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계면 활성제와 염색 공장 간의 9 가지 주요 관계
01 표면 장력
단위 길이 당 액체의 표면을 수축시키는 역할을하는 힘을 표면 장력이라고합니다.
02 표면 활성 및 계면 활성제
용매의 표면 장력을 감소시키는 특성을 표면 활성이라고하며,이 특성을 갖는 물질을 표면 활성 물질이라고합니다. 계면 활성제는 미셀과 같은 수성 용액에서 응집체를 형성 할 수 있고 습윤, 유화, 발포 및 세척과 같은 기능과 함께 높은 표면 활성을 나타내는 표면-활성 물질이다.
계면 활성제의 분자 구조 특성
계면 활성제는 특수 구조 및 특성을 갖는 유기 화합물이며; 그들은 두 상 사이의 계면 장력 또는 액체의 표면 장력 (일반적으로 물)을 크게 바꿀 수 있으며, 습윤, 발포, 유화 및 세척과 같은 특성을 나타냅니다. 구조적으로, 계면 활성제는 분자 내에 두 가지 다른 유형의 그룹을 함유하는 일반적인 특성을 공유한다. 한쪽 끝에는 오일에 용해되지만 소수성 그룹으로 알려진 물에 불용성이있는 장쇄 비극성 그룹이있다. 이 소수성 그룹은 전형적으로 장쇄 탄화수소이지만, 때때로 유기 불소, 유기 실리콘, 유기 포스 핀 또는 유기농 사슬로 구성 될 수 있습니다. 다른 쪽 끝에는 친수성 그룹으로 알려진 수용성 그룹이 있습니다. 친수성 그룹은 전체 계면 활성제가 물에 용해되어 필요한 용해도를 가질 수 있도록 충분한 친수성을 가져야합니다. 계면 활성제는 친수성 및 소수성기를 함유하기 때문에 액체 배지의 적어도 하나의 상에 용해 될 수 있습니다. 계면 활성제의 이러한 이중 친화도 성질을 양서류라고합니다.
04 계면 활성제의 유형
계면 활성제는 소수성 및 친수성 그룹 모두를 갖는 양친 매성 분자이다. 소수성 그룹은 일반적으로 직선형 알칸 (C8 – C20), 분지 알칸 (C8 – C20) 또는 알킬 벤젠 (알킬 탄소 원자 번호 8-16)과 같은 장쇄 탄화수소로 구성됩니다. 소수성 그룹의 차이는 주로 탄소 사슬의 구조적 변화에서 발생합니다. 그러나, 친수성 그룹의 다양성은 훨씬 더 크다. 따라서, 계면 활성제의 특성은 소수성 그룹의 크기와 모양뿐만 아니라 주로 친수성 그룹과 관련이있다. 계면 활성제는 친수성 그룹의 구조에 기초하여, 주로 이온 성인지, 이들을 음이온 성, 양이온 성, 비 이온 성, 양쪽 이온화 및 기타 특수 유형의 계면 활성제로 나누는 것에 따라 분류 될 수있다.
계면 활성제 용액의 05 특성
interface 인터페이스에서의 흡수
계면 활성제 분자는 친수성 및 소수성 그룹을 모두 함유한다. 계면 활성제가 녹을 때 강한 극성 액체 인 물은 "유사한 극성이 서로 끌어 들이고, 서로 다른 극성이 서로 격퇴한다"는 원리를 따릅니다. 친수성 그룹은 물과 상호 작용하여 용해성을 만들어 내고, 소수성 그룹은 물에서 반발하여 수상을 빠져 나와 계면 활성제 분자 (또는 이온)가 계면 층에서 흡착되어 두 상 사이의 계면 장력을 감소시킨다. 계면에서 흡착하는 계면 활성제 분자 (또는 이온)가 많을수록 계면 장력의 감소가 더 크다.
흡착 된 필름의 특성
흡착 된 필름의 표면 압력 : 계면 활성제는 가스-액체 계면에서 흡착 된 필름을 형성한다. 예를 들어, 액체의 인터페이스에 마찰이없는 슬라이딩 플로트를 배치하면 필름이 액체 표면을 따라 밀릴 때 플로트에 압력이 가해집니다. 이 압력을 표면 압력이라고합니다.
