Els nostres principals productes: amino silicona, silicona bloquejada, silicona hidròfil, tota la seva emulsió de silicona, aprofundiment de la fallida de fregament, repel·lent d’aigua (lliure de fluor, carboni 6, carboni 8), productes químics de rentat (ABS, enzim, protector de spandex, remover de manganès), més detalls si us plau, contacte: Mandy +86 1985661819 (WhatsApp).
Les 9 grans relacions entre tensioactius i fàbriques de tintura
01 Tensió superficial
La força que actua per contractar la superfície d’un líquid per unitat de longitud s’anomena tensió superficial, mesurada a N · m⁻¹.
02 Activitat superficial i tensioactius
La propietat que redueix la tensió superficial d’un dissolvent s’anomena activitat superficial i les substàncies que posseeixen aquesta propietat es coneixen com a substàncies actives superficials. Els tensioactius són substàncies actives en superfície que poden formar agregats en solucions aquoses, com les micel·les, i presentar una alta activitat superficial juntament amb funcions com la humectació, l’emulsificació, l’escuma i el rentat.
03 Característiques de l'estructura molecular dels tensioactius
Els tensioactius són compostos orgànics amb estructures i propietats especials; Poden alterar significativament la tensió interfacial entre dues fases o la tensió superficial dels líquids (normalment aigua), mostrant propietats com l’humel, s’escuma, emulsionant i rentat. Estructuralment, els tensioactius comparteixen una característica comuna de contenir dos tipus de grups diferents dins de les seves molècules: un extrem té un grup no polar de cadena llarga que és soluble en oli però insoluble en aigua, conegut com a grup hidrofòbic. Aquest grup hidrofòbic és normalment un hidrocarbur de cadena llarga, tot i que de vegades pot consistir en fluorurs orgànics, silicons orgànics, fosfines orgàniques o cadenes d’organotina. L’altre extrem té un grup soluble en aigua, conegut com el grup hidròfil. El grup hidrofílic ha de tenir una hidrofilicitat suficient per assegurar -se que tot el tensioactiu es pugui dissoldre en aigua i tenir una solubilitat necessària. Com que els tensioactius contenen grups hidròfils i hidrofòbics, es poden dissoldre en almenys una fase del medi líquid. Aquesta naturalesa de doble afinitat dels tensioactius es coneix com a amfifilicitat.
04 Tipus de tensioactius
Els tensioactius són molècules amfifíliques amb grups hidrofòbics i hidròfils. El grup hidrofòbic està generalment compost per hidrocarburs de cadena llarga, com els alcans de cadena recta (C8-C20), alcans ramificats (C8-C20) o alquilbenzenes (àtom de carboni alquil número 8-16). Les diferències en grups hidrofòbics sorgeixen principalment de variacions estructurals de les cadenes de carboni. Tanmateix, la diversitat de grups hidròfils és molt més gran, per tant, les propietats dels tensioactius estan vinculades no només a la mida i la forma del grup hidrofòbic, sinó també en gran mesura al grup hidròfil. Els tensioactius es poden classificar en funció de l'estructura del grup hidròfil, principalment segons si és iònic, dividint -los en aniónics, catiònics, no iònics, zwitterionics i altres tipus especials de tensioactius.
05 Propietats de solucions tensioactives
①Adsorció a la interfície
Les molècules tensioactives contenen grups hidròfils i hidrofòbics. L’aigua, sent un líquid polar fort, quan els tensioactius es dissolen, segueix el principi de “polaritat similar s’atrauen entre ells; diferents polaritats es repel·len”. El seu grup hidròfil interacciona amb l’aigua, fent -lo soluble, mentre que el seu grup hidrofòbic repel·leix de l’aigua i surt de la fase d’aigua, donant lloc a les molècules (o ions) adsorbides a la capa interfacial, reduint així la tensió interfacial entre les dues fases. Les molècules (o ions) més tensioactives que adsorbeixen a la interfície, més gran és la reducció de la tensió interfacial.
② Propietats de les pel·lícules adsorbides
Pressió superficial de la pel·lícula adsorbida: els tensioactius formen pel·lícules adsorbides a la interfície de gas-líquid. Per exemple, col·locar un flotador lliscant sense fricció a la interfície d’un líquid crearà pressió contra el flotador quan la pel·lícula s’empenyi per la superfície líquida. Aquesta pressió s’anomena pressió superficial.
