แรงหดตัวของพื้นผิวของเหลวในความยาวหน่วยใด ๆ เรียกว่าแรงตึงผิวใน N · m-1
คุณสมบัติของการลดแรงตึงผิวของตัวทำละลายเรียกว่ากิจกรรมพื้นผิวและสารที่มีคุณสมบัตินี้เรียกว่าสารออกฤทธิ์ผิว
สารที่ใช้งานผิวซึ่งสามารถจับกับโมเลกุลในสารละลายน้ำและสร้างสารประกอบเช่น micellar มีกิจกรรมพื้นผิวที่สูงขึ้น แต่ยังทำหน้าที่เปียก, emulsification, foaming, washing ฯลฯ เรียกว่าสารลดแรงตึงผิว
สารลดแรงตึงผิวเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างและคุณสมบัติพิเศษซึ่งสามารถเปลี่ยนความตึงของอินเทอร์เฟซระหว่างสองเฟสหรือความตึงผิวของของเหลว (โดยทั่วไปคือน้ำ) ได้อย่างมีนัยสำคัญ มีคุณสมบัติในการชุบฟองการทำให้เป็นอิมัลชันการล้างและอื่น ๆ
ในแง่ของโครงสร้างสารลดแรงตึงผิวมีลักษณะทั่วไปคือโมเลกุลของพวกเขามีสองกลุ่มที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน ปลายด้านหนึ่งเป็นกลุ่มที่ไม่ใช่ขั้วที่มีห่วงโซ่ยาวละลายในน้ำมันและไม่ละลายในน้ำหรือที่เรียกว่ากลุ่มที่ไม่ชอบน้ำหรือกลุ่มที่ปฏิเสธน้ำ กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำนี้มักเป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีโซ่ยาวและบางครั้งก็ใช้สำหรับ organofluorides, silicon, organophosphorus, organotin chain ฯลฯ ปลายอีกด้านหนึ่งเป็นกลุ่มที่ละลายน้ำได้กลุ่ม hydrophilic หรือกลุ่มที่ใช้น้ำมัน กลุ่ม hydrophilic ต้องมี hydrophilic เพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าสารลดแรงตึงผิวทั้งหมดสามารถละลายได้ในน้ำและมีความสามารถในการละลายที่จำเป็น เนื่องจากสารลดแรงตึงผิวประกอบด้วยกลุ่ม hydrophilic และ hydrophobic พวกเขาสามารถละลายในของเหลวอย่างน้อยหนึ่งเฟส hydrophilic และ lipophilic ของสารลดแรงตึงผิวนี้เรียกว่า amphophilic
สารลดแรงตึงผิวเป็นโมเลกุล amphophilic ที่ hydrophobic และ hydrophilic กลุ่ม hydrophobic ของ surfactants มักประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนโซ่ยาวเช่น alkyl เชิงเส้น C8 ~ C20, alkyl โซ่กิ่ง C8 ~ C30, alkyl phenyl (จำนวนอะตอมของ alkyl carbon คือ 8 ~ 16) เป็นต้น ความแตกต่างระหว่างกลุ่มไฮโดรโฟบิกมีน้อยลงและส่วนใหญ่แสดงออกในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของห่วงโซ่ไฮโดรคาร์บอน และชนิดของกลุ่ม hydrophilic มีมากขึ้นดังนั้นคุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวนอกจากจะเกี่ยวข้องกับขนาดและรูปร่างของกลุ่ม hydrophilic แล้วยังเกี่ยวข้องกับกลุ่ม hydrophilic เป็นหลัก การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของกลุ่ม hydrophilic มีขนาดใหญ่กว่ากลุ่ม hydrophobic ดังนั้นการจำแนกสารลดแรงตึงผิวมักจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของกลุ่ม hydrophilic การจำแนกประเภทนี้ขึ้นอยู่กับว่ากลุ่ม hydrophilic เป็นไอออนหรือไม่แบ่งออกเป็น anionic, cationic, nonionic, amphoteric และ surfactants ชนิดพิเศษอื่น ๆ
①การดูดซับสารลดแรงตึงผิวในอินเตอร์เฟซ
โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวเป็นโมเลกุล amphophilic ที่มีกลุ่ม lipophilic และ hydrophilic ในเวลาเดียวกัน เมื่อสารลดแรงตึงผิวละลายในน้ำกลุ่ม hydrophilic ของมันจะถูกดึงดูดโดยน้ำและละลายในน้ำในขณะที่กลุ่ม lipophilic ของมันถูกขับไล่โดยน้ำและออกจากน้ำทำให้โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิว (หรือไอออน) ถูกดูดซับบนอินเตอร์เฟซสองเฟสซึ่งจะช่วยลดความตึงเครียดอินเตอร์เฟซระหว่างสองเฟส ยิ่งโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิว (หรือไอออน) ที่ดูดซับบนอินเทอร์เฟซยิ่งลดความตึงเครียดของอินเทอร์เฟซ
②คุณสมบัติบางอย่างของฟิล์มดูดซับ
ความดันพื้นผิวของฟิล์มดูดซับ: สารลดแรงตึงผิวในการดูดซับส่วนต่อประสานของก๊าซและของเหลวเพื่อสร้างฟิล์มดูดซับเช่นวางแผ่นลอยที่ถอดออกได้โดยไม่มีแรงเสียดทานบนอินเทอร์เฟซแผ่นลอยจะผลักดันฟิล์มดูดซับตามพื้นผิวของสารละลายเมมเบรนสร้างแรงดันบนแผ่นลอยที่เรียกว่าความดันพื้นผิว
ความหนืดของพื้นผิว: เช่นเดียวกับความดันพื้นผิวความหนืดของพื้นผิวเป็นลักษณะที่แสดงโดยเมมเบรนโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำ แขวนแหวนทองคำขาวด้วยลวดโลหะละเอียดเพื่อให้ระนาบสัมผัสกับพื้นผิวของถังเปิดแหวนทองคำขาวแหวนทองคำขาวถูกขัดขวางโดยความหนืดของน้ำและความกว้างจะค่อยๆลดลงตามนี้สามารถวัดความหนืดของพื้นผิว วิธีการคือ: การทดลองครั้งแรกบนพื้นผิวของน้ำบริสุทธิ์วัดการลดทอนของความกว้างจากนั้นวัดการลดทอนหลังจากการก่อตัวของแผ่นมาสก์หน้าและสรุปความหนืดของแผ่นมาสก์หน้าตามความแตกต่างของทั้งสอง
ความหนืดของพื้นผิวมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความแข็งแรงของหน้ากากผิวและต้องมีความยืดหยุ่นเนื่องจากฟิล์มดูดซับมีแรงดันผิวและความหนืด ความดันพื้นผิวที่สูงขึ้นความหนืดของฟิล์มดูดซับที่สูงขึ้นโมดูลัสความยืดหยุ่นที่สูงขึ้น โมดูลัสความยืดหยุ่นของฟิล์มดูดซับพื้นผิวมีบทบาทสำคัญในกระบวนการรักษาเสถียรภาพของฟองอากาศ
③การก่อตัวของ micellar
