berita

Our main products: Amino silicone, block silicone, hydrophilic silicone,all of their silicone emulsion,wetting rubbing fastness improver, water repellent(Fluorine free,Carbon 6,Carbon 8), demin washing chemicals(ABS, Enzyme, Spandex Protector,Manganese remover),more detail please contact: Mandy +86 19856618619 (Whatsapp ).

9 hubungan utama antara surfaktan dan pabrik pewarnaan

01 Ketegangan Permukaan

Gaya yang bertindak untuk mengontrak permukaan cairan per satuan panjang disebut tegangan permukaan, diukur dalam N · M⁻¹.

02 Aktivitas Permukaan dan Surfaktan

Properti yang mengurangi tegangan permukaan pelarut disebut aktivitas permukaan, dan zat yang memiliki sifat ini disebut sebagai zat aktif permukaan. Surfaktan adalah zat aktif permukaan yang dapat membentuk agregat dalam larutan berair, seperti misel, dan menunjukkan aktivitas permukaan yang tinggi bersama dengan fungsi-fungsi seperti pembasahan, pengemulsi, berbusa, dan mencuci.

03 Karakteristik Struktur Molekul Surfaktan

Surfaktan adalah senyawa organik dengan struktur dan sifat khusus; Mereka dapat secara signifikan mengubah tegangan antarmuka antara dua fase atau tegangan permukaan cairan (biasanya air), menunjukkan sifat -sifat seperti pembasahan, berbusa, pengemulsi, dan pencucian. Secara struktural, surfaktan memiliki karakteristik umum yang mengandung dua jenis kelompok dalam molekulnya: satu ujung memiliki kelompok non-polar rantai panjang yang larut dalam minyak tetapi tidak larut dalam air, yang dikenal sebagai kelompok hidrofobik. Kelompok hidrofobik ini biasanya merupakan hidrokarbon rantai panjang, meskipun kadang-kadang dapat terdiri dari fluorida organik, silikon organik, fosfin organik, atau rantai organotin. Ujung lainnya memiliki kelompok yang larut dalam air, yang dikenal sebagai kelompok hidrofilik. Kelompok hidrofilik harus memiliki hidrofilisitas yang cukup untuk memastikan bahwa seluruh surfaktan dapat larut dalam air dan memiliki kelarutan yang diperlukan. Karena surfaktan mengandung gugus hidrofilik dan hidrofobik, mereka dapat larut dalam setidaknya satu fase dari media cair. Sifat afinitas ganda dari surfaktan ini disebut sebagai amphiphilicity.

04 Jenis surfaktan

Surfaktan adalah molekul amphiphilic dengan gugus hidrofobik dan hidrofilik. Kelompok hidrofobik umumnya terdiri dari hidrokarbon rantai panjang, seperti alkana rantai lurus (C8-C20), alkana bercabang (C8-C20), atau alkylbenzen (nomor atom karbon alkil 8–16). Perbedaan dalam kelompok hidrofobik terutama muncul dari variasi struktural dalam rantai karbon. Namun, keragaman gugus hidrofilik jauh lebih besar, karenanya sifat -sifat surfaktan terkait tidak hanya dengan ukuran dan bentuk kelompok hidrofobik tetapi juga sebagian besar dengan gugus hidrofilik. Surfaktan dapat diklasifikasikan berdasarkan struktur kelompok hidrofilik, terutama menurut apakah itu ionik, membaginya menjadi anionik, kationik, nonionik, zwitterionik, dan jenis surfaktan khusus lainnya.

05 Properti Solusi Surfaktan

①adsorpsi di antarmuka

Molekul surfaktan mengandung kedua gugus hidrofilik dan hidrofobik. Air, menjadi cairan kutub yang kuat, ketika surfaktan larut di dalamnya, mengikuti prinsip "polaritas yang sama menarik satu sama lain; polaritas yang berbeda saling mengusir." Kelompok hidrofiliknya berinteraksi dengan air, membuatnya larut, sedangkan gugus hidrofobiknya mengusir dari air dan keluar dari fase air, menghasilkan molekul surfaktan (atau ion) yang teradsorpsi pada lapisan antarmuka, sehingga mengurangi ketegangan antarmuka antara kedua fase. Semakin banyak molekul surfaktan (atau ion) yang menyerap pada antarmuka, semakin besar pengurangan tegangan antarmuka.

② Properti film teradsorpsi

Tekanan permukaan film teradsorpsi: surfaktan membentuk film yang teradsorpsi di antarmuka gas-cair. Misalnya, menempatkan pelampung geser tanpa gesekan pada antarmuka cairan akan menciptakan tekanan terhadap pelampung saat film didorong di sepanjang permukaan cairan. Tekanan ini disebut tekanan permukaan.