Viscositat superficial: com la pressió de la superfície, la viscositat superficial és una propietat exposada per pel·lícules moleculars insolubles. En suspendre un anell de platí sobre un fil de metall fi de manera que toca la superfície de l’aigua en un dipòsit, girar l’anell de platí demostra resistència a causa de la viscositat de l’aigua. La decadència en l'amplitud observada pot mesurar la viscositat superficial; La diferència de les taxes de decadència entre l’aigua pura i la que conté una pel·lícula superficial proporciona la viscositat de la pel·lícula superficial. La viscositat superficial està estretament relacionada amb la fermesa del cinema; Atès que les pel·lícules adsorbides tenen pressió i viscositat superficials, necessàriament contenen elasticitat. Com més gran sigui la pressió superficial i la viscositat de la pel·lícula adsorbida, més gran és el seu mòdul elàstic.
③ Formació de micel·les
El comportament dels tensioactius en solucions diluïdes obeeix les normes de solució ideals. La quantitat de tensioactiu adsorbit a la superfície de la solució augmenta a mesura que augmenta la concentració de solució fins que s’arriba a una certa concentració, després de la qual cosa l’adsorció no augmenta més. L’excés de molècules tensioactives en aquest punt es dispersen aleatòriament o existeixen de manera patró. Tant proves pràctiques com teòriques indiquen que formen agregats en la solució, anomenades micelles. La concentració mínima a la qual comencen els tensioactius a formar micel·les s’anomena concentració de micela crítica (CMC).
06 Valor d'equilibri hidrofílic-lipofílic (HLB)
HLB, curt per a l'equilibri hidròfil-lipòfil, indica l'equilibri entre grups hidròfils i lipofílics en tensioactius. Un valor HLB més elevat suggereix una forta hidrofilicitat i una lipofilicitat feble, mentre que el contrari és cert per als valors baixos de HLB.
① Especificació dels valors HLB **:El valor HLB és relatiu; Per tant, per establir valors de HLB, l’estàndard per a una substància no hidrofílica, com la parafina, s’estableix a HLB = 0, mentre que el sulfat de dodecil de sodi amb una solubilitat d’aigua forta s’assigna HLB = 40. Per tant, els valors de HLB per a tensioactius generalment cauen entre 1 i 40. Sobrefactants amb un valor HLB menys que 10 són lipòfils i els més grans. Per tant, el punt d’inflexió entre la lipofilicitat i la hidrofilicitat és d’uns 10. Els usos potencials dels tensioactius es poden deduir aproximadament dels seus valors de HLB.
HLB | Aplicacions | HLB | Aplicacions |
1,5 ~ 3 | Agents de difoaming tipus W/O | 8 ~ 18 | Emulsionants de tipus O/W |
3.5 ~ 6 | Emulsionadors de tipus w/o | 13 ~ 15 | Detergents |
7 ~ 9 | Agents humits | 15 ~ 18 | Solubilitzadors |
Segons la taula, els tensioactius adequats per a l'ús com a emulsionants de petroli en aigua tenen un valor HLB de 3,5 a 6, mentre que els per als emulsionants d'aigua en oli cauen entre 8 i 18.
② Determinació dels valors de HLB (omès).
07 Emulsificació i solubilització
Una emulsió és un sistema format quan un líquid immiscible es dispersa en un altre en forma de partícules fines (gotetes o cristalls líquids). L’emulsionant, que és un tipus de tensioactiu, és essencial per estabilitzar aquest sistema termodinàmicament inestable disminuint l’energia interfacial. La fase existent en forma de gotes a l’emulsió s’anomena fase dispersa (o fase interna), mentre que la fase que forma una capa contínua s’anomena medi de dispersió (o fase externa).
① Emulsionants i emulsions
Les emulsions comunes sovint consisteixen en una fase com a aigua o solució aquosa, i l’altra com a substància orgànica, com olis o ceres. Depenent de la seva dispersió, les emulsions es poden classificar com a aigua en oli (w/o) on el petroli es dispersa en aigua o el petroli en aigua (O/W) on l’aigua es dispersa en el petroli. A més, poden existir emulsions complexes com w/o/w o o/w/o. Els emulsionants estabilitzen les emulsions baixant la tensió interfacial i formant membranes monomoleculars. Un emulsionant ha d’adsorbir o acumular a la interfície per reduir la tensió interfacial i impartir càrregues a gotetes, generar repulsió electrostàtica o formar una pel·lícula protectora d’alta viscositat al voltant de les partícules. En conseqüència, les substàncies utilitzades com a emulsionants han de tenir grups amfifílics, que poden proporcionar els tensioactius.
