Podľa tabuľky majú povrchovo aktívne látky vhodné na použitie ako emulgátory oleja vo vode hodnotu HLB 3,5 až 6, zatiaľ čo hodnoty pre emulgátory vody v oleji klesajú medzi 8 až 18.

② Stanovenie hodnôt HLB (vynechané).

07 Emulgifikácia a solubilizácia

Emulzia je systém vytvorený, keď je jedna nemiešateľná kvapalina dispergovaná vo forme jemných častíc (kvapôčky alebo kvapalné kryštály). Emulgátor, ktorý je typom povrchovo aktívnej látky, je nevyhnutný na stabilizáciu tohto termodynamicky nestabilného systému znížením medzifázovej energie. Fáza existujúca vo forme kvapôčok v emulzii sa nazýva dispergovaná fáza (alebo vnútorná fáza), zatiaľ čo fáza tvoriaca kontinuálnu vrstvu sa nazýva disperzné médium (alebo vonkajšia fáza).

① Emulgátory a emulzie

Bežné emulzie často pozostávajú z jednej fázy ako vody alebo vodného roztoku a druhú ako organickú látku, ako sú oleje alebo vosky. V závislosti od ich disperzie je možné emulzie klasifikovať ako voda v oleji (W/O), kde sa olej disperguje vo vode alebo olej vo vode (O/W), kde je voda dispergovaná v oleji. Okrem toho môžu existovať zložité emulzie ako W/O/W alebo O/W/O. Emulgátory stabilizujú emulzie znížením medzifázového napätia a tvorbou monomolekulárnych membrán. Emulgátor sa musí adsorbovať alebo akumulovať na rozhraní, aby sa znížilo medzifázové napätie a prenieslo náboje kvapkám, vytvára elektrostatický odpor alebo tvorili ochranný film s vysokou viskozitou okolo častíc. V dôsledku toho musia látky používané ako emulgátory vlastniť amfifilné skupiny, ktoré dokážu povrchovo aktívne látky poskytnúť.

② Metódy prípravy emulzie a faktory ovplyvňujúce stabilitu

Existujú dve hlavné metódy na prípravu emulzií: mechanické metódy rozptýlia kvapaliny do malých častíc v inej kvapaline, zatiaľ čo druhá metóda zahŕňa rozpustenie kvapalín v molekulárnej forme v inej a spôsobujú ich primerané agregáciu. Stabilita emulzie sa týka jej schopnosti odolávať agregácii častíc, ktorá vedie k separácii fázy. Emulzie sú termodynamicky nestabilné systémy s vyššou voľnou energiou, takže ich stabilita odráža čas potrebný na dosiahnutie rovnováhy, tj čas potrebný na oddelenie kvapaliny od emulzie. Keď sú v medzifázovom filme prítomné mastné alkoholy, mastné kyseliny a mastné amíny, sila membrány sa významne zvyšuje, pretože polárne organické molekuly tvoria komplexy v adsorbovanej vrstve, čím sa posilňuje medzifázová membrána.

Emulgátory zložené z dvoch alebo viacerých povrchovo aktívnych látok sa nazývajú zmiešané emulgátory. Zmiešané emulgátory adsorb na rozhraní vodného oleja a molekulárne interakcie môžu vytvárať komplexy, ktoré významne znižujú napätie medzifázami, čím sa zvyšuje množstvo adsorbátov a tvoriace hustejšie, silnejšie interfaciálne membrány.

Elektricky nabité kvapôčky ovplyvňujú najmä stabilitu emulzií. V stabilných emulziách kvapôčky zvyčajne nesú elektrický náboj. Keď sa používajú iónové emulgátory, hydrofóbny koniec iónových povrchovo aktívnych látok sa začleňuje do olejovej fázy, zatiaľ čo hydrofilný koniec zostáva vo vodnej fáze a dodáva kvapkám náboj. Rovnako ako náboje medzi kvapkami spôsobujú odpor a zabránia koalescencii, čo zvyšuje stabilitu. Čím vyššia je koncentrácia emulgátorských iónov adsorbovaná na kvapkách, tým väčší je ich náboj a čím vyššia je stabilita emulzie.