Viskositas permukaan: Seperti tekanan permukaan, viskositas permukaan adalah sifat yang ditunjukkan oleh film -film molekuler yang tidak larut. Dengan menangguhkan cincin platinum pada kawat logam halus sehingga menyentuh permukaan air dalam tangki, memutar cincin platinum menunjukkan resistensi karena viskositas air. Pembusukan dalam amplitudo yang diamati dapat mengukur viskositas permukaan; Perbedaan laju peluruhan antara air murni dan yang mengandung film permukaan memberikan viskositas film permukaan. Viskositas permukaan terkait erat dengan ketegasan film; Karena film -film yang teradsorpsi memiliki tekanan permukaan dan viskositas, mereka harus mengandung elastisitas. Semakin besar tekanan permukaan dan viskositas film teradsorpsi, semakin besar modulus elastisnya.

③ Formasi misel

Perilaku surfaktan dalam larutan encer mematuhi norma solusi ideal. Jumlah surfaktan yang diadsorpsi pada permukaan larutan meningkat ketika konsentrasi larutan naik sampai konsentrasi tertentu tercapai, setelah itu adsorpsi tidak meningkat lebih lanjut. Molekul surfaktan berlebih pada titik ini tersebar secara acak atau ada dengan cara yang berpola. Bukti praktis dan teoretis menunjukkan bahwa mereka membentuk agregat dalam solusi, disebut misel. Konsentrasi minimum di mana surfaktan mulai membentuk misel disebut konsentrasi misel kritis (CMC).

06 Nilai Saldo Lipofilik Hidrofilik (HLB)

HLB, kependekan dari keseimbangan hidrofil-lipofil, menunjukkan keseimbangan antara gugus hidrofilik dan lipofilik pada surfaktan. Nilai HLB yang lebih tinggi menunjukkan hidrofilisitas yang kuat dan lipofilisitas lemah, sedangkan yang sebaliknya berlaku untuk nilai HLB yang rendah.

① Spesifikasi Nilai HLB **:Nilai HLB relatif; Oleh karena itu, untuk menetapkan nilai HLB, standar untuk zat non-hidrofilik, seperti parafin, ditetapkan pada HLB = 0, sedangkan natrium dodecyl sulfate dengan kelarutan air yang kuat ditetapkan HLB = 40. Oleh karena itu, nilai HLB untuk surfaktan umumnya jatuh antara 1 dan 40. Surfaktan dengan nilai HLB lebih sedikit dari 10 AREOP AREOP yang lebih rumit, dan nilai-nilai HLB. Oleh karena itu, titik belok antara lipofilisitas dan hidrofilisitas adalah sekitar 10. Penggunaan potensial surfaktan dapat secara kasar disimpulkan dari nilai HLB mereka.

Hlb

Aplikasi

Hlb

Aplikasi

1.5 ~ 3

W/o jenis agen defoaming

8 ~ 18

O/w tipe pengemulsi

3.5 ~ 6

Tanpa pengemulsi tipe

13 ~ 15

Deterjen

7 ~ 9

Agen pembasah

15 ~ 18

Pelarut

Menurut meja, surfaktan yang cocok untuk digunakan karena pengemulsi minyak-dalam-air memiliki nilai HLB 3,5 hingga 6, sedangkan yang untuk pengemulsi air-dalam-minyak jatuh antara 8 hingga 18.

② Penentuan nilai HLB (dihilangkan).

07 Emulsifikasi dan Solubilisasi

Emulsi adalah suatu sistem yang terbentuk ketika satu cairan yang tidak bercampur tersebar di yang lain dalam bentuk partikel halus (tetesan atau kristal cair). Pengemulsi, yang merupakan jenis surfaktan, sangat penting untuk menstabilkan sistem yang tidak stabil secara termodinamik ini dengan mengurangi energi antarmuka. Fase yang ada dalam bentuk tetesan dalam emulsi disebut fase terdispersi (atau fase internal), sedangkan fase yang membentuk lapisan kontinu disebut media dispersi (atau fase eksternal).