② Mètodes de preparació d’emulsió i factors que influeixen en l’estabilitat
Hi ha dos mètodes principals per preparar emulsions: els mètodes mecànics dispersen els líquids en partícules minúscules en un altre líquid, mentre que el segon mètode implica dissoldre líquids en forma molecular en un altre i fer que s’agregin adequadament. L’estabilitat d’una emulsió fa referència a la seva capacitat de resistir l’agregació de partícules que condueix a la separació de fase. Les emulsions són sistemes termodinàmicament inestables amb energia lliure més elevada, per la qual cosa la seva estabilitat reflecteix el temps necessari per assolir l’equilibri, és a dir, el temps que triga un líquid a separar -se de l’emulsió. Quan els alcohols grassos, els àcids grassos i les amines grasses estan presents a la pel·lícula interfacial, la força de la membrana augmenta significativament perquè les molècules orgàniques polars formen complexos a la capa adsorbida, reforçant la membrana interfacial.
Els emulsionants compostos per dos o més tensioactius s’anomenen emulsionants mixtes. Els emulsionants mixtes s’adsorbeixen a la interfície d’aigua-oli i les interaccions moleculars poden formar complexos que redueixen significativament la tensió interfacial, augmentant la quantitat d’adsorbat i formant membranes interfacials més fortes.
Les gotetes carregades elèctricament influeixen notablement en l'estabilitat de les emulsions. En emulsions estables, les gotetes solen portar una càrrega elèctrica. Quan s’utilitzen emulsionants iònics, s’incorpora l’extrem hidrofòbic dels tensioactius iònics a la fase de petroli, mentre que l’extrem hidròfil es manté en la fase d’aigua, impartint càrrega a les gotes. Igual que les càrregues entre gotetes causen repulsió i eviten la coalescència, cosa que millora l'estabilitat. Així, com més gran sigui la concentració d’ions emulsionants adsorbits a les gotetes, més gran és la seva càrrega i més alta l’estabilitat de l’emulsió.
La viscositat del medi de dispersió també afecta l'estabilitat de l'emulsió. Generalment, els mitjans de viscositat més elevats milloren l'estabilitat perquè impedeixen més forts el moviment brownià de les gotetes, alentint la probabilitat de col·lisions. Les substàncies d’alt pes molecular que es dissolen en l’emulsió poden augmentar la viscositat i l’estabilitat mitjanes. Addicionalment, les substàncies d’alt pes molecular poden formar membranes interfacials robustes, estabilitzant encara més l’emulsió. En alguns casos, afegir pols sòlids pot estabilitzar de manera similar les emulsions. Si les partícules sòlides estan completament mullades per l’aigua i poden ser mullat per l’oli, es conservaran a la interfície d’oli d’aigua. Els pols sòlids estabilitzen l’emulsió millorant la pel·lícula mentre s’agrupen a la interfície, com els tensioactius adsorbits.
Els tensioactius poden millorar significativament la solubilitat de compostos orgànics insolubles o lleugerament solubles en aigua després que les micel·les s’han format a la solució. En aquest moment, la solució sembla clara i aquesta capacitat s’anomena solubilització. Els tensioactius que poden promoure la solubilització s’anomenen solubilitzadors, mentre que els compostos orgànics solubilitzats es coneixen com a solubilitats.
08 Espuma
L’escuma té un paper crucial en els processos de rentat. L’escuma fa referència a un sistema dispersiu de gas dispers en líquid o sòlid, amb gas com a fase dispersa i líquid o sòlid com a medi de dispersió, conegut com a escuma líquida o escuma sòlida, com ara plàstics d’escuma, vidre d’espuma i formigó d’escuma.
