넓은 의미에서 세탁은 세탁 대상물에서 불필요한 성분을 제거하고 어떤 목적을 달성하는 과정이다. 일반적인 의미의 세탁은 캐리어 표면의 먼지를 제거하는 과정을 의미합니다. 세탁에 있어서는 일부 화학물질(예: 세제 등)의 작용에 의해 오물과 담체의 상호작용이 약해지거나 없어져 오물과 담체의 결합이 오물과 세제의 결합으로 변화되며, 마지막으로 먼지가 캐리어에서 분리됩니다. 세탁 대상물과 제거해야 할 더러움이 다양하기 때문에 세탁은 매우 복잡한 과정이며, 세탁의 기본적인 과정은 다음과 같은 간단한 관계로 표현될 수 있다.

캐리··먼지+세제= 캐리어+흙·세제

세탁 과정은 일반적으로 두 단계로 나눌 수 있습니다. 첫째, 세제의 작용으로 먼지가 운반체에서 분리됩니다. 둘째, 분리된 먼지가 매체에 분산되어 부유됩니다. 세척 과정은 가역적 과정이며 매체에 분산되어 부유하는 먼지가 매체에서 세척 대상으로 재침전될 수도 있습니다. 따라서 좋은 세제는 캐리어의 먼지를 제거하는 능력 외에도 먼지를 분산, 부유시키고 먼지의 재침착을 방지하는 능력을 갖추어야 합니다.

(1) 먼지의 종류

동일한 제품이라도 사용 환경에 따라 먼지의 종류, 구성, 양이 달라질 수 있습니다. 오일 바디 더러움은 주로 일부 동식물유와 광유(원유, 연료유, 콜타르 등)이며, 고형 더러움은 주로 그을음, 재, 녹, 카본블랙 등입니다. 의류 더러움의 경우, 땀, 피지, 혈액 등과 같은 인체의 먼지가 있습니다. 과일 얼룩, 식용유 얼룩, 조미료 얼룩, 전분 등과 같은 식품의 먼지; 립스틱, 매니큐어 등과 같은 화장품의 먼지; 그을음, 먼지, 진흙 등과 같은 대기 중의 먼지; 잉크, 차, 코팅 등과 같은 기타 다양한 유형으로 제공됩니다.

다양한 유형의 먼지는 일반적으로 고체 먼지, 액체 먼지 및 특수 먼지의 세 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.

 

① 단단한 흙

일반적인 고형 먼지에는 재, 진흙, 흙, 녹 및 카본 블랙 입자가 포함됩니다. 이러한 입자의 대부분은 표면에 전하를 띠고 있으며 대부분은 음전하를 띠고 있어 섬유 품목에 쉽게 흡착될 수 있습니다. 고체 먼지는 일반적으로 물에 용해하기 어렵지만 세제 용액에 의해 분산되거나 부유될 수 있습니다. 질량점이 작은 단단한 먼지는 제거하기가 더 어렵습니다.

② 액체 먼지

액체 먼지는 식물 및 동물성 기름, 지방산, 지방 알코올, 광유 및 그 산화물을 포함하여 대부분 지용성입니다. 그 중 동식물유, 지방산, 알칼리 비누화가 일어날 수 있는 반면, 지방알코올, 광유는 알칼리에 의해 비누화되지 않으나 알코올, 에테르, 탄화수소 유기용매에 용해될 수 있으며 세제 수용액 유화 및 분산이 가능하다. 지용성 액체 더러움은 일반적으로 섬유제품에 강한 힘을 가지며, 섬유질에 더욱 단단하게 흡착됩니다.

③ 특수먼지

특수 먼지에는 단백질, 전분, 혈액, 땀, 피지, 소변과 같은 인간 분비물과 과일 주스 및 차 주스가 포함됩니다. 이러한 유형의 먼지는 대부분 섬유 품목에 화학적으로 강력하게 흡착될 수 있습니다. 따라서 세탁이 어렵습니다.