สารละลายเจือจางของสารลดแรงตึงผิวเป็นไปตามกฎหมายที่สารละลายในอุดมคติปฏิบัติตาม ปริมาณของสารลดแรงตึงผิวที่ดูดซับบนพื้นผิวของสารละลายจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของสารละลายเมื่อความเข้มข้นถึงหรือเกินค่าที่กำหนดปริมาณการดูดซับจะไม่เพิ่มขึ้นและโมเลกุลลดแรงตึงผิวส่วนเกินเหล่านี้มีอยู่ในสารละลายโดยบังเอิญหรือเป็นปกติ ทั้งในทางปฏิบัติและทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสร้างสารประกอบในสารละลายซึ่งเรียกว่า micellar
ความเข้มข้นของ micellar ที่สำคัญ (CMC): ความเข้มข้นน้อยที่สุดของสารลดแรงตึงผิวในการสร้าง micellar ในสารละลายเรียกว่าความเข้มข้นของ micellar ที่สำคัญ
④ค่า CMC สำหรับสารลดแรงตึงผิวทั่วไป
HLB ย่อมาจาก hydrophilic oilfilic balance ซึ่งหมายถึงความสมดุลของ hydrophilic และ oilfilic ของกลุ่ม hydrophilic และ lipophilic ของสารลดแรงตึงผิวนั่นคือค่า HLB ของสารลดแรงตึงผิว ค่า HLB ขนาดใหญ่หมายถึงโมเลกุลที่มี hydrophilic ที่แข็งแกร่งและ lipophilic อ่อนแอ ในทางตรงกันข้าม lipophilic ที่แข็งแกร่งและ hydrophilic อ่อนแอ
①บทบัญญัติของค่า HLB
ค่า HLB เป็นค่าสัมพัทธ์ดังนั้นเมื่อพัฒนาค่า HLB ตามมาตรฐานค่า HLB ของพาราฟินที่ไม่มี hydrophilic จะถูกระบุเป็น 0 ในขณะที่โซเดียมลอริลซัลเฟตที่ละลายน้ำได้มากขึ้นมีค่า HLB เท่ากับ 40 ดังนั้นค่า HLB สำหรับสารลดแรงตึงผิวมักจะอยู่ในช่วง 1 ถึง 40 โดยทั่วไปอิมัลชันที่มีค่า HLB น้อยกว่า 10 เป็น lipophilic ในขณะที่มากกว่า 10 เป็น hydrophilic ดังนั้นจุดเปลี่ยนจาก lipophilic เป็น hydrophilic ประมาณ 10
ขึ้นอยู่กับค่า HLB ของสารลดแรงตึงผิวแนวคิดโดยประมาณของการใช้งานที่เป็นไปได้สามารถรับได้ดังตารางที่ 1-3
ของเหลวที่ไม่ละลายน้ำสองชนิดซึ่งกระจายตัวในรูปของอนุภาค (หยดหรือคริสตัลเหลว) ในรูปแบบระบบที่เรียกว่าอิมัลชัน เนื่องจากพื้นที่ชายแดนของของเหลวสองชนิดเพิ่มขึ้นเมื่อสร้างอิมัลชันระบบจะไม่เสถียรในอุณหพลศาสตร์ เพื่อให้อิมัลชันมีเสถียรภาพจำเป็นต้องเพิ่มส่วนประกอบที่สาม - อิมัลชันเพื่อลดพลังงานอินเตอร์เฟซของระบบ อิมัลชันเป็นสารลดแรงตึงผิวและบทบาทหลักของมันคือบทบาทของอิมัลชัน ขั้นตอนที่มีอยู่ในอิมัลชันในรูปแบบของหยดเรียกว่าเฟสการกระจาย (หรือเฟสภายในเฟสที่ไม่ต่อเนื่อง) และเฟสอื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกันเรียกว่าสื่อกระจาย (หรือภายนอกเฟสต่อเนื่อง)
①อิมัลชันและอิมัลชัน
อิมัลชันทั่วไปเฟสหนึ่งคือน้ำหรือสารละลายอื่น ๆ เป็นสารอินทรีย์ที่ไม่ผสมกับน้ำเช่นจาระบีขี้ผึ้ง ฯลฯ อิมัลชันที่เกิดจากน้ำและน้ำมันสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามการกระจายตัวของพวกเขา: น้ำมันจะกระจายตัวในน้ำเพื่อสร้างอิมัลชันน้ำมันแพ็คเก็ต แสดงใน O / W (น้ำมัน / น้ำ): น้ำที่กระจัดกระจายอยู่ในน้ำมันเพื่อสร้างอิมัลชันน้ำมันชนิดแพ็คในน้ำมันเป็น W / O (น้ำ / น้ำมัน) นอกจากนี้ยังสามารถสร้างน้ำมันแพ็คเก็ตผสมน้ำมันแพ็คเก็ต W / O / W ชนิดและน้ำมันแพ็คเก็ต O / W / O ชนิดมัลติอิมัลชัน
อิมัลชันรักษาเสถียรภาพของอิมัลชันโดยการลดความตึงเครียดของอินเทอร์เฟซและการสร้างหน้ากากขอบเขตโมเลกุลเดียว
ในความต้องการของอิมัลชันอิมัลชัน:
a: อิมัลชันจะต้องสามารถดูดซับหรือเพิ่มอินเทอร์เฟซระหว่างสองเฟสซึ่งจะช่วยลดความตึงเครียดของอินเทอร์เฟซ
b: อิมัลชันต้องให้ประจุแก่อนุภาคเพื่อให้การขับไล่ไฟฟ้าสถิตระหว่างอนุภาคหรือการสร้างฟิล์มป้องกันที่มีความเสถียรและมีความเหนียวสูงรอบ ๆ อนุภาค
ดังนั้นสารที่ใช้เป็นสารอิมัลชันจะต้องมีกลุ่ม amphophilic เพื่อทำอิมัลชันและสารลดแรงตึงผิวสามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้
②วิธีการเตรียมอิมัลชันและปัจจัยที่มีผลต่อความมั่นคงของอิมัลชัน
มีสองวิธีในการเตรียมอิมัลชัน: หนึ่งคือการกระจายของเหลวของอนุภาคเล็ก ๆ ลงในของเหลวอื่นโดยใช้วิธีการทางกลซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อเตรียมอิมัลชัน อีกประการหนึ่งคือการละลายของเหลวในสถานะโมเลกุลในของเหลวอื่นเพื่อให้พวกเขารวมตัวกันอย่างเหมาะสมเพื่อสร้างอิมัลชัน
ความเสถียรของอิมัลชันคือความสามารถในการป้องกันการรวมตัวของอนุภาคที่ก่อให้เกิดการแยกเฟส อิมัลชันเป็นระบบที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ที่มีพลังงานอิสระสูง ดังนั้นความมั่นคงของอิมัลชันที่เรียกว่าจริง ๆ แล้วเป็นเวลาที่ระบบต้องการเพื่อให้บรรลุความสมดุลซึ่งเป็นเวลาที่จำเป็นสำหรับการแยกของเหลวในระบบ
เมื่อแผ่นมาสก์ขอบเขตจับกับโมเลกุลอินทรีย์ขั้วโลกเช่นแอลกอฮอล์ไขมันกรดไขมันและเอมีนไขมันความแข็งแรงของเมมเบรนจะสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นี่เป็นเพราะในชั้นดูดซับอินเตอร์เฟสโมเลกุลอิมัลชันจะสร้าง "คอมเพล็กซ์" กับโมเลกุลขั้วโลกเช่นแอลกอฮอล์กรดและเอมีนซึ่งทำให้ความแข็งแรงของหน้ากากขอบเขตเพิ่มขึ้น
