طبق جدول ، سورفاکتانتهای مناسب برای استفاده به عنوان امولسیفایرهای روغن در آب دارای مقدار HLB 3.5 تا 6 هستند ، در حالی که آنهایی که برای امولسیفایر آب در روغن بین 8 تا 18 قرار دارند.

② تعیین مقادیر HLB (حذف شده).

07 امولسیون و حل سازی

امولسیون سیستمی است که هنگامی که یک مایع غیرقابل نفوذ در دیگری به شکل ذرات ریز (قطرات یا کریستال های مایع) پراکنده شود ، ایجاد می شود. امولسیفایر ، که نوعی سورفاکتانت است ، برای تثبیت این سیستم ترمودینامیکی ناپایدار با کاهش انرژی سطحی ضروری است. فاز موجود در فرم قطره در امولسیون ، فاز پراکنده (یا فاز داخلی) نامیده می شود ، در حالی که فاز تشکیل یک لایه مداوم ، محیط پراکندگی (یا مرحله خارجی) نامیده می شود.

① امولسیفرها و امولسیون ها

امولسیون های متداول اغلب از یک فاز به عنوان آب یا محلول آبی و دیگری به عنوان یک ماده آلی مانند روغن یا موم تشکیل می شوند. بسته به پراکندگی آنها ، امولسیون ها را می توان به عنوان آب در روغن (W/O) که روغن در آب پراکنده شده است ، یا روغن در آب (O/W) که آب در روغن پراکنده است ، طبقه بندی کرد. علاوه بر این ، امولسیون های پیچیده مانند w/o/w یا o/w/o می توانند وجود داشته باشند. امولسیفرها با کاهش تنش سطحی و تشکیل غشاهای مونومولکولی ، امولسیون ها را تثبیت می کنند. یک امولسیفایر باید برای کاهش تنش بین سطحی ، در رابط جاذب یا جمع شود و بارهای قطرات ، تولید دافع الکترواستاتیک را ایجاد کند ، یا یک فیلم محافظ با ویسکوزیته بالا را در اطراف ذرات تشکیل دهد. در نتیجه ، موادی که به عنوان امولسیفیلرها مورد استفاده قرار می گیرند باید دارای گروههای آمورفیلیک باشند ، که سورفاکتانت ها می توانند ارائه دهند.

② روشهای آماده سازی امولسیون و عوامل مؤثر بر ثبات

دو روش اصلی برای تهیه امولسیون وجود دارد: روش های مکانیکی مایعات را در ذرات ریز در مایع دیگر پراکنده می کنند ، در حالی که روش دوم شامل حل مایعات به شکل مولکولی در دیگری است و باعث می شود که آنها به طور مناسب جمع شوند. پایداری یک امولسیون به توانایی آن در مقاومت در برابر تجمع ذرات که منجر به جداسازی فاز می شود ، اشاره دارد. امولسیون ها سیستم های ترمودینامیکی ناپایدار با انرژی آزاد بالاتر هستند ، بنابراین ثبات آنها زمان لازم برای رسیدن به تعادل را نشان می دهد ، یعنی زمان لازم برای جدا کردن مایع از امولسیون. هنگامی که الکل های چرب ، اسیدهای چرب و آمین های چرب در فیلم سطحی وجود دارند ، استحکام غشای به طور قابل توجهی افزایش می یابد زیرا مولکول های آلی قطبی مجتمع هایی را در لایه جذب شده تشکیل می دهند و غشای بین سطحی را تقویت می کنند.

امولسیفایر متشکل از دو یا چند سورفاکتانت به عنوان امولسیفایرهای مختلط نامیده می شوند. امولسیون کننده های مخلوط در رابط روغن آب جذب می شوند و فعل و انفعالات مولکولی می تواند مجتمع هایی را تشکیل دهد که تنش بین سطحی به طور قابل توجهی پایین تر می شود ، میزان جاذب و تشکیل غشای متراکم تر ، قوی تر را افزایش می دهد.

