji od proteina, škroba, krvi i ljudskih izlučivanja poput znoja i urina, kao i sokova za voće i čaj. Ovi se materijali često čvrsto vežu za vlakna kemijskim interakcijama, što ih čini težim za pranje. Različite vrste prljavštine rijetko postoje neovisno, radije se miješaju i zajednički se pridržavaju površina. Često, pod vanjskim utjecajima, prljavština može oksidirati, razgraditi ili propadati, stvarajući nove oblike prljavštine.

(2) Prianjanje prljavštine

Prljavština se prilijepi za materijale poput odjeće i kože zbog određenih interakcija između predmeta i prljavštine. Sila ljepila između prljavštine i objekta može biti posljedica fizičke ili kemijske adhezije.

① Fizička adhezija: Prianjanje prljavštine poput čađe, prašine i blata u velikoj mjeri uključuje slabe fizičke interakcije. Općenito, ove vrste prljavštine mogu se ukloniti relativno lako zbog slabije adhezije, koja uglavnom proizlazi iz mehaničkih ili elektrostatičkih sila.

O: Mehanička adhezija **: To se obično odnosi na čvrstu prljavštinu poput prašine ili pijeska koji se pridržava mehaničkim sredstvima, što je relativno lako ukloniti, iako je manje čestice ispod 0,1 μm prilično teško očistiti.

B: Elektrostatička adhezija **: To uključuje nabijene čestice prljavštine koje djeluju na suprotno nabijene materijale; Obično vlaknasti materijali nose negativne naboje, omogućujući im da privuku pozitivno nabijene pristaše poput određenih soli. Neke negativno nabijene čestice i dalje se mogu akumulirati na tim vlaknima ionskim mostovima formiranim pozitivnim ionima u otopini.

② Kemijska adhezija: To se odnosi na prljavštinu koja se pridržava objekta kroz kemijske veze. Na primjer, polarna kruta prljavština ili materijali poput hrđe čvrsto se pridržavaju zbog kemijskih veza formiranih s funkcionalnim skupinama kao što su karboksil, hidroksil ili aminske skupine prisutne u vlaknastim materijalima. Te veze stvaraju jače interakcije, što otežava uklanjanje takve prljavštine; Posebni tretmani mogu biti potrebni za učinkovito čišćenje. Stupanj adhezije prljavštine ovisi i o svojstvima same prljavštine, tako i o onima na površini na koju se pridržava.

(3) Mehanizmi uklanjanja prljavštine

Cilj pranja je ukloniti prljavštinu. To uključuje korištenje različitih fizičkih i kemijskih djelovanja deterdženata za slabljenje ili uklanjanje adhezije između prljavštine i ispranih predmeta, potpomognute mehaničkim silama (poput ručnog pročišćavanja, agitacije perilice ili utjecaja vode), što u konačnici dovodi do razdvajanja prljavštine.

① Mehanizam uklanjanja tekuće prljavštine

O: vlažnost: Većina tekućih prljavština je masna i ima tendenciju vlakna vlaknastih predmeta, tvoreći masni film preko njihovih površina. Prvi korak u pranju je djelovanje deterdženta koje uzrokuje vlaženje površine.
B: Mehanizam kotrljanja za uklanjanje ulja: Drugi korak uklanjanja tekućih prljavštine događa se kroz postupak kotrljanja. Tekuća prljavština koja se širi kao film na površini progresivno se kotrlja u kapljice zbog preferencijalnog vlaženja vlaknaste površine tekućine za pranje, na kraju je zamijenjena tekućinom za pranje.

② Mehanizam uklanjanja čvrste prljavštine

Za razliku od tekuće prljavštine, uklanjanje čvrste prljavštine oslanja se na sposobnost tekućine za pranje da mokri i čestice prljavštine i na površinu materijala nosača. Adsorpcija površinski aktivnih tvari na površinama čvrste prljavštine i nosača smanjuje njihove sile interakcije, smanjujući tako prianjanje čestica prljavštine, što ih lakše uklanja. Nadalje, površinski aktivne tvari, posebno ionske površinski aktivne tvari, mogu povećati električni potencijal čvrste prljavštine i površinskog materijala, olakšavajući daljnje uklanjanje.