(1) Formació d'escuma
El terme escuma fa referència a una col·lecció de bombolles aeris separades per pel·lícules líquides. A causa de la considerable diferència de densitat entre el gas (fase dispersa) i el líquid (medi de dispersió) i la baixa viscositat del líquid, les bombolles de gas augmenten ràpidament a la superfície. La formació d’escuma consisteix en incorporar una gran quantitat de gas al líquid; Les bombolles tornen ràpidament a la superfície, creant un agregat de bombolles d'aire separades per una pel·lícula líquida mínima. L’escuma té dues característiques morfològiques distintives: primer, les bombolles de gas sovint assumeixen una forma polièdrica perquè la pel·lícula líquida fina a la intersecció de bombolles tendeix a ser més fina, donant lloc a la ruptura de les bombolles. En segon lloc, els líquids purs no poden formar escuma estable; Almenys dos components han d’estar presents per crear una escuma. Una solució tensioactiva és un sistema típic formador d’escuma la capacitat d’escuma està vinculada a les seves altres propietats. Els tensioactius amb una bona capacitat d’escuma s’anomenen agents espumants. Tot i que els agents d’escuma presenten bones capacitats d’escuma, l’escuma que generen pot no durar gaire, és a dir, la seva estabilitat no està garantida. Per millorar l’estabilitat d’escuma, es poden afegir substàncies que milloren l’estabilitat; Es denomina estabilitzadors, amb estabilitzadors comuns que inclouen lauril dietanolamina i òxids de dodecil dimetil amina.
(2) Estabilitat de l'escuma
L’escuma és un sistema termodinàmicament inestable; La seva progressió natural condueix a la ruptura, reduint així la superfície líquida general i disminuint l'energia lliure. El procés de difoaming implica l’aprimament gradual de la pel·lícula líquida que separa el gas fins que es produeixi la ruptura. El grau d’estabilitat d’escuma està influenciat principalment per la velocitat de drenatge líquid i la força de la pel·lícula líquida. Entre els factors influents s’inclouen:
① Tensió superficial: des d’una perspectiva energètica, la tensió superficial inferior afavoreix la formació d’escuma però no garanteix l’estabilitat d’escuma. La baixa tensió superficial indica un diferencial de pressió menor, donant lloc a un drenatge líquid més lent i engrossir la pel·lícula líquida, ambdues afavoreixen l'estabilitat.
② Viscositat superficial: el factor clau en l'estabilitat de l'escuma és la força de la pel·lícula líquida, determinada principalment per la robustesa de la pel·lícula d'adsorció superficial, mesurada per la viscositat superficial. Els resultats experimentals indiquen que les solucions amb alta viscositat de superfície produeixen escuma de més durada a causa de les interaccions moleculars millorades en la pel·lícula adsorbida que augmenten significativament la força de la membrana.
③ Solució Viscositat: la viscositat més elevada del líquid retarda el drenatge del líquid de la membrana, allargant així la vida de la pel·lícula líquida abans que es produeixi la ruptura, millorant l'estabilitat de l'escuma.
④ Tensió superficial “Reparació”: Els tensioactius adsorbits a la membrana poden contrarestar l’expansió o la contracció de la superfície de la pel·lícula; Això s’anomena acció de reparació. Quan els tensioactius adsorbeixen a la pel·lícula líquida i amplien la seva superfície, això redueix la concentració de tensioactiu a la superfície i augmenta la tensió de la superfície; Per contra, la contracció condueix a una major concentració de tensioactiu a la superfície i posteriorment redueix la tensió superficial.
⑤ Difusió del gas a través de la pel·lícula líquida: a causa de la pressió capil·lar, les bombolles més petites solen tenir una pressió interna més elevada en comparació amb les bombolles més grans, provocant la difusió de gas de bombolles petites a les més grans, provocant que les bombolles petites s’encongissin i les més grans creixin, donant lloc finalment a una col·laboració de la moda. L’aplicació consistent de tensioactius crea bombolles uniformes, finament distribuïdes i inhibeix la difusió. Amb els tensioactius ben empaquats a la pel·lícula líquida, la difusió del gas es dificulta, millorant així l'estabilitat de l'escuma.
⑥ Efecte de la càrrega superficial: si la pel·lícula líquida d’escuma porta la mateixa càrrega, les dues superfícies es repel·liran les unes a les altres, evitant que la pel·lícula s’aprimés o es trenqui. Els tensioactius iònics poden proporcionar aquest efecte estabilitzador. En resum, la força de la pel·lícula líquida és la factor crucial que determina l'estabilitat de l'escuma. Els tensioactius que actuen com a agents d’escuma i estabilitzadors han de fer que les molècules de superfície s’envasin estretament envasades, ja que això afecta significativament la interacció molecular interfacial, millorant la força de la pel·lícula superficial i, per tant, impedint que el líquid s’allunyi de la pel·lícula veïna, fent que l’estabilitat d’espeles sigui més assolible.