อิมัลชันที่ประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิวมากกว่าสองชนิดเรียกว่าอิมัลชันผสม อิมัลชันผสมที่ดูดซับในอินเตอร์เฟซน้ำ / น้ำมัน การกระทำระหว่างโมเลกุลสามารถสร้างคอมเพล็กซ์ได้ เนื่องจากการกระทำระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งความตึงเครียดของอินเทอร์เฟซจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญปริมาณการดูดซับอิมัลชันในอินเทอร์เฟซเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญความหนาแน่นของหน้ากากขอบเขตที่เกิดขึ้นจะเพิ่มขึ้นและความแข็งแรงเพิ่มขึ้น
ค่าใช้จ่ายของลูกปัดของเหลวมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความมั่นคงของอิมัลชัน อิมัลชันที่มีความเสถียรซึ่งลูกปัดของเหลวมักจะมีประจุไฟฟ้า เมื่อใช้ไอออนอิมัลชันกลุ่ม lipophilic ของไอออนอิมัลชันที่ดูดซับบนอินเทอร์เฟซจะถูกแทรกลงในเฟสน้ำมันและกลุ่ม hydrophilic จะอยู่ในเฟสน้ำเพื่อให้ลูกปัดของเหลวมีประจุไฟฟ้า เนื่องจากลูกปัดอิมัลชันมีประจุไฟฟ้าเท่ากันพวกเขาขับไล่กันและไม่ง่ายที่จะรวมตัวกันซึ่งจะช่วยเพิ่มความมั่นคง จะเห็นได้ว่ายิ่งดูดซับไอออนอิมัลชันบนเม็ดลูกปัดมากเท่าไรค่าใช้จ่ายก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นความสามารถในการป้องกันการรวมตัวของเม็ดลูกปัดก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น
ความหนืดของตัวกลางการกระจายตัวของอิมัลชันมีผลต่อความมั่นคงของอิมัลชัน โดยทั่วไปความหนืดสูงของสื่อการกระจายตัวมีความเสถียรของอิมัลชันมากขึ้น นี่เป็นเพราะความหนืดของตัวกลางการกระจายตัวมีขนาดใหญ่และมีผลกระทบอย่างมากต่อการเคลื่อนไหวสีน้ำตาลของลูกปัดของเหลวชะลอการชนกันระหว่างลูกปัดของเหลวและทำให้ระบบมีเสถียรภาพ โดยปกติแล้วสารโพลิเมอร์ที่สามารถละลายในอิมัลชันสามารถเพิ่มความหนืดของระบบและทำให้ความมั่นคงของอิมัลชันสูงขึ้น นอกจากนี้พอลิเมอร์ยังสามารถสร้างหน้ากากขอบเขตที่ทรงพลังทำให้ระบบอิมัลชันมีเสถียรภาพมากขึ้น
ในบางกรณีการเพิ่มผงของแข็งยังสามารถทำให้อิมัลชันมีแนวโน้มที่จะมีเสถียรภาพ ผงของแข็งอยู่บนน้ำน้ำมันหรืออินเทอร์เฟซขึ้นอยู่กับความสามารถในการเปียกของน้ำมันน้ำกับผงของแข็งถ้าผงของแข็งไม่เปียกอย่างสมบูรณ์โดยน้ำและยังเปียกด้วยน้ำมันจะยังคงอยู่บนอินเตอร์เฟซของน้ำและน้ำมัน
ผงของแข็งไม่ได้ทำให้อิมัลชันมีเสถียรภาพเพราะผงที่รวมตัวกันที่อินเตอร์เฟซช่วยเพิ่มหน้ากากขอบเขตซึ่งคล้ายกับการดูดซับอินเตอร์เฟซของโมเลกุลอิมัลชันดังนั้นวัสดุผงของแข็งจะถูกจัดเรียงอย่างแน่นหนาที่อินเตอร์เฟซ, อิมัลชันที่มีเสถียรภาพมากขึ้น
สารลดแรงตึงผิวมีความสามารถในการเพิ่มความสามารถในการละลายของสารอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำหรือละลายน้ำได้เล็กน้อยหลังจากการก่อตัวของ micellar ในสารละลายน้ำเมื่อสารละลายมีความโปร่งใส การกระทำของ micellar นี้เรียกว่าการกระทำละลาย สารลดแรงตึงผิวที่สามารถผลิตผลละลายได้เรียกว่า solventizer และสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้เรียกว่า solventizer
โฟมมีบทบาทสำคัญในการซักผ้า โฟมเป็นระบบการกระจายตัวที่กระจายก๊าซในของเหลวหรือของแข็งโดยใช้ก๊าซเป็นเฟสการกระจายตัวและของเหลวหรือของแข็งเป็นสื่อกระจายตัวแรกเรียกว่าโฟมเหลวและหลังเรียกว่าโฟมแข็งเช่นโฟมโฟมแก้วโฟมซีเมนต์ ฯลฯ
(1) การก่อตัวของโฟม
โฟมที่กล่าวถึงในที่นี้หมายถึงการรวมกันของฟองที่แยกจากเยื่อหุ้มของเหลว เนื่องจากความแตกต่างขนาดใหญ่ในความหนาแน่นระหว่างเฟสการกระจายตัว (ก๊าซ) และสื่อการกระจายตัว (ของเหลว) ควบคู่ไปกับความหนืดต่ำของของเหลวฟองอากาศประเภทนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวของของเหลว
กระบวนการสร้างฟองอากาศคือการนำก๊าซจำนวนมากเข้าสู่ของเหลวและฟองอากาศในของเหลวจะกลับสู่พื้นผิวอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างฟองอากาศที่แยกจากก๊าซเหลวเล็กน้อย
โฟมมีลักษณะเด่นสองประการในสัณฐานวิทยา: หนึ่งคือฟองอากาศซึ่งเป็นเฟสการกระจายตัวมักเป็นรูปร่าง polyhedral เนื่องจากในจุดตัดของฟองอากาศมีแนวโน้มที่จะทำให้เยื่อหุ้มของเหลวบางลงทำให้ฟองอากาศกลายเป็น polyhedral เมื่อเยื่อหุ้มของเหลวบางลงถึงระดับหนึ่งจะทำให้เกิดฟองอากาศแตก ประการที่สองของเหลวบริสุทธิ์ไม่สามารถสร้างโฟมที่มั่นคงและของเหลวที่สามารถสร้างโฟมได้อย่างน้อยสองหรือมากกว่าองค์ประกอบ สารละลายของสารลดแรงตึงผิวเป็นระบบทั่วไปที่สร้างโฟมได้ง่ายและความสามารถในการผลิตโฟมก็เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติอื่น ๆ
สารลดแรงตึงผิวที่มีความสามารถในการเกิดฟองที่ดีเรียกว่า foaming agent แม้ว่าสารฟองจะมีความสามารถในการเกิดฟองที่ดี แต่โฟมที่เกิดขึ้นอาจไม่สามารถเก็บไว้ได้นาน กล่าวคือ ความเสถียรของมันไม่จำเป็นต้องดี เพื่อรักษาเสถียรภาพของโฟมสารที่สามารถเพิ่มเสถียรภาพของโฟมมักจะเพิ่มลงในตัวแทนฟองสารนี้เรียกว่าโฟมโคลง โคลงที่ใช้กันทั่วไปคือ lauryl diethanolamine และ lauryl dimethylamine oxide
(2) ความเสถียรของโฟม
โฟมเป็นระบบที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์และแนวโน้มสุดท้ายคือพื้นที่ผิวทั้งหมดของของเหลวในระบบลดลงหลังจากฟองสบู่แตกและพลังงานอิสระลดลง กระบวนการ Defoaming หมายถึงกระบวนการที่เยื่อหุ้มของเหลวที่แยกก๊าซจะหนาขึ้นและบางลงจนแตก ดังนั้นความเสถียรของโฟมจะถูกกำหนดโดยความเร็วในการระบายของเหลวและความแข็งแรงของฟิล์มของเหลวเป็นหลัก ปัจจัยต่อไปนี้ก็มีผลต่อสิ่งนี้เช่นกัน
