1 表面活性劑起主要洗滌作用 2 磷酸鹽及4A沸石的軟化硬水作用 3 堿性助劑的作用 4 酶制劑的作用 5 小功能性助劑的作用
洗衣粉的主要作用是清潔被各種污垢污染的織物。
就洗滌織物的過(guò)程來(lái)講,可以用下面的關(guān)系式來(lái)描述:織物·污垢 + 洗滌劑=織物 + 污垢·洗滌劑,一種優(yōu)良的洗滌劑一是降低污垢與織物表面的結(jié)合力,具有使污垢脫離織物的能力,二是防止污垢再沉積到織物上,洗滌過(guò)程中介質(zhì)水起很重要的作用。洗衣粉如何實(shí)現(xiàn)滿意的清潔效果呢?
1 表面活性劑起主要洗滌作用
表面活性劑由親水基和親油基組成,雙親分子結(jié)構(gòu)使它具有特殊的性質(zhì),表面活性劑容易從溶液內(nèi)部遷移到溶液表面或油-水界面,改變界面的性質(zhì),使界面張力降低,表面活性劑水溶液界面張力低于一般纖維的臨界表面張力,因此,當(dāng)織物浸泡在洗滌劑溶液時(shí),很快地被潤(rùn)濕,如果織物表面已黏附污垢,即使完全被污垢覆蓋,其臨界潤(rùn)濕表面張力小于30達(dá)因/厘米,也容易被溶液潤(rùn)濕,并滲透到織物纖維內(nèi)部,鋪展在織物表面的油性液體污垢,在潤(rùn)濕以后,表面活性劑分子將油膜包住,產(chǎn)生乳化作用,油膜逐漸卷曲成油株,在機(jī)械力的作用下,污垢脫離織物;附著在織物上的固體污垢,表面活性劑在污垢及織物表面吸附 ,降低了固體污垢和織物的黏附強(qiáng)度,從而使污垢容易洗去,正是由于表面活性劑能降低界面張力,使洗滌液產(chǎn)生潤(rùn)濕、滲透、乳化、吸附、起泡等現(xiàn)象,從而達(dá)到洗凈織物的目的,就我國(guó)市場(chǎng)銷售的洗衣粉,一般表面活性劑的含量大于15%,高檔洗衣粉的活性物的含量高達(dá)20%以上。
2 磷酸鹽及4A沸石的軟化硬水作用
就我國(guó)目前的洗滌衣物用水現(xiàn)狀,一是農(nóng)村的河水,二是城市的生活用水(城市飲用水和洗滌用水目前還沒(méi)有分開供給),本文以城市生活用水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析:
從生活用水的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,水中有一定量的硬度離子如:Ca+2、Mg +2 、Fe+3,用硬水洗滌衣物,硬金屬離子與表面活性劑形成不溶性的鹽,如烷基苯磺酸鈣,脂肪酸鈣等,這不僅增加了洗滌劑的耗量,而且洗后織物具有令人不愉快的灰暗色,三聚磷酸鈉是洗滌劑配方中最有效的硬水軟化劑,三聚磷酸鈉與水中的鈣、鎂、鐵等金屬離子生成可溶性的環(huán)狀絡(luò)合物并保持惰性,使水軟化.反應(yīng)方程式如下:
Na[Na4(P3O10)] + Ca+2 = Na[Na2Ca(P3O10)] +2Na+1
按上述反應(yīng)理論方程式計(jì)算,100克三聚磷酸鈉所螯合Ca +2離子量為10.87克,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明室溫時(shí),100克三聚磷酸鈉螯合Ca +2離子為13.4克。三聚磷酸鈉又被稱為無(wú)機(jī)表面活性劑,它的軟化水作用改變了表面活性劑在硬水中去污效果差的不足,降低了洗衣粉的臨界膠束濃度,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,三聚磷酸鈉對(duì)烷基苯磺酸鈉有很好的協(xié)同效應(yīng),在一定濃度的水溶液中,當(dāng)溶液為純表面活性劑組成時(shí),洗滌織物的反射比為150;當(dāng)溶液為純?nèi)哿姿徕c時(shí),洗滌織物的反射比為180,當(dāng)兩者按一定比例共同組成溶液時(shí),反射比可達(dá)280以上,這里反射比指潔白度的含義,與國(guó)標(biāo)的去污值成正比。