قطرات با بار الکتریکی به ویژه بر ثبات امولسیون ها تأثیر می گذارد. در امولسیون پایدار ، قطرات به طور معمول بار الکتریکی را حمل می کنند. هنگامی که از امولسیون کننده های یونی استفاده می شود ، انتهای آبگریز سورفاکتانت های یونی در فاز روغن گنجانیده می شود ، در حالی که انتهای آبگریز در فاز آب باقی می ماند و بار را به قطرات منتقل می کند. مانند هزینه های بین قطرات باعث دفع و جلوگیری از همبستگی می شود که باعث افزایش ثبات می شود. بنابراین ، هرچه غلظت یون های امولسیفایر بیشتر بر روی قطرات جذب شود ، بار آنها بیشتر و ثبات امولسیون بیشتر می شود.

ویسکوزیته محیط پراکندگی نیز بر ثبات امولسیون تأثیر می گذارد. به طور کلی ، رسانه های ویسکوزیته بالاتر ثبات را بهبود می بخشند زیرا مانع حرکت براون از قطرات شدیدتر می شوند و احتمال برخورد را کاهش می دهند. مواد با وزن مولکولی بالا که در امولسیون حل می شوند می توانند ویسکوزیته متوسط ​​و پایداری را افزایش دهند. علاوه بر این ، مواد با وزن مولکولی بالا می توانند غشای سطحی قوی را تشکیل دهند و باعث تثبیت بیشتر امولسیون شوند. در بعضی موارد ، اضافه کردن پودرهای جامد به طور مشابه می تواند امولسیون ها را تثبیت کند. اگر ذرات جامد به طور کامل توسط آب مرطوب شوند و توسط روغن خیس شوند ، آنها در رابط روغن آب حفظ می شوند. پودرهای جامد با تقویت فیلم در حالی که در رابط کار می کنند ، امولسیون را تثبیت می کنند ، دقیقاً مانند سورفکتانتهای جاذب.

سورفاکتانت ها می توانند به طور قابل توجهی حلالیت ترکیبات آلی را که پس از ایجاد میسل در محلول ، نامحلول یا کمی محلول در آب هستند ، تقویت کنند. در این زمان ، راه حل واضح به نظر می رسد ، و این قابلیت حل سازی نامیده می شود. سورفاکتانت هایی که می توانند حلالیت را ترویج کنند ، حل کننده ها نامیده می شوند ، در حالی که ترکیبات آلی که حل می شوند به عنوان حلالیت شناخته می شوند.

08 فوم

فوم نقش مهمی در فرآیندهای شستشو دارد. فوم به یک سیستم پراکنده گاز پراکنده در مایع یا جامد ، با گاز به عنوان فاز پراکنده و مایع یا جامد به عنوان محیط پراکندگی ، معروف به کف مایع یا کف جامد مانند پلاستیک های کف ، شیشه کف و بتن فوم اشاره دارد.

(1) تشکیل کف

اصطلاح کف به مجموعه ای از حباب های هوا که توسط فیلم های مایع از هم جدا شده اند اشاره دارد. با توجه به اختلاف چگالی قابل توجهی بین گاز (فاز پراکنده) و مایع (محیط پراکندگی) و ویسکوزیته کم مایع ، حباب های گاز به سرعت به سطح می روند. تشکیل کف شامل ترکیب مقدار زیادی گاز در مایع است. حباب ها سپس به سرعت به سطح باز می گردند و جمعی از حباب های هوا را با حداقل یک فیلم مایع جدا می کنند. فوم دارای دو ویژگی مورفولوژیکی متمایز است: اول ، حباب های گاز اغلب شکل چند قطبی را فرض می کنند زیرا فیلم مایع نازک در تقاطع حباب ها نازک تر می شود و در نهایت منجر به پارگی حباب می شود. دوم ، مایعات خالص نمی توانند کف پایدار تشکیل دهند. حداقل دو مؤلفه باید برای ایجاد کف وجود داشته باشد. یک راه حل سورفاکتانت یک سیستم معمولی برای تشکیل کف است که ظرفیت کف سازی آن به سایر خصوصیات آن مرتبط است. سورفاکتانت ها با توانایی کف سازی خوب به عنوان عوامل کف سازی نامیده می شوند. اگرچه عوامل کف سازی قابلیت کف سازی خوبی را نشان می دهند ، ممکن است کف آنها تولید کند ، به این معنی که ثبات آنها تضمین نمی شود. برای بهبود پایداری کف ، موادی که باعث افزایش ثبات می شوند ممکن است اضافه شوند. این تثبیت کننده ها با تثبیت کننده های مشترک از جمله لوریل دی اتانول آمین و اکسیدهای دودسیل دی متیل آمین نامیده می شوند.