(3) การทำลายโฟม
หลักการพื้นฐานของการทำลายฟองสบู่คือการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขในการสร้างฟองสบู่หรือการกำจัดปัจจัยด้านความมั่นคงของฟองดังนั้นจึงมีวิธีการลดฟองสบู่สองแบบทั้งทางกายภาพและทางเคมี
defoaming ทางกายภาพหมายถึงการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการผลิตโฟมในขณะที่การรักษาองค์ประกอบทางเคมีของสารละลายโฟมเช่นการรบกวนจากภายนอกการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือความดันและ sonication เป็นวิธีการทางกายภาพที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดโฟม
วิธีการ defoaming เคมีหมายถึงการเพิ่มสารบางอย่างเพื่อโต้ตอบกับตัวแทนโฟมลดความแข็งแรงของฟิล์มเหลวในโฟมจึงลดเสถียรภาพของโฟมและบรรลุวัตถุประสงค์ของ defoaming สารนี้เรียกว่าตัวแทน defoaming สารลดแรงตึงผิวส่วนใหญ่เป็นสารลดแรงตึงผิว ดังนั้นตามกลไก defoaming ตัวแทน defoaming ควรมีความสามารถที่แข็งแกร่งในการลดความตึงผิวและง่ายต่อการดูดซับบนพื้นผิวและการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลดูดซับพื้นผิวอ่อนแอโมเลกุลดูดซับจัดเป็นโครงสร้างหลวม
ตัวแทน defoaming มีหลายประเภท แต่โดยทั่วไปเป็นสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิก สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกมีคุณสมบัติป้องกันการเกิดโฟมใกล้กับจุดขุ่นหรือเหนือจุดขุ่น มักใช้เป็นสารป้องกันการเกิดฟอง แอลกอฮอล์โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีโครงสร้างสาขากรดไขมันและกรดไขมันโพลีเอไมด์ฟอสเฟตเอสเตอร์น้ำมันซิลิโคน ฯลฯ มักใช้เป็นสารป้องกันการฟองที่ดีเยี่ยม
(4) โฟมและซัก
ไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างโฟมและผลกระทบของการซักผ้าและปริมาณของโฟมไม่ได้บ่งบอกถึงประสิทธิภาพของการซักผ้า ตัวอย่างเช่นสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกมีคุณสมบัติในการเกิดฟองน้อยกว่าสบู่ แต่มีประสิทธิภาพในการขจัดคราบได้ดีกว่าสบู่
ในบางกรณีโฟมสามารถช่วยขจัดสิ่งสกปรกได้ ตัวอย่างเช่นเมื่อล้างจานที่บ้านโฟมของผงซักฟอกจะพาหยดน้ำมันและเมื่อขัดพรมโฟมช่วยขจัดฝุ่นผงและสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งอื่น ๆ นอกจากนี้โฟมบางครั้งสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของผงซักฟอก เนื่องจากน้ำมันไขมันมีฤทธิ์ยับยั้งโฟมของผงซักฟอกเมื่อน้ำมันมากเกินไปและผงซักฟอกน้อยเกินไปก็จะไม่เกิดโฟมหรือฟองเดิมหายไป บางครั้งโฟมสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ความสะอาดของการล้างได้ เนื่องจากปริมาณโฟมในสารล้างมีแนวโน้มที่จะลดลงเมื่อผงซักฟอกลดลง ดังนั้นปริมาณของโฟมจึงสามารถใช้เพื่อประเมินระดับการล้างได้
ในความหมายกว้าง ๆ การซักเป็นกระบวนการของการกำจัดส่วนประกอบที่ไม่พึงประสงค์ออกจากวัตถุที่จะล้างและบรรลุวัตถุประสงค์บางอย่าง การทำความสะอาดในความรู้สึกปกติหมายถึงกระบวนการขจัดสิ่งสกปรกบนพื้นผิวของผู้ให้บริการ ในการซักการกระทำของสารเคมีบางชนิด (เช่นผงซักฟอก ฯลฯ ) ลดหรือขจัดปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งสกปรกและผู้ให้บริการทำให้การรวมกันของสิ่งสกปรกและผู้ให้บริการกลายเป็นสิ่งสกปรกและผงซักฟอกและในที่สุดก็แยกสิ่งสกปรกออกจากผู้ให้บริการ เนื่องจากวัตถุที่จะล้างและสิ่งสกปรกที่จะกำจัดมีความหลากหลายการซักผ้าจึงเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมากกระบวนการพื้นฐานของการซักสามารถแสดงได้ด้วยความสัมพันธ์ที่เรียบง่ายต่อไปนี้
แครี่·สิ่งสกปรก + ผงซักฟอก = ผู้ให้บริการ + สิ่งสกปรก·ผงซักฟอก
กระบวนการซักสามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน: ประการแรกภายใต้การกระทำของผงซักฟอกสิ่งสกปรกจะถูกแยกออกจากผู้ให้บริการ ประการที่สองสิ่งสกปรกที่แยกได้จะกระจายและแขวนลอยอยู่ในสื่อ กระบวนการซักเป็นกระบวนการย้อนกลับและสิ่งสกปรกที่กระจายตัวและแขวนลอยอยู่ในสื่อยังสามารถตกตะกอนจากสื่อไปยังวัตถุที่ล้างได้ ดังนั้นผงซักฟอกที่ดีนอกจากจะสามารถขจัดสิ่งสกปรกออกจากผู้ให้บริการแล้วยังควรกระจายและระงับสิ่งสกปรกและป้องกันไม่ให้สิ่งสกปรกสะสมอีกครั้ง
(1) ชนิดของสิ่งสกปรก
แม้ว่าจะเป็นรายการเดียวกัน แต่ชนิด ส่วนประกอบ และปริมาณของสิ่งสกปรกอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในการใช้งาน สิ่งสกปรกในร่างกายน้ำมันส่วนใหญ่เป็นน้ำมันพืชและสัตว์และน้ำมันแร่ (เช่นน้ำมันดิบน้ำมันเชื้อเพลิงถ่านหิน ฯลฯ ) สิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่เป็นเขม่าเถ้าสนิมคาร์บอนแบล็ค ฯลฯ ในแง่ของสิ่งสกปรกของเสื้อผ้ามีสิ่งสกปรกจากร่างกายมนุษย์เช่นเหงื่อไขมันเลือด ฯลฯ สิ่งสกปรกในอาหาร เช่น คราบผลไม้ คราบน้ำมันปรุงอาหาร คราบเครื่องปรุงรส แป้ง เป็นต้น สิ่งสกปรกจากเครื่องสำอางเช่นลิปสติกยาทาเล็บ ฯลฯ สิ่งสกปรกในบรรยากาศเช่นเขม่าฝุ่นดิน ฯลฯ อื่น ๆ เช่นหมึก, ชา, เคลือบ ฯลฯ มันมีหลายประเภท