Viskozita disperzného média tiež ovplyvňuje stabilitu emulzie. Všeobecne platí, že médiá s vyššou viskozitou zlepšujú stabilitu, pretože silnejšie bránia Brownovmu pohybu kvapôčok, čo spomaľuje pravdepodobnosť zrážok. Látky s vysokou molekulovou hmotnosťou, ktoré sa rozpúšťajú pri emulzii, môžu zvýšiť viskozitu a stabilitu strednej. Okrem toho môžu látky s vysokou molekulovou hmotnosťou tvoriť robustné medzifázové membrány, čím sa emulzia ďalej stabilizuje. V niektorých prípadoch môže pridanie tuhých práškov podobne stabilizovať emulzie. Ak sú tuhé častice úplne navlhčené vodou a môžu sa navlhčiť olejom, budú sa zachovať na rozhraní vodného oleju. Pevné prášky stabilizujú emulziu vylepšením filmu, keď sa zhlukujú na rozhraní, podobne ako adsorbované povrchovo aktívne látky.

Povrchovo aktívne látky môžu významne zvýšiť rozpustnosť organických zlúčenín, ktoré sú nerozpustné alebo mierne rozpustné vo vode po vytvorení miciel v roztoku. V súčasnosti sa riešenie javí ako jasné a táto schopnosť sa nazýva solubilizácia. Povrchovo aktívne látky, ktoré môžu podporovať solubilizáciu, sa nazývajú solubilizátory, zatiaľ čo organické zlúčeniny, ktoré sa solubilizujú, sa označujú ako solubilates.

08 pena

Pena hrá rozhodujúcu úlohu pri umývaní procesov. Pena sa vzťahuje na disperzný systém plynu dispergovaného v kvapaline alebo tuhej látke, s plynom ako dispergovanou fázou a tekutinou alebo pevnou látkou ako disperzné médium, známe ako tekutá pena alebo tuhá pena, ako sú penové plasty, penové sklo a penový betón.

(1) tvorba peny

Termín pena sa vzťahuje na zbierku vzduchových bublín oddelených tekutými filmami. V dôsledku značného rozdielu hustoty medzi plynom (dispergovaná fáza) a kvapalinou (disperzné médium) a nízkou viskozitou kvapaliny sa plynové bubliny rýchlo stúpajú na povrch. Tvorba peny zahŕňa začlenenie veľkého množstva plynu do kvapaliny; Bubliny sa potom rýchlo vrátia na povrch a vytvárajú agregát vzduchových bublín oddelených minimálnym tekutým filmom. Pena má dve výrazné morfologické vlastnosti: po prvé, plynové bubliny často predpokladajú polyhedrálny tvar, pretože tenký tekutý film na priesečníku bublín má tendenciu sa stať tenšou, čo v konečnom dôsledku vedie k prasknutiu bubliny. Po druhé, čisté kvapaliny nemôžu tvoriť stabilnú penu; Na vytvorenie peny musia byť prítomné najmenej dve komponenty. Roztok povrchovo aktívnej látky je typický systém tvorujúci peny, ktorého penová kapacita je spojená s ostatnými vlastnosťami. Povrchovo aktívne látky s dobrou penovou schopnosťou sa nazývajú penové látky. Aj keď penové agenti vykazujú dobré penové schopnosti, pena, ktorú generujú, nemusí trvať dlho, čo znamená, že ich stabilita nie je zaručená. Na zlepšenie stability peny sa môžu pridať látky, ktoré zvyšujú stabilitu; Tieto sa nazývajú stabilizátory s bežnými stabilizátormi vrátane lauryl dietanolamínu a oxidov dodecyl -dimetyllamínu.

(2) penová stabilita

Pena je termodynamicky nestabilný systém; Jeho prirodzená progresia vedie k prasknutiu, čím sa znižuje celková plocha povrchu kvapaliny a znižuje voľnú energiu. Proces defoamingu zahŕňa postupné riedenie tekutého filmu oddeľujúceho plyn, až kým nedôjde k prasknutiu. Stupeň stability peny je primárne ovplyvnená rýchlosťou tekutej drenáže a pevnosťou kvapalného filmu. Vplyvné faktory zahŕňajú:

① Povrchové napätie: Zo energetického hľadiska uprednostňuje penovú tvorbu peny, ale nezaručuje penovú stabilitu. Nízke povrchové napätie naznačuje menší tlakový diferenciál, čo vedie k pomalšiemu odtoku kvapaliny a zhrubnutiu kvapalného filmu, ktoré uprednostňujú stabilitu.