① Pengemulsi dan emulsi

Emulsi umum sering terdiri dari satu fase sebagai air atau larutan berair, dan yang lainnya sebagai zat organik, seperti minyak atau lilin. Tergantung pada dispersi, emulsi dapat diklasifikasikan sebagai air-in-oil (W/O) di mana minyak tersebar dalam air, atau minyak-dalam-air (O/W) di mana air tersebar dalam minyak. Selain itu, emulsi kompleks seperti w/o/w atau o/w/o dapat ada. Pengemulsi menstabilkan emulsi dengan menurunkan tegangan antarmuka dan membentuk membran monomolekul. Pengemulsi harus menyerap atau menumpuk pada antarmuka untuk menurunkan tegangan antarmuka dan memberikan muatan ke tetesan, menghasilkan tolakan elektrostatik, atau membentuk film pelindung viskositas tinggi di sekitar partikel. Akibatnya, zat yang digunakan sebagai pengemulsi harus memiliki gugus amfifilik, yang dapat disediakan oleh surfaktan.

② Metode persiapan emulsi dan faktor -faktor yang mempengaruhi stabilitas

Ada dua metode utama untuk menyiapkan emulsi: metode mekanis membubarkan cairan ke dalam partikel kecil dalam cairan lain, sedangkan metode kedua melibatkan pelarutan cairan dalam bentuk molekul di yang lain dan menyebabkannya agregat dengan tepat. Stabilitas emulsi mengacu pada kemampuannya untuk menahan agregasi partikel yang mengarah pada pemisahan fase. Emulsi adalah sistem yang tidak stabil secara termodinamik dengan energi bebas yang lebih tinggi, sehingga stabilitasnya mencerminkan waktu yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan, yaitu, waktu yang dibutuhkan cairan untuk terpisah dari emulsi. Ketika alkohol berlemak, asam lemak, dan amina berlemak hadir dalam film antarmuka, kekuatan membran meningkat secara signifikan karena molekul organik kutub membentuk kompleks di lapisan yang teradsorpsi, memperkuat membran antarmuka.

Pengemulsi yang terdiri dari dua atau lebih surfaktan disebut pengemulsi campuran. Pengemulsi campuran menyerap pada antarmuka minyak air, dan interaksi molekuler dapat membentuk kompleks yang secara signifikan lebih rendah tegangan antarmuka, meningkatkan jumlah adsorbat dan membentuk membran antarmuka yang lebih kuat, lebih kuat.

Tetesan bermuatan listrik terutama mempengaruhi stabilitas emulsi. Dalam emulsi yang stabil, tetesan biasanya membawa muatan listrik. Ketika pengemulsi ionik digunakan, ujung hidrofobik dari surfaktan ionik dimasukkan ke dalam fase minyak, sedangkan ujung hidrofilik tetap dalam fase air, memberikan muatan ke tetesan. Seperti muatan antara tetesan menyebabkan tolakan dan mencegah koalesensi, yang meningkatkan stabilitas. Dengan demikian, semakin besar konsentrasi ion pengemulsi yang diadsorpsi pada tetesan, semakin besar muatannya dan semakin tinggi stabilitas emulsi.

Viskositas media dispersi juga mempengaruhi stabilitas emulsi. Secara umum, media viskositas yang lebih tinggi meningkatkan stabilitas karena mereka lebih kuat menghambat gerakan tetesan Brown, memperlambat kemungkinan tabrakan. Zat berat molekul tinggi yang larut dalam emulsi dapat meningkatkan viskositas dan stabilitas sedang. Selain itu, zat berat molekul tinggi dapat membentuk membran antarmuka yang kuat, lebih lanjut menstabilkan emulsi. Dalam beberapa kasus, menambahkan bubuk padat juga dapat menstabilkan emulsi. Jika partikel padat sepenuhnya dibasahi oleh air dan dapat dibasahi dengan minyak, mereka akan dipertahankan pada antarmuka minyak air. Bubuk padat menstabilkan emulsi dengan meningkatkan film saat mereka mengelompok di antarmuka, seperti surfaktan teradsorpsi.

Surfaktan dapat secara signifikan meningkatkan kelarutan senyawa organik yang tidak larut atau sedikit larut dalam air setelah misel terbentuk dalam larutan. Pada saat ini, solusinya tampak jelas, dan kemampuan ini disebut pelarut. Surfaktan yang dapat mempromosikan pelarut disebut pelarut, sedangkan senyawa organik yang dilarutkan disebut sebagai pelarut.

08 busa

Busa memainkan peran penting dalam proses pencucian. Busa mengacu pada sistem dispersif gas yang terdispersi dalam cairan atau padatan, dengan gas sebagai fase terdispersi dan cair atau padat sebagai media dispersi, yang dikenal sebagai busa cair atau busa padat, seperti plastik busa, kaca busa, dan beton busa.

