第八章表面活性剂的洗涤作用.docx
- 文档编号:15511510
- 上传时间:2023-07-05
- 格式:DOCX
- 页数:34
- 大小:137.42KB
第八章表面活性剂的洗涤作用.docx
《第八章表面活性剂的洗涤作用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第八章表面活性剂的洗涤作用.docx(34页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第八章表面活性剂的洗涤作用
第八章 表面活性剂的洗涤作用
表面活性剂的洗涤作用是表面活性剂具有最大实际用途的基本特性。
它涉及到干家万户的日常生活。
并且在各行各业和各种工业生产中也得到越来越多地应用。
洗涤作用可以这样来描述:
将浸在某种介质(一般为水)中的固体表面的污垢去除的过程称为洗涤。
在洗涤过程中,加入洗涤剂以减弱污垢与固体表面的粘附作用并施以机械力搅动,借助于介质(水)的冲力将污垢与固体表面分离而悬浮于介质中,最后将污垢冲洗干净。
第一节 洗涤作用简介
一、污垢
1.油性污垢(油污)纤维织物的主要污垢成分是油性污垢,它们大都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)及其氧化物等。
其中动植物油脂、脂肪酸类与碱作用经皂化溶于水。
而脂肪醇、胆固醇、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相吸力,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,并被洗涤剂水溶液乳化和分散。
2.固体污垢固体污垢包括:
煤烟、灰尘、泥土、沙、水泥、皮屑、石灰和铁锈。
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,其粒径一般在10—20μm,粘附于物品表面。
此种混合污垢与物品表面粘附的本质,基本上与液体油类污垢的情形相似。
液体污垢和固体污垢在物理性质和化学性质上存在较大差异,所以二者自表面上去除的机理也不相同。
除此以外一些污垢被称为特殊污垢如:
砂糖、淀粉、食盐、食物碎屑及人体分泌物(汗、尿、血液、蛋白质、无机盐)等在常温下它们能被渗透而溶于纤维中,其中有的能通过化学吸附,牢固地吸附在纤维上,难以脱落。
二、污垢的粘附
污垢在被洗涤物品表面上的粘附大致有以下4种。
1.机械粘附 机械粘附主要指的是固体尘土粘附的现象
2.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
3.静电力粘附
在水介质中,静电引力一般要弱得多。
但在有些特殊条件下污垢也可通过静电引力而粘附。
4.化学结合力污垢通过化学吸附产生的化学结合力与固体表面的粘附,例如金属表面的锈蚀就是通过化学键粘附于金属表面
2.2 污垢的去除
一、洗涤过程 在洗涤过程中,洗涤剂是不可缺少的。
洗涤剂在洗涤过程中具有以下作用,一是除去固体表面的污垢,另一种作用是使已经从固体表面脱离下来的圬垢能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。
洗涤的过程可以表示为:
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
在洗涤过程中,洗涤效率取决于以下因素,固体与污垢的粘附强度,固体表面与洗涤剂的粘附强度以及洗涤剂与污垢间的粘附强度。