표면 점도 : 표면 압력과 마찬가지로 표면 점도는 불용성 분자 필름에 의해 나타나는 특성입니다. 미세한 금속 와이어에 백금 고리를 부드럽게하여 탱크의 물 표면에 닿아 백금 링을 회전하면 물의 점도로 인해 저항이 나타납니다. 관찰 된 진폭의 붕괴는 표면 점도를 측정 할 수있다; 순수한 물과 표면 필름을 함유 한 붕괴 속도의 차이는 표면 필름의 점도를 제공합니다. 표면 점도는 필름 견고성과 밀접한 관련이있다. 흡착 된 필름은 표면 압력 및 점도가 있기 때문에 반드시 탄성을 포함합니다. 흡착 된 필름의 표면 압력과 점도가 클수록 탄성 계수가 클수록 더 큽니다.
③ 미셸 형성
희석 용액에서 계면 활성제의 행동은 이상적인 솔루션 규범을 준수합니다. 용액 표면에 흡착 된 계면 활성제의 양은 특정 농도에 도달 할 때까지 용액 농도가 상승함에 따라 증가하며, 그 후 흡착이 더 증가하지 않습니다. 이 시점에서 과도한 계면 활성제 분자는 무작위로 분산되거나 패턴 화 된 방식으로 존재한다. 실용적이고 이론적 인 증거는 모두 미셀이라는 용액에서 골재를 형성한다는 것을 나타냅니다. 계면 활성제가 미셀을 형성하기 시작하는 최소 농도를 임계 미셀 농도 (CMC)라고합니다.
06 친수성-친 유성 균형 값 (HLB)
소수성-리프 파일 균형의 짧은 HLB는 계면 활성제에서 친수성 및 친 유성 그룹 사이의 균형을 나타낸다. HLB 값이 높을수록 강한 친수성 및 약한 친 유성을 암시하는 반면, 낮은 HLB 값에 대해 반대는 사실입니다.
HLB 값의 사양 ** :HLB 값은 상대적입니다. 따라서, HLB 값을 확립하기 위해, 파라핀과 같은 비염성 물질에 대한 표준은 HLB = 0으로 설정되는 반면, 강한 수용성을 갖는 나트륨 도데 실 설페이트는 HLB = 40으로 할당된다. 따라서, 계면 활성제에 대한 HLB 값은 일반적으로 10 미만의 HLB 값을 갖는 계면 활성제는과 친화 유체이며, 10보다 더 많은 양이있다. 따라서, 친 유성과 친수성 사이의 변곡점은 약 10이다. 계면 활성제의 잠재적 사용은 그들의 HLB 값으로부터 대략 추론 될 수있다.
HLB | 응용 프로그램 | HLB | 응용 프로그램 |
1.5 ~ 3 | w/o 유형 디포 이밍 에이전트 | 8 ~ 18 | O/W 유형 유화제 |
3.5 ~ 6 | w/o 유형 유화제 | 13 ~ 15 | 세제 |
7 ~ 9 | 습윤제 | 15 ~ 18 | 가속화제 |
이 표에 따르면, 물 유화제로서 사용하기에 적합한 계면 활성제는 HLB 값이 3.5 ~ 6 인 반면, 유일 유화제의 경우 8 ~ 18 사이입니다.
HLB 값의 결정 (생략).
07 유화 및 가용화
에멀젼은 하나의 비연한 액체가 미세 입자 (액 적 또는 액정)의 형태로 다른 하나로 분산 될 때 형성된 시스템이다. 계면 활성제의 유형 인 유화제는 계면 에너지를 감소시켜 열역학적으로 불안정한 시스템을 안정화시키는 데 필수적입니다. 에멀젼에 액적 형태로 존재하는 위상을 분산 위상 (또는 내부 위상)이라고하며 연속 층을 형성하는 위상을 분산 배지 (또는 외부 위상)라고합니다.
① 유화제 및 에멀젼
일반적인 에멀젼은 종종 물 또는 수용액으로서 한 단계로, 다른 하나는 오일이나 왁스와 같은 유기 물질로 구성됩니다. 분산에 따라, 에멀젼은 오일이 물에 분산되는 수위 (w/o) 또는 물이 오일에 분산되는 물 (O/W)으로 분류 될 수있다. 또한, W/O/W 또는 O/W/O와 같은 복잡한 에멀젼이 존재할 수있다. 유화제는 계면 장력을 낮추고 단순 분자막을 형성함으로써 에멀젼을 안정화시킨다. 유화제는 계면에서 흡착하거나 축적되어 계면 장력을 낮추고 액 적에 충전을 내거나, 정전기 반발을 생성하거나, 입자 주위에 고격성 보호 필름을 형성해야합니다. 결과적으로, 유화제로 사용되는 물질은 계면 활성제가 제공 할 수있는 양친 매성 그룹을 가야한다.