(2) ثبات کف

فوم یک سیستم ترمودینامیکی ناپایدار است. پیشرفت طبیعی آن منجر به پارگی می شود ، بنابراین باعث کاهش سطح کلی سطح مایع و کاهش انرژی آزاد می شود. فرایند خنثی سازی شامل نازک شدن تدریجی فیلم مایع است که گاز را تا زمانی که پارگی رخ دهد ، جدا می کند. درجه ثبات کف در درجه اول تحت تأثیر میزان زهکشی مایع و استحکام فیلم مایع است. عوامل تأثیرگذار شامل:

① تنش سطح: از دیدگاه پرانرژی ، تنش سطح پایین از تشکیل کف استفاده می کند اما ثبات کف را تضمین نمی کند. تنش سطح پایین نشان دهنده دیفرانسیل فشار کوچکتر است و منجر به زهکشی مایع کندتر و ضخیم شدن فیلم مایع می شود که هر دو از آنها ثبات برخوردار هستند.

② ویسکوزیته سطح: عامل اصلی پایداری کف ، قدرت فیلم مایع است که در درجه اول توسط استحکام فیلم جذب سطح تعیین می شود ، که توسط ویسکوزیته سطح اندازه گیری می شود. نتایج تجربی نشان می دهد که محلول هایی با ویسکوزیته سطح بالا به دلیل افزایش فعل و انفعالات مولکولی در فیلم جذب شده که به طور قابل توجهی استحکام غشای را افزایش می دهد ، فوم با ماندگاری طولانی تر تولید می کنند.

③ ویسکوزیته محلول: ویسکوزیته بالاتر در مایع خود تخلیه مایع را از غشای کند می کند ، در نتیجه طول عمر فیلم مایع قبل از وقوع پارگی طولانی می شود و باعث افزایش پایداری کف می شود.

④ عمل "ترمیم" تنش سطح: سورفاکتانتها که به غشای جذب می شوند می توانند با انبساط یا انقباض سطح فیلم مقابله کنند. این عمل تعمیر نامیده می شود. هنگامی که سورفاکتانت ها به فیلم مایع جذب می شوند و سطح آن را گسترش می دهند ، این باعث کاهش غلظت سورفاکتانت در سطح و افزایش تنش سطح می شود. در مقابل ، انقباض منجر به افزایش غلظت سورفاکتانت در سطح می شود و متعاقباً تنش سطح را کاهش می دهد.

⑤ انتشار گاز از طریق فیلم مایع: به دلیل فشار مویرگی ، حباب های کوچکتر تمایل به فشار داخلی بالاتری در مقایسه با حباب های بزرگتر دارند و منجر به انتشار گاز از حباب های کوچک به بزرگان می شوند و باعث کوچک شدن حباب های کوچک و رشد بزرگتر می شوند و در نهایت منجر به فروپاشی کف می شوند. کاربرد مداوم سورفاکتانتها حباب های یکنواخت و ریز توزیع شده را ایجاد می کند و باعث مهار مدفوع می شود. با وجود سورفاکتانت ها که در فیلم مایع محکم بسته بندی شده است ، انتشار گاز مانع می شود ، بنابراین باعث افزایش پایداری کف می شود.

⑥ تأثیر بار سطح: اگر فیلم مایع کف همان بار را داشته باشد ، دو سطح یکدیگر را دفع می کنند و از نازک شدن فیلم جلوگیری می کنند یا از بین می روند. سورفاکتانت های یونی می توانند این اثر تثبیت کننده را فراهم کنند. به طور خلاصه ، قدرت فیلم مایع عامل مهمی است که ثبات کف را تعیین می کند. سورفاکتانت ها که به عنوان عوامل کف و تثبیت کننده عمل می کنند ، باید مولکول های جذب شده سطح بسته بندی شده را از نزدیک ایجاد کنند ، زیرا این امر به طور قابل توجهی بر تعامل مولکولی بین سطحی تأثیر می گذارد و قدرت خود فیلم سطح را تقویت می کند و در نتیجه مانع از جریان مایعات از فیلم همسایه می شود و باعث می شود پایداری کف به دست بیاید.