(1) Formasi busa

Istilah busa mengacu pada koleksi gelembung udara yang dipisahkan oleh film cair. Karena perbedaan kepadatan yang cukup besar antara gas (fase terdispersi) dan cairan (media dispersi), dan viskositas rendah cairan, gelembung gas dengan cepat naik ke permukaan. Pembentukan busa melibatkan memasukkan sejumlah besar gas ke dalam cairan; Gelembung kemudian dengan cepat kembali ke permukaan, menciptakan agregat gelembung udara yang dipisahkan oleh film cair minimal. Busa memiliki dua karakteristik morfologis yang khas: Pertama, gelembung gas sering menganggap bentuk polihedral karena film cair tipis di persimpangan gelembung cenderung menjadi lebih tipis, yang pada akhirnya menyebabkan pecahnya gelembung. Kedua, cairan murni tidak dapat membentuk busa yang stabil; Setidaknya dua komponen harus ada untuk membuat busa. Larutan surfaktan adalah sistem pembentuk busa khas yang kapasitas berbusa terkait dengan sifat lainnya. Surfaktan dengan kemampuan berbusa yang baik disebut agen berbusa. Meskipun agen berbusa menunjukkan kemampuan berbusa yang baik, busa yang mereka hasilkan mungkin tidak berlangsung lama, yang berarti stabilitas mereka tidak dijamin. Untuk meningkatkan stabilitas busa, zat yang meningkatkan stabilitas dapat ditambahkan; Ini disebut penstabil, dengan penstabil umum termasuk lauryl diethanolamine dan oksida dodecyl dimethyl amine.

(2) Stabilitas busa

Busa adalah sistem yang tidak stabil secara termodinamik; Kemajuan alami menyebabkan pecah, sehingga mengurangi luas permukaan cairan secara keseluruhan dan mengurangi energi bebas. Proses defoaming melibatkan penipisan bertahap dari film cair yang memisahkan gas sampai pecah terjadi. Tingkat stabilitas busa terutama dipengaruhi oleh laju drainase cairan dan kekuatan film cair. Faktor yang berpengaruh meliputi:

① Ketegangan Permukaan: Dari perspektif energik, tegangan permukaan yang lebih rendah mendukung pembentukan busa tetapi tidak menjamin stabilitas busa. Ketegangan permukaan rendah menunjukkan diferensial tekanan yang lebih kecil, yang mengarah ke drainase cair yang lebih lambat dan penebalan film cair, yang keduanya mendukung stabilitas.

② Viskositas permukaan: Faktor kunci dalam stabilitas busa adalah kekuatan film cair, terutama ditentukan oleh ketahanan film adsorpsi permukaan, diukur dengan viskositas permukaan. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa solusi dengan viskositas permukaan yang tinggi menghasilkan busa yang lebih tahan lama karena peningkatan interaksi molekuler dalam film teradsorpsi yang secara signifikan meningkatkan kekuatan membran.

③ Viskositas larutan: Viskositas yang lebih tinggi dalam cairan itu sendiri memperlambat drainase cairan dari membran, sehingga memperpanjang masa hidup film cair sebelum pecah terjadi, meningkatkan stabilitas busa.

④ Tindakan "perbaikan" tegangan permukaan: surfaktan yang teradsorpsi ke membran dapat menangkal ekspansi atau kontraksi permukaan film; Ini disebut tindakan perbaikan. Ketika surfaktan menyerap ke film cair dan memperluas luas permukaannya, ini mengurangi konsentrasi surfaktan di permukaan dan meningkatkan tegangan permukaan; Sebaliknya, kontraksi menyebabkan peningkatan konsentrasi surfaktan di permukaan dan kemudian mengurangi tegangan permukaan.

⑤ Difusi gas melalui film cair: Karena tekanan kapiler, gelembung yang lebih kecil cenderung memiliki tekanan internal yang lebih tinggi dibandingkan dengan gelembung yang lebih besar, yang mengarah ke difusi gas dari gelembung kecil menjadi yang lebih besar, menyebabkan gelembung kecil menyusut dan yang lebih besar tumbuh, pada akhirnya mengakibatkan keruntuhan busa. Aplikasi yang konsisten dari surfaktan menciptakan gelembung yang seragam dan terdistribusi halus dan menghambat defoaming. Dengan surfaktan yang dikemas erat pada film cair, difusi gas terhambat, sehingga meningkatkan stabilitas busa.

⑥ Efek pengisian permukaan: Jika film cair busa membawa muatan yang sama, kedua permukaan akan saling mengusir, mencegah film dari penipisan atau rusak. Surfaktan ionik dapat memberikan efek stabilisasi ini. Singkatnya, kekuatan film cair adalah faktor penting yang menentukan stabilitas busa. Surfaktan yang bertindak sebagai agen berbusa dan penstabil harus membuat molekul yang diserap permukaan yang diserap erat, karena ini secara signifikan berdampak pada interaksi molekuler antarmuka, meningkatkan kekuatan film permukaan itu sendiri dan dengan demikian mencegah cairan mengalir dari film tetangga, membuat stabilitas busa lebih dapat dicapai.