다양한 종류의 먼지는 단독으로 발견되는 경우가 드물고, 서로 섞여서 물체에 흡착되는 경우가 많습니다. 먼지는 때때로 외부 영향으로 인해 산화, 분해 또는 부패되어 새로운 먼지가 생성될 수 있습니다.

(2) 먼지의 부착

물건과 먼지 사이에 어떤 상호 작용이 있기 때문에 옷, 손 등이 더러워질 수 있습니다. 먼지는 다양한 방식으로 물체에 달라붙지만 물리적, 화학적 접착 정도는 되지 않습니다.

① 그을음, 먼지, 진흙, 모래, 숯 등이 의류에 부착되는 것은 물리적인 부착입니다. 일반적으로 이러한 먼지 부착을 통해 얼룩진 물체 사이의 역할이 상대적으로 약하고 먼지 제거도 비교적 쉽습니다. 다양한 힘에 따라 먼지의 물리적 접착은 기계적 접착과 정전기적 접착으로 나눌 수 있습니다.

A: 기계적 접착

이러한 유형의 접착은 주로 일부 고체 먼지(예: 먼지, 진흙 및 모래)의 접착을 나타냅니다. 기계적 접착은 먼지 접착의 약한 형태 중 하나이며 거의 순수한 기계적 수단으로 제거할 수 있지만 먼지가 작은 경우(<0.1um) 제거하기가 더 어렵습니다.

B : 정전기 접착

정전기 접착은 주로 대전된 물체에 대전된 먼지 입자가 작용할 때 나타납니다. 대부분의 섬유질 물체는 물 속에서 음전하를 띠고 석회질과 같은 특정 양전하를 띤 먼지에 쉽게 부착될 수 있습니다. 수용액 속의 카본 블랙 입자와 같이 음전하를 띠고 있는 일부 먼지는 물 속의 양이온(예: 다리와 같은 방식으로 함께 작용하는 여러 반대 하전 물체 사이의 이온)을 통해 섬유에 부착될 수 있습니다. , Ca2+, Mg2+ 등).

정전기 작용은 단순한 기계적 작용보다 강해 먼지 제거가 상대적으로 어렵습니다.

② 화학적 접착

화학적 접착이란 화학결합이나 수소결합을 통해 물체에 먼지가 작용하는 현상을 말한다. 예를 들어 극성 고체 먼지, 단백질, 녹 및 기타 섬유 품목의 접착, 섬유에는 카르복실기, 수산기, 아미드 및 기타 그룹이 포함되어 있으며 이러한 그룹과 기름진 먼지 지방산, 지방 알코올은 수소 결합을 형성하기 쉽습니다. 화학적 힘은 일반적으로 강하므로 먼지가 물체에 더 단단히 접착됩니다. 이런 종류의 먼지는 일반적인 방법으로는 제거하기 어렵고 특별한 방법으로 처리해야 합니다.

먼지가 부착되는 정도는 먼지 자체의 성질과 부착되는 물체의 성질과 관련이 있습니다. 일반적으로 입자는 섬유질 품목에 쉽게 부착됩니다. 고형 먼지의 질감이 작을수록 접착력이 강해집니다. 면이나 유리와 같은 친수성 물체의 극성 먼지는 비극성 먼지보다 더 강하게 부착됩니다. 비극성 먼지는 극성 지방, 먼지, 점토 등 극성 먼지보다 더 강하게 부착되며 제거 및 청소가 덜 쉽습니다.

(3) 먼지 제거 메커니즘

세탁의 목적은 먼지를 제거하는 것입니다. 특정 온도(주로 물)의 매체에서. 세제의 다양한 물리적, 화학적 효과를 사용하여 특정 기계적 힘(예: 손 마찰, 세탁기 교반, 물 충격)의 작용으로 먼지와 세탁된 물건의 효과를 약화시키거나 제거하여 먼지와 세탁된 물건이 오염제거를 목적으로 합니다.

① 액체 먼지 제거 메커니즘

A : 젖음

액체 오염은 대부분 석유 기반입니다. 기름 얼룩은 대부분의 섬유질 품목을 적시고 섬유질 표면에 유막처럼 다소 퍼집니다. 세척 작업의 첫 번째 단계는 세척액으로 표면을 적시는 것입니다. 설명을 위해 섬유의 표면은 매끄러운 고체 표면으로 생각할 수 있습니다.