(3) Destrucció de l'escuma
El principi fonamental de la destrucció d’escuma consisteix en alterar les condicions que produeixen escuma o eliminar els factors estabilitzadors de l’escuma, donant lloc a mètodes de difusió física i química. El desfoaming físic manté la composició química de la solució espumosa mentre alteren condicions com a pertorbacions externes, la temperatura o els canvis de pressió, així com el tractament amb ultrasons, tots els mètodes efectius per eliminar l'escuma. La definició química es refereix a l’addició de certes substàncies que interaccionen amb els agents d’escuma per reduir la força de la pel·lícula líquida dins de l’escuma, reduint l’estabilitat d’escuma i aconseguint la defoaming. Aquestes substàncies s’anomenen defoamers, la majoria dels quals són tensioactius. Els defoamers solen tenir una capacitat notable de reduir la tensió superficial i poden adsorbir fàcilment a les superfícies, amb una interacció més feble entre les molècules constituents, creant així una estructura molecular poc disposada. Els tipus de defoamer són variats, però generalment són tensioactius no iònics, amb alcohols ramificats, àcids grassos, èsters d’àcids grassos, poliamides, fosfats i olis de silicona que s’utilitzen habitualment com a excel·lents defoamers.
(4) escuma i neteja
La quantitat d’escuma no es correlaciona directament amb l’eficàcia de la neteja; Més escuma no significa una millor neteja. Per exemple, els tensioactius no iònics poden produir menys escuma que el sabó, però poden tenir capacitats de neteja superiors. Tanmateix, en determinades condicions, l'escuma pot ajudar a l'eliminació de la brutícia; Per exemple, l'escuma dels plats de rentat ajuda a portar greix, mentre que la neteja de catifes permet l'escuma eliminar la brutícia i els contaminants sòlids. A més, l'escuma pot indicar l'efectivitat del detergent; El greix gras excessiu sovint inhibeix la formació de bombolles, provocant una manca d’escuma o disminuint l’escuma existent, cosa que indica una baixa eficàcia del detergent. Addicionalment, l'escuma pot servir d'indicador per a la neteja de l'esbandit, ja que els nivells d'escuma en l'aigua d'esbandit sovint disminueixen amb les concentracions de detergents més baixes.
09 Procés de rentat
A grans trets, el rentat és el procés d’eliminar components no desitjats de l’objecte netejat per assolir un propòsit determinat. En termes comuns, el rentat es refereix a l’eliminació de la brutícia de la superfície del portador. Durant el rentat, certes substàncies químiques (com detergents) actuen per debilitar o eliminar la interacció entre la brutícia i el portador, transformant l’enllaç entre la brutícia i el portador en un enllaç entre brutícia i detergent, permetent la seva separació. Atès que els objectes a netejar i la brutícia que necessita eliminar pot variar molt, el rentat és un procés complicat, que es pot simplificar en la següent relació:
Portador • Dirt + detergent = portador + brutícia • detergent. El procés de rentat es pot dividir generalment en dues etapes:
1. La brutícia està separada del transportista sota l’acció del detergent;
2. La brutícia separada es dispersa i se suspèn al medi. El procés de rentat és reversible, cosa que significa que la brutícia dispersa o en suspensió pot tornar a establir-se a l’element netejat. Així, els detergents efectius no només necessiten la capacitat de separar la brutícia del transportista, sinó també per dispersar i suspendre la brutícia, evitant que es reinstal·li.
(1) Tipus de brutícia
Fins i tot un sol element pot acumular diferents tipus, composicions i quantitats de brutícia segons el seu context d’ús. La brutícia oliosa consisteix principalment en diversos olis d’animals i plantes i olis minerals (com el cru, el combustible, el quitrà de carbó, etc.); La brutícia sòlida inclou partícules com ara sutge, pols, rovell i negre de carboni. Pel que fa a la brutícia de la roba, pot originar -se a partir de secrecions humanes com la suor, el sèu i la sang; taques relacionades amb els aliments com les taques i els condiments de fruita o oli; residus de cosmètics com el pintallavis i l’esmalt d’ungles; Contaminants atmosfèrics com el fum, la pols i el sòl; i taques addicionals com la tinta, el te i la pintura. Aquesta varietat de brutícia es pot classificar generalment en tipus sòlids, líquids i especials.