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的去除,而洗涤剂与污垢的粘附作用强,有利于阻止污垢的再沉积。
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。
在水介质中,非极性污垢由于其疏水性不易被水洗净。
在非极性表面的非极性污垢,由于可通过范德华力吸附于非极性物品表面上,三者间有较高的粘附强度,因此比在亲水的物品表面难于去除。
极性的污垢在疏水的非极性表面上比在极性强的亲水表面上容易去除。
二、洗涤剂的洗涤作用
洗涤剂在洗涤过程中的主要作用如下。
1.降低水的表面张力改善水对洗涤物表面的润湿性
洗涤液对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润湿性,否则洗涤液的洗涤作用不易发挥。
对于人造纤维(如聚丙烯、聚酯、聚丙烯腈等),未经脱脂的天然纤维等因其具有的临界表面张力低于水的表面张力,因而水在其上的润湿性都不能达到令人满意的程度,加入了洗涤剂后一般都能使水的表面张力降至30mN·m-1以下。
因此除聚四氟乙烯外,洗涤剂的水溶液在其物品的表面都会有很好的润湿性,促使污垢脱离其物品表面,而产生洗涤效果。
2.洗涤剂能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,若是阴离子型洗涤剂还能使油—水界面带电而阻止油珠的并聚增加其在水中的稳定性,对于已进入水相中的固体污垢也可使固体污垢表面带电,会因污垢表面存在同种电荷当其靠近时产生静电斥力而提高了固体污垢在水中的分散稳定性。
对于非离子型洗涤剂可以通过较长的水化聚氧乙烯链产生空间位阻来使得油污和固体污垢分散稳定于水中。
因此洗涤剂可起到阻止污垢再沉积于物品表面的作用。
三、液体油污的去除 液体油污的去除是通过油污的卷缩机理而实现的。
在洗涤之前油污一般以铺展状态存在于物品表面。
此时,在固(S)、液(L)、气(G)三相界面上油污的接触角近于00。
将物品置于洗涤液后,油污由处于固、油、气三相界面上变为处于固、油、水三相的界面上,其界面张力由原来的γSG、γOG和γSO,变为γSW/(固—水)γSO(固—油)和γOW(油—水)于是在洗涤剂的作用下,三个张力发生变化,开始对铺展的油污进行“卷缩”。
卷缩同时发生在固、油、水三相界面上
无论油污通过何种机理“卷缩”被去除,但去除的程度均决定于接触角的大小。
当洗涤液在固体表面的接触角θw=0O即油在固体表面的接触角θo=180O时,油污可以自发地脱离固体表面,若90<θ<180时,油污不能自发地脱离表面,但可在流动的水中因水的冲刷力而使其变形伸长,再加之油水密度差而产生的浮力,使油污完全去除,但是洗涤物品亲油性较强当θ=00~900,即使在较强的流水冲刷力下,再加上浮力也不能使油污完全除去,。
但可通过加溶方式除去
四、固体污垢的去除
1.固体污垢去除的机理
固体污垢主要是通过分子间的范德华力和静电力粘附于固体表面。
一般说来,粘附的主要原因是范德华引力,其他力(如静电引力)则弱得多。
静电引力可以加速空气中灰尘在固体表面的粘附,但并不增加粘附强度。
随接触时间延长,固体污垢与固体表面的粘附强度会增加,粘附强度也受空气的湿度影响,随着空气湿度的增加,粘附强度增加。
处于水中的洗涤物品,其表面与固体污垢的粘附力要比在空气中小得多。
(及时浸泡在水中)
固体污垢的去除机理可依据兰格(Lange)的分段去污过程来表示如图8—4所示