② 안정성에 영향을 미치는 에멀젼 제조 방법 및 요인
에멀젼 제조를위한 두 가지 주요 방법이있다 : 기계적 방법은 액체를 다른 액체의 작은 입자로 분산시키는 반면, 두 번째 방법은 액체를 분자 형태로 용해시키고 적절하게 응집되게한다. 에멀젼의 안정성은 위상 분리를 초래하는 입자 응집에 저항하는 능력을 지칭한다. 에멀젼은 자유 에너지가 높은 열역학적으로 불안정한 시스템이므로 안정성은 평형에 도달하는 데 필요한 시간, 즉 액체가 에멀젼과 분리하는 데 걸리는 시간을 반영합니다. 계면 필름에 지방 알코올, 지방산 및 지방 아민이 존재하는 경우, 극성 유기 분자가 흡착 된 층에서 복합체를 형성하여 계면 막을 강화하기 때문에 막의 강도가 상당히 증가합니다.
2 개 이상의 계면 활성제로 구성된 유화제를 혼합 유화제라고합니다. 혼합 된 유화제는 물 오일 계면에서 흡착되며, 분자 상호 작용은 계면 장력을 상당히 낮추어 흡착제의 양을 증가시키고 밀도가 높고 강한 계면 막을 형성하는 복합체를 형성 할 수있다.
전기적으로 하전 된 액 적은 에멀젼의 안정성에 특히 영향을 미칩니다. 안정적인 에멀젼에서, 액 적은 일반적으로 전하를 운반합니다. 이온 성 유화제가 사용될 때, 이온 성 계면 활성제의 소수성 말단은 오일 상에 통합되는 반면, 친수성 말단은 수상에 남아 있으므로 액 적에게 전하가 발생합니다. 물방울 사이의 전하와 마찬가지로 반발을 일으키고 유착을 방지하여 안정성을 향상시킵니다. 따라서, 방울에 흡착 된 유화 이온의 농도가 클수록, 충전이 커지고 에멀젼의 안정성이 높아집니다.
분산 배지의 점도는 또한 에멀젼 안정성에 영향을 미칩니다. 일반적으로, 더 높은 점도 매체는 강화하기 때문에 안정성을 향상 시키면 액 적의 브라운 운동을 방해하여 충돌 가능성이 느려집니다. 에멀젼에 용해되는 고 분자량 물질은 중간 점도 및 안정성을 증가시킬 수 있습니다. 또한, 고 분자량 물질은 강력한 계면 막을 형성하여 에멀젼을 더 안정화시킬 수 있습니다. 어떤 경우에는 고체 분말을 첨가하면 유사하게 에멀젼을 안정화시킬 수 있습니다. 고체 입자가 물에 의해 완전히 젖고 기름에 의해 젖을 수 있다면, 이들은 수유 인터페이스에서 유지됩니다. 고체 분말은 흡착 된 계면 활성제와 마찬가지로 인터페이스에서 클러스터링 할 때 필름을 향상시킴으로써 에멀젼을 안정화시킨다.
계면 활성제는 용액에 미셀이 형성된 후 물에 불용성이거나 약간 용해되는 유기 화합물의 용해도를 상당히 향상시킬 수있다. 현재 솔루션이 명확하게 나타나고이 기능을 가용화라고합니다. 가용화를 촉진 할 수있는 계면 활성제를 가속화제라고하며, 가용화되는 유기 화합물을 가용화라고합니다.
08 폼
폼은 세척 과정에서 중요한 역할을합니다. 폼은 액체 또는 고체로 분산 된 가스의 분산 시스템을 지칭하며, 분산 상으로서 가스가 있고, 액체 폼 또는 폼 플라스틱, 폼 유리 및 폼 콘크리트와 같은 액체 폼 또는 고체 폼으로 알려진 분산 배지로 고체 또는 고체로 가스를 지칭한다.