(3) تخریب کف

اصل اساسی تخریب فوم شامل تغییر شرایطی است که باعث ایجاد کف یا از بین بردن عوامل تثبیت کننده کف می شود و منجر به روشهای فیزیکی و شیمیایی می شود. Defoaming فیزیکی ترکیب شیمیایی محلول کف را در حالی که شرایط مانند اختلالات خارجی ، دما یا تغییر فشار و همچنین درمان اولتراسونیک را تغییر می دهد ، تمام روشهای مؤثر برای از بین بردن کف را حفظ می کند. Defoaming شیمیایی به افزودن مواد خاصی که با مواد فوم تعامل دارند ، اشاره دارد تا قدرت فیلم مایع موجود در کف را کاهش دهد ، ثبات کف را کاهش داده و به Defoaming برسد. چنین موادی که defoamers نامیده می شوند ، که بیشتر آنها سورفاکتانت هستند. Defoamers به ​​طور معمول توانایی قابل توجهی در کاهش تنش سطح دارد و می تواند با تعامل ضعیف تر در بین مولکول های تشکیل دهنده ، به راحتی به سطوح جذب شود ، بنابراین یک ساختار مولکولی مرتب ایجاد می کند. انواع Defoamer متنوع هستند ، اما آنها به طور کلی سورفاکتانت های غیر یونی هستند ، با الکل های شاخه ای ، اسیدهای چرب ، استرهای اسید چرب ، پلی آمیدها ، فسفات ها و روغنهای سیلیکونی که معمولاً به عنوان defoamers عالی استفاده می شوند.

(4) کف و تمیز کردن

مقدار کف به طور مستقیم با اثربخشی تمیز کردن ارتباط ندارد. کف بیشتر به معنای تمیز کردن بهتر نیست. به عنوان مثال ، سورفاکتانتهای غیر یونی ممکن است کف کمتری نسبت به صابون تولید کنند ، اما ممکن است قابلیت تمیز کردن برتر داشته باشند. با این حال ، در شرایط خاص ، کف می تواند به حذف خاک کمک کند. به عنوان مثال ، فوم از شستن ظروف در حمل گریس کمک می کند ، در حالی که تمیز کردن فرش ها به کف اجازه می دهد تا آلودگی های خاک و جامد را از بین ببرد. علاوه بر این ، فوم می تواند اثربخشی مواد شوینده را نشان دهد. گریس بیش از حد چرب اغلب باعث ایجاد حباب می شود و باعث کمبود کف یا کاهش کف موجود می شود و این نشانگر اثربخشی کم مواد شوینده است. علاوه بر این ، فوم می تواند به عنوان شاخصی برای پاکیزگی شستشو باشد ، زیرا میزان کف آب در آب شستشو اغلب با غلظت مواد شوینده پایین کاهش می یابد.

09 روند شستشو

به طور گسترده ، شستشو روند از بین بردن اجزای ناخواسته از شیء تمیز برای دستیابی به یک هدف خاص است. به طور مشترک ، شستشو به حذف خاک از سطح حامل اشاره دارد. در حین شستشو ، برخی از مواد شیمیایی (مانند مواد شوینده) برای تضعیف یا از بین بردن تعامل بین خاک و حامل عمل می کنند و پیوند بین خاک و حامل را به پیوند بین خاک و مواد شوینده تبدیل می کنند و امکان جداسازی آنها را دارند. با توجه به اینکه اشیاء برای تمیز کردن و خاک که نیاز به برداشتن دارد می تواند بسیار متفاوت باشد ، شستشو یک فرایند پیچیده است که می تواند در رابطه زیر ساده شود:

حامل • خاک + مواد شوینده = حامل + خاک • مواد شوینده. روند شستشو به طور کلی می تواند به دو مرحله تقسیم شود:

1. خاک تحت عمل مواد شوینده از حامل جدا می شود.