I:
为固体污垢P直接粘附于固体表面S的状态。
І-И:
为洗涤液在固体表面和污垢表面吸附、
渗透和润湿的过程。
Wsp——固体与固体污垢间的粘附能;γs——固体的表面能;γp——固体污垢的表面能;γsp——固体与固体污垢间的界面能
Ⅱ-Ⅲ段为洗涤液L在固体表面S与固体污垢P的固—固界面SP上的铺展,使固体污垢彻底脱离固体表面悬浮于洗涤液中的过程铺展系数:
可以渗透铺展开来
这个过程更确切地说可看作是洗涤液在固体表面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。
附加压力:
当ΔP>o时,洗涤剂就可渗入固体污垢P和固体表面S的固—固界面中的微缝隙中.若洗涤液在固体表面和固体污垢表面上的接触角均等零时,洗涤液就能在其固—固界面上铺展形成一层水膜,使固体污垢脱离固体表面进入洗涤液中。
2.表面活性剂在固体污垢去除中的作用
当溶有表面活性剂的洗涤液渗入微缝隙后,表面活性剂将以疏水基分别吸附于固体和固体污垢的表面上,其亲水基伸入洗涤液中,形成单分子吸附膜如图8—6所示。
把固体和污垢的表面变成亲水性强的表面,与洗涤液有很好的相容性从而使γSL和γPL大幅度降低,导致铺展系数SL/P/s>O,使得洗涤液铺展于固体污垢和固体表面间的固—固界面上,形成固体表面与洗涤液和固体污垢与洗涤液间的双固—液界面。
第三节影响表面活性剂洗涤作用的因素
由于洗涤体系的复杂性,影响洗涤效果的因素也是多种多样,在这里主要讨论与表面活性剂有关的一些因素。
一、表(界)面张力
大多数性能优良的表面活性剂均具有明显降低水体系表(界)面张力的能力。
这是因为,表面活性剂的低的表面张力,有利于洗涤液产生润湿作用。
在液体污垢去除的“卷缩”过程中,表面活性剂能将γow和γsw降得越低,油污就会被“卷缩”得越完全,油污就被去除得越干净。
在固体污垢的去除过程中,表面活性剂洗涤液的表面张力越低,洗涤液就越能更好的渗入固体污垢与固体的固—固界面中,就越有利于洗涤液在(SP)固—固界面的铺展,使固体污垢得已完全除去。
此外,洗涤液具有较低的表面张力有利于液体油污的乳化悬浮,防止油污的再沉积。
所以说表面活性剂降低表(界)面张力的能力是影响洗涤作用的关键因素。
二、表面活性剂在界面上的吸附状态
表面活性剂在界面上的吸附是洗涤的最基本原因,没有吸附存在就不会降低表面张力,就不会有表面活性剂的洗涤功能。
表面活性剂在固—液界面的吸附态不仅与表面活性剂的类型有关而且与固体粒子的电性质有关
阴离子型表面活性剂 阴离子表面活性剂在界面上的吸附状态,主要取决于固体表面的电性质。
在水介质中,一般固体质点表面带负电,由于电性斥力不利于阴离子表面活性剂的吸附。
若质点的非极性较强,则可通过质点与表面活性剂碳氢链间的范德华引力克服电斥力,从而以疏水链吸附于固体表面,离子头伸入水中的吸附态吸附于固—液界面上。
例如炭黑这一类非极性物在水中易于吸附水中的负离子而使其带负电荷,但在加入C14H29SO4Na后,
因为C14H29SO4Na的疏水基与炭黑之间的范德华相吸力很强,能抵抗来自同号电荷的电斥力而使阴离子表面活性剂以疏水基吸附于炭黑表面而亲水的离子包围在炭黑的外面,伸入水中,使炭黑表面具有很好的亲水性,有利于炭黑粒子在洗涤液中的分散稳定,阻上了炭黑再沉积于固体表面,因此提高了洗涤效率
若固体粒子表面带正电荷 如BaSO4,粒子从水中吸附了Ba2+后表面带正电荷。
如果用阴离子型表面活性剂C14H29S04Na作洗涤剂时,随着C14H29S04Na浓度从低到高,C14H29S04Na在BaS04粒子表面吸附状态会发生变化。