(1) 폼 형성
폼이라는 용어는 액체 필름으로 분리 된 기포의 모음을 나타냅니다. 가스 (분산 상)와 액체 (분산 배지)와 액체의 낮은 점도 사이의 상당한 밀도 차이로 인해 가스 기포가 빠르게 표면으로 올라갑니다. 폼 형성은 많은 양의 가스를 액체에 통합하는 것을 포함하고; 그런 다음 기포는 빠르게 표면으로 돌아와서 최소 액체 필름으로 분리 된 골재의 기포를 만듭니다. 폼은 두 가지 독특한 형태 학적 특성을 가지고 있습니다. 첫째, 가스 기포는 종종 기포의 교차점에서 얇은 액체 필름이 더 얇아서 궁극적으로 기포 파열을 초래하기 때문에 다면체 모양을 가정합니다. 둘째, 순수한 액체는 안정적인 폼을 형성 할 수 없습니다. 폼을 만들려면 적어도 두 개의 구성 요소가 있어야합니다. 계면 활성제 용액은 거품 용량이 다른 특성과 연결된 전형적인 폼 형성 시스템입니다. 우수한 발포 능력을 갖는 계면 활성제를 발포제라고합니다. 발포제는 우수한 발포 능력을 나타내지 만 생성하는 폼은 오래 지속되지 않을 수 있으므로 안정성이 보장되지 않습니다. 폼 안정성을 향상시키기 위해 안정성을 향상시키는 물질이 첨가 될 수 있습니다. 이들은 로릴 디 에탄올 아민 및 도데 실 디메틸 아민의 산화물을 포함한 일반적인 안정제와 함께 안정제라고합니다.
(2) 폼 안정성
폼은 열역학적으로 불안정한 시스템입니다. 자연스러운 진행은 파열로 이어져 전체 액체 표면적을 줄이고 자유 에너지를 감소시킵니다. 디포 이밍 공정은 파열이 발생할 때까지 가스를 분리하는 액체 필름의 점진적인 얇아지는 것을 포함한다. 폼 안정성의 정도는 주로 액체 배수 속도와 액체 필름의 강도에 의해 영향을받습니다. 영향력있는 요인은 다음과 같습니다.
surface 표면 장력 : 에너지적인 관점에서, 낮은 표면 장력은 폼 형성을 선호하지만 폼 안정성을 보장하지는 않습니다. 낮은 표면 장력은 압력 차별력이 작아 액체 배수가 느려지고 액체 필름의 두꺼움을 유발하며, 둘 다 안정성이 유리합니다.
② 표면 점도 : 폼 안정성의 핵심 요소는 주로 표면 점도에 의해 측정 된 표면 흡착 필름의 견고성에 의해 결정되는 액체 필름의 강도입니다. 실험 결과는 높은 표면 점도가 높은 용액이 막 강도를 상당히 증가시키는 흡착 된 필름에서 분자 상호 작용으로 인해 더 오래 지속되는 폼을 생성한다는 것을 나타냅니다.
③ 용액 점도 : 액체 자체의 점도가 높으면 막에서 액체 배수가 느려져 파열이 발생하기 전에 액체 필름의 수명이 연장되어 폼 안정성이 향상됩니다.
④ 표면 장력 "수리"작용 : 막에 흡착 된 계면 활성제는 필름 표면의 팽창 또는 수축에 대응할 수있다. 이것을 수리 조치라고합니다. 계면 활성제가 액체 필름에 흡착되어 표면적을 확장 할 때, 이는 표면에서의 계면 활성제 농도를 감소시키고 표면 장력을 증가시킨다; 반대로, 수축은 표면에서 계면 활성제의 농도를 증가시키고 이후 표면 장력을 감소시킨다.
⑤ 액체 필름을 통한 가스 확산 : 모세관 압력으로 인해 작은 기포는 더 큰 기포에 비해 내부 압력이 더 높아서 작은 기포에서 큰 기포로 가스가 확산되어 작은 기포가 줄어들고 더 큰 거품이 자라서 궁극적으로 거품 붕괴가 발생합니다. 계면 활성제의 일관된 적용은 균일하고 미세하게 분포 된 기포를 생성하고 디포 이밍을 억제합니다. 액체 필름에 단단히 포장 된 계면 활성제를 사용하면 가스 확산이 방해되어 폼 안정성이 향상됩니다.
⑥ 표면 전하의 영향 : 폼 액체 필름이 동일한 전하를 운반하는 경우, 두 표면이 서로 격퇴되어 필름이 얇아 지거나 파손되는 것을 방지합니다. 이온 성 계면 활성제는 이러한 안정화 효과를 제공 할 수 있습니다. 요약하면, 액체 필름의 강도는 폼 안정성을 결정하는 중요한 요소이다. 폼 제로 작용하는 계면 활성제 및 안정화제는 면밀하게 포장 된 표면 흡수 분자를 만들어야합니다. 이는 계면 분자 상호 작용에 크게 영향을 미쳐 표면 필름 자체의 강도를 향상시켜 이웃 필름에서 액체가 흘러 나오는 것을 방지하여 거품 안정성을 더욱 달성 할 수 있기 때문입니다.