2. خاک جدا شده در محیط پراکنده و به حالت تعلیق در می آید. روند شستشو برگشت پذیر است ، به این معنی که خاک پراکنده یا معلق می تواند به طور بالقوه می تواند دوباره روی کالای تمیز شده قرار بگیرد. بنابراین ، مواد شوینده مؤثر نه تنها به توانایی جدا کردن خاک از حامل بلکه برای پراکندگی و تعلیق خاک نیاز دارند و از احیای مجدد آن جلوگیری می کنند.

(1) انواع خاک

حتی یک مورد واحد بسته به زمینه استفاده از آن می تواند انواع ، ترکیبات و مقادیر خاک را جمع کند. خاک روغنی عمدتاً از روغن های مختلف حیوانات و گیاهی و روغن های معدنی (مانند روغن خام ، روغن سوخت ، تار ذغال سنگ و غیره) تشکیل شده است. خاک جامد شامل ذرات مانند دوده ، گرد و غبار ، زنگ زدگی و کربن سیاه است. با توجه به خاک لباس ، می تواند از ترشحات انسانی مانند عرق ، سبوم و خون سرچشمه بگیرد. لکه های مرتبط با مواد غذایی مانند لکه های میوه یا روغن و چاشنی ها. باقیمانده از مواد آرایشی مانند رژ لب و لاک ناخن. آلاینده های جوی مانند دود ، گرد و غبار و خاک ؛ و لکه های اضافی مانند جوهر ، چای و رنگ. این تنوع خاک به طور کلی می تواند به انواع جامد ، مایع و خاص طبقه بندی شود.

① خاک جامد: نمونه های متداول شامل ذرات دوده ، گل و گرد و غبار است که بیشتر آنها تمایل دارند که اتهاماتی داشته باشند - که غالباً بار منفی دارند - که به راحتی به مواد فیبری پایبند هستند. خاک جامد به طور کلی در آب محلول کمتری است اما می تواند در مواد شوینده پراکنده و به حالت تعلیق درآید. ذرات کوچکتر از 0.1μm می توانند به ویژه چالش برانگیز باشند.

② خاک مایع: این موارد شامل مواد روغنی محلول در روغن ، شامل روغنهای حیوانی ، اسیدهای چرب ، الکل های چرب ، روغنهای معدنی و اکسیدهای آنها است. در حالی که روغنهای حیوانی و گیاهی و اسیدهای چرب می توانند با قلیایی ها برای تشکیل صابون واکنش نشان دهند ، الکل های چرب و روغنهای معدنی دچار صدمات نمی شوند بلکه توسط الکلها ، اترها و هیدروکربن های آلی حل می شوند و توسط محلول های مواد شوینده امولسیون و پراکنده می شوند. خاک روغنی مایع معمولاً به دلیل تعامل شدید ، کاملاً محکم به مواد فیبری چسبیده است.

③ خاک ویژه: این دسته از پروتئین ها ، نشاسته ها ، خون و ترشحات انسانی مانند عرق و ادرار و همچنین آب میوه و چای تشکیل شده است. این مواد غالباً از طریق فعل و انفعالات شیمیایی به طور محکم به الیاف متصل می شوند و باعث می شود شستشوی آنها سخت تر شود. انواع مختلفی از خاک به ندرت به طور مستقل وجود دارد ، بلکه آنها با هم مخلوط می شوند و به صورت جمعی به سطوح پایبند هستند. غالباً تحت تأثیرات خارجی ، خاک می تواند فرم های جدیدی از خاک را اکسید ، تجزیه یا پوسیدگی کند.

(2) چسبندگی خاک

به دلیل تعامل خاص بین جسم و خاک ، خاک به موادی مانند لباس و پوست می چسبد. نیروی چسب بین خاک و جسم می تواند ناشی از چسبندگی فیزیکی یا شیمیایی باشد.

① چسبندگی فیزیکی: چسبندگی خاک مانند دوده ، گرد و غبار و گل تا حد زیادی شامل فعل و انفعالات فیزیکی ضعیف است. به طور کلی ، این نوع خاک به دلیل چسبندگی ضعیف تر ، که عمدتاً از نیروهای مکانیکی یا الکترواستاتیک ناشی می شود ، می توانند نسبتاً به راحتی از بین بروند.