สิ่งสกปรกประเภทต่างๆสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก: สิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งสิ่งสกปรกที่เป็นของเหลวและสิ่งสกปรกพิเศษ
①สิ่งสกปรกที่เป็นของแข็ง
สิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งทั่วไป ได้แก่ เถ้าดินสนิมและอนุภาคคาร์บอนแบล็ค พื้นผิวส่วนใหญ่ของอนุภาคเหล่านี้มีประจุและส่วนใหญ่จะมีประจุไฟฟ้าเชิงลบและสามารถดูดซับได้ง่ายกับผลิตภัณฑ์เส้นใย สิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งมักจะละลายได้ยากในน้ำ แต่สามารถกระจายและระงับได้ด้วยสารละลายผงซักฟอก สิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งที่มีจุดมวลน้อยกว่านั้นยากที่จะลบออก
②สิ่งสกปรกที่เป็นของเหลว
สิ่งสกปรกที่เป็นของเหลวส่วนใหญ่ละลายในน้ำมันรวมถึงน้ำมันพืชและสัตว์กรดไขมันแอลกอฮอล์ไขมันน้ำมันแร่และออกไซด์ ในหมู่พวกเขาน้ำมันพืชและสัตว์กรดไขมันและด่างสามารถพัฒนา saponification ในขณะที่แอลกอฮอล์ไขมันน้ำมันแร่ไม่ได้ผ่านการ saponification ด่าง แต่สามารถละลายได้ในแอลกอฮอล์อีเทอร์และไฮโดรคาร์บอนตัวทำละลายอินทรีย์เช่นเดียวกับการทำให้เป็นอิมัลชันและการกระจายตัวของสารละลายผงซักฟอกในน้ำ สิ่งสกปรกเหลวที่ละลายในน้ำมันมักจะมีแรงที่แข็งแกร่งสำหรับสินค้าเส้นใยและดูดซับให้แน่นขึ้นบนเส้นใย
③สิ่งสกปรกพิเศษ
สิ่งสกปรกพิเศษ ได้แก่ โปรตีนแป้งเลือดสารคัดหลั่งในร่างกายเช่นเหงื่อความมันปัสสาวะน้ำผลไม้และน้ำชา สิ่งสกปรกชนิดนี้ส่วนใหญ่สามารถดูดซับได้อย่างรุนแรงบนผลิตภัณฑ์เส้นใยโดยวิธีทางเคมี จึงทำให้ทำความสะอาดได้ยาก
สิ่งสกปรกชนิดต่าง ๆ ไม่ค่อยพบเป็นรายบุคคล แต่มักปะปนและดูดซับเข้ากับวัตถุ บางครั้งสิ่งสกปรกจะถูกออกซิไดซ์สลายตัวหรือเน่าเปื่อยภายใต้อิทธิพลภายนอกทำให้เกิดสิ่งสกปรกใหม่
(2) การยึดเกาะของสิ่งสกปรก
เสื้อผ้ามือ ฯลฯ สามารถเปื้อนได้เนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์บางอย่างระหว่างวัตถุและสิ่งสกปรก สิ่งสกปรกติดอยู่กับวัตถุในหลายวิธี แต่ไม่มีอะไรมากไปกว่าการยึดติดทางกายภาพและทางเคมี
①การยึดเกาะของเขม่าฝุ่นดินทรายและถ่านกับเสื้อผ้าเป็นการยึดเกาะทางกายภาพ โดยทั่วไปแล้วการกระทำระหว่างวัตถุที่ปนเปื้อนจะค่อนข้างอ่อนแอผ่านสิ่งสกปรกที่แนบมานี้และการกำจัดสิ่งสกปรกก็ค่อนข้างง่าย การยึดเกาะทางกายภาพของสิ่งสกปรกสามารถแบ่งออกเป็นการยึดเกาะทางกลและการยึดเกาะไฟฟ้าสถิตขึ้นอยู่กับความเครียด
A: การยึดเกาะทางกล
การยึดเกาะประเภทนี้ส่วนใหญ่หมายถึงการยึดเกาะของสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งเช่นฝุ่นดินและทราย การยึดเกาะเชิงกลเป็นหนึ่งในรูปแบบที่การยึดเกาะของสิ่งสกปรกอ่อนแอและสามารถกำจัดออกได้เกือบด้วยวิธีทางกลที่บริสุทธิ์ แต่เมื่อสิ่งสกปรกมีขนาดเล็ก (<0。1um) ก็ยากที่จะกำจัด
B: การยึดเกาะแบบคงที่
การยึดเกาะไฟฟ้าสถิตส่วนใหญ่จะแสดงออกโดยการกระทำของอนุภาคสิ่งสกปรกที่มีประจุไฟฟ้าต่อวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าตรงกันข้าม วัตถุเส้นใยส่วนใหญ่มีประจุลบในน้ํา และสามารถยึดติดกับสิ่งสกปรกที่มีประจุบวกได้ง่าย เช่น ปูนขาว สิ่งสกปรกบางชนิดแม้ว่าจะมีประจุไฟฟ้าเชิงลบเช่นอนุภาคคาร์บอนสีดำในสารละลายน้ำ แต่สามารถยึดติดกับเส้นใยผ่านสะพานไอออน (ไอออนระหว่างวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าเชิงลบหลายชนิดที่ทำหน้าที่เหมือนสะพาน) ที่เกิดจากไอออนบวกในน้ำเช่น Ca2 +, Mg2 + ฯลฯ
การกระทำของไฟฟ้าสถิตนั้นแข็งแกร่งกว่าการกระทำทางกลที่เรียบง่ายทำให้การกำจัดสิ่งสกปรกค่อนข้างยาก
②การยึดเกาะทางเคมี
การยึดเกาะทางเคมีหมายถึงปรากฏการณ์ที่สิ่งสกปรกกระทำกับวัตถุผ่านพันธะเคมีหรือพันธะไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่นสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งขั้วโลกโปรตีนสนิม ฯลฯ ติดอยู่กับรายการเส้นใยที่มีกลุ่มคาร์บอกซิลิกไฮดรอกซีเอไมด์และกลุ่มอื่น ๆ ซึ่งมีกรดไขมันในสิ่งสกปรกน้ำมันแอลกอฮอล์ไขมันสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้ง่าย แรงทางเคมีมักจะแข็งแกร่งดังนั้นสิ่งสกปรกจึงจับกับวัตถุให้แน่นขึ้น สิ่งสกปรกประเภทนี้ยากที่จะกำจัดด้วยวิธีปกติและต้องใช้วิธีพิเศษในการจัดการ
ระดับการยึดเกาะของสิ่งสกปรกมีความสัมพันธ์กับคุณสมบัติของสิ่งสกปรกเองและคุณสมบัติของวัตถุที่ติดอยู่ โดยทั่วไปอนุภาคยึดติดกับผลิตภัณฑ์เส้นใยได้ง่าย ยิ่งเนื้อดินที่เป็นของแข็งมีขนาดเล็กก็ยิ่งยึดเกาะได้ดี สิ่งสกปรกขั้วโลกบนวัตถุที่ชอบน้ำเช่นผ้าฝ้ายและกระจกยึดเกาะได้ดีกว่าสิ่งสกปรกที่ไม่มีขั้วโลก สิ่งสกปรกที่ไม่มีขั้วโลกสามารถยึดเกาะได้ดีกว่าสิ่งสกปรกที่มีขั้วโลกเช่นไขมันขั้วโลกฝุ่นและดินเหนียวและไม่ง่ายที่จะกำจัดและทำความสะอาด
(3) กลไกการกำจัดสิ่งสกปรก
จุดประสงค์ของการซักผ้าคือการขจัดสิ่งสกปรก ในสื่อที่มีอุณหภูมิที่แน่นอน (ส่วนใหญ่เป็นน้ำ) การใช้ผลกระทบทางกายภาพและทางเคมีต่างๆของผงซักฟอกเพื่อลดหรือขจัดสิ่งสกปรกและการกระทำของวัตถุที่ล้างภายใต้การกระทำของแรงทางกลบางอย่างเช่นแรงเสียดทานมือกวนของเครื่องซักผ้าการกระแทกของน้ำเพื่อให้สิ่งสกปรกและวัตถุที่ล้างออกจากวัตถุประสงค์ของการปนเปื้อน