阳离子表面活性剂一般不能作为洗涤剂:
例如,炭黑在水中由于吸附负离子使表面带负电荷,在加入了C14H29N(CH3)3C1阳离子后,C14H29N(CH3)3C1以带正电荷的季铵离子头吸附于炭黑带负电荷的表面上,而疏水基包围在炭黑的外面,使炭黑的表面变为疏水,而难以洗脱。
但是,随季铵离子浓度的增加,季铵离子以疏水基与第一层吸附的季铵离子的疏水基通过范德华力相吸形成第二层,季铵离子伸入水相的双分子吸附膜使炭黑表面由于带有正电荷而又重新开始分散并稳定于洗涤液中,产生洗涤效果。
但这会耗费大量价格昂贵的阳离子表面活剂。
非离子表面活性剂
因其自身不带电,因此在固—液界面上的吸附状态基本上不受固体表面的电性影响,如在含有炭黑的水中加入非离子表面活性剂C14H29O(CH2CHO)9H随非离子表面活性剂浓度的增加炭黑的表面能几乎不变。
但体系的稳定性大大增加。
这是因为非离子表面活性剂在炭黑表面的吸附是以疏水链吸附于炭黑表面而亲水的聚氧乙烯链伸入水中形成一层有一定厚度的水化膜,将炭黑粒子包裹起来,使原来疏水的表面很亲水。
且防止炭黑粒子相互靠近增加了炭黑的分散稳定性,不易再沉积于固体表面
非离子表面活性剂在非极性纤维上的吸附,是通过碳氢链与碳氢链间的疏水吸附而实现的。
非离子表面活性剂在亲水性强的棉纤维上的吸附是通过聚氧乙烯链中的醚键氧原子与棉纤维表面的羟基形成氢键,而吸附于棉纤维表面的。
因此在纤维—水界面上是以亲水的聚氧乙烯链吸附于棉纤维的表面,而疏水链朝向水中,使得原来亲水的纤维素表面变得疏水。
因此非离子表面活性剂不宜用于洗涤天然棉纤维。
两性离子表面活性剂
因其分子结构中既含有阳离子基团也含有阴离子基团,所以无论污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。
而使表面更加亲水,有利于污垢在水中的分散与悬浮,不易再沉积,提高了洗涤效率。
两性离子表面活性剂由于其结构特征,在硬水中有很好的抗钙能力在含钙量为300mg/kg的硬水中,去污力明显提高。
综上所述,表面活剂在固—液界面上的吸附状态应取疏水基吸附于固体表面而极性头伸入水相这种吸附态才能提高固体表面的润湿性,有利于洗涤过程的进行。
对于两性离子表面活性剂除了在等电点以外,以任何一种方式吸附均具有良好的润湿性,较高的洗涤效力。
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。
近二十年才发展起来的两性离子表面活性剂由于它的耐硬水性,对皮肤和眼睛的低刺激性,很好的生物降解性,以及具有抗静电性和杀菌性等优异性能,使它在洗涤市场具有较强的竞争力,已成为洗涤剂中的后起之秀。
三、表面活性剂疏水链长度
表面活性剂疏水链的长度对洗涤效果有一定的影响,
在温度为550C时,烷基硫酸钠的洗涤效果随疏水链增加洗涤效果增加,特别是C12在较高浓度下有较高的洗涤效果
同系物中,在能保证添加的浓度与真实浓度一致的条件下,洗涤效果随洗涤剂疏水链长度增长而增加。
四、乳化与起泡
乳化作用在洗涤过程中占有相当重要的地位,因为液体油污经“卷缩”成油珠,从固体表面脱离进入洗涤液后,还有很多与被洗物品表面相接触而再粘附于物品表面的机会。
为了阻止液体油污这种再沉积过程的发生,最好的办法是将油污乳化,让其能稳定的分散悬浮于洗涤液中。