پاسخ: چسبندگی مکانیکی **: این به طور معمول به خاک جامد مانند گرد و غبار یا ماسه ای اشاره دارد که از طریق وسایل مکانیکی چسبیده است ، که حذف آن نسبتاً آسان است ، اگرچه ذرات کوچکتر زیر 0.1μm برای تمیز کردن آن بسیار دشوار است.

ب: چسبندگی الکترواستاتیک **: این شامل ذرات خاک شارژ شده در تعامل با مواد با بار متضاد است. معمولاً ، مواد فیبری دارای هزینه های منفی هستند و به آنها امکان می دهد طرفداران با بار مثبت مانند برخی از نمک ها را جذب کنند. برخی از ذرات با بار منفی هنوز هم می توانند از طریق پل های یونی که توسط یون های مثبت در محلول تشکیل شده اند ، روی این الیاف جمع شوند.

② چسبندگی شیمیایی: این مربوط به چسبیدن به خاک از طریق پیوندهای شیمیایی است. به عنوان مثال ، خاک جامد قطبی یا موادی مانند زنگ زدگی به دلیل پیوندهای شیمیایی تشکیل شده با گروه های عملکردی مانند کربوکسیل ، هیدروکسیل یا آمین موجود در مواد فیبری ، به طور محکم چسبیده است. این اوراق قرضه تعامل قوی تری ایجاد می کند و از بین بردن چنین کثیفی دشوارتر می شود. برای تمیز کردن مؤثر ممکن است درمانهای ویژه لازم باشد. میزان چسبندگی خاک به خاصیت خود خاک و همچنین سطح سطح مورد نظر بستگی دارد.

(3) مکانیسم های حذف خاک

هدف شستشو از بین بردن خاک است. این شامل استفاده از اقدامات متنوع فیزیکی و شیمیایی مواد شوینده برای تضعیف یا از بین بردن چسبندگی بین خاک و وسایل شسته شده ، به کمک نیروهای مکانیکی (مانند شستشوی دستی ، آشفتگی ماشین لباسشویی یا تأثیر آب) است که در نهایت منجر به جداسازی خاک می شود.

① مکانیسم حذف خاک مایع

پاسخ: رطوبت: بیشتر خاک مایع روغنی است و تمایل به خیس شدن وسایل مختلف فیبر دارد و یک فیلم روغنی را بر روی سطوح خود تشکیل می دهد. اولین قدم در شستشو عمل مواد شوینده است که باعث خیس شدن سطح می شود.
ب: مکانیسم رول برای از بین بردن روغن: مرحله دوم حذف خاک مایع از طریق یک فرآیند رول اتفاق می افتد. خاک مایع که به عنوان یک فیلم روی سطح پخش می شود ، به تدریج به دلیل خیس شدن ترجیحی مایع شستشو از سطح فیبری به قطرات می چرخد ​​و در نهایت توسط مایع شستشو جایگزین می شود.

② مکانیسم حذف خاک جامد

بر خلاف خاک مایع ، حذف خاک جامد به توانایی مایع شستشو در مرطوب کردن ذرات خاک و سطح مواد حامل متکی است. جذب سورفاکتانتها بر روی سطوح خاک جامد و حامل باعث کاهش نیروهای تعامل آنها می شود و از این طریق قدرت چسبندگی ذرات خاک را کاهش می دهد و باعث می شود آنها از بین بروند. علاوه بر این ، سورفاکتانت ها ، به ویژه سورفاکتانت های یونی ، می توانند پتانسیل الکتریکی خاک جامد و مواد سطحی را افزایش دهند و باعث حذف بیشتر می شوند.

سورفاکتانتهای غیر یونی تمایل به جذب در سطوح جامد به طور کلی بار دارند و می توانند یک لایه جذب قابل توجه را تشکیل دهند و منجر به کاهش مجدد خاک شوند. با این حال ، سورفاکتانتهای کاتیونی ممکن است پتانسیل الکتریکی خاک و سطح حامل را کاهش دهد ، که منجر به کاهش دافع می شود و باعث حذف خاک می شود.