(3) Penghancuran busa

Prinsip dasar perusakan busa melibatkan perubahan kondisi yang menghasilkan busa atau menghilangkan faktor penstabil dari busa, yang mengarah ke metode defoaming fisik dan kimia. Defoaming fisik mempertahankan komposisi kimia dari larutan berbusa sambil mengubah kondisi seperti gangguan eksternal, suhu, atau perubahan tekanan, serta perawatan ultrasonik, semua metode efektif untuk menghilangkan busa. Defoaming kimia mengacu pada penambahan zat tertentu yang berinteraksi dengan agen berbusa untuk mengurangi kekuatan film cair di dalam busa, mengurangi stabilitas busa dan mencapai defoaming. Zat -zat semacam itu disebut defoamer, yang sebagian besar adalah surfaktan. Defoamer biasanya memiliki kemampuan penting untuk mengurangi tegangan permukaan dan dapat dengan mudah menyerap permukaan, dengan interaksi yang lebih lemah di antara molekul -molekul konstituen, sehingga menciptakan struktur molekul yang diatur secara longgar. Jenis defoamer bervariasi, tetapi umumnya surfaktan nonionik, dengan alkohol bercabang, asam lemak, ester asam lemak, poliamida, fosfat, dan minyak silikon yang biasa digunakan sebagai defoamer yang sangat baik.

(4) busa dan pembersihan

Jumlah busa tidak secara langsung berkorelasi dengan kemanjuran pembersihan; Lebih banyak busa tidak berarti pembersihan yang lebih baik. Misalnya, surfaktan nonionik dapat menghasilkan lebih sedikit busa daripada sabun, tetapi mereka mungkin memiliki kemampuan pembersihan yang unggul. Namun, dalam kondisi tertentu, busa dapat membantu menghilangkan kotoran; Misalnya, busa dari mencuci piring membantu membawa minyak, sambil membersihkan karpet memungkinkan busa untuk menghilangkan kotoran dan kontaminan padat. Selain itu, busa dapat menandakan efektivitas deterjen; Gemuk lemak yang berlebihan sering menghambat pembentukan gelembung, menyebabkan kurangnya busa atau mengurangi busa yang ada, menunjukkan kemanjuran deterjen yang rendah. Selain itu, busa dapat berfungsi sebagai indikator untuk kebersihan pembilasan, karena kadar busa dalam air bilas sering berkurang dengan konsentrasi deterjen yang lebih rendah.

09 proses pencucian

Secara umum, mencuci adalah proses menghilangkan komponen yang tidak diinginkan dari objek yang dibersihkan untuk mencapai tujuan tertentu. Secara umum, pencucian mengacu pada penghapusan kotoran dari permukaan pembawa. Selama pencucian, zat kimia tertentu (seperti deterjen) bertindak untuk melemahkan atau menghilangkan interaksi antara kotoran dan pembawa, mengubah ikatan antara kotoran dan pembawa menjadi ikatan antara kotoran dan deterjen, memungkinkan pemisahan mereka. Mengingat bahwa objek yang akan dibersihkan dan kotoran yang perlu dihapus dapat sangat bervariasi, pencucian adalah proses yang rumit, yang dapat disederhanakan ke dalam hubungan berikut:

Carrier • Dirt + deterjen = operator + kotoran • deterjen. Proses pencucian umumnya dapat dibagi menjadi dua tahap:

1. Kotoran dipisahkan dari pembawa di bawah tindakan deterjen;

2. Kotoran yang terpisah tersebar dan ditangguhkan dalam medium. Proses pencucian dapat dibalik, yang berarti kotoran yang disebarkan atau ditangguhkan berpotensi meletakkan kembali ke item yang dibersihkan. Dengan demikian, deterjen yang efektif tidak hanya membutuhkan kemampuan untuk melepaskan kotoran dari operator tetapi juga untuk membubarkan dan menangguhkan kotoran, mencegahnya dari pemukiman kembali.

(1) Jenis kotoran

Bahkan satu item dapat mengakumulasi berbagai jenis, komposisi, dan jumlah kotoran tergantung pada konteks penggunaannya. Kotoran berminyak sebagian besar terdiri dari berbagai minyak dan minyak tumbuhan dan minyak mineral (seperti minyak mentah, bahan bakar minyak, tar batubara, dll.); Kotoran padat termasuk materi partikulat seperti jelaga, debu, karat, dan karbon hitam. Mengenai kotoran pakaian, ia dapat berasal dari sekresi manusia seperti keringat, sebum, dan darah; noda terkait makanan seperti noda buah atau minyak dan bumbu; residu dari kosmetik seperti lipstik dan cat kuku; polutan atmosfer seperti asap, debu, dan tanah; dan noda tambahan seperti tinta, teh, dan cat. Variasi kotoran ini umumnya dapat dikategorikan ke dalam tipe padat, cair, dan khusus.