要使乳化作用顺利进行,须考虑洗涤剂本身的乳化性能,若洗涤剂本身有很强的乳化能力就不必添加另外的乳化剂,若洗涤剂本身乳化能力不够强可适当添加乳化力强的O/W型乳状液的水溶性乳化剂,最好选用阴离子型的,这样可使界面膜带电,有助于通过电斥力阻上油污液珠再吸附于固体表面。
通常人们总是认为一种洗涤液的好坏决定于其起泡作用。
实际上并非如此,二者之间并没有直接相应的关系。
在洗涤过程中,时常采用低泡型的洗衣粉进行洗涤,其效果也很好。
但这并不是说泡沫在洗涤中无所作为。
在某些场合泡沫仍有助于油污的去除。
例如,洗涤液形成的泡沫可以把从玻璃表面洗下来的油滴带走;擦洗地毯时,泡沫有助于带走尘土污垢。
此外,在溶液中丰富的泡沫能在洗涤过程中给人带来润滑,柔软的舒适感觉。
这也是溶液、洗面乳及洗发液中常加泡沫稳定剂的原因。
有时泡沫的存在可用以确定洗涤液尚为有效的标志,因为脂肪性油污对洗涤剂的起泡力往往有抑制作用。
五、加溶作用
一般情况下,在洗涤过程中加溶作用不是油污去除的主要作用。
但是在实验中发现液体油污的去除并非油污直接加溶于胶团中,而往往是油污先经“卷缩”,脱离表面进入洗涤液形成悬浮的油滴之后,再加溶于胶团中。
也就是说加溶作用发生在油污“卷缩”之后。
但是有时用非离子表面活性剂作洗涤剂,而有些非离子表面活性剂的临界胶团浓度很小。
若
以它们作为洗涤剂,在加量不大的条件下在洗涤液中也容易形成胶团。
并发现表面活性剂在
洗涤液中在CMC以上,油污的去除程度随表面活性剂的浓度增加而显著地增加,这又表明了洗涤过程中加溶在起作用。
另外,在局部集中使用洗涤剂时,加溶作用则可能是清除表面油污的主要因素
综上所述:
在通常的洗涤过程中使用临界胶团浓度较大的阴离子型表面活性剂作洗涤剂时,表面活性剂胶团的加溶作用往往不是影响液体油污去除的主要因素。
当使用临界胶团浓度较小的非离子表面活性剂作为洗涤剂时,加溶作用可能是影响液体油污去除的重要因素。
第四节洗涤剂
表面活性剂是洗涤剂的主要活性物成分,没有表面活性剂就没有合成洗涤剂的存在,在SAA的所有类型中阴离子型表面活性剂是人们最早使用应用最广泛的一类表面活性剂,目前的需求量在50%以上。
在今后一段时间内,阴离子表面活性剂仍将占据主导地位。
一、阴离子型表面活性剂
阴离子表面活性剂作为洗涤剂的类型主要有脂肪酸盐(肥皂)、烷基苯磺酸盐(ABS)、脂肪醇硫酸盐(AS)、脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐(AES)、α—烯烃硫酸盐(AOS)、脂肪醇聚氧乙烯羧酸盐(AEC)和脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)等。
1.肥皂
肥皂分子的表面活性部分带负电荷,其中长碳链脂肪酸钠盐和钾盐约占25%左右。
这种被最为广泛使用的肥皂,优点:
原料丰富,制备方便,价格低廉。
工业上一般以牛油、羊油等油脂为原料,用强碱进行皂化,后经盐析,分离甘油而制得,最大的缺点是,它们在水溶液中遇到二价和三价的金属离子如Ca2+、Mg2+、Fe2+等,便会生成溶解度很低的钙皂或镁皂,从而丧失了肥皂应有的清洗特性。
2.烷基苯磺酸盐(ABS)
烷基苯磺酸钠盐(R-C6H6-S03Na)是很重要的阴离子表面活性剂,它在水中有较好的溶解性能,几乎全部被电离,它的钙盐和镁盐对水的溶解度比较大,所以有较好的耐硬水性。
在烷基苯磺酸盐中,直链型烷基苯(LAS)其价格低廉,洗涤力强且易生物降解环境友好。
因此,到目前为止,还没有任何一种表面活性剂在作为洗涤活性物使用时,能在技术性能上和经济效益上能与LAS相匹敌,被全世界的合成洗涤剂工业界誉为合成洗涤剂的主力军。
