第九章洗涤作用

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1、第九章洗涤作用定义：将浸在某种介质中的固体表面的污垢去除的过程称为洗涤。洗涤剂作用：减弱污垢与固体表面的粘附作用9.1洗涤作用的简介9.1.1污垢1液体污垢皮脂、动植物油、矿物油。2固体污垢尘埃、粘土、砂、铁锈、灰、碳黑9.1.2污垢的粘附1机械力结合固体尘土的粘附。2静电力结合表9.1纤维在水中的带电纤维／mv羊毛-48棉-38醋酸酯纤维-36丝-1图9-1氧离子的桥梁作用多价阳离子桥3.化学力结合污垢通过化学吸附产生的化学结合力与固体表面的粘附4分子间力粘附分子间范德华力(包括氢键)不同性质的表面与不同性质的

2、污垢，有不同的粘附强度。图9-2洗涤基本过程9.1.3洗涤过程洗涤过程：1.洗涤剂对油污及纤维表面吸附作用2.污垢的润湿和渗透3污垢的脱落4污垢的乳化分散一是降低污垢与物体表面的结合力，具有使污垢脱离物体表面的能力；二是具有防止污垢再沉积的能力。洗涤剂的作用9.1.4洗涤剂的作用1.改善水对洗涤物表面的润湿性纤维材料临界润湿表面张力（，达因/厘米）接触角（θ，度）聚四氟乙烯18，16108，124聚丙烯2990聚乙烯31，3294，92聚苯乙烯33，30，3691，90聚酯43，42.581尼龙664670聚丙烯

3、腈4448纤维素（再生）440～32，33表9-2一些纤维材料的临界表面张力和水在其表面上的接触角2.增强污垢的分散和悬浮能力洗涤剂具有乳化能力能将从物品表面脱落下来的液体油污乳化成小油滴而分散悬浮于水中。9.2液体污垢的去除洗涤作用第一步，是洗涤液(介质加洗涤剂)润湿物表面在一般条件下，表面活性剂水溶液的表面张力可以低于一般纤维材料的临界表面张力(即可以铺展)，纤维的润湿在洗涤过程中不是什么严重问题。另外，粗糙表面比光滑表面更易润湿，所以，洗涤液对纤维表面的润湿更不会发生困难。9.2液体污垢的去除卷缩机理图9-

4、3a表面上的油膜；b．c在有表面活性剂存在时卷缩成油珠(9-2)可推导出：图9-4a表面上的油膜，水溶液接触角θθ＝0，或不存在，油污卷缩成球状，则油污将被彻底洗去。此条件可用下式表示：图9-5油滴（θ>900）图9-6较大油滴（θ<900）9.3固体污垢的去除9.3.1固体污垢的去除机理图9-7污垢粒子P从固体表面S到洗涤液L的分段去除I段:固体污垢P直接粘附于固体表面S(9-9)式中，WSP为固体与固体污垢间得粘附能；为固体的表面能；为固体污垢的表面能；为固体与固体污垢间的表面能。II段:洗涤剂的铺展(9-1

5、0)SW/S＞0，则洗涤液能在污垢点及被洗物表面铺展洗涤液在固体表面S和固体污垢P间固-固界面中存在的微缝隙(即毛细管)中的渗透过程9.3.2固体污垢分段去除过程中体系的能量图9-8污垢粒子的势能9.3.3表面活性剂在固体污垢去除中的作用图9-9表面活性剂在固体污垢去除中的润湿作用9.4洗涤作用的影响因素1.被洗织物和污垢的性质，以及污垢与织物之间的结合状态2洗涤液的组成1）表面活性剂的性质和浓度；2）助洗剂的性质和浓度；3）洗涤液中由被洗织物带入的悬浮物质(如泥土等)的性质和浓度；4）洗涤液的PH值；5）洗涤液

6、的组成和性质在洗涤过程中发生的变化.4.污垢、被洗物和洗涤液之间的相对数量等。3.洗涤过程的物理和机械条件洗涤时间、洗涤方式等。5洗涤温度6污垢质点大小污垢质点越大，越容易从表面除去。提高洗涤温度一般来说对去污是有利的。图9-10液流中表面上不同大小质点受力的情况9.4.1表面张力洗涤液的润湿性能好。9.4.2吸附作用液体油污:油污“卷缩”，从而有利于油污的清洗。界面张力的降低，有利于形成分散度较大的乳状液；形成的乳状液具有较高的稳定性.1.阴离子表面活性剂图9-11炭黑在表面活性剂溶液中的电泳性质【14】1－C

7、14H29SO3Na；2－C14H29O(C2H4)OH；3－C14H29N(CH3)3Cl污垢质点在水中带正电荷，如硫酸钡质点。图9-12C12H25SO4Na对BaSO4固体污垢去除的过程2.阳离子表面活性剂“反洗涤”作用。3非离子表面活性剂在非离子表面活性剂的聚氧乙烯周围易形成一层溶剂化的水膜。a非离子表面活性剂在非极性纤维上的吸附。b非离子表面活性剂极性纤维上的吸附4.两性离子表面活性剂通过范德华力以疏水基吸附于非极性固体的表面，以亲水的阴离子头和季铵阳离子头伸进水相，使非极性疏水表面变为亲水表面。无论污

8、垢固体的表面带何种电荷它都能吸附于其表面上，而不会产生聚沉现象。从表面活性剂的类型来看阴离子表面活性剂的洗涤性能较全面，性能最好；非离子表面活性剂次之；而阳离子型表面活性剂不宜用作洗涤剂。9.4.3加溶作用非离子表面活性剂作洗涤剂在局部集中使用较大量的洗涤剂时不溶于水的物质，因其性质各异而加溶于胶团的不同部位，形成透明、稳定的溶液。9.4.4乳化作用具有高表面活性的表面活