① brutícia sòlida: exemples comuns inclouen partícules de sutge, fang i pols, la majoria de les quals solen tenir càrregues, sovint carregades negativament, que s’adhereixen fàcilment als materials fibrosos. La brutícia sòlida és generalment menys soluble en aigua, però es pot dispersar i suspendre en detergents. Les partícules menors de 0,1 μm poden ser especialment difícils d’eliminar.
② La brutícia líquida: inclouen substàncies olioses que són solubles en oli, que formen olis animals, àcids grassos, alcohols grassos, olis minerals i òxids. Si bé els olis animals i vegetals i els àcids grassos poden reaccionar amb àlcalis per formar sabons, alcohols grassos i olis minerals no es sotmeten a saponificació, sinó que es poden dissoldre per alcohols, èters i hidrocarburs orgànics i poden ser emulsionats i dispersos per solucions de detergents. La brutícia oliosa líquida sol adherir -se fermament a materials fibrosos a causa de fortes interaccions.
③ Dirt especial: aquesta categoria consta de proteïnes, midons, sang i secrecions humanes com la suor i l’orina, així com els sucs de fruita i te. Aquests materials sovint s’uneixen fermament a les fibres mitjançant interaccions químiques, cosa que els fa més difícils de rentar. Diversos tipus de brutícia rarament existeixen de manera independent, sinó que es barregen i s’adhereixen col·lectivament a les superfícies. Sovint, sota influències externes, la brutícia pot oxidar, descompondre o decaure, produint noves formes de brutícia.
(2) adhesió de brutícia
La brutícia s’aferra a materials com la roba i la pell a causa de certes interaccions entre l’objecte i la brutícia. La força adhesiva entre la brutícia i l’objecte pot resultar d’una adhesió física o química.
① L’adhesió física: l’adhesió de brutícia com el sutge, la pols i el fang implica en gran mesura interaccions físiques febles. Generalment, aquests tipus de brutícia es poden eliminar relativament fàcilment a causa de la seva adhesió més feble, que es deriva principalment de forces mecàniques o electrostàtiques.
R: Adhesió mecànica **: Es refereix normalment a la brutícia sòlida com la pols o la sorra que s’adhereix a través de mitjans mecànics, que és relativament fàcil d’eliminar, tot i que les partícules més petites de 0,1 μm són força difícils de netejar.
B: Adhesió electrostàtica **: Es tracta de partícules de brutícia carregades que interaccionen amb materials carregats oposadament; Generalment, els materials fibrosos porten càrregues negatives, cosa que els permet atraure adeptes carregades positivament com certes sals. Algunes partícules carregades negativament encara es poden acumular en aquestes fibres mitjançant ponts iònics formats per ions positius a la solució.
② Adhesió química: es refereix a la brutícia que s’adhereix a un objecte mitjançant enllaços químics. Per exemple, la brutícia o materials sòlids polars com el rovell tendeix a adherir -se fermament a causa dels enllaços químics formats amb grups funcionals com ara grups carboxil, hidroxil o amina presents en materials fibrosos. Aquests enllaços creen interaccions més fortes, cosa que fa més difícil eliminar aquesta brutícia; Els tractaments especials poden ser necessaris per netejar eficaçment. El grau d’adhesió de brutícia depèn tant de les propietats de la brutícia com de les de la superfície a la qual s’adhereix.
(3) Mecanismes d’eliminació de la brutícia
L’objectiu del rentat és eliminar la brutícia. Es tracta d’utilitzar les diverses accions físiques i químiques dels detergents per debilitar o eliminar l’adhesió entre la brutícia i els ítems rentats, ajudades per forces mecàniques (com el fregament manual, l’agitació de les rentadores o l’impacte de l’aigua), donant lloc a la separació de la brutícia.
① Mecanisme d’eliminació de brutícia líquida
R: Humnitat: la majoria de la brutícia líquida és oliosa i tendeix a mullar diversos articles fibrosos, formant una pel·lícula oliosa sobre les seves superfícies. El primer pas en el rentat és l’acció del detergent que provoca la humitat de la superfície.