主要用作工业和家庭洗涤剂使用。
在烷基苯磺酸盐中,直链型烷基苯(LAS)其价格低廉,洗涤力强且易生物降解环境友好。
因此,到目前为止,还没有任何一种表面活性剂在作为洗涤活性物使用时,能在技术性能上和经济效益上能与LAS相匹敌,被全世界的合成洗涤剂工业界誉为合成洗涤剂的主力军。
主要用作工业和家庭洗涤剂使用
代表产品:
十二烷基苯磺酸钠
结构式
具有优良的洗涤效果,十八烷基苯磺酸钠在烷基苯磺酸钠系列中洗净力最强。
3.α—烯烃磺酸盐(AOS)
AOS是一种性能优良的洗涤活性物。
主要用于洗手液、香波、泡沫浴、餐具洗涤剂,工业清洗剂及洗衣粉。
4,高级脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)
R为烷基,R’为甲基,去污力以R为C16和C18为好,抗硬水能力R为C14最好
MES是以天然油脂为原料制成的表面活性剂,具有良好洗涤性能和很强的皂钙分散力。
对沸石有优异的配伍性,适合于制造无磷洗衣粉。
它的钙皂分散力比LAS高得多,因此有利于复合皂与皂基洗衣粉的生产与应用。
5.脂肪醇硫酸盐(AS)和脂肪醇醚硫酸盐(AES)
AS的通式ROSO3Na,R为C14~C16具有较好的洗涤性.;AES的通式RO(C2H4O)nSO3Na,R为C14~C15n=1—2具有较好洗涤性。
AS和AES都具有良好的生物降解性,较强的去污力和良好的起泡性。
适合于配制高泡洗涤剂。
它适合于易护理型或羊毛洗涤剂,大量用于泡沫浴、洗发香波、化妆品、手洗餐洗剂、蔬菜用洗涤剂、家庭洗涤剂等。
二、非离子型表面活性剂
非离子型表面活性剂对油性污垢的去污力良好,对合成纤维防止再污染的能力强。
耐硬水性,耐高浓度电解质的能力都比较强。
聚氧乙烯非离子表面活性剂最大优点是疏水基与亲水基部分的可调性。
可通过调节EO数来适应各类基质,达到最佳洗净力。
l.聚氧乙烯烷基醇醚
通式RO(C2H4O)nHR=C12~C18,n可调。
这类化合物具有高洗涤活性,表现在以下几方面:
较低的临界胶团浓度(cmc),这意味着在低浓度下仍有着高洗净力,强洗涤力和洗涤合成纤维时的抗污垢再沉积特性。
此外还具有良好的低温洗涤性。
在常温下呈白色淡黄色膏状物。
溶于水具有乳化,净洗和润湿性。
主要用于家用及工业、洗涤剂和金属清洗剂
式中R主要为辛基、壬基和十二烷基;n可调,它们的特点是去除油污和脂肪的能力强。
代表产品为OP系列、OPE系列和SOPE系列,主要性能耐酸碱及抗硬水能力强,具有去污、润湿、乳化金属加工和工业净洗剂。
3.烷基糖苷(APG)
烷基糖苷被誉为是一种新型世界级非离子表面活性剂
APG优点:
1.界面活性高,表面张力很低;2.不存在浊点具有高温稳定性;
3.具有优良的洗涤性能,很强的泡沫力,润湿乳化性及分散稳定性。
4.无毒性、对皮肤的低刺激性、生物降解性等优于现有的任何一类表面活性剂。
(突出优点,特点)
因此,它正受到洗涤业、化妆业、食品加工业以及制药业等众多领域的特殊青睐。
并且由于它的易漂洗无斑痕的特性,还特别适宜于做餐具洗涤剂、瓶洗剂等。
APG用作洗涤剂大致有以下几个方面。
浴用及发用洗涤剂:
利用APG得到的制品对皮肤温和无刺激,泡沫丰富细腻。
洗发时还可起到抗静电的作用。
产品多为液态物,但也可制成皂块。
餐具洗涤剂:
由APG制成的餐具洗涤剂泡沫性能好,对皮肤温和,用后手感好,易漂洗并不留痕迹。
洗衣剂:
APG用于洗衣剂,具有优良的洗涤力。
可用于各种织物(如棉、毛、聚酯等织品)的清洗。