③ حذف خاک ویژه

مواد شوینده معمولی ممکن است با لکه های سرسخت از پروتئین ها ، نشاسته ها ، خون و ترشحات جسمی مبارزه کنند. آنزیم هایی مانند پروتئاز می توانند با شکستن پروتئین ها به اسیدهای آمینه محلول یا پپتیدها ، لکه های پروتئین را از بین ببرند. به همین ترتیب ، نشاسته ها توسط آمیلاز می توانند به قندها تجزیه شوند. لیپازها می توانند به تجزیه ناخالصی های تریسیل گلیسرول کمک کنند که اغلب از طریق وسایل معمولی از بین می روند. لکه های حاصل از آب میوه ، چای یا جوهر گاهی اوقات به مواد اکسید کننده یا مواد مغذی نیاز دارند که با گروه های تولید کننده واکنش نشان می دهند تا آنها را به قطعات محلول در آب تبدیل کنند.

(4) مکانیسم تمیز کردن خشک

نقاط فوق الذکر در درجه اول به شستشوی آب مربوط می شود. با این حال ، به دلیل تنوع پارچه ها ، برخی از مواد ممکن است به خوبی به شستشوی آب پاسخ ندهند و منجر به تغییر شکل ، محو شدن رنگ و غیره شود. بسیاری از الیاف طبیعی هنگام مرطوب و به راحتی کوچک می شوند و منجر به تغییرات ساختاری نامطلوب می شوند. بنابراین ، تمیز کردن خشک ، به طور معمول با استفاده از حلال های آلی ، اغلب برای این منسوجات ترجیح داده می شود.

تمیز کردن خشک در مقایسه با شستشوی مرطوب خفیف تر است ، زیرا عملکرد مکانیکی را که می تواند به لباس آسیب برساند به حداقل می رساند. برای حذف موثر خاک در تمیز کردن خشک ، خاک به سه نوع اصلی طبقه بندی می شود:

① خاک محلول در روغن: این شامل روغن ها و چربی ها است که به راحتی در حلال های تمیز کننده خشک حل می شوند.

② خاک محلول در آب: این نوع می تواند در آب حل شود اما در حلالهای تمیز کننده خشک ، شامل نمک های معدنی ، نشاسته ها و پروتئین ها نیست که ممکن است پس از تبخیر آب ، تبلور شود.

③ خاک که نه روغن و نه محلول در آب است: این شامل موادی مانند سیلیکات کربن سیاه و فلزی است که در هیچ محیط حل نمی شوند.

هر نوع خاکی برای حذف مؤثر در هنگام تمیز کردن خشک به استراتژی های مختلفی نیاز دارد. خاک محلول در روغن به دلیل حلالیت عالی آنها در حلال های غیر قطبی ، از نظر روش شناختی با استفاده از حلالهای آلی برداشته می شود. برای لکه های محلول در آب ، آب کافی باید در ماده تمیز کننده خشک وجود داشته باشد زیرا آب برای حذف مؤثر خاک بسیار مهم است. متأسفانه ، از آنجا که آب در مواد تمیز کننده خشک حداقل حلالیت دارد ، سورفاکتانت ها اغلب برای کمک به ادغام آب اضافه می شوند.

سورفاکتانت ها ظرفیت ماده تمیز کننده را برای آب و کمک به اطمینان از حلالیت ناخالصی های محلول در آب در میسل افزایش می دهد. علاوه بر این ، سورفاکتانت ها می توانند پس از شستشو ، خاک را از تشکیل سپرده های جدید مهار کنند و باعث افزایش کارآیی تمیز شوند. افزودن کمی از آب برای از بین بردن این ناخالصی ها ضروری است ، اما مقادیر بیش از حد می تواند منجر به تحریف پارچه شود ، بنابراین نیاز به یک آب متعادل در محلول های تمیز کردن خشک دارد.

(5) عوامل مؤثر بر عمل شستشو

جذب سورفاکتانت ها بر روی رابط ها و کاهش ناشی از تنش بین سطحی برای از بین بردن خاک مایع یا جامد بسیار مهم است. با این حال ، شستشوی ذاتاً پیچیده است ، تحت تأثیر عوامل بی شماری در انواع مواد شوینده مشابه. این عوامل شامل غلظت مواد شوینده ، دما ، خواص خاک ، انواع فیبر و ساختار پارچه است.