B: Mecanisme de desplegament per a l’eliminació d’oli: el segon pas d’eliminació de brutícia líquida es produeix a través d’un procés de desplegament. La brutícia líquida que es propaga com a pel·lícula a la superfície s’enrotlla progressivament en gotetes a causa de la humectació preferent del líquid de la superfície fibrosa, i finalment es substitueix pel líquid de rentat.
② Mecanisme d’eliminació de brutícia sòlida
A diferència de la brutícia líquida, l’eliminació de la brutícia sòlida es basa en la capacitat del líquid rentat de mullar tant les partícules de brutícia com la superfície del material portador. L’adsorció de tensioactius a les superfícies de la brutícia sòlida i el portador redueix les seves forces d’interacció, reduint així la força d’adhesió de les partícules de brutícia, fent -les més fàcils d’eliminar. A més, els tensioactius, especialment els tensioactius iònics, poden augmentar el potencial elèctric de la brutícia sòlida i el material superficial, facilitant més eliminació.
Els tensioactius no iònics solen adsorbir -se en superfícies sòlides generalment carregades i poden formar una capa adsorbida significativa, donant lloc a una reducció de la reinstal·lació de la brutícia. Els tensioactius catiònics, però, poden reduir el potencial elèctric de la brutícia i la superfície del portador, la qual cosa comporta disminuir la repulsió i dificulta l’eliminació de la brutícia.
③ Eliminació de brutícia especial
Els detergents típics poden lluitar amb taques tossudes de proteïnes, midons, sang i secrecions corporals. Els enzims com la proteasa poden eliminar eficaçment les taques de proteïnes desglossant proteïnes en aminoàcids o pèptids solubles. De la mateixa manera, els midons es poden descompondre a sucres per amilasa. Les lipases poden ajudar a descompondre les impureses de triacilglicerol que sovint són difícils d’eliminar a través dels mitjans convencionals. Les taques de sucs de fruita, te o tinta de vegades requereixen agents oxidants o reductors, que reaccionen amb els grups que generen el color per degradar-los en fragments més solubles en aigua.
(4) Mecanisme de neteja en sec
Els punts esmentats anteriorment es refereixen principalment al rentat amb aigua. No obstant això, a causa de la diversitat de teixits, és possible que alguns materials no responguin bé al rentat de l'aigua, donant lloc a deformació, esvaït del color, etc. Moltes fibres naturals s'expandeixen quan es mullen i es redueixen fàcilment, provocant canvis estructurals indesitjables. Així, la neteja en sec, normalment amb dissolvents orgànics, sovint es prefereix per a aquests tèxtils.
La neteja en sec és més suau en comparació amb el rentat humit, ja que minimitza l’acció mecànica que podria danyar la roba. Per a l'eliminació eficaç de brutícia en la neteja en sec, la brutícia es classifica en tres tipus principals:
① La brutícia soluble en oli: inclou olis i greixos, que es dissolen fàcilment en dissolvents de neteja en sec.
② Dirt soluble en aigua: Aquest tipus es pot dissoldre en aigua, però no en dissolvents de neteja en sec, que inclouen sals inorgàniques, midons i proteïnes, que poden cristal·litzar un cop s’evapora l’aigua.
③ La brutícia que no és soluble en oli: inclou substàncies com el negre de carboni i els silicats metàl·lics que no es dissolen en cap dels dos mitjans.
Cada tipus de brutícia requereix diferents estratègies per a l’eliminació efectiva durant la neteja en sec. La brutícia soluble en oli s’elimina metodològicament mitjançant dissolvents orgànics a causa de la seva excel·lent solubilitat en dissolvents no polars. Per a les taques solubles en aigua, l’aigua adequada ha d’estar present a l’agent de neteja en sec, ja que l’aigua és crucial per a l’eliminació efectiva de la brutícia. Malauradament, atès que l’aigua té una solubilitat mínima en els agents de neteja en sec, sovint s’afegeixen tensioactius per ajudar a integrar l’aigua.