Neionske površinski aktivne tvari imaju tendenciju adsorba na općenito nabijenim čvrstim površinama i mogu formirati značajan adsorbirani sloj, što dovodi do smanjenog preseljenja prljavštine. Kationski površinski aktivni tvari mogu, međutim, smanjiti električni potencijal prljavštine i površine nosača, što dovodi do smanjenog odbijanja i uklanjanja prljavštine.

③ Uklanjanje posebne prljavštine

Tipični deterdženti mogu se boriti s tvrdoglavim mrljama iz proteina, škroba, krvi i tjelesnih izlučivanja. Enzimi poput proteaze mogu učinkovito ukloniti mrlje od proteina razbijajući proteine ​​u topljive aminokiseline ili peptide. Slično tome, škrob se može raspadati šećerima amilaze. Lipaze mogu pomoći u raspadanju nečistoća triacilglicerola koje je često teško ukloniti konvencionalnim sredstvima. Mrlje od voćnih sokova, čaja ili tinte ponekad zahtijevaju oksidirajuća sredstva ili reduktanti, koji reagiraju s skupinama koje generiraju boju kako bi ih razgradili u fragmente topljivih u vodi.

(4) Mehanizam kemijskog čišćenja

Spomenute točke odnose se prvenstveno na pranje vodom. Međutim, zbog raznolikosti tkanina, neki materijali možda neće dobro reagirati na pranje vode, što dovodi do deformacija, blijede u boji itd. Mnoga se prirodna vlakna šire kad se vlažna i lako smanji, što dovodi do nepoželjnih strukturnih promjena. Stoga se za ove tekstil često preferira kemijsko čišćenje, obično pomoću organskih otapala.

Beho čišćenje je blaže u usporedbi s vlažnim pranjem, jer minimizira mehaničko djelovanje koje bi moglo oštetiti odjeću. Za učinkovito uklanjanje prljavštine u kemijskom čišćenju, prljavština se kategorizira u tri glavne vrste:

① prljavština topiva u ulju: To uključuje ulja i masti, koja se lako otapaju u otapalima za kemijsko čišćenje.

② prljavština topiva u vodi: Ova se vrsta može otopiti u vodi, ali ne i u otapalima za čišćenje, koja se sastoji od anorganskih soli, škroba i proteina, što može kristalizirati nakon što voda ispari.

③ Prljavština koja nije ni ulja ni topiva u vodi: to uključuje tvari poput ugljične crne i metalne silikate koji se ne otope ni u jednom mediju.

Svaka vrsta prljavštine zahtijeva različite strategije za učinkovito uklanjanje tijekom kemijskog čišćenja. Prljavština topiva ulja metodološki se uklanja pomoću organskih otapala zbog izvrsne topljivosti u nepolarnim otapalima. Za mrlje topljive u vodi, u sredstvom za kemijsko čišćenje mora biti prisutna odgovarajuća voda, jer je voda ključna za učinkovito uklanjanje prljavštine. Nažalost, budući da voda ima minimalnu topljivost u sredstvima za kemijsko čišćenje, često se dodaju površinski aktivne tvari kako bi se integrirala voda.

Surfaktante poboljšavaju sposobnost sredstva za čišćenje za vodu i pomažu u osiguravanju solubilizacije nečistoća topivih u vodi unutar micela. Uz to, površinski aktivne tvari mogu inhibirati prljavštinu od formiranja novih naslaga nakon pranja, povećavajući učinkovitost čišćenja. Lagano dodavanje vode neophodno je za uklanjanje ovih nečistoća, ali prekomjerne količine mogu dovesti do izobličenja tkanine, što zahtijeva uravnoteženi sadržaj vode u otopinama za kemijsko čišćenje.

