机械作用可以帮助洗涤液渗透,从而减弱表面与污垢之间的结合力,便污垢易于脱离。污垢质点越大,在洗涤过程中承受水溶液的冲击越大。机械作用越强,越可以加速对固体污垢的去除、液体污垢的卷缩和乳化。但是,机械力作用提高了去污效果并降低了聚沉,却促进了污垢的再沉积。太强或太弱的机械力都导致再沉积,适量的机械力有助于污垢的分散。另外,机械能太大,也可能严重损伤织物。
二、温度
温度是影响洗涤的另一个重要因素。一般来说,温度提高有利于去污效率,增加固定时间内洗涤的污垢去除量。因为较好温度提高了水、溶剂、洗涤剂的溶解度,同时促进了表面活性剂与污垢的相互作用,从而加速了去污过程;另外,一些底物如天然纤维在高温溶液中膨胀,使纤维与污垢的结合作用减弱,也有利于污垢的去除。但是,过高的温度也不利于洗涤,如洗涤温度远高于洗涤剂的浊点或者高温抑制了酶的活力时,去污效率反而下降。
如果织物在较高的洗涤温度下趋于软化,如热塑性纤维或棉纤维上的丙烯酸树脂,则洗涤温度在超过玻璃化温度时,纤维表面能与油污混合,并促进污垢吸入,降低去污能力。不同纤维织物的允许洗涤温度是不同的,表2- 是各种织物的允许洗涤温度。
表2- 织物洗涤温度[俞]
纤 维 | 白 色 | 有 色 | ||
温度,℃ | 洗涤浴* | 温度,℃ | 洗涤浴* | |
天然纤维 | ||||
棉花 | 95 | 少 | 40~60或95** | 少 |
麻 | 95 | 少 | 40,60或95** | 少 |
羊毛 | 冷~30 | 多 | 冷~30 | 多 |
丝 | 冷~30 | 多 | 冷~30 | 多 |
纤维素人造纤维 | ||||
人造丝 | 60 | 多 | 60或40 | 多 |
醋酸纤维 | 40 | 多 | 40 | 多 |
合成纤维 | ||||
聚酯 | 30~60 | 多 | 30或40 | 多 |
聚丙烯腈 | 冷~30 | 多 | 冷~30 | 多 |
聚酰胺 | 60 | 多 | 30或40 | 多 |
聚氯乙烯 | 30 | 多 | 30 | 多 |
**不褪色织物。
研究发现,开始的去污速率随温度的提高而增大,在给定的洗涤时间,往往有最大值。如,用K12去除聚酯上的十八醇(mP=58.5℃),其去除率在10min内达一恒定值,其温度的去除率顺序为40℃>60℃>80℃>20℃,这是由于从纤维表面的去污与污垢向纤维内部扩散(洗涤剂难以去除)的竞争。这也说明并非温度越高,洗涤效果越好,特别是合成纤维。
三、时间
时间因素在家庭洗涤时问题不大,但在工业与公共设施清洁中,时间因素却很重要。一般来说,时间越长,洗涤效果越佳。不过洗涤达到平衡时,洗涤效果则为一恒定值。因为时间过长,再沉积开始加重。
工业与家用洗衣都持续15分右。因此,去污和再沉积的动力学问题就非常重要。搅拌的方式、程度和持续时间、温度以及污垢织物和表面活性剂的类型都影响洗涤结果。污垢再沉积是洗涤的反过程,在洗涤开始时,再沉积可以忽略;而去污接近完成时,再沉积就变得重要,并使洗涤过程的去污速率明显降低,最后达到去污-再沉积的平衡。其平衡取决于染污程度、浴比及洗涤的时间。
从以上的分析可看出,机械力、温度、时间并非独立的三个因素,三者往往有很好的关联。在实际洗涤中,应参照所用的洗涤剂、底物、污垢,采用合适的机械力、温度及时间,才能取得最高的去污效率和最好的经济效益。
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