B: 오일 분리 - 컬링 메커니즘

세척 작업의 두 번째 단계는 오일과 그리스를 제거하는 것이며, 액체 먼지의 제거는 일종의 코일링을 통해 이루어집니다. 액체 오염물은 원래 표면에 펼쳐진 유막 형태로 존재하다가, 고체 표면(즉, 섬유 표면)에 대한 세척액의 우선적 습윤 효과에 따라 단계적으로 오일 비드로 말려 올라가게 됩니다. 세척액으로 대체되어 결국 특정 외부 힘에 의해 표면을 떠났습니다.

② 고형 먼지 제거 메커니즘

액체 먼지의 제거는 주로 세척액에 의한 먼지 운반체의 우선적 습윤을 통해 이루어지는 반면, 고체 먼지의 제거 메커니즘은 다릅니다. 여기서 세척 공정은 주로 세척에 의한 먼지 덩어리와 운반체 표면의 습윤에 관한 것입니다. 해결책. 고체 먼지와 그 담체 표면에 계면 활성제가 흡착되어 먼지와 표면 사이의 상호 작용이 감소하고 표면의 먼지 덩어리의 접착 강도가 감소하여 먼지 덩어리가 표면에서 쉽게 제거됩니다. 캐리어.

또한, 고체 먼지와 그 운반체 표면에 있는 계면활성제, 특히 이온성 계면활성제의 흡착은 고체 먼지와 그 운반체 표면의 표면 전위를 증가시킬 가능성이 있으며, 이는 오염 물질 제거에 더 도움이 됩니다. 흙. 고체 또는 일반적으로 섬유질 표면은 일반적으로 수성 매체에서 음전하를 띠므로 먼지 덩어리나 고체 표면에 분산된 이중 전자 층을 형성할 수 있습니다. 균질 전하의 반발로 인해 물 속의 먼지 입자가 고체 표면에 부착되는 것이 약해집니다. 음이온성 계면활성제를 첨가하면 먼지 입자와 고체 표면의 음의 표면 전위를 동시에 증가시킬 수 있기 때문에 둘 사이의 반발력은 더욱 강화되고 입자의 접착력은 더욱 감소하며 먼지 제거가 더 쉬워집니다. .

비이온성 계면활성제는 일반적으로 전하를 띤 고체 표면에 흡착되며 계면 전위를 크게 변화시키지는 않지만 흡착된 비이온성 계면활성제는 표면에 특정 두께의 흡착층을 형성하는 경향이 있어 먼지의 재침착을 방지하는 데 도움이 됩니다.

양이온성 계면활성제의 경우 흡착은 먼지 덩어리와 운반체 표면의 음의 표면 전위를 감소시키거나 제거하여 먼지와 표면 사이의 반발력을 감소시켜 먼지 제거에 도움이 되지 않습니다. 더욱이, 양이온성 계면활성제는 고체 표면에 흡착된 후 고체 표면을 소수성으로 바꾸는 경향이 있으므로 표면 습윤 및 세척에 도움이 되지 않습니다.

③ 특수토양 제거

단백질, 전분, 인체 분비물, 과일 주스, 차 주스 및 기타 먼지는 일반 계면활성제로는 제거하기 어렵고 특별한 처리가 필요합니다.

크림, 달걀, 혈액, 우유, 피부 배설물 등의 단백질 얼룩은 섬유질에 응고되어 변성되는 경향이 있어 접착력이 더 강해집니다. 단백질 오염은 프로테아제를 사용하여 제거할 수 있습니다. 프로테아제 효소는 먼지 속의 단백질을 수용성 아미노산이나 올리고펩타이드로 분해합니다.

전분 얼룩은 주로 식료품, 그레이비, 풀 등과 같은 기타 음식에서 발생합니다. 아밀라아제는 전분 얼룩의 가수분해에 촉매 효과가 있어 전분이 당으로 분해되도록 합니다.

