[化学]洗涤去污作用.ppt

洗涤去污作用 洗涤去污作用 污垢 污垢的粘附 洗涤过程 洗涤去污原理 抗污垢再沉积 表面活性剂结构与洗涤作用的关系 洗涤剂 洗衣粉 污垢 油性污垢 纤维织物的主要污垢是油性污垢，它们大多是油溶 性的液体或半固体，其中包括动植物油脂、脂肪酸、脂 肪醇、胆固醇和矿物油（如原油、燃料油、煤焦油等）。 动物油脂、脂肪酸类与碱作用经皂化溶于水。而脂 肪醇、胆固醇和矿物油则不为碱所皂化，它们的疏水基 与纤维表面有较强的范德华引力，可牢固地吸附在纤维 上而不溶于水，但能溶于某些醚、醇和烃类有机溶剂。 污垢 固体污垢 固体污垢有煤烟、灰尘、泥土、皮屑和铁 锈等。液体污垢和固体污垢经常混合在一起形成 混合污垢，往往是油污包住固体微粒，粒径一般 为10-20μm，粘附在物品表面。这种混合污垢与 物品表面的粘附性质，基本上与液体油污相似。 污垢的粘附 机械力粘附 机械力粘附主要指的是固体尘土粘附现象，这种污垢粘附几乎可以用单纯的搅动和机械力将其除去。但当污垢的粒子小于0.1μm时，就很难除掉。夹在纤维中间和凹处的污垢有时也难以去除。 污垢的粘附 分子间力粘附 被洗涤物品和污垢以分子间范德华力（包括氢键）结合。污垢和表面形成氢键后，污渍难以去除。 棉麻织物中纤维上有大量羟基存在，毛、丝织物中含有羟基、羧基、酰胺基等，血渍可以通过形成氢键与织物粘附，难以去除。 污垢的粘附 静电力粘附 污垢的静电引力作用在水介质中一般弱得多，但在特殊条件下污垢可通过静电引力而粘附。 纤维素或蛋白质纤维的表面在碱性溶液中带有负电荷，而一些固体污垢粒子（如炭黑、氧化铁）此条件下带有正电荷，于是污垢通过静电引力产生粘附。 污垢的粘附 水中钙、镁、铁、铝等金属离子在带负电的污垢粒子表面之间可形成阳离子桥，从而带负电的污垢粒子粘附。 静电引力作用相对机械力强，污垢的除去相对困难。 污垢的粘附 化学结合力 污垢通过化学吸附产生的化学结合力而在表面吸附。 金属表面的锈蚀就是通过化学键吸附于金属表面。 粘土类极性固体、脂肪酸、蛋白质等均为电负性较大的物质，能与—OH形成氢键或离子键。 污垢的粘附 果汁、墨水、丹宁、血污、重金属盐和铁锈等与纤维都能形成稳定的色斑。 化学制品上的油污能与固体污垢和塑料材料粘结在一起形成化学键粘附，对疏水基聚酯纤维来说，油性污垢一旦形成固溶体，便渗透入纤维内部难以去除。 化学键粘附的污垢需采用特殊化学处理才能分解、除去。例如，铁锈造成污渍可用草酸还原除去。 洗涤过程 洗涤过程 洗涤剂 在洗涤过程中，洗涤剂是不可缺少的。洗涤剂在洗涤过程中的作用如下。 降低水的表面张力改善水对洗涤物表面的润湿性。 洗涤液洗涤物品的润湿是洗涤过程是否可以完成的先决条件，洗涤液对洗涤物品必须具备较好的润湿性。 洗涤过程 对于人造纤维（聚丙烯、聚酯、聚丙烯腈等）、未经脱脂的天然纤维等因具有临界表面张力低于水的表面张力，因而水在其表面润湿性不好。加入洗涤剂后可使水的表面张力降低至30mN/m。 除四氟乙烯外洗涤剂的水溶液在其物品表面都有很好的润湿性。 洗涤过程 固体表面脱离的污垢很好的分散和悬浮在洗涤介质中，使其不再沉积在固体表面。 洗涤过程可表示为： 固体表面·污垢+洗涤剂+介质=固体表面·洗涤剂·介质+污垢·洗涤剂·介质 洗涤过程 洗涤过程 固体表面与洗涤剂间的粘附作用强，有利于污垢从固体表面去除，而洗涤剂与污垢作用力强，有利于污垢的再沉积。 此外，不同性质的表面与不同性质的污垢之间有不同性质的结合力，因此三者间有不同的粘附强度。 非极性污垢在非极性表面不易被水洗净；极性的污垢在疏水的非极性表面比在极性强的亲水表面容易去除。 洗涤去污原理 液体污垢的去除 卷缩机理 乳化机理 增溶机理 液晶形成机理 表面集合体破坏机理 化学反应去污机理 固体污垢去除 润湿机理 扩散溶胀机理 洗涤去污原理 卷缩机理 平铺在物体表面的液体油污由于表面活性剂水溶液在固体表面的铺展被顶替下来，而逐渐卷缩成油珠的过程。 洗涤去污原理 这时在机械作用下或水流冲击下“卷缩”的液体油滴就会脱离表面进入水溶液中并被表面活性剂乳化和稳定分散在洗涤液中。由于固体表面被占据，油粒也不会沉积到表面。 洗涤去污原理 乳化机理 衣物表面粘附的液体污垢，其中某些物质与衣物固体表面的接触角尽管非常小，但在表面活性剂的作用下发生乳化而被除去，此