① Kotoran padat: Contoh umum termasuk partikel jelaga, lumpur, dan debu, yang sebagian besar cenderung memiliki muatan - sering bermuatan negatif - yang mudah dipatuhi bahan berserat. Kotoran padat umumnya kurang larut dalam air tetapi dapat disebarkan dan ditangguhkan dalam deterjen. Partikel yang lebih kecil dari 0,1μm bisa sangat menantang untuk dihapus.

② Kotoran cair: Ini termasuk zat berminyak yang larut dalam minyak, terdiri dari minyak hewani, asam lemak, alkohol lemak, minyak mineral, dan oksida mereka. Sementara minyak hewan dan sayuran dan asam lemak dapat bereaksi dengan alkali untuk membentuk sabun, alkohol lemak dan minyak mineral tidak mengalami saponifikasi tetapi dapat dilarutkan oleh alkohol, eter, dan hidrokarbon organik, dan dapat diemulsi dan disebarkan dengan larutan deterjen. Kotoran berminyak cair biasanya dipatuhi dengan kuat pada bahan berserat karena interaksi yang kuat.

③ Kotoran Khusus: Kategori ini terdiri dari protein, pati, darah, dan sekresi manusia seperti keringat dan urin, serta jus buah dan teh. Bahan -bahan ini sering mengikat serat melalui interaksi kimia, membuatnya lebih sulit untuk dicuci. Berbagai jenis kotoran jarang ada secara mandiri, melainkan mencampur bersama dan menempel secara kolektif pada permukaan. Seringkali, di bawah pengaruh eksternal, kotoran dapat mengoksidasi, membusuk, atau membusuk, menghasilkan bentuk -bentuk kotoran baru.

(2) Adhesi tanah

Kotoran menempel pada bahan seperti pakaian dan kulit karena interaksi tertentu antara objek dan kotoran. Gaya perekat antara kotoran dan objek dapat dihasilkan dari adhesi fisik atau kimia.

① Adhesi fisik: adhesi kotoran seperti jelaga, debu, dan lumpur sebagian besar melibatkan interaksi fisik yang lemah. Secara umum, jenis kotoran ini dapat dihilangkan dengan relatif mudah karena adhesi yang lebih lemah, yang terutama muncul dari gaya mekanik atau elektrostatik.

A: Adhesi mekanis **: Ini biasanya mengacu pada kotoran padat seperti debu atau pasir yang melekat melalui cara mekanis, yang relatif mudah dihilangkan, meskipun partikel yang lebih kecil di bawah 0,1μm cukup sulit untuk dibersihkan.

B: Adhesi elektrostatik **: Ini melibatkan partikel -partikel kotoran bermuatan yang berinteraksi dengan bahan bermuatan yang berlawanan; Umumnya, bahan berserat membawa muatan negatif, memungkinkan mereka untuk menarik penganut yang bermuatan positif seperti garam tertentu. Beberapa partikel bermuatan negatif masih dapat menumpuk pada serat ini melalui jembatan ionik yang dibentuk oleh ion positif dalam larutan.

② Adhesi Kimia: Ini mengacu pada kotoran yang melekat pada suatu objek melalui ikatan kimia. Misalnya, kotoran padat kutub atau bahan seperti karat cenderung menempel dengan kuat karena ikatan kimia yang dibentuk dengan gugus fungsional seperti karboksil, hidroksil, atau gugus amina yang ada dalam bahan berserat. Ikatan ini menciptakan interaksi yang lebih kuat, membuatnya lebih sulit untuk menghilangkan kotoran seperti itu; Perawatan khusus mungkin diperlukan untuk membersihkan secara efektif. Tingkat adhesi kotoran tergantung pada sifat -sifat kotoran itu sendiri dan permukaannya.

(3) Mekanisme Penghapusan Kotoran

Tujuan mencuci adalah untuk menghilangkan kotoran. Ini melibatkan penggunaan beragam tindakan fisik dan kimia deterjen untuk melemahkan atau menghilangkan adhesi antara kotoran dan barang -barang yang dicuci, dibantu oleh kekuatan mekanik (seperti penggosokan manual, agitasi mesin cuci, atau dampak air), yang pada akhirnya mengarah pada pemisahan kotoran.