리파아제는 피지, 식용유 등 일반적인 방법으로는 제거하기 어려운 중성지방의 분해를 촉매하여 수용성 글리세롤과 지방산으로 분해합니다.

과일주스, 차주스, 잉크, 립스틱 등의 일부 착색된 얼룩은 반복 세탁 후에도 깨끗이 청소하기 어려운 경우가 많습니다. 이러한 얼룩은 표백제와 같은 산화제 또는 환원제와의 산화환원 반응을 통해 제거할 수 있습니다. 이는 발색 또는 보조 색상 그룹의 구조를 파괴하고 더 작은 수용성 성분으로 분해합니다.

(4) 드라이클리닝의 얼룩 제거 메커니즘

위의 내용은 실제로 물을 세탁 매체로 사용하는 경우입니다. 실제로 의류와 구조의 종류가 다르기 때문에 일부 의류는 물세탁이 편리하지 않거나 깨끗하게 세탁하기 쉽지 않으며, 일부 의류는 세탁 후 심지어 변형, 퇴색 등이 발생합니다. 예를 들어 대부분의 천연 섬유는 물을 흡수하고 부풀기 쉽고 건조하고 수축하기 쉬우므로 세탁 후 변형될 수 있습니다. 모직 제품을 세탁하면 수축 현상이 자주 나타나며, 일부 모직 제품은 물로 세탁해도 보풀이 생기고 색상이 변하기 쉽습니다. 일부 실크의 촉감은 세탁 후 악화되고 광택이 잃습니다. 이러한 옷은 종종 드라이클리닝 방법을 사용하여 오염을 제거합니다. 소위 드라이 클리닝은 일반적으로 유기 용제, 특히 비극성 용제를 사용하여 세탁하는 방법을 말합니다.

드라이클리닝은 물 세탁보다 더 부드러운 형태의 세탁입니다. 드라이클리닝은 기계적 작용이 많이 필요하지 않기 때문에 의류에 손상이나 주름, 변형이 발생하지 않으며, 드라이클리닝제는 물과 달리 팽창과 수축이 거의 발생하지 않습니다. 기술을 올바르게 처리하는 한 옷은 왜곡, 변색 및 수명 연장 없이 드라이클리닝할 수 있습니다.

드라이클리닝에는 크게 세 가지 유형의 먼지가 있습니다.

①유용성 오물 지용성 오물은 모든 종류의 기름과 그리스를 포함하며, 액체 또는 기름기가 있는 상태로 드라이클리닝 용제에 용해될 수 있습니다.

②수용성 오물 수용성 오물은 수용액에 용해되나 드라이클리닝제에는 용해되지 않으며, 수성상태에서 의류에 흡착되며, 무기염류, 전분, 단백질 등 입상고형물이 침전된 후 물이 증발한다.

③기름과 물에 녹지 않는 오물 기름과 물에 녹지 않는 오물은 물에 녹지 않으며, 카본블랙, 각종 금속의 규산염, 산화물 등 드라이클리닝 용제에도 녹지 않습니다.

다양한 종류의 먼지의 특성이 다르기 때문에 드라이클리닝 과정에서 먼지를 제거하는 방법도 다양합니다. 동식물유, 광유, 그리스 등 지용성 오염물질은 유기용제에 쉽게 용해되며 드라이클리닝 시 더 쉽게 제거할 수 있습니다. 오일과 그리스에 대한 드라이클리닝 용제의 우수한 용해도는 본질적으로 분자 사이의 반데르발스 힘에서 비롯됩니다.

무기염류, 당분, 단백질, 땀 등 수용성 오염물질을 제거하려면 드라이클리닝제에 적당량의 물을 첨가해야 하며, 그렇지 않으면 의류에 묻은 수용성 오염물질을 제거하기 어렵습니다. 하지만 드라이클리닝제에는 물이 잘 녹지 않기 때문에 물의 양을 늘리려면 계면활성제도 첨가해야 합니다. 드라이클리닝제에 물이 있으면 먼지와 옷의 표면을 촉촉하게 만들어 계면활성제의 극성 그룹과 쉽게 상호작용하여 표면에 계면활성제를 흡착시키는 데 도움이 됩니다. 또한, 계면활성제가 미셀을 형성하면 수용성 먼지와 물이 미셀에 용해될 수 있습니다. 계면활성제는 드라이클리닝 용제의 수분 함량을 높이는 것 외에도 먼지가 다시 쌓이는 것을 방지하여 오염 제거 효과를 높이는 역할도 할 수 있습니다.