①กลไกการกำจัดสิ่งสกปรกของเหลว
A: เปียก
สิ่งสกปรกที่เป็นของเหลวส่วนใหญ่มีความมัน คราบน้ำมันจะชุบสิ่งของที่มีลักษณะเป็นเส้นใยส่วนใหญ่ และกระจายไปยังพื้นผิวของวัสดุที่มีลักษณะเป็นเส้นใยในรูปของฟิล์มน้ำมันไม่มากก็น้อย ขั้นตอนแรกของการล้างคือการชุบพื้นผิวด้วยน้ำยาซักผ้า เพื่อความสะดวกในการอธิบายพื้นผิวของเส้นใยถือได้ว่าเป็นพื้นผิวที่เรียบและแข็ง
B: กลไกการแยกน้ำมัน - การจีบ
ขั้นตอนที่สองของการดำเนินการทำความสะอาดคือการกำจัดไขมันและการกำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นของเหลวสามารถทำได้โดยการคดเคี้ยว สิ่งสกปรกที่เป็นของเหลวมีอยู่ครั้งแรกบนพื้นผิวในรูปแบบของฟิล์มน้ำมันกระจายภายใต้การกระทำเปียกที่สำคัญของน้ำยาซักผ้าบนพื้นผิวที่เป็นของแข็ง (เช่นพื้นผิวเส้นใย) มันจะขดเป็นลูกปัดน้ำมันทีละขั้นตอนลูกปัดน้ำมันจะถูกแทนที่ด้วยน้ำยาซักผ้าและในที่สุดก็ออกจากพื้นผิวภายใต้การกระทำของแรงภายนอกบางอย่าง
②กลไกการกำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็ง
การกำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นของเหลวส่วนใหญ่โดยการล้างสารละลายตามลำดับความสำคัญของผู้ให้บริการสิ่งสกปรกในขณะที่กลไกการกำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งนั้นแตกต่างกันซึ่งกระบวนการซักส่วนใหญ่เป็นสารละลายซักผ้าที่เปียกสิ่งสกปรกและพื้นผิวของผู้ให้บริการ เนื่องจากการดูดซับสารลดแรงตึงผิวบนสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งและพื้นผิวของผู้ให้บริการปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งสกปรกและพื้นผิวจะลดลงและความแข็งแรงในการยึดเกาะของมวลสิ่งสกปรกบนพื้นผิวจะลดลงดังนั้นมวลสิ่งสกปรกจึงสามารถลบออกจากพื้นผิวของผู้ให้บริการได้อย่างง่ายดาย
นอกจากนี้สารลดแรงตึงผิวโดยเฉพาะอย่างยิ่งการดูดซับสารลดแรงตึงผิวแบบไอออนบนผิวของสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งและพื้นผิวของผู้ให้บริการมีศักยภาพในการเพิ่มศักยภาพพื้นผิวของสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งและพื้นผิวของผู้ให้บริการซึ่งเอื้อต่อการกำจัดสิ่งสกปรก พื้นผิวที่เป็นของแข็งหรือเส้นใยมักจะมีประจุไฟฟ้าเชิงลบในสื่อน้ำดังนั้นจึงสามารถสร้างชั้นอิเล็กตรอนคู่ที่แพร่กระจายบนพื้นผิวของสิ่งสกปรกหรือของแข็ง การยึดเกาะของอนุภาคสิ่งสกปรกในน้ำกับพื้นผิวของแข็งจะลดลงเนื่องจากการขับไล่ของประจุไฟฟ้าสม่ำเสมอ เมื่อเพิ่ม surfactants anionic เนื่องจากสามารถเพิ่มศักยภาพพื้นผิวเชิงลบของอนุภาคสิ่งสกปรกและพื้นผิวที่เป็นของแข็งในเวลาเดียวกันการปฏิเสธระหว่างพวกเขาจะเพิ่มขึ้นความแข็งแรงการยึดเกาะของอนุภาคจะลดลงและสิ่งสกปรกจะถูกลบออกได้ง่ายขึ้น
สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกจะถูกดูดซับบนพื้นผิวที่เป็นของแข็งซึ่งมักจะมีประจุแม้ว่าพวกเขาจะไม่เปลี่ยนศักยภาพของอินเทอร์เฟซอย่างมีนัยสำคัญสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกที่ดูดซับมีแนวโน้มที่จะสร้างชั้นดูดซับที่มีความหนาบนพื้นผิวซึ่งจะช่วยป้องกันการสะสมของสิ่งสกปรก
ในกรณีของสารลดแรงตึงผิวไอออนบวกการดูดซับของพวกเขาจะลดหรือกำจัดศักยภาพพื้นผิวเชิงลบของสิ่งสกปรกและพื้นผิวของผู้ให้บริการซึ่งจะช่วยลดการปฏิเสธระหว่างสิ่งสกปรกและพื้นผิวดังนั้นจึงไม่เอื้อต่อการกำจัดสิ่งสกปรก นอกจากนี้สารลดแรงตึงผิวไอออนบวกมักจะทำให้พื้นผิวที่เป็นของแข็งไม่ชอบน้ำหลังจากการดูดซับพื้นผิวที่เป็นของแข็งดังนั้นจึงไม่เอื้อต่อการเปียกและล้างพื้นผิว
③การกำจัดดินพิเศษ
โปรตีนแป้งสารคัดหลั่งของมนุษย์น้ำผลไม้น้ำชาและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ดังกล่าวเป็นเรื่องยากที่จะลบออกด้วยสารลดแรงตึงผิวทั่วไปและต้องได้รับการรักษาเป็นพิเศษ
คราบโปรตีน เช่น ครีม ไข่ เลือด นม และสิ่งขับถ่ายจากผิวหนัง มักจะจับตัวเป็นก้อนเส้นใยและเสื่อมสภาพ ยึดเกาะได้ดีขึ้น สิ่งสกปรกของโปรตีนสามารถกำจัดได้โดยใช้เอนไซม์โปรตีเอส โปรตีเอสย่อยสลายโปรตีนจากสิ่งสกปรกให้เป็นกรดอะมิโนที่ละลายน้ำได้หรือโอลิกาเปปไทด์
คราบแป้งส่วนใหญ่มาจากอาหารอื่น ๆ เช่นน้ำเกรวี่กาว ฯลฯ อะไมเลสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการย่อยสลายคราบแป้งทำให้แป้งแตกตัวเป็นน้ำตาล
ไลเปสเร่งการสลายตัวของไตรกลีเซอไรด์ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะกำจัดด้วยวิธีปกติเช่นไขมันและน้ำมันปรุงอาหารและย่อยสลายลงในกลีเซอรีนที่ละลายน้ำได้และกรดไขมัน
บางจุดสีของน้ำผลไม้, น้ำชา, หมึก, ลิปสติก ฯลฯ ยากที่จะล้างให้สะอาดแม้ล้างซ้ำ ๆ คราบเหล่านี้สามารถกำจัดออกได้โดยการทำปฏิกิริยารีดอกซ์กับสารออกซิไดซ์หรือสารลดแรงเช่นสารฟอกขาวซึ่งจะทำลายโครงสร้างของกลุ่มสีผมหรือกลุ่มที่ช่วยสีและย่อยสลายเป็นส่วนผสมที่ละลายน้ำได้น้อยลง
(4) กลไกการขจัดคราบสกปรกแบบแห้ง