① Mekanisme Penghapusan Kotoran Cair

A: Wetness: Kebanyakan kotoran cair berminyak dan cenderung membasahi berbagai item berserat, membentuk film berminyak di atas permukaannya. Langkah pertama dalam mencuci adalah tindakan deterjen yang menyebabkan pembasahan permukaan.
B: Mekanisme rollup untuk Penghapusan Minyak: Langkah kedua penghapusan kotoran cair terjadi melalui proses rollup. Kotoran cair yang menyebar sebagai film di permukaan secara progresif menggulung tetesan karena pembasahan preferensial cairan cairan dari permukaan berserat, yang pada akhirnya digantikan oleh cairan pencuci.

② Mekanisme Penghapusan Kotoran Padat

Tidak seperti kotoran cair, penghapusan kotoran padat bergantung pada kemampuan cairan cairan untuk membasahi partikel kotoran dan permukaan bahan pembawa. Adsorpsi surfaktan pada permukaan tanah padat dan pembawa mengurangi kekuatan interaksinya, sehingga menurunkan kekuatan adhesi partikel tanah, membuatnya lebih mudah untuk dihapus. Selain itu, surfaktan, terutama surfaktan ionik, dapat meningkatkan potensi listrik kotoran padat dan bahan permukaan, memfasilitasi pemindahan lebih lanjut.

Surfaktan nonionik cenderung menyerap pada permukaan padat yang secara umum bermuatan dan dapat membentuk lapisan teradsorpsi yang signifikan, yang mengarah pada pengurangan pemukiman kotoran. Surfaktan kationik, bagaimanapun, dapat mengurangi potensi listrik kotoran dan permukaan pembawa, yang menyebabkan penolakan berkurang dan menghambat penghapusan kotoran.

③ Penghapusan Kotoran Khusus

Deterjen yang khas mungkin berjuang dengan noda keras kepala dari protein, pati, darah, dan sekresi tubuh. Enzim seperti protease dapat secara efektif menghilangkan noda protein dengan memecah protein menjadi asam amino atau peptida yang larut. Demikian pula, pati dapat terurai menjadi gula dengan amilase. Lipase dapat membantu menguraikan kotoran triasilgliserol yang seringkali sulit untuk dihapus melalui cara konvensional. Noda dari jus buah, teh, atau tinta kadang-kadang membutuhkan agen pengoksidasi atau reduktan, yang bereaksi dengan kelompok penghasil warna untuk menurunkannya menjadi lebih banyak fragmen yang larut dalam air.

(4) Mekanisme dry cleaning

Titik -titik tersebut terutama berkaitan dengan mencuci dengan air. Namun, karena keragaman kain, beberapa bahan mungkin tidak merespons dengan baik terhadap pencucian air, yang mengarah pada deformasi, memudar warna, dll. Banyak serat alami berkembang ketika basah dan mudah menyusut, yang menyebabkan perubahan struktural yang tidak diinginkan. Dengan demikian, pembersihan kering, biasanya menggunakan pelarut organik, sering lebih disukai untuk tekstil ini.

Pembersihan kering lebih ringan dibandingkan dengan pencucian basah, karena meminimalkan aksi mekanis yang dapat merusak pakaian. Untuk penghapusan kotoran yang efektif dalam pembersihan kering, kotoran dikategorikan ke dalam tiga jenis utama:

① Kotoran yang larut dalam minyak: Ini termasuk minyak dan lemak, yang larut dengan mudah dalam pelarut pembersih kering.

② Kotoran yang larut dalam air: Jenis ini dapat larut dalam air tetapi tidak dalam pelarut pembersih kering, terdiri dari garam anorganik, pati, dan protein, yang dapat mengkristal begitu air menguap.

③ Kotoran yang tidak larut dalam minyak maupun air: Ini termasuk zat seperti karbon hitam dan silikat logam yang tidak larut dalam kedua medium.

Setiap jenis kotoran membutuhkan strategi yang berbeda untuk penghapusan yang efektif selama pembersihan kering. Kotoran yang larut dalam minyak secara metodologis dihilangkan menggunakan pelarut organik karena kelarutannya yang sangat baik dalam pelarut nonpolar. Untuk noda yang larut dalam air, air yang memadai harus ada di zat pembersih kering karena air sangat penting untuk menghilangkan kotoran yang efektif. Sayangnya, karena air memiliki kelarutan minimal pada agen pembersih kering, surfaktan sering ditambahkan untuk membantu mengintegrasikan air.