수용성 오염물을 제거하기 위해서는 소량의 물이 필요하지만 물이 너무 많으면 일부 옷의 뒤틀림이나 주름이 생길 수 있으므로 드라이클리닝제에 들어가는 물의 양은 적당해야 합니다.

수용성도 유용성도 아닌 먼지, 재, 진흙, 흙, 카본 블랙과 같은 고체 입자는 일반적으로 정전기력에 의해 또는 기름과 결합하여 의류에 부착됩니다. 드라이 클리닝에서는 용제의 흐름과 충격이 정전기력으로 먼지를 흡착할 수 있고, 드라이 클리닝제는 기름을 용해시켜 기름과 먼지가 결합되어 의류에 부착된 고체 입자를 건조 상태에서 제거할 수 있습니다. -세정제, 드라이클리닝제에 소량의 물과 계면활성제를 첨가하여 고체 먼지 입자를 안정하게 현탁, 분산시켜 의류에 재침착되는 것을 방지합니다.

(5) 세탁작용에 영향을 미치는 요인

계면에서 계면활성제의 방향성 흡착과 표면(계면) 장력의 감소는 액체 또는 고체 먼지를 제거하는 주요 요인입니다. 그러나 세탁 과정이 복잡하고, 같은 종류의 세제를 사용해도 세탁 효과는 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 이러한 요인에는 세제의 농도, 온도, 오염 특성, 섬유 유형 및 직물 구조가 포함됩니다.

① 계면활성제 농도

용액 내 계면활성제의 미셀은 세척 과정에서 중요한 역할을 합니다. 농도가 임계미셀농도(CMC)에 도달하면 세척 효과가 급격히 증가합니다. 따라서 용매에 함유된 세제의 농도가 CMC 값보다 높아야 좋은 세탁 효과를 얻을 수 있습니다. 그러나 계면활성제의 농도가 CMC 값보다 높을 경우에는 세척 효과의 점진적인 증가가 뚜렷하지 않으며 계면활성제의 농도를 너무 많이 높일 필요도 없습니다.

가용화를 통해 오일을 제거하는 경우, 농도가 CMC 이상인 경우에도 계면활성제 농도가 증가함에 따라 가용화 효과가 증가합니다. 이때 세제는 지역적으로 집중적으로 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 옷의 소맷단과 칼라에 먼지가 많은 경우 세탁 중에 세제를 한 겹 바르면 계면활성제가 기름에 용해되는 효과를 높일 수 있습니다.

②온도는 제염작용에 매우 중요한 영향을 미친다. 일반적으로 온도를 높이면 먼지 제거가 쉬워지지만, 온도가 너무 높으면 단점이 되는 경우도 있습니다.

온도가 증가하면 먼지가 쉽게 확산되고, 고체 그리스는 융점 이상의 온도에서 쉽게 유화되고, 온도가 증가하면 섬유의 팽윤이 증가하여 먼지 제거가 용이해집니다. 그러나 컴팩트한 직물의 경우 섬유가 팽창함에 따라 섬유 사이의 미세 간격이 줄어들어 먼지 제거에 해를 끼칩니다.