(5) Čimbenici koji utječu na radnju pranja

Adsorpcija površinski aktivnih tvari na sučeljima i rezultirajuće smanjenje interfacijalne napetosti presudna je za uklanjanje tekuće ili čvrste prljavštine. Međutim, pranje je inherentno složeno, pod utjecajem brojnih čimbenika u čak sličnim tipovima deterdženta. Ti čimbenici uključuju koncentraciju deterdženta, temperaturu, svojstva prljavštine, vrste vlakana i strukturu tkanine.

① Koncentracija površinski aktivnih tvari: Micele koje formiraju površinski aktivni tvari igraju glavnu ulogu u pranju. Učinkovitost pranja dramatično se povećava nakon što koncentracija nadmaši kritičnu koncentraciju micele (CMC), stoga se deterdženti trebaju koristiti u koncentracijama većim od CMC -a za učinkovito pranje. Međutim, koncentracije deterdženata iznad prinosa CMC -a smanjujući prinos, čineći višak koncentracije nepotrebnim.

② Učinak temperature: Temperatura ima dubok utjecaj na učinkovitost čišćenja. Općenito, veće temperature olakšavaju uklanjanje prljavštine; Međutim, prekomjerna toplina može imati štetne učinke. Povećanje temperature ima tendenciju da pomogne disperziji prljavštine i također može prouzrokovati da se masna prljavština lakše emulgira. Ipak, u čvrsto tkanim tkaninama, povećana temperatura stvaranja vlakana mogu nenamjerno smanjiti učinkovitost uklanjanja.

Temperaturne fluktuacije također utječu na topljivost površinski aktivne tvari, CMC i broj micela, što utječe na učinkovitost čišćenja. Za mnoge površinski aktivne tvari dugog lanca niže temperature smanjuju topljivost, ponekad ispod vlastitog CMC-a; Stoga bi za optimalnu funkciju moglo biti potrebno odgovarajuće zagrijavanje. Temperaturni utjecaji na CMC i micele razlikuju se za ionske nasuprot neionske površinski aktivne tvari: Povećanje temperature obično povisi CMC ionskih površinski aktivnih tvari, zahtijevajući tako prilagođavanje koncentracije.

③ Pjena: Postoji uobičajena zabluda koja povezuje sposobnost pjene s učinkovitošću pranja - više pjena nije jednaka superiornom pranju. Empirijski dokazi upućuju na to da deterdženti s niskim pristupom mogu biti podjednako učinkoviti. Međutim, pjena može pomoći u uklanjanju prljavštine u određenim primjenama, poput pranja posuđa, gdje pjena pomaže pomjeriti mast ili čišćenje tepiha, gdje podiže prljavštinu. Nadalje, prisutnost pjene može ukazivati ​​na to funkcioniraju li deterdženti; Višak masti može inhibirati stvaranje pjene, dok smanjenje pjene označava smanjenu koncentraciju deterdženta.

④ Vrsta vlakana i tekstilna svojstva: izvan kemijske strukture, izgled i organizacija vlakana utječu na prianjanje prljavštine i poteškoće u uklanjanju. Vlakna s grubim ili ravnim građevinama, poput vune ili pamuka, imaju tendenciju da prljavštinu hvataju lakše od glatkih vlakana. Tkanine s usko tkanom mogu se u početku oduprijeti akumulaciji prljavštine, ali mogu ometati učinkovito pranje zbog ograničenog pristupa zarobljenoj prljavštini.

⑤ Tvrdoća vode: Koncentracije Ca²⁺, Mg²⁺ i drugih metalnih iona značajno utječu na ishode pranja, posebno za anionske površinski aktivne tvari, koje mogu tvoriti netopljive soli koje umanjuju učinkovitost čišćenja. U tvrdoj vodi čak i uz odgovarajuću koncentraciju surfaktanata, učinkovitost čišćenja ostaje kratka u usporedbi s destiliranom vodom. Za optimalne performanse površinski aktivnih tvari, koncentracija CA²⁺ mora se minimizirati na ispod 1 × 10⁻⁶ mol/L (Caco₃ ispod 0,1 mg/L), često zahtijevajući uključivanje sredstava za uklanjanje vode unutar formulacija deterdženta.


Vrijeme posta: SEP-05-2024