② Povrchová viskozita: Kľúčovým faktorom stability peny je sila kvapalného filmu, primárne určená robustnosťou povrchového adsorpčného filmu, meraného povrchovej viskozity. Experimentálne výsledky naznačujú, že roztoky s vysokou povrchovou viskozitou produkujú penu s dlhšie trvajúcou penou v dôsledku zvýšených molekulárnych interakcií v adsorbovanom filme, ktoré významne zvyšujú membránovú pevnosť.

③ Viskozita roztoku: Vyššia viskozita v samotnej tekutine spomaľuje odtok tekutiny z membrány, čím predlžuje životnosť tekutého filmu pred prasknutím, čím sa zvýši stabilita peny.

④ Pôsobenie „opravy“ povrchového napätia: povrchovo aktívne látky adsorbované na membránu môže pôsobiť proti expanzii alebo kontrakcii povrchu filmu; Toto sa nazýva opravná akcia. Keď sa povrchovo aktívne látky adsorbujú na kvapalný film a rozširujú jeho povrchovú plochu, znižuje sa tým koncentrácia povrchovo aktívnej látky na povrchu a zvyšuje povrchové napätie; Naopak, kontrakcia vedie k zvýšenej koncentrácii povrchovo aktívnej látky na povrchu a následne znižuje povrchové napätie.

⑤ Difúzia plynu cez kvapalný film: V dôsledku kapilárneho tlaku majú menšie bubliny vyšší vnútorný tlak v porovnaní s väčšími bublinami, čo vedie k difúzii plynu z malých bublín do väčších, čo spôsobuje, že sa malé bubliny zmršťujú a väčšie rastú, čo v dôsledku toho vedie k penovému pádu. Konzistentná aplikácia povrchovo aktívnych látok vytvára rovnomerné, jemne distribuované bubliny a inhibuje odkladanie. Pri povrchovo aktívnych látkach pevne zabalených do kvapalného filmu sa prekáža plynovej difúzii, čím sa zvyšuje penová stabilita.

⑥ Vplyv povrchového náboja: Ak penový kvapalný film nesie rovnaký náboj, tieto dva povrchy sa navzájom odrazia, čím zabráni riedeniu filmu alebo sa zlomiť. Iónové povrchovo aktívne látky môžu poskytnúť tento stabilizačný účinok. Stručne povedané, pevnosťou kvapalného filmu je rozhodujúci faktor určujúci stabilitu peny. Povrchovo aktívne látky pôsobiace ako penové činidlá a stabilizátory musia vytvárať úzko zabalené molekuly absorbované povrchom, pretože to významne ovplyvňuje interfaciálnu molekulárnu interakciu, čím sa zvyšuje pevnosť samotného povrchového filmu, a tak bráni tekutine, aby sa tečie z susedného filmu, čím sa stabilita peny zvyšuje.

(3) zničenie peny

Základný princíp deštrukcie peny zahŕňa zmenu podmienok, ktoré produkujú penu alebo eliminujú stabilizačné faktory peny, čo vedie k metódam fyzikálneho a chemického odkladača. Fyzikálne odkladanie zachováva chemické zloženie penového roztoku a zároveň menia podmienky, ako sú vonkajšie poruchy, teplota alebo zmeny tlaku, ako aj ultrazvukové ošetrenie, všetky účinné metódy na odstránenie peny. Chemické odkladanie sa týka pridania určitých látok, ktoré interagujú s penovými činidlami, aby sa znížila pevnosť kvapalného filmu v penu, znižovala stabilitu peny a dosiahla rozptyľovanie. Takéto látky sa nazývajú defoamery, z ktorých väčšina sú povrchovo aktívne látky. Defoamery majú typicky pozoruhodnú schopnosť znižovať povrchové napätie a môžu sa ľahko adsorbovať na povrchy, so slabšou interakciou medzi molekulami zložiek, čím sa vytvorí voľne usporiadaná molekulárna štruktúra. Typy defoamerov sa líšia, ale sú to vo všeobecnosti neiónové povrchovo aktívne látky, s rozvetvenými alkoholmi, mastnými kyselinami, esterami mastných kyselín, polyamidmi, fosforečnami a silikónovými olejmi bežne používanými ako vynikajúce vyfáce.