(3) 거품의 파괴
거품 파괴의 기본 원리는 폼을 생성하는 조건을 변경하거나 폼의 안정화 인자를 제거하여 물리적 및 화학적 제조 방법을 초래하는 것입니다. 물리적 디포 이밍은 거품 용액의 화학적 조성을 유지하면서 외부 교란, 온도 또는 압력 변화와 같은 조건을 변경하고 초음파 처리, 폼 제거를위한 모든 효과적인 방법을 유지합니다. 화학적 디포 이밍은 발포제와 상호 작용하는 특정 물질의 첨가를 의미하며, 거품 내에서 액체 필름의 강도를 감소시키고, 발포 안정성을 감소시키고, 디포 이밍을 달성하는 것을 말합니다. 이러한 물질을 디포 아메르라고하며, 대부분은 계면 활성제입니다. 디포 아메르는 전형적으로 표면 장력을 줄이는 주목할만한 능력을 가지고 있으며, 구성 분자들 사이의 약한 상호 작용으로 표면에 쉽게 흡착 될 수 있으며, 이는 느슨하게 배열 된 분자 구조를 생성 할 수있다. 디포 아메르 유형은 다양하지만, 일반적으로 분지 알코올, 지방산, 지방산 에스테르, 폴리아마이드, 인산염 및 실리콘 오일을 갖는 비 이온 성 계면 활성제이며, 우수한 디포 아미터로 일반적으로 사용됩니다.
(4) 거품 및 청소
폼의 양은 청소의 효능과 직접적으로 상관 관계가 없다; 더 많은 거품이 청소가 더 좋지 않다는 것을 의미하지는 않습니다. 예를 들어, 비이 온성 계면 활성제는 비누보다 폼을 적게 생성 할 수 있지만 우수한 세척 능력을 가질 수 있습니다. 그러나 특정 조건에서 폼은 먼지를 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 식기를 씻는 폼은 그리스를 옮길 수 있도록 도와주는 반면 카펫을 청소하면 폼이 먼지와 고형 오염 물질을 제거 할 수 있습니다. 또한, 폼은 세제의 효과를 알 수 있습니다. 과도한 지방 그리스는 종종 거품 형성을 억제하여 거품이 부족하거나 기존 폼을 감소시켜 세제 효능이 낮습니다. 또한, 헹굼 수의 폼 수준은 종종 세제 농도가 낮아서 감소하기 때문에 폼은 헹굼 청결의 지표로 작용할 수 있습니다.
09 세척 과정
광범위하게 말하면, 세척은 특정 목적을 달성하기 위해 청소되는 물체에서 원치 않는 구성 요소를 제거하는 과정입니다. 일반적으로 세척은 캐리어의 표면에서 먼지를 제거하는 것을 말합니다. 세척하는 동안, 특정 화학 물질 (세제와 같은)은 먼지와 캐리어 사이의 상호 작용을 약화 시키거나 제거하여 먼지와 캐리어 사이의 결합을 먼지와 세제 사이의 결합으로 변환하여 분리를 허용합니다. 청소해야 할 물체와 제거가 필요한 먼지가 크게 다를 수 있다는 점을 감안할 때 세척은 복잡한 과정이며 다음과 같은 관계로 단순화 할 수 있습니다.
캐리어 • 먼지 + 세제 = 캐리어 + 먼지 • 세제. 세척 과정은 일반적으로 두 단계로 나눌 수 있습니다.
1. 먼지는 세제의 작용 하에서 캐리어에서 분리된다.
2. 분리 된 먼지는 배지에 분산되어 매달린다. 세척 과정은 가역적이므로, 분산 된 흙 또는 매달린 먼지가 청소 된 품목에 잠재적으로 다시 세워질 수 있음을 의미합니다. 따라서 효과적인 세제는 캐리어에서 먼지를 분리하는 능력이 필요할뿐만 아니라 먼지를 분산시키고 매달아 정착하지 못하게합니다.
(1) 흙의 종류
단일 항목조차도 사용 컨텍스트에 따라 다른 유형, 구성 및 먼지 금액을 축적 할 수 있습니다. 지성 흙은 주로 다양한 동물 및 식물 오일 및 미네랄 오일 (원유, 연료 유, 콜 타르 등)으로 구성됩니다. 단단한 먼지에는 그을음, 먼지, 녹 및 탄소 검은 색과 같은 미립자 물질이 포함됩니다. 의류 먼지와 관련하여 땀, 피지 및 피와 같은 인간 분비물에서 유래 할 수 있습니다. 과일이나 기름 얼룩 및 조미료와 같은 음식 관련 얼룩; 립스틱 및 매니큐어와 같은 화장품의 잔류 물; 연기, 먼지 및 토양과 같은 대기 오염 물질; 잉크, 차 및 페인트와 같은 추가 얼룩. 이 다양한 먼지는 일반적으로 고체, 액체 및 특수 유형으로 분류 될 수 있습니다.