ที่กล่าวมาข้างต้นเป็นจริงสำหรับน้ำที่เป็นสื่อในการซักผ้า ในความเป็นจริงเนื่องจากประเภทและโครงสร้างของเสื้อผ้าที่แตกต่างกันเสื้อผ้าบางชนิดไม่สะดวกที่จะล้างด้วยน้ำหรือไม่สะดวกในการทำความสะอาดเสื้อผ้าบางชนิดอาจเสียรูปซีดจางและอื่น ๆ หลังจากซักตัวอย่างเช่นเส้นใยธรรมชาติส่วนใหญ่ดูดซับน้ำได้ง่ายแห้งหดตัวได้ง่ายดังนั้นหลังจากซักแล้วจะเสียรูป; ผ่านการล้างผลิตภัณฑ์ขนสัตว์ก็มักจะปรากฏปรากฏการณ์การหดตัวผลิตภัณฑ์ขนสัตว์บางอย่างล้างด้วยน้ำยังง่ายต่อการ pilling เปลี่ยนสี; ผ้าไหมบางตัวมีความรู้สึกไม่ดีหลังจากล้างและสูญเสียความมันวาว สำหรับเสื้อผ้าเหล่านี้มักใช้วิธีซักแห้งเพื่อขจัดคราบสกปรก ที่เรียกว่าซักแห้งโดยทั่วไปหมายถึงในตัวทำละลายอินทรีย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตัวทำละลายที่ไม่ใช่ขั้วของวิธีการซักผ้า
การซักแห้งเป็นวิธีการซักที่อ่อนโยนกว่าการซักด้วยน้ำ เนื่องจากการซักแห้งไม่จำเป็นต้องใช้กลไกมากนักจึงไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อเสื้อผ้ารอยย่นและการเสียรูปในขณะที่ผงซักแห้งแตกต่างจากน้ำและไม่ค่อยทำให้เกิดการขยายตัวและการหดตัว ตราบเท่าที่เทคโนโลยีได้รับการรักษาอย่างถูกต้องเสื้อผ้าสามารถซักแห้งโดยไม่เสียรูปซีดจางและยืดอายุการใช้งาน
ในแง่ของการซักแห้งสิ่งสกปรกมี 3 กลุ่มหลัก
①สิ่งสกปรกที่ละลายน้ำได้ในน้ำมันฝุ่นที่ละลายในน้ำมันรวมถึงน้ำมันและจาระบีทุกชนิดพวกเขาเป็นของเหลวหรือมันเยิ้มและสามารถละลายในตัวทำละลายซักแห้ง
②สิ่งสกปรกที่ละลายน้ำได้สิ่งสกปรกที่ละลายน้ำได้สามารถละลายได้ในสารละลายน้ำ แต่ไม่ละลายในน้ำยาซักแห้งดูดซับบนเสื้อผ้าในสถานะของน้ำและน้ำจะระเหยเป็นของแข็งเม็ดเช่นเกลืออนินทรีย์แป้งโปรตีน ฯลฯ หลังจากการตกตะกอน
③สิ่งสกปรกที่ไม่ละลายในน้ำมันและน้ำไม่ละลายในน้ำสิ่งสกปรกที่ไม่ละลายในน้ำและไม่ละลายในตัวทำละลายซักแห้งเช่นคาร์บอนแบล็คซิลิเกตและออกไซด์ของโลหะต่างๆเป็นต้น
เนื่องจากคุณสมบัติที่แตกต่างกันของสิ่งสกปรกประเภทต่างๆมีวิธีการขจัดสิ่งสกปรกที่แตกต่างกันในระหว่างการซักแห้ง ดินที่ละลายน้ำได้เช่นน้ำมันพืชและสัตว์น้ำมันแร่และไขมันสามารถละลายได้ง่ายในตัวทำละลายอินทรีย์และสามารถกำจัดได้ง่ายขึ้นในการซักแห้ง การละลายที่ยอดเยี่ยมของตัวทำละลายซักแห้งสำหรับไขมันและไขมันส่วนใหญ่มาจากแรงแวนเดอร์วาลระหว่างโมเลกุล
เพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่ละลายน้ำได้เช่นเกลืออนินทรีย์น้ำตาลโปรตีนและเหงื่อคุณต้องเพิ่มน้ำในปริมาณที่เหมาะสมลงในผงซักฟอกแห้งมิฉะนั้นคราบที่ละลายน้ำได้ยากที่จะลบออกจากเสื้อผ้า แต่น้ำจะละลายในน้ำยาซักแห้งได้ยากดังนั้นเพื่อเพิ่มปริมาณน้ำจำเป็นต้องเพิ่มสารลดแรงตึงผิว การปรากฏตัวของน้ำในน้ำยาซักแห้งสามารถทำให้สิ่งสกปรกและพื้นผิวของเสื้อผ้าชุ่มชื้นดังนั้นจึงสามารถโต้ตอบกับกลุ่มขั้วของสารลดแรงตึงผิวได้ง่ายซึ่งเอื้อต่อการดูดซับสารลดแรงตึงผิวบนพื้นผิว นอกจากนี้เมื่อสารลดแรงตึงผิวเป็น micellar สิ่งสกปรกและน้ำที่ละลายน้ำได้สามารถละลายลงใน micellar ได้ นอกจากสามารถเพิ่มปริมาณน้ำของตัวทำละลายซักแห้งสารลดแรงตึงผิวแล้วยังมีบทบาทในการป้องกันการสะสมของสิ่งสกปรกและเพิ่มประสิทธิภาพในการขจัดคราบสกปรก
ปริมาณน้ำเล็กน้อยเป็นสิ่งจำเป็นในการขจัดสิ่งสกปรกที่ละลายน้ำได้ แต่น้ำที่มากเกินไปอาจทำให้เสื้อผ้าบางส่วนเสียรูปและย่นดังนั้นปริมาณน้ำในซักแห้งจะต้องอยู่ในระดับปานกลาง
สิ่งสกปรกที่ไม่ละลายในน้ำหรือน้ำมัน เช่น อนุภาคของแข็ง เช่น เถ้า ดิน ดิน และคาร์บอนแบล็ค มักติดมากับเสื้อผ้าโดยใช้ไฟฟ้าสถิต หรือรวมกับน้ำมัน ในการซักแห้งการไหลของตัวทำละลายการกระแทกสามารถทำให้พลังงานไฟฟ้าสถิตดูดซับสิ่งสกปรกและสารซักแห้งสามารถละลายน้ำมันเพื่อให้อนุภาคของแข็งของน้ำมันและสิ่งสกปรกที่จับและยึดติดกับเสื้อผ้าหลุดออกในน้ำยาซักแห้งในปริมาณเล็กน้อยของน้ำและสารลดแรงตึงผิวเพื่อให้อนุภาคสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งที่หลุดออกมาสามารถระงับได้อย่างมั่นคง, แยกย้ายกันเพื่อป้องกันการทับถมกับเสื้อผ้าอีก
(5) ปัจจัยที่มีผลต่อการซักผ้า
การดูดซับทิศทางของสารลดแรงตึงผิวบนอินเทอร์เฟซและการลดความตึงผิว (อินเทอร์เฟซ) เป็นปัจจัยหลักในการขจัดสิ่งสกปรกที่เป็นของเหลวหรือของแข็ง อย่างไรก็ตามกระบวนการซักมีความซับซ้อนและแม้จะใช้ผงซักฟอกชนิดเดียวกันผลการซักจะได้รับผลกระทบจากปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย ปัจจัยเหล่านี้รวมถึงความเข้มข้นของผงซักฟอกอุณหภูมิคุณสมบัติของสิ่งสกปรกชนิดของเส้นใยและโครงสร้างของผ้า
①ความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิว
สารลดแรงตึงผิวในสารละลาย micellar มีบทบาทสำคัญในการซักผ้า เมื่อความเข้มข้นถึงความเข้มข้นของ micellar ที่สำคัญ (CMC) ผลการซักจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นความเข้มข้นของผงซักฟอกในตัวทำละลายควรสูงกว่าค่า CMC เพื่อให้มีผลการซักที่ดี อย่างไรก็ตามเมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวสูงกว่าค่า CMC การเพิ่มขึ้นของผลการซักไม่ชัดเจนและไม่จำเป็นต้องเพิ่มความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวมากเกินไป
เมื่อน้ำมันถูกลบออกโดยการละลายผลการละลายจะเพิ่มขึ้นพร้อมกับความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวแม้เมื่อความเข้มข้นสูงกว่า CMC ในเวลานี้แนะนำให้ใช้ผงซักฟอกในลักษณะที่เข้มข้นในท้องถิ่น ตัวอย่างเช่นหากมีสิ่งสกปรกจำนวนมากบนข้อมือและคอของเสื้อผ้าคุณสามารถใช้ชั้นของผงซักฟอกในระหว่างการซักเพื่อเพิ่มการละลายของสารลดแรงตึงผิวในน้ำมัน
②อุณหภูมิมีผลต่อการขจัดคราบสกปรกที่สำคัญมาก โดยทั่วไปแล้วการเพิ่มอุณหภูมิจะช่วยขจัดสิ่งสกปรกได้ แต่บางครั้งอุณหภูมิที่สูงเกินไปก็สามารถทำให้เกิดข้อเสียได้
การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิมีส่วนช่วยในการแพร่กระจายของสิ่งสกปรกไขมันที่เป็นของแข็งสามารถเป็นอิมัลชันได้ง่ายที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลวและเส้นใยจะขยายตัวเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นซึ่งทั้งหมดนี้จะช่วยขจัดสิ่งสกปรก อย่างไรก็ตามสำหรับผ้าขนาดกะทัดรัดเมื่อเส้นใยขยายตัวช่องว่างระหว่างเส้นใยจะลดลงซึ่งไม่เอื้อต่อการกำจัดสิ่งสกปรก
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิยังส่งผลต่อความสามารถในการละลายของสารลดแรงตึงผิวค่า CMC และขนาด micellar ซึ่งส่งผลต่อผลการซัก สารลดแรงตึงผิวที่มีห่วงโซ่คาร์บอนยาวมีความสามารถในการละลายต่ำที่อุณหภูมิต่ำและบางครั้งก็ละลายได้ต่ำกว่าค่า CMC ดังนั้นอุณหภูมิการซักควรได้รับการปรับปรุงอย่างเหมาะสม อุณหภูมิมีผลต่อค่า CMC และขนาด micellar ของสารลดแรงตึงผิวไอออนิกและ nonionic แตกต่างกัน สำหรับสารลดแรงตึงผิวไอออนิกการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิมักจะเพิ่มค่า CMC และลดขนาด micellar ซึ่งหมายความว่าความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวในสารละลายซักผ้าควรเพิ่มขึ้น สำหรับ surfactants nonionic การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมินำไปสู่การลดลงของค่า CMC และการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณ micellar ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสมจะช่วยให้ surfactants nonionic มีบทบาทลดแรงตึงผิว อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิไม่ควรเกินจุดขุ่น
ในระยะสั้นอุณหภูมิการซักที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับสูตรผงซักฟอกและวัตถุที่ล้าง ผงซักฟอกบางชนิดมีผลผงซักฟอกที่ดีที่อุณหภูมิห้องในขณะที่ผงซักฟอกอื่น ๆ มีความแตกต่างกันมากระหว่างการซักเย็นและร้อน
③โฟม
ผู้คนมักผสมแรงฟองกับผลการซักโดยคิดว่าผงซักฟอกที่มีแรงฟองสูงมีผลซักที่ดี การศึกษาแสดงให้เห็นว่าไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างผลการซักและปริมาณโฟม ตัวอย่างเช่น การซักด้วยผงซักฟอกโฟมต่ำจะมีประสิทธิภาพไม่น้อยกว่าการซักด้วยผงซักฟอกโฟมสูง
แม้โฟมจะไม่เกี่ยวข้องกับการล้างโดยตรง แต่บางครั้งก็ช่วยขจัดสิ่งสกปรก เช่น ล้างจานด้วยมือ เมื่อขัดพรมโฟมยังสามารถนำฝุ่นและอนุภาคสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งอื่น ๆ สิ่งสกปรกพรมมีสัดส่วนมากในฝุ่นดังนั้นน้ำยาทำความสะอาดพรมควรมีความสามารถในการเกิดฟองบางอย่าง
ความสามารถในการเกิดฟองสบู่มีความสำคัญต่อแชมพูโฟมเล็ก ๆ ที่เกิดจากของเหลวระหว่างแชมพูหรืออาบน้ำจะทำให้เส้นผมรู้สึกหล่อลื่นและสะดวกสบาย
④ชนิดของเส้นใยและคุณสมบัติทางกายภาพของสิ่งทอ
นอกจากโครงสร้างทางเคมีของเส้นใยที่มีผลต่อการยึดเกาะและการกำจัดสิ่งสกปรกแล้ว ลักษณะของเส้นใยและเนื้อเยื่อของเส้นด้ายและผ้ายังมีผลต่อความง่ายในการกำจัดสิ่งสกปรก
เกล็ดของเส้นใยขนสัตว์และแถบแบนโค้งของเส้นใยฝ้ายมีแนวโน้มที่จะสะสมสิ่งสกปรกมากกว่าเส้นใยเรียบ ตัวอย่างเช่น คาร์บอนแบล็คที่เปื้อนเยื่อเซลลูโลส (เยื่อกาว) สามารถถอดออกได้ง่าย ในขณะที่คาร์บอนแบล็คที่เปื้อนอยู่บนผ้าฝ้ายจะล้างออกได้ยาก อีกตัวอย่างหนึ่งคือ ผ้าใยสั้นที่ทำจากโพลีเอสเตอร์มีแนวโน้มที่จะสะสมคราบน้ำมันมากกว่าผ้าใยยาว และคราบน้ำมันบนผ้าใยสั้นก็ยากที่จะลบออกได้มากกว่าคราบน้ำมันบนผ้าใยยาว
เส้นด้ายบิดแน่นและผ้าแน่นเนื่องจากช่องว่างระหว่างเส้นใยมีขนาดเล็กมากสามารถต้านทานการบุกรุกของสิ่งสกปรก แต่ยังสามารถป้องกันไม่ให้น้ำยาซักผ้าขจัดสิ่งสกปรกภายในดังนั้นผ้าแน่นเริ่มต่อต้านสิ่งสกปรกได้ดี แต่เมื่อมีคราบสกปรกล้างก็ยากขึ้น
⑤ความแข็งของน้ำ
ความเข้มข้นของ Ca2 +, Mg2 + และไอออนโลหะอื่น ๆ ในน้ำมีผลกระทบอย่างมากต่อผลการซักโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ surfactants anionic พบ Ca2 + และ Mg2 + ไอออนจะเกิดเกลือแคลเซียมและแมกนีเซียมที่ละลายได้ยากซึ่งจะช่วยลดการปนเปื้อน ในน้ำแข็งแม้ว่าความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวจะสูง แต่แรงขจัดคราบก็ยังน้อยกว่าการกลั่น เพื่อให้สารลดแรงตึงผิวมีผลในการล้างที่ดีที่สุดความเข้มข้นของ Ca2 + ไอออนในน้ำควรลดลงเหลือ 1 x 10-6 mol / L (CaCO3 ถึง 0。1 mg / L) หรือน้อยกว่า ซึ่งต้องเติมน้ำยาปรับผ้านุ่มทุกชนิดลงในผงซักฟอก
เว็บไซต์ของเราใช้คุกกี้เพื่อให้คุณได้รับประสบการณ์สดที่ดีขึ้น โดยการเรียกดูเว็บไซต์ต่อไปคุณ ยินยอมให้เราปฏิบัติตาม คุกกี้ นโยบาย。
ฉันยอมรับ