(4) pena a čistenie

Množstvo peny priamo nekoreluje s účinnosťou čistenia; Viac peny neznamená lepšie čistenie. Napríklad neiónové povrchovo aktívne látky môžu produkovať menej peny ako mydlo, ale môžu mať vynikajúce čistiace schopnosti. V určitých podmienkach však pena môže pomôcť pri odstraňovaní nečistôt; Napríklad pena z umývania riadu pomáha pri odovzdávaní mastnoty, zatiaľ čo čistenie kobercov umožňuje penu odstraňovať nečistoty a pevné kontaminanty. Navyše pena môže signalizovať účinnosť detergentu; Nadmerné mastné mastnoty často inhibuje tvorbu bublín, čo spôsobuje buď nedostatok peny alebo znižuje existujúcu penu, čo naznačuje nízku účinnosť čistiaceho prostriedku. Navyše pena môže slúžiť ako indikátor čistoty opláchnutia, pretože hladiny peny vo vode opláchnutia často klesajú pri nižších koncentráciách detergentu.

09 Proces umývania

Všeobecne povedané, umývanie je proces odstraňovania nechcených komponentov z vyčisteného objektu, aby sa dosiahol určitý účel. Zvyčajne sa umývanie vzťahuje na odstránenie nečistôt z povrchu nosiča. Počas premytia určité chemické látky (ako detergenty) pôsobia na oslabenie alebo eliminovanie interakcie medzi nečistotou a nosičom, čím sa transformuje väzba medzi nečistotou a nosičom do väzby medzi nečistotami a čistiacim prostriedkom, čo umožňuje ich oddelenie. Vzhľadom na to, že objekty, ktoré sa majú vyčistiť, a nečistoty, ktoré potrebuje odstránenie, sa môžu výrazne líšiť, umývanie je komplikovaným procesom, ktorý sa dá zjednodušiť do nasledujúceho vzťahu:

Nosič • Dirt + detergent = nosič + nečistoty • Ribliteľ. Proces umývania sa dá všeobecne rozdeliť do dvoch etáp:

1. Nečistoty sa oddeľujú od nosiča pod činnosťou detergentu;

2. Oddelené nečistoty sa v médiu rozptyľujú a zavesia. Proces premytia je reverzibilný, čo znamená, že rozptýlené alebo zavesené nečistoty môžu potenciálne prehodnotiť na vyčistenú položku. Účinné detergenty teda potrebujú nielen schopnosť odlúčiť nečistoty od nosiča, ale aj na rozptýlenie a zavesenie nečistôt, čím sa bránia presídleniu.

(1) Typy nečistôt

Dokonca aj jedna položka môže akumulovať rôzne typy, kompozície a množstvo nečistôt v závislosti od kontextu jeho použitia. Olejová nečistota pozostáva hlavne z rôznych zvieracích a rastlinných olejov a minerálnych olejov (napríklad ropa, vykurovací olej, uhoľný decht atď.); Pevné nečistoty zahŕňajú častice, ako sú sadze, prach, hrdza a čierna uhlíka. Pokiaľ ide o nečistoty odevov, môže pochádzať z ľudských sekrétov, ako je pot, maz a krv; škvrny súvisiace s potravinami, ako sú ovocie alebo škvrny od ropy a korenie; zvyšky z kozmetiky ako rúž a lak na nechty; Atmosférické znečisťujúce látky ako dym, prach a pôda; a ďalšie škvrny, ako je atrament, čaj a farba. Táto rozmanitosť nečistôt sa dá všeobecne rozdeliť na tuhé, tekuté a špeciálne typy.

① Pevné nečistoty: Bežné príklady zahŕňajú častice sadzí, bahna a prach, z ktorých väčšina má tendenciu mať náboje - často negatívne nabité -, ktoré ľahko dodržiavajú vláknité materiály. Pevné nečistoty sú vo vode vo všeobecnosti menej rozpustné, ale v detergentoch sa môžu rozptýliť a zavesiť. Častice menšie ako 0,1 μm môžu byť obzvlášť náročné na odstránenie.

② Kvapalné nečistoty: Patria sem mastné látky, ktoré sú rozpustné olejom, obsahujú živočíšne oleje, mastné kyseliny, mastné alkoholy, minerálne oleje a ich oxidy. Zatiaľ čo živočíšne a rastlinné oleje a mastné kyseliny môžu reagovať s alkalismi za vzniku mydiel, mastné alkoholy a minerálne oleje nepodliehajú zubonifikácii, ale môžu sa rozpustiť alkoholmi, étermi a organickými uhľovodíkami a môžu byť emulgované a dispergované detergentnými roztokmi. Kvapalná mastná nečistota sa zvyčajne pevne dodržiava na vláknité materiály v dôsledku silných interakcií.