① 고체 먼지 : 일반적인 예에는 그을음, 진흙 및 먼지 입자가 포함되며, 대부분은 섬유질 재료에 쉽게 부착되는 충전 (종종 부정적인 하전)을 갖는 경향이 있습니다. 고체 먼지는 일반적으로 물에 용해되지 않지만 세제에 분산되어 매달릴 수 있습니다. 0.1μm보다 작은 입자는 제거하기가 특히 어려울 수 있습니다.
② 액체 먼지 : 여기에는 동물 오일, 지방산, 지방 알코올, 미네랄 오일 및 산화물로 구성된 오일 가용성이있는 지성 물질이 포함됩니다. 동물 및 식물성 오일 및 지방산은 알칼리와 반응하여 비누를 형성 할 수 있지만, 지방 알코올과 미네랄 오일은 비누화를받지 않지만 알코올, 에테르 및 유기 탄화수소에 의해 용해 될 수 있으며, 세제 용액에 의해 유화되고 분산 될 수 있습니다. 액체 지성 먼지는 일반적으로 강한 상호 작용으로 인해 섬유질 물질에 단단히 부착됩니다.
Special Dirt :이 범주는 단백질, 전분, 혈액 및 땀 및 소변과 같은 인간 분비물, 과일 및 차 주스로 구성됩니다. 이 물질은 종종 화학적 상호 작용을 통해 섬유에 단단히 결합하여 세척하기가 더 어려워집니다. 다양한 유형의 먼지는 거의 독립적으로 존재하지 않고 오히려 섞여 표면에 집합 적으로 부착합니다. 종종 외부의 영향으로 먼지는 새로운 형태의 먼지를 생성하여 산화, 분해 또는 부패 할 수 있습니다.
(2) 먼지의 접착
먼지는 물체와 먼지 사이의 특정 상호 작용으로 인해 의류 및 피부와 같은 재료에 달라 붙습니다. 먼지와 물체 사이의 접착력은 물리적 또는 화학적 접착력으로 인해 발생할 수 있습니다.
① 물리적 접착력 : 그을음, 먼지 및 진흙과 같은 먼지의 접착은 크게 약한 물리적 상호 작용을 포함합니다. 일반적으로, 이러한 유형의 먼지는 약한 접착력으로 인해 비교적 쉽게 제거 될 수 있으며, 이는 주로 기계적 또는 정전기력에서 발생합니다.
A : 기계적 접착력 ** : 이것은 일반적으로 0.1μm 미만의 작은 입자가 청소하기가 매우 어렵지만 기계적 수단을 통해 먼지 나 모래와 같은 단단한 먼지 나 모래와 같은 단단한 먼지를 나타냅니다.
B : 정전기 접착력 ** : 여기에는 반대로 하전 된 재료와 상호 작용하는 하전 된 먼지 입자가 포함됩니다. 일반적으로 섬유질 물질은 음전하를 가지고있어 특정 소금과 같은 긍정적으로 하전 된 지지자를 유치 할 수 있습니다. 일부 음으로 하전 된 입자는 용액에서 양의 이온에 의해 형성된 이온 성 브리지를 통해 이들 섬유에 여전히 축적 될 수있다.
② 화학적 접착력 : 이것은 화학적 결합을 통해 물체를 부착하는 것을 의미합니다. 예를 들어, 극성 고체 먼지 또는 녹과 같은 물질은 섬유질 물질에 존재하는 카르 복실, 하이드 록실 또는 아민 기와 같은 작용기로 형성된 화학적 결합으로 인해 단단히 부착되는 경향이있다. 이러한 유대는 더 강한 상호 작용을 만들어서 그러한 먼지를 제거하기가 더 어려워집니다. 효과적으로 청소하려면 특별 치료가 필요할 수 있습니다. 먼지 접착의 정도는 먼지 자체의 특성과 그것이 준수하는 표면의 특성에 따라 다릅니다.
(3) 먼지 제거 메커니즘
세척의 목적은 먼지를 제거하는 것입니다. 여기에는 세제의 다양한 물리적 및 화학적 작용을 사용하여 기계적 힘 (수동 스크러빙, 세탁기 교반 또는 물 충격과 같은)에 의해 도움이되는 먼지와 세척 품목 사이의 접착력을 약화 시키거나 제거하는 것이 포함되며 궁극적으로 먼지가 분리됩니다.