온도 변화는 계면활성제의 용해도, CMC 값, 미셀 크기에도 영향을 미쳐 세척 효과에도 영향을 줍니다. 탄소 사슬이 긴 계면활성제는 저온에서 용해도가 낮고 때로는 CMC 값보다 용해도가 낮아지는 경우도 있으므로 세탁 온도를 적절하게 높여야 합니다. CMC 값과 미셀 크기에 대한 온도의 영향은 이온성 계면활성제와 비이온성 계면활성제에 따라 다릅니다. 이온성 계면활성제의 경우 일반적으로 온도가 증가하면 CMC 값이 증가하고 미셀 크기가 감소하므로 세척액 내 계면활성제의 농도를 높여야 함을 의미합니다. 비이온성 계면활성제의 경우 온도가 증가하면 CMC 값이 감소하고 미셀 부피가 크게 증가하므로 온도를 적절하게 높이면 비이온성 계면활성제가 표면활성 효과를 발휘하는 데 도움이 될 것은 분명합니다. . 그러나 온도는 흐림점을 초과해서는 안됩니다.

즉, 최적의 세탁 온도는 세제 구성과 세탁 대상에 따라 달라집니다. 일부 세제는 상온에서 좋은 세제 효과를 보이는 반면, 다른 세제는 찬물과 뜨거운물 세탁 시 세정력이 크게 다릅니다.

③ 거품

거품력이 높은 세제가 세탁효과가 좋다고 생각하여 거품력과 세탁효과를 혼동하는 것이 일반적입니다. 연구에 따르면 세탁 효과와 거품의 양 사이에는 직접적인 관계가 없는 것으로 나타났습니다. 예를 들어, 거품이 적은 세제를 사용한 세탁은 거품이 많은 세제를 사용한 세탁보다 효과적입니다.

거품은 세탁과 직접적인 관련이 없지만, 손으로 설거지를 할 때처럼 먼지를 제거하는 데 도움이 되는 경우가 있습니다. 카펫을 닦을 때 거품은 먼지와 기타 고체 먼지 입자를 제거할 수도 있습니다. 카펫 먼지는 먼지의 큰 부분을 차지하므로 카펫 청소제는 특정 거품 생성 능력을 가져야 합니다.

샴푸의 경우에도 거품력이 중요합니다. 샴푸나 목욕 중에 액체에 의해 생성되는 미세한 거품이 모발에 윤기와 편안함을 선사합니다.

④ 섬유의 종류와 직물의 물리적 성질

먼지의 부착과 제거에 영향을 미치는 섬유의 화학적 구조 외에도 섬유의 외관과 실과 직물의 조직도 먼지 제거의 용이성에 영향을 미칩니다.

양모 섬유의 비늘과 면 섬유의 구부러지고 평평한 리본은 부드러운 섬유보다 먼지가 쌓일 가능성이 더 높습니다. 예를 들어, 셀룰로오스 필름(비스코스 필름)에 묻은 카본블랙은 쉽게 제거되지만, 면직물에 묻은 카본블랙은 씻어내기 어렵습니다. 또 다른 예로는 폴리에스터로 만든 단섬유 직물은 장섬유 직물보다 오일 얼룩이 쌓이기 쉽고, 단섬유 직물의 오일 얼룩 역시 장섬유 직물의 오일 얼룩보다 제거하기가 더 어렵습니다.

촘촘하게 꼬인 실과 촘촘한 직물은 섬유 사이의 작은 간격으로 인해 먼지의 침입을 방지할 수 있지만 세탁액이 내부 먼지를 배제하는 것을 방지할 수도 있으므로 촘촘한 직물은 먼지에 잘 저항하기 시작하지만 일단 얼룩이 생기면 세탁도 더 어렵습니다.

⑤ 물의 경도

물 속 Ca2+, Mg2+ 및 기타 금속 이온의 농도는 세척 효과에 큰 영향을 미칩니다. 특히 음이온성 계면활성제가 Ca2+ 및 Mg2+ 이온과 만나 칼슘 및 마그네슘 염을 형성하여 용해도가 낮고 세정력이 감소하는 경우 더욱 그렇습니다. 경수에서는 계면활성제의 농도가 높더라도 세정력은 증류보다 훨씬 나쁩니다. 계면활성제가 최고의 세척 효과를 가지려면 물 속의 Ca2+ 이온 농도를 1 x 10-6 mol/L(CaCO3 ~ 0.1 mg/L) 이하로 줄여야 합니다. 이를 위해서는 세제에 다양한 유연제를 첨가해야 합니다.