③ Špeciálna špina: Táto kategória pozostáva z bielkovín, škrobov, krvi a ľudských sekrétov, ako je pot a moč, ako aj šťavy z ovocia a čaju. Tieto materiály sa často pevne viažu na vlákna prostredníctvom chemických interakcií, čo sťažuje vymytie. Rôzne typy nečistôt zriedka existujú nezávisle, ale skôr sa miešajú a kolektívne dodržiavajú povrchy. Podľa vonkajších vplyvov často môže špina oxidovať, rozkladať sa alebo rozpadať, čím vytvára nové formy nečistôt.

(2) priľnavosť nečistôt

Nečistoty prilepujú na materiály, ako je oblečenie a pokožka v dôsledku určitých interakcií medzi objektom a špinou. Adhezívna sila medzi nečistotou a objektom môže byť výsledkom fyzikálnej alebo chemickej adhézie.

① Fyzická adhézia: priľnavosť nečistôt, ako je sadze, prach a bahno, do značnej miery zahŕňa slabé fyzické interakcie. Všeobecne platí, že tieto typy nečistôt sa môžu relatívne ľahko odstrániť kvôli ich slabšej adhézii, ktorá vychádza hlavne z mechanických alebo elektrostatických síl.

Odpoveď: Mechanická adhézia **: Toto sa zvyčajne týka tuhých nečistôt, ako je prach alebo piesok, ktorý priľne mechanickými prostriedkami, čo je relatívne ľahké odstrániť, hoci menšie častice pod 0,1 μm sa dajú dosť ťažko vyčistiť.

B: Elektrostatická adhézia **: Zahŕňa to nabité častice nečistôt interagujúce s protichodne nabitými materiálmi; Vláknité materiály zvyčajne nesú negatívne náboje, čo im umožňuje prilákať pozitívne nabitých prívržencov, ako sú určité solí. Niektoré negatívne nabité častice sa môžu stále hromadiť na týchto vláknach prostredníctvom iónových mostov vytvorených pozitívnymi iónmi v roztoku.

② Chemická adhézia: To sa týka nečistôt priľnutia k objektu prostredníctvom chemických väzieb. Napríklad polárne tuhé nečistoty alebo materiály, ako je hrdza, majú tendenciu pevne priľnúť kvôli chemickým väzbám vytvoreným s funkčnými skupinami, ako sú karboxylové, hydroxylové alebo amínové skupiny prítomné vo vláknitých materiáloch. Tieto dlhopisy vytvárajú silnejšie interakcie, čo sťažuje odstránenie takejto nečistoty; Na efektívne čistenie môžu byť potrebné osobitné ošetrenia. Stupeň adhézie nečistôt závisí od vlastností samotného nečistôt a od vlastností povrchu, ktorej priľne.

(3) Mechanizmy odstraňovania nečistôt

Cieľom umývania je eliminovať nečistoty. Zahŕňa to využitie rôznych fyzikálnych a chemických účinkov detergentov na oslabenie alebo eliminovanie adhézie medzi nečistotami a premytými predmetmi, ktoré sú podporované mechanickými silami (ako je manuálne čistenie, agitácia práčky alebo náraz vody), čo nakoniec vedie k oddeleniu nečistôt.

① Mechanizmus odstraňovania kvapaliny

A: Vlhkosť: Väčšina tekutých nečistôt je mastná a má tendenciu navlhčiť rôzne vláknité predmety a vytvárať mastný film na svojich povrchoch. Prvým krokom pri umývaní je účinok detergentu, ktorý spôsobuje zmáčanie povrchu.
B: Mechanizmus valcovania na odstránenie oleja: Druhý krok odstraňovania nečistôt kvapaliny sa uskutoční procesom rolupu. Kvapalina, ktorá sa šíri ako film na povrchu, sa postupne valí do kvapôčok v dôsledku preferenčného zmáčania vláknitého povrchu umývacej kvapaliny, čo nakoniec nahradí umývacia kvapalina.

② Mechanizmus odstraňovania tuhých nečistot

Na rozdiel od nečistoty kvapaliny sa odstraňovanie tuhých nečistôt spolieha na schopnosť umývacej kvapaliny navlhčiť častice nečistôt a povrch nosiča. Adsorpcia povrchovo aktívnych látok na povrchoch tuhých nečistôt a nosič znižuje ich interakčné sily, čím znižuje pevnosť adhézie častíc nečistôt, čo uľahčuje odstránenie. Ďalej, povrchovo aktívne látky, najmä iónové povrchovo aktívne látky, môžu zvýšiť elektrický potenciál nečistôt a povrchového materiálu, čo uľahčuje ďalšie odstránenie.