① 액체 먼지 제거 메커니즘
A : 습윤 : 대부분의 액체 먼지는 지성이며 다양한 섬유질 품목을 적시는 경향이있어 표면에 기름진 필름이 형성됩니다. 세척의 첫 번째 단계는 표면의 습윤을 일으키는 세제의 작용입니다.
B : 오일 제거를위한 롤업 메커니즘 : 액체 먼지 제거의 두 번째 단계는 롤업 공정을 통해 발생합니다. 표면에 필름으로 퍼지는 액체 먼지는 세척 액체의 섬유 표면의 우선적 인 습윤으로 인해 점진적으로 액 적으로 구르며 궁극적으로 세척 액체로 대체됩니다.
solid 흙 제거 메커니즘
액체 먼지와 달리, 고체 먼지의 제거는 세척 액체의 먼지 입자와 캐리어 재료의 표면을 적시는 능력에 의존합니다. 고체 먼지 및 담체의 표면에 계면 활성제의 흡착은 상호 작용력을 감소시켜 먼지 입자의 접착 강도를 낮추어 쉽게 제거 할 수있게한다. 또한, 계면 활성제, 특히 이온 성 계면 활성제는 고체 먼지 및 표면 물질의 전위를 증가시켜 추가 제거를 촉진 할 수있다.
비 이온 성 계면 활성제는 일반적으로 하전 된 고체 표면에 흡착되는 경향이 있으며 상당한 흡착 된 층을 형성하여 먼지의 정착이 감소 될 수있다. 그러나, 양이온 성 계면 활성제는 먼지와 캐리어 표면의 전위를 감소시켜 반발을 줄이고 먼지 제거를 방해 할 수있다.
특수 흙을 제거합니다
전형적인 세제는 단백질, 전분, 혈액 및 신체 분비로 완고한 얼룩으로 어려움을 겪을 수 있습니다. 프로테아제와 같은 효소는 단백질을 가용성 아미노산 또는 펩티드로 분해하여 단백질 염색을 효과적으로 제거 할 수 있습니다. 마찬가지로, 전분은 아밀라제에 의해 설탕으로 분해 될 수있다. 리파아제는 종종 기존의 수단을 통해 제거하기 어려운 트리 아실 글리세롤 불순물을 분해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 과일 주스, 차 또는 잉크의 얼룩은 때때로 산화제 또는 환원제를 필요로하며, 이는 색상 생성 그룹과 반응하여 더 많은 수용성 조각으로 분해합니다.
(4) 드라이 클리닝 메커니즘
앞서 언급 한 지점은 주로 물로 씻는 것과 관련이 있습니다. 그러나, 직물의 다양성으로 인해 일부 재료는 물 세척에 잘 반응하지 않아 변형, 컬러 페이딩 등을 초래할 수 있습니다. 따라서, 일반적으로 유기 용매를 사용하는 드라이 클리닝은 종종 이러한 섬유에 선호됩니다.
드라이 클리닝은 옷을 손상시킬 수있는 기계적 작용을 최소화하기 때문에 습식 세척에 비해 온화합니다. 드라이 클리닝에서 효과적인 먼지 제거를 위해 먼지는 세 가지 주요 유형으로 분류됩니다.
① 오일 가용성 먼지 : 여기에는 오일과 지방이 포함되어 드라이 클리닝 용매에 쉽게 녹입니다.
② 수용성 먼지 :이 유형은 물에 용해 될 수 있지만, 무기 염, 전분 및 단백질을 포함하는 드라이 클리닝 용매에는 물이 없어 질 수 있으며, 이는 물이 증발되면 결정화 될 수 있습니다.
③ 오일 또는 수용성이 아닌 먼지 : 여기에는 중간에 녹지 않는 탄소 검은 색 및 금속성 실리케이트와 같은 물질이 포함됩니다.
각 먼지 유형은 드라이 클리닝 중에 효과적인 제거를위한 다양한 전략이 필요합니다. 오일 가용성 먼지는 비극성 용매의 우수한 용해도로 인해 유기 용매를 사용하여 방법 론적으로 제거됩니다. 수용성 얼룩의 경우 드라이 클리닝 제에 적절한 물이 있어야합니다. 물이 효과적인 먼지 제거에 중요하기 때문입니다. 불행히도, 물은 드라이 클리닝 제에서 최소 용해도를 가지므로 계면 활성제가 종종 물을 통합하는 데 도움이됩니다.