① غلظت سورفاکتانت ها: میسل های تشکیل شده توسط سورفاکتانت ها نقش مهمی در شستشو دارند. هنگامی که غلظت از غلظت میسل بحرانی (CMC) فراتر رود ، راندمان شستشو به طرز چشمگیری افزایش می یابد ، از این رو باید از مواد شوینده در غلظت های بالاتر از CMC برای شستشوی مؤثر استفاده شود. با این حال ، غلظت مواد شوینده بالاتر از CMC بازده کاهش می یابد ، و غلظت بیش از حد غیر ضروری را ایجاد می کند.

② تأثیر دما: دما تأثیر عمیقی در کارآیی تمیز کردن دارد. به طور کلی ، درجه حرارت بالاتر باعث حذف خاک می شود. با این حال ، گرمای بیش از حد ممکن است عوارض جانبی داشته باشد. افزایش دما تمایل به پراکندگی خاک دارد و همچنین ممکن است باعث ایجاد خاک روغنی شود تا به راحتی امولسیون شود. با این حال ، در پارچه های بافته شده محکم ، افزایش دما باعث افزایش تورم می شود.

نوسانات دما همچنین بر حلالیت سورفاکتانت ، CMC و شمارش میسل تأثیر می گذارد ، بنابراین بر راندمان تمیز کردن تأثیر می گذارد. برای بسیاری از سورفاکتانت های زنجیره ای طولانی ، درجه حرارت پایین باعث کاهش حلالیت ، گاهی اوقات زیر CMC خود می شود. بنابراین ، گرم شدن مناسب ممکن است برای عملکرد بهینه لازم باشد. اثرات دما بر CMC و میسل برای یونی در مقابل سورفاکتانتهای غیر یونی متفاوت است: افزایش دما به طور معمول CMC سورفاکتانت های یونی را بالا می برد ، بنابراین نیاز به تنظیم غلظت دارد.

③ فوم: یک تصور غلط رایج وجود دارد که توانایی کف سازی را با اثربخشی شستشو مرتبط می کند - فوم بیشتر با شستشوی برتر نیست. شواهد تجربی نشان می دهد که مواد شوینده کم مواد غذایی می توانند به همان اندازه مؤثر باشند. با این حال ، فوم ممکن است در کاربردهای خاصی از قبیل ظرفشویی ، که در آن کف به جابجایی گریس یا تمیز کردن فرش کمک می کند ، در جایی که خاک را بلند می کند ، به حذف خاک کمک کند. علاوه بر این ، حضور فوم می تواند نشان دهد که آیا مواد شوینده عملکرد دارند یا خیر. گریس اضافی می تواند تشکیل کف را مهار کند ، در حالی که کاهش کف نشانگر کاهش غلظت مواد شوینده است.

④ نوع فیبر و خصوصیات نساجی: فراتر از ساختار شیمیایی ، ظاهر و سازماندهی الیاف بر چسبندگی خاک و مشکل حذف تأثیر می گذارد. الیاف با سازه های خشن یا مسطح ، مانند پشم یا پنبه ، تمایل دارند که خاک را راحت تر از الیاف صاف به دام بیندازند. پارچه های نزدیک بافته شده در ابتدا ممکن است در برابر تجمع خاک مقاومت کنند اما به دلیل دسترسی محدود به خاک به دام افتاده ، می توانند مانع شستشوی مؤثر شوند.

⑤ سختی آب: غلظت Ca²⁺ ، Mg²⁺ و سایر یون های فلزی به طور قابل توجهی بر نتایج شستشو ، به ویژه برای سورفکتانت های آنیونی تأثیر می گذارد ، که می تواند نمک های نامحلول را تشکیل دهد که باعث کاهش اثربخشی می شوند. در آب سخت حتی با غلظت کافی سورفاکتانت ، اثربخشی تمیز کردن در مقایسه با آب مقطر کوتاه است. برای عملکرد بهینه سورفاکتانت ، غلظت Ca²⁺ باید به حداقل برسد تا زیر 1 × 10 ⁻⁶ مول در لیتر (CACO₃ زیر 0.1 میلی گرم در لیتر) ، که اغلب نیاز به گنجاندن عوامل آبگرفتگی آب در فرمولاسیون مواد شوینده دارد.