Nonionické povrchovo aktívne látky majú tendenciu adsorbovať sa na všeobecne nabitých tuhých povrchoch a môžu tvoriť významnú adsorbovanú vrstvu, čo vedie k zníženiu presídlenia nečistôt. Katiónové povrchovo aktívne látky však môžu znížiť elektrický potenciál nečistôt a povrchu nosiča, čo vedie k zníženiu odporu a odstraňovaniu nečistôt.

③ Odstránenie špeciálnych nečistôt

Typické detergenty môžu zápasiť s tvrdohlavými škvrnami z proteínov, škrobov, krvi a telesných sekrétov. Enzýmy, ako je proteáza, môžu účinne odstrániť škvrny proteínov rozdelením proteínov do rozpustných aminokyselín alebo peptidov. Podobne sa môžu škroby rozložiť na cukry amylázou. Lipázy môžu pomôcť rozložiť triacylglycerolové nečistoty, ktoré sa často ťažko odstraňujú konvenčnými prostriedkami. Škvrny z ovocných šťavy, čaju alebo atramentu niekedy vyžadujú oxidačné činidlá alebo reduktanty, ktoré reagujú so skupinami generujúcimi farbu, aby ich degradovali na viac vo vode rozpustné fragmenty.

(4) Mechanizmus suchého čistenia

Vyššie uvedené body sa týkajú predovšetkým umývania vodou. V dôsledku rozmanitosti textílií však niektoré materiály nemusia dobre reagovať na umývanie vody, čo vedie k deformácii, farebnému vyblednutiu atď. Mnoho prírodných vlákien sa rozširuje, keď je mokré a ľahko zmenšené, čo vedie k nežiaducim štrukturálnym zmenám. Preto je pre tieto textil často uprednostňované suché čistenie, zvyčajne s použitím organických rozpúšťadiel.

V porovnaní s mokrým umývaním je miernejšie čistenie, pretože minimalizuje mechanické pôsobenie, ktoré by mohlo poškodiť oblečenie. Na efektívne odstránenie nečistôt pri čistení suchého čistenia sa nečistoty rozdeľujú do troch hlavných typov:

① Olej rozpustné nečistoty: Zahŕňa to oleje a tuky, ktoré sa ľahko rozpúšťajú v rozpúšťadlách čistiaceho prostriedku.

② Vodné rozpustné nečistoty: Tento typ sa môže rozpustiť vo vode, ale nie v rozpúšťadlách čistiaceho prostriedku, ktoré obsahujú anorganické soli, škroby a proteíny, ktoré môžu kryštalizovať, keď sa voda odparí.

③ Nečistoty, ktoré nie sú rozpustné olejom ani vo vode: Zahŕňa látky ako uhlíkové a kovové kremičitany, ktoré sa nerozpúšťajú v žiadnom médiu.

Každý typ nečistôt vyžaduje rôzne stratégie na efektívne odstránenie počas suchého čistenia. Olej rozpustné nečistoty sa metodologicky odstraňujú pomocou organických rozpúšťadiel kvôli ich vynikajúcej rozpustnosti v nepolárnych rozpúšťadlách. V prípade škvŕn rozpustných vo vode musí byť v suchom čistiacich činidlách prítomná primeraná voda, pretože voda je rozhodujúca pre efektívne odstraňovanie nečistôt. Bohužiaľ, pretože voda má minimálnu rozpustnosť v suchých čistiacich látkach, povrchovo aktívne látky sa často pridávajú, aby sa pomohla integrovať vodu.

Povrchovo aktívne látky zvyšujú kapacitu čistiaceho prostriedku na vodu a pomáhajú pri zabezpečovaní solubilizácie vo vode rozpustných nečistôt v miceloch. Navyše povrchovo aktívne látky môžu po premytí inhibovať nečistoty v tvorbe nových usadenín, čím sa zvýši účinnosť čistenia. Mierne pridanie vody je nevyhnutné na odstránenie týchto nečistôt, ale nadmerné množstvo môže viesť k skresleniu tkaniny, čo si vyžaduje vyvážený obsah vody v roztokoch suchého čistenia.

