表面活性剂的洗涤作用

从浸在某种介质(多为水)中的固体表面除去异物或污垢的过程称为洗涤,能发挥洗涤作用的化学品称为洗涤剂,洗涤剂多以表面活性剂作为主要成分。

洗涤作用较复杂,是表面活性剂的润湿、乳化、分散、增溶等综合作用以及搅拌、揉搓、水流等机械作用的共同结果。以织物为例洗涤过程可用下式表示:

织物·污垢+洗涤剂

织物·洗涤剂+污垢·洗涤剂

织物+洗涤剂

在洗涤过程中,污垢的去除通过如下具体方式:

(1)洗涤剂向纤维表面和污垢表面做定向界面吸附,并进一步向纤维与污垢之间(相互接触处)润湿、渗透。

(2)在洗涤剂的分割、取代作用下,污垢与纤维之间的结合力减弱,并在机械或水流的作用下脱离纤维。

(3)脱离下来的污垢在水溶液中被洗涤剂乳化分散或增溶,不使其再沉积回到织物表面。

(4)污垢与洗涤剂随水溶液被冲洗除去,吸附于织物表面的残余洗涤剂也一同被冲洗除去。

织物洗涤过程见图

污垢一般分为油性污垢和固体污垢两类,油性污垢多由动、植物油,矿物油等组成,固体污垢主要是尘土、铁锈、炭黑等。油性污垢与织物间通过分子间引力以面粘接形式结合在一起,较不易清除,固体污垢与织物间以点粘接形式相连,较易去除。

实际上,油性污垢与固体污垢多以混杂形式掺合在一起形成混合污垢,因此只需采取措施将油性污垢清除,在油性污垢被有效清除的同时,固体污垢就被一并洗除。油性污垢的去除过程符合“卷缩”机理。油性污垢脱离纤维表面过程的示意图见图6。

作为洗涤剂而使用的表面活性剂,其HLB值应适当,通常分子结构为直链型,亲水基处于末端的表面活性剂洗涤作用更强。

由于纤维在水中多带负电荷,因此阴离子型表面活性剂对织物具有优良的洗涤效果,这是因为阴离子洗涤剂在污垢周围形成的界面层同样带有负电荷,这就使织物与污垢之间产生一定的排斥力,有利于污垢从织物表面脱离,并稳定地悬浮在水溶液中。

而阳离子型表面活性剂则会使污垢表面带正电荷,反而会加强污垢与织物间的吸附,故阳离子型表面活性剂不宜作为洗涤剂使用。非离子型表面活性剂的cmc值很低,在低浓度下就有较强的去污能力,尤其对于疏水性的合成纤维,如涤纶织物,具有更好的洗涤效果,常作为洗涤剂使用。

洗涤剂的使用效果除与洗涤剂的分子结构、类型有关外,还与洗涤液的浓度、温度、pH值以及织物种类、机械作用等多方面因素密切相关。

适合于染整加工用的洗涤剂品种很多,如净洗剂AS、净洗剂AES、净洗剂LS、净洗剂105、净洗剂LAS等产品。采用有机溶剂作为清洗介质的洗涤过程称为干洗。