可有效地去除泥土和油污。
同时具有柔软性能,抗静电性能以及防缩性能。
并可制成在硬水中使用仍具有优良的洗涤力的洗衣剂。
硬表面清洗:
除用于餐具洗涤外,APG还可用于其他种类硬表面的清洗。
利用APG作活性组分可配成强酸条件下的洗涤剂。
其中的APG还具有阻止铁类金属被氧化和被酸浸蚀的功能。
三、两性离子型表面活性剂
其分子结构中既带正电荷又带有负电荷。
由于分子结构的特殊性,它在使用过程中具有以下特点:
低毒性和对皮肤,眼睛的低刺激性;良好生物降解性和配伍性;良好的润湿性,洗涤性和发泡沫性,用作洗涤剂有以下几种类型。
1.N—酰基氨基酸型
它们主要用于香波及清洗剂的基料。
能耐弱酸和硬水。
例如:
N—酰基多缩氨基(多酞)羧酸盐
雷米帮A(613洗涤剂,油酰氨基(多肽)羧酸钠)
雷米帮A是由脂肪酰氯和蛋白质水解制得的多缩氨基酸缩合而成的。
因此具有低刺激性,低毒,可用于化妆品。
雷米帮A有很强的钙皂分散力,去污力和乳化力。
在纺织工业中用作净洗剂、乳化剂,因脱脂力差而适合于洗涤丝毛。
2.甜菜碱型
甜菜碱型的两性离子表面活性剂对棉织物和聚酯/棉混纺织物都有很好的洗净力,特别是羟基磺酸甜菜碱,在洗涤过程中更有其优点。
如:
十二烷基二甲基甜菜碱
为无色或浅黄色透明液体。
在酸性介质中呈阳离子性,在碱性介质中呈阴离子性。
易生物降解。
本品有优良的发泡性能,能使毛发柔软,适用于制造无刺激的,对头发有调理性的香波,婴幼儿香波等。
因耐硬水性好,用于制备硬水洗涤剂。
还可作杀菌剂
第五节 助洗剂
合成洗涤剂是由多种组分复配而成的混合物。
主要用于家用洗涤,例如:
衣服、餐具、地毯、地板以及做其他各家庭用品的洗涤。
主要剂型包括粉状、液状和膏状。
在合成洗涤剂配方中,除了作为重要成分的表面活性剂外,还含有大量无机盐,少量其他有机添加剂。
这些物质在洗涤过程中各有其特殊作用,但均有提高洗涤效果的作用,故统称为助洗剂。
在合成洗涤剂中表面活性剂约占l0%~30%,助洗剂约占30%~80%。
助洗剂中,主要是无机盐,如磷酸钠类、碳酸钠、硫酸钠及硅酸钠等及少量有机助洗剂。
通常洗涤助剂应具有以下的功能:
与高价阳离子能起螯合作用,软化洗涤硬水;对固体污垢有抗絮凝作用或分散作用;起碱性缓冲作用;防止污垢再沉积。
此外还有增稠、抑菌、漂白、增白等作用。
一、螯合剂
磷酸盐类作为洗涤助剂使用的磷酸钠盐中常用者为三聚磷酸钠Na5P3O10(STPP),焦磷酸钠,Na6P4O13;也有时用玻璃状的多聚偏酸磷钠,(NaPO3)n
三聚磷酸钠俗称五钠,是重垢洗涤剂中最常用的助剂。
三聚磷酸钠(STPP)是洗涤过程中控制水硬度的一种非常有效的助剂,其特点是具有与引起水硬度的多价金属离子螯合,形成水溶性络合物的能力。
以避免这些金属离子与具有阴离子特性的离子表面活性剂作用生成不溶物污垢,沉积于洗涤物表面;在水溶液中,lmol的STPP可与lmol的钙离子形成络合物Na3Ca(P3O10),而这种具有阴离子特性的络合物的钙皂,又有协助活性成分的去污作用。
三聚磷酸钠还具有把吸附于纤维、污垢上的钙溶出,并将其整合的作用。
磷酸钠盐容易吸附于质点及洗涤物表面,大大增加其表面荷电从而有利于质点悬浮,防止了质点发生再沉积,故对于洗涤有利。
依据我国平均水硬度的具体情况,若以LAS为活性物、以STPP为主要助剂的合成洗衣粉中,表面活性剂中加入40%一50%的STPP
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第八 表面活性剂 洗涤 作用