(5) Faktory ovplyvňujúce akciu pre umývanie

Adsorpcia povrchovo aktívnych látok na rozhraniach a výsledné zníženie medzifázového napätia sú rozhodujúce pre odstránenie kvapalných alebo tuhých nečistôt. Premytie je však vo svojej podstate komplexné, ovplyvňované mnohými faktormi v podobných typoch detergentu. Medzi tieto faktory patrí koncentrácia detergentu, teplota, vlastnosti nečistôt, typy vlákien a štruktúra látky.

① Koncentrácia povrchovo aktívnych látok: Miciel tvorené povrchovo aktívnymi látkami zohrávajú pri umývaní kľúčovú úlohu. Účinnosť premytia sa dramaticky zvyšuje, keď koncentrácia prekročí kritickú koncentráciu micely (CMC), preto by sa detergenty mali používať pri koncentráciách vyšších ako CMC na účinné premytie. Koncentrácie detergentu nad CMC však poskytujú zníženie výnosov, vďaka čomu je nadmerná koncentrácia zbytočná.

② Vplyv teploty: teplota má hlboký vplyv na účinnosť čistenia. Všeobecne platí, že vyššie teploty uľahčujú odstránenie nečistôt; Nadmerné teplo však môže mať nepriaznivé účinky. Zvyšovanie teploty má tendenciu pomáhať disperzii nečistôt a môže tiež spôsobiť ľahšie emulgovanie mastnej nečistoty. Napriek tomu v pevne tkaných tkaninách môže zvýšená teplota, ktorá spôsobuje, že vlákna napučiava, neúmyselne znížiť účinnosť odstránenia.

Kolísanie teploty tiež ovplyvňuje rozpustnosť povrchovo aktívnej látky, počty CMC a micely, čo ovplyvňuje účinnosť čistenia. Pri mnohých povrchovo aktívnych látkach s dlhým reťazcom znižujú nižšie teploty rozpustnosť, niekedy pod vlastným CMC; Preto môže byť potrebné vhodné otepľovanie pre optimálnu funkciu. Vplyv teploty na CMC a micely sa líšia pre iónové versus neiónové povrchovo aktívne látky: zvýšenie teploty zvyčajne zvyšuje CMC iónových povrchovo aktívnych látok, čo si vyžaduje úpravy koncentrácie.

③ Pena: Existuje bežná mylná predstava spájajúca schopnosť peny s účinnosťou na umývanie - viac peny sa nerovná vynikajúcemu umývaniu. Empirické dôkazy naznačujú, že čistiace prostriedky s nízkym hnutím môžu byť rovnako účinné. Pena však môže pomôcť odstraňovaniu nečistôt v určitých aplikáciách, napríklad pri umývaní riadu, kde pena pomáha vytlačiť mastnotu alebo čistenie kobercov, kde zdvíha nečistoty. Prítomnosť peny navyše môže naznačovať, či detergenty fungujú; Prebytok tuku môže inhibovať tvorbu peny, zatiaľ čo znižovanie peny znamená zníženú koncentráciu detergentu.

④ Vlastnosti typu vlákien a textilných vlastností: Okrem chemickej štruktúry vzhľad a organizácia vlákien ovplyvňujú ťažkosti s priľnavosťou a odstraňovaním nečistôt. Vlákna s drsnými alebo plochými štruktúrami, ako je vlna alebo bavlna, majú tendenciu zachytávať nečistoty ľahšie ako hladké vlákna. Prísne tkané tkaniny môžu spočiatku odolávať hromadeniu nečistôt, ale môžu brániť účinnému premývaniu v dôsledku obmedzeného prístupu k zachyteným nečistotám.

⑤ Tvrdosť vody: Koncentrácie Ca²⁺, mg²⁺ a ďalších kovových iónov významne ovplyvňujú výsledky premytia, najmä na aniónové povrchovo aktívne látky, ktoré môžu tvoriť nerozpustné solí, ktoré znižujú účinnosť čistenia. V tvrdej vode aj pri primeranej koncentrácii povrchovo aktívnej látky klesá účinnosť čistenia v porovnaní s destilovanou vodou. Pre optimálny výkon povrchovo aktívnej látky sa musí koncentrácia Ca²⁺ minimalizovať pod 1 x 10⁻⁶ mol/l (Caco₃ pod 0,1 mg/l), čo si často vyžaduje zahrnutie činidiel na zmäkčenie vody do detergentných formulácií.