계면 활성제는 청소제의 물 능력을 향상시키고 미셀 내의 수용성 불순물의 가용성을 보장하는 데 도움이됩니다. 또한, 계면 활성제는 세척 후 새로운 퇴적물을 형성하여 먼지를 억제하여 청소 효능을 향상시킬 수있다. 이러한 불순물을 제거하는 데 약간의 물을 첨가하는 것이 필수적이지만 과도한 양이 직물 왜곡으로 이어질 수 있으므로 드라이 클리닝 용액에서 균형 잡힌 수분 함량이 필요합니다.
(5) 세척 작용에 영향을 미치는 요인
계면에서의 계면 활성제의 흡착 및 계면 장력의 결과 감소는 액체 또는 고체 먼지를 제거하는데 중요하다. 그러나 세척은 본질적으로 복잡하며, 유사한 세제 유형의 수많은 요인에 의해 영향을받습니다. 이러한 요인에는 세제 농도, 온도, 먼지 특성, 섬유 유형 및 직물 구조가 포함됩니다.
① 계면 활성제의 농도 : 계면 활성제에 의해 형성된 미셀은 세척에 중추적 인 역할을한다. 농도가 임계 미셀 농도 (CMC)를 능가하면 세척 효율이 급격히 증가하므로 세제는 효과적인 세척을 위해 CMC보다 높은 농도에서 사용해야합니다. 그러나 CMC 이상의 세제 농도는 수익률 감소 수익률을 감소시켜 과도한 농도가 불필요하게 만듭니다.
② 온도의 영향 : 온도는 세정 효능에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 더 높은 온도는 먼지 제거를 용이하게합니다. 그러나 과도한 열은 부작용이 발생할 수 있습니다. 온도를 높이면 먼지 분산이 도움이되며 유성 먼지가 더 쉽게 유화 될 수 있습니다. 그러나 단단히 직물에서, 온도가 증가하는 섬유 팽창은 실수로 제거 효율을 줄일 수 있습니다.
온도 변동은 또한 계면 활성제 용해도, CMC 및 미셀 수에 영향을 미쳐 세정 효율에 영향을 미칩니다. 많은 장쇄 계면 활성제의 경우, 낮은 온도는 용해도, 때로는 자체 CMC 아래로 감소합니다. 따라서 최적의 기능을 위해서는 적절한 온난화가 필요할 수 있습니다. CMC 및 미셀에 대한 온도 영향은 이온 성 대 비 이온 계면 활성제에 대해 다릅니다. 온도를 증가 시키면 일반적으로 이온 성 계면 활성제의 CMC를 상승시켜 농도 조정이 필요합니다.
foam : 거품 능력을 세척 효과와 연결하는 일반적인 오해가 있습니다. 더 많은 거품이 우수한 세척과 같지 않습니다. 경험적 증거에 따르면 저축 세제가 똑같이 효과적 일 수 있습니다. 그러나 폼은 식기 세척과 같은 특정 응용 분야에서 먼지 제거에 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어 식기 세척과 같은 특정 응용 분야, 폼은 그리스를 대체하거나 카펫 청소를 흙을 들어 올리는 데 도움이됩니다. 또한, 폼 존재는 세제 기능이 기능인지를 나타낼 수있다; 과도한 그리스는 폼 형성을 억제 할 수 있으며, 폼 감소는 세제 농도 감소를 의미합니다.
fiber 섬유 유형 및 섬유 특성 : 화학 구조를 넘어서, 섬유의 외관 및 구성은 먼지 접착력 및 제거 난이도에 영향을 미칩니다. 양모 나면과 같은 거칠거나 평평한 구조를 가진 섬유는 매끄러운 섬유보다 먼지를 더 쉽게 포획하는 경향이 있습니다. 밀접하게 직물은 처음에는 먼지 축적에 저항 할 수 있지만 갇힌 먼지에 대한 접근이 제한되어 효과적인 세척을 방해 할 수 있습니다.
water 물의 경도 : Ca²⁺, mg²⁺ 및 기타 금속 이온의 농도는 세척 결과, 특히 음이온 성 계면 활성제의 경우 크게 세척 효율성을 감소시키는 불용성 염을 형성 할 수 있습니다. 적절한 계면 활성제 농도가 있어도 경수에서는 증류수에 비해 세척 효과가 부족합니다. 최적의 계면 활성제 성능을 위해, Ca²⁺의 농도는 1 × 10 ℃ mol/L (0.1 mg/L 미만) 미만으로 최소화되어야하며, 종종 세제 제제 내에 물-소진제를 포함해야한다.
시간 후 : 9 월 -05-2024