除此之外,三聚磷酸鈉具有堿性,緩沖溶液的PH值,對(duì)油性污垢的乳化作用,對(duì)無(wú)機(jī)固體離子的膠溶作用,正是由于三聚磷酸鈉的優(yōu)良性能,三聚磷酸鈉在洗滌劑配方中的成功應(yīng)用,帶來(lái)洗滌行業(yè)的革命,推動(dòng)表面活性劑工業(yè)的發(fā)展。
但是近幾年,由于水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化,部分省市頒布洗衣粉禁用磷酸鹽,目前國(guó)際國(guó)內(nèi)用得最為廣泛的代磷助劑是4A沸石,研究表明:4A沸石的最佳粒度是在4-6um,粒度較小,使交換性能受相反的影響,較大粒度使陽(yáng)離子反應(yīng)螯合速度慢,同時(shí),在洗滌衣物時(shí)會(huì)吸附在衣物上。P&G公司的實(shí)驗(yàn)證明,由2:1( Ca+2:Mg +2)的120mg/kg硬水中,4A沸石在第一分鐘中內(nèi)能除去98%的鈣,但對(duì)鎂在10分鐘內(nèi)只能祛除一半,4A沸石不能完全取代三聚磷酸鈉的性能,它能完成三聚磷酸鈉的軟水作用,同時(shí)只對(duì)鈣離子有效。現(xiàn)在4A沸石對(duì)三聚磷酸鈉公認(rèn)的取代比1:0.77,無(wú)磷洗衣粉要達(dá)到好的洗滌效果,要選用高效的抗沉淀劑,優(yōu)化表面活性劑的復(fù)配效果。
3 堿性助劑的作用
洗滌劑配方中加入一定的堿劑,例如:純堿、泡化堿,4A沸石及五鈉也具有一定的堿性,其作用是維持洗滌溶液有一定的PH值,穩(wěn)定的PH值可使洗滌劑不會(huì)因遇到酸性污垢而失去活性,因?yàn)橥榛交撬徕c只有在堿性的條件下才有效。同時(shí)純堿對(duì)脂肪污垢(例如油脂)發(fā)生皂化作用生成肥皂,祛除油性污垢,達(dá)到良好的清潔效果。
4 酶制劑的作用
酶是生物體內(nèi)活細(xì)胞產(chǎn)生的一種有催化作用的物質(zhì),能加快化學(xué)反應(yīng)的速率,并使反應(yīng)向一定的順序轉(zhuǎn)換,因此,酶是一種生物催化劑。在洗滌劑配方中加入蛋白酶,分解衣物上的蛋白污垢,淀粉酶分解食物殘跡,脂肪酶分解油脂污垢,纖維素酶修整織物表面,一種或多種酶制劑的應(yīng)用,使洗滌效果更顯著,我國(guó)市場(chǎng)上能洗99種污漬的洗衣粉,其宣稱也在于多種酶制劑的復(fù)合效果。酶制劑已作為洗滌劑的必要組分。尤其是近兩年,隨著我國(guó)洗滌劑產(chǎn)品質(zhì)量不斷地提升,加酶粉的比重越來(lái)越大,傳統(tǒng)的酶制劑正在被包裹酶所代替。全世界酶制劑工業(yè)中,洗滌劑酶占1/3。
5 小功能性助劑的作用
目前,市場(chǎng)上幾乎看不到不加香精的洗衣粉,清新的香氣掩蓋污垢帶給人們不愉快的氣味,使洗后衣物清新舒適;抗沉淀劑,增白劑、漂白劑、柔順劑小量功能性助劑也應(yīng)用于洗滌劑產(chǎn)品中,洗滌劑的市場(chǎng)在不斷的細(xì)化,滿足各種不同洗滌需求的產(chǎn)品不斷問(wèn)世,產(chǎn)品的功能訴求在不斷地更新?lián)Q代。從以上的分析中可知,市場(chǎng)上最普通的洗衣粉,其配方也是由十多種原料組成的,這些原料有著自身獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),正是不同物質(zhì)的相互協(xié)調(diào)作用,使洗滌劑的功能多樣化,具有很好的清潔功能。
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