Surfaktan meningkatkan kapasitas agen pembersih untuk air dan membantu memastikan pelarutan kotoran yang larut dalam air dalam misel. Selain itu, surfaktan dapat menghambat kotoran dari membentuk deposit baru setelah dicuci, meningkatkan kemanjuran pembersihan. Sedikit penambahan air sangat penting untuk menghilangkan kotoran ini, tetapi jumlah yang berlebihan dapat menyebabkan distorsi kain, sehingga memerlukan kadar air yang seimbang dalam larutan pembersih kering.

(5) Faktor -faktor yang mempengaruhi tindakan pencucian

Adsorpsi surfaktan pada antarmuka dan pengurangan tegangan antarmuka yang dihasilkan sangat penting untuk menghilangkan kotoran cair atau padat. Namun, pencucian secara inheren kompleks, dipengaruhi oleh banyak faktor di seluruh jenis deterjen yang sama. Faktor -faktor ini termasuk konsentrasi deterjen, suhu, sifat kotoran, jenis serat, dan struktur kain.

① Konsentrasi surfaktan: misel yang dibentuk oleh surfaktan memainkan peran penting dalam mencuci. Efisiensi pencucian meningkat secara dramatis setelah konsentrasi melampaui konsentrasi misel kritis (CMC), sehingga deterjen harus digunakan pada konsentrasi yang lebih tinggi dari CMC untuk pencucian yang efektif. Namun, konsentrasi deterjen di atas CMC menghasilkan pengembalian yang semakin berkurang, membuat konsentrasi berlebih tidak perlu.

② Pengaruh Suhu: Suhu memiliki pengaruh mendalam pada kemanjuran pembersihan. Secara umum, suhu yang lebih tinggi memfasilitasi pemindahan kotoran; Namun, panas yang berlebihan mungkin memiliki efek samping. Meningkatkan suhu cenderung membantu dispersi kotoran dan juga dapat menyebabkan kotoran berminyak lebih mudah diemulsi. Namun, dalam kain tenunan yang rapat, peningkatan suhu yang membuat serat membengkak dapat secara tidak sengaja mengurangi efisiensi penghapusan.

Fluktuasi suhu juga mempengaruhi kelarutan surfaktan, CMC, dan jumlah misel, sehingga mempengaruhi efisiensi pembersihan. Untuk banyak surfaktan rantai panjang, suhu yang lebih rendah mengurangi kelarutan, kadang-kadang di bawah CMC mereka sendiri; Dengan demikian, pemanasan yang tepat mungkin diperlukan untuk fungsi optimal. Dampak suhu pada CMC dan misel berbeda untuk surfaktan ionik versus nonionik: meningkatkan suhu biasanya meningkatkan CMC surfaktan ionik, sehingga membutuhkan penyesuaian konsentrasi.

③ Busa: Ada kesalahpahaman umum yang menghubungkan kemampuan berbusa dengan keefektifan pencucian - lebih banyak busa tidak sama dengan pencucian superior. Bukti empiris menunjukkan bahwa deterjen dengan busa rendah bisa sama efektifnya. Namun, busa dapat membantu menghilangkan kotoran dalam aplikasi tertentu, seperti dalam pencuci piring, di mana busa membantu menggusur minyak atau pembersihan karpet, di mana ia mengangkat kotoran. Selain itu, kehadiran busa dapat menunjukkan apakah deterjen berfungsi; Kelebihan minyak dapat menghambat pembentukan busa, sementara busa berkurang menandakan berkurangnya konsentrasi deterjen.

④ Jenis serat dan sifat tekstil: Di luar struktur kimia, penampilan dan organisasi serat mempengaruhi adhesi kotoran dan kesulitan penghapusan. Serat dengan struktur kasar atau rata, seperti wol atau kapas, cenderung menjebak kotoran lebih mudah daripada serat halus. Kain tenunan yang erat pada awalnya dapat menahan akumulasi tanah tetapi dapat menghambat pencucian yang efektif karena terbatasnya akses ke kotoran yang terperangkap.

⑤ Kekerasan air: Konsentrasi Ca²⁺, Mg²⁺, dan ion logam lainnya secara signifikan berdampak pada hasil pencucian, terutama untuk surfaktan anionik, yang dapat membentuk garam yang tidak larut yang mengurangi kemanjuran pembersihan. Di air keras bahkan dengan konsentrasi surfaktan yang memadai, efektivitas pembersihan gagal dibandingkan dengan air suling. Untuk kinerja surfaktan yang optimal, konsentrasi CA²⁺ harus diminimalkan hingga di bawah 1 × 10⁻⁶ mol/L (CACO₃ di bawah 0,1 mg/L), sering kali mengharuskan dimasukkannya agen pengikat air dalam formulasi deterjen.


Waktu posting: Sep-05-2024