Els tensioactius milloren la capacitat de l’aigua de l’agent de neteja i ajuden a assegurar la solubilització d’impureses solubles en aigua dins de les micel·les. A més, els tensioactius poden inhibir la brutícia de formar nous dipòsits després del rentat, millorant l'eficàcia de neteja. Una lleugera addició d’aigua és essencial per eliminar aquestes impureses, però les quantitats excessives poden provocar una distorsió del teixit, cosa que necessita un contingut d’aigua equilibrat en solucions de neteja en sec.
(5) Factors que influeixen en l'acció del rentat
L’adsorció de tensioactius a les interfícies i la reducció resultant de la tensió interfacial és crucial per eliminar la brutícia líquida o sòlida. Tot i això, el rentat és inherentment complex, influenciat per nombrosos factors de fins i tot tipus de detergents similars. Aquests factors inclouen la concentració de detergents, la temperatura, les propietats de la brutícia, els tipus de fibra i l'estructura del teixit.
① Concentració de tensioactius: les micel·les formades per tensioactius tenen un paper fonamental en el rentat. L’eficiència del rentat augmenta notablement una vegada que la concentració supera la concentració crítica de micela (CMC), per tant, els detergents s’han d’utilitzar a concentracions superiors a la CMC per a un rentat efectiu. No obstant això, les concentracions de detergents per sobre del rendiment de CMC disminueixen els rendiments, cosa que fa que l'excés de concentració sigui innecessària.
② Efecte de la temperatura: la temperatura té una influència profunda en l'eficàcia de la neteja. Generalment, les temperatures més elevades faciliten l’eliminació de la brutícia; Tot i això, la calor excessiva pot tenir efectes adversos. L’augment de la temperatura tendeix a ajudar a la dispersió de la brutícia i també pot provocar que la brutícia oliosa emulsioni més fàcilment. No obstant això, en els teixits estretament teixits, l’augment de la temperatura que fa que les fibres s’inflin poden reduir inadvertidament l’eficiència d’eliminació.
Les fluctuacions de temperatura també afecten la solubilitat en tensioactiu, el recompte de CMC i les micel·les, influint així en l'eficiència de neteja. Per a molts tensioactius de cadena llarga, les temperatures més baixes redueixen la solubilitat, de vegades per sota del seu propi CMC; Així, pot ser necessari un escalfament adequat per a una funció òptima. Els impactes de la temperatura sobre CMC i les micel·les difereixen per als tensioactius iònics versus no iònics: l'augment de la temperatura eleva normalment el CMC de tensioactius iònics, requerint així ajustaments de concentració.
③ Espuma: Hi ha una concepció errònia comuna que vincula la capacitat d’escuma amb l’efectivitat del rentat: més escuma no és igual a un rentat superior. L’evidència empírica suggereix que els detergents amb poca escuma poden ser igualment efectius. Tanmateix, l'escuma pot ajudar a l'eliminació de la brutícia en determinades aplicacions, com en el rentaplats, on l'escuma ajuda a desplaçar el greix o a la neteja de catifes, on aixeca la brutícia. A més, la presència d’escuma pot indicar si els detergents funcionen; L’excés de greix pot inhibir la formació d’escuma, mentre que la disminució d’escuma significa una concentració reduïda de detergents.
④ Tipus de fibra i propietats tèxtils: més enllà de l'estructura química, l'aparença i l'organització de les fibres influeixen en l'adhesió de brutícia i la dificultat d'eliminació. Les fibres amb estructures rugoses o planes, com la llana o el cotó, solen atrapar la brutícia més fàcilment que les fibres suaus. Els teixits estretament teixits poden resistir inicialment a l’acumulació de brutícia, però poden dificultar el rentat eficaç a causa d’un accés limitat a la brutícia atrapada.
⑤ La duresa de l’aigua: les concentracions de Ca²⁺, Mg²⁺ i altres ions metàl·lics afecten significativament els resultats de rentat, particularment per a tensioactius anióics, que poden formar sals insolubles que disminueixen l’eficàcia de neteja. A l’aigua dura, fins i tot amb una concentració adequada de tensioactiu, l’efectivitat de la neteja es redueix en comparació amb l’aigua destil·lada. Per obtenir un rendiment òptim de tensioactiu, la concentració de Ca²⁺ s’ha de minimitzar fins a per sota d’1 × 10 º mol/L (caco₃ per sota de 0,1 mg/L), sovint requerint la inclusió d’agents que suposa l’aigua dins de les formulacions de detergents.
Posada de temps: 05-05-2024