• 洗衣粉的配方和筑制本事是什么?

    洗衣粉

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    洗衣粉的配方和筑制本事是什么?

      把本身没有明显洗涤能力但是添加在洗涤剂配方中却可以使表面活性剂的洗涤去污能力得到提高的物质叫洗涤助剂或助洗剂。在洗涤剂配方中加入的这种洗涤助剂有无机物,如三聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠等,有机物有氮川三乙酸盐、柠檬酸钠、聚丙烯酸等,因此可以把助洗剂分为无机物和有机物两类。它们与表面活性剂分子之间发生复杂的相互作用,结果使洗涤效果比单独使用表面活性剂时好,把这种作用也称为协同作用。但应注意如果洗涤助剂选择、处理不当,反而会对洗涤效果产生不良影响,把这时的作用称为对抗效应配制时应注意避免。

      (1)整合金属离子的作用 洗涤剂中含有各种金属离子,其中以镁、钙等硬水离子对表面活性剂的洗涤作用危害最大,它使肥皂成为钙皂而失去去污力,并形成难以去除的钙垢使烷基苯磺酸钠的溶解性降低,使多种表面活性剂在硬水中的去污力都明显下降。为了软化硬水,抑制钙、镁离子对表面活性剂洗涤作用的不良影响,为把污垢成分中含有的金属离子如铝、铁等离子结合成不易解离的水溶性络盐,在洗涤剂配方中要加入有螯合作用的助洗剂,如三聚磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠都是螯合剂。螯合剂的作用在于既可以减少水的硬度,又可以把原来带负电的物质如纤维和带负电的污垢粒子间起桥梁作用的金属阳离子螯合形成可溶性的稳定络盐以破坏被洗物质上污垢之间静电结合,从而使污垢易于解离;分散而被去除 (有关整合剂的概念将在化学清洗中介绍)。

      (2)碱性介质作用 表面活性对洗涤剂中常加入一些显碱性的物质作洗涤助剂,保持洗涤液的pH值在碱性范围,可以提高表面活性剂对污垢特别是油性污垢的洗净能力i多种表面埔活性剂的去污能力都受pH值的影响,而在碱性介质中去污能力较强。另一方面天然油脂污垢噌中含有30%左右的游离脂肪酸,在洗涤剂中加入一定量碱,可以与脂肪酸反应生成肥皂,有利于把油脂乳化、分散达到去污目的,因此在工业清洗的金属材料脱脂清洗时常需加入显碱性的洗涤助剂发挥碱性介质的作用。以这种目的加入的洗涤助剂有碳酸钠、三聚磷酸钠和硅遏酸钠等。碳酸钠的碱性作用较强,缺点是有时它会与水中钙离子生成碳酸钙沉淀。而各种磷;B酸盐和硅酸盐它们耐硬水性能好在水中还能形成活性胶体因此使用效果较好。

      (3)活性胶体的吸附分散作用 把物质分散在水中形成由几十到几百个分子聚集形成的分子聚集体(其颗粒大小在100—1nm之间)叫胶体。胶体粒子分散在水中得到的体系叫溶胶。由于胶体粒子非常小,总表面积非常大,而且表面常带有净电荷,因此胶体粒子表面有很强,I的吸附作用,可吸附污垢粒芋使它们稳定地分散在水中。由于从清洗物体表面上分散解离下来的污垢能被牢牢地吸附在这些胶体粒子表面,从而防止污垢再沉积到已被洗净的表面起到防止再污染的作用。无机盐中的硅酸盐和聚合磷酸盐在水中都可形成胶体,水溶性高分子化合物如羧甲基纤维素在水中也有形成胶体的倾向。因此加入这些洗涤助剂可以发挥活性胶体,吸附作用提高表面活性剂的去污能力。

      (4)增强表面活性剂的表面活性作用 氯化钠和硫酸钠等中性电解质盐类本身并没有洗涤能力,但它们加入表面活性剂水溶液中会促进表面活性剂临界胶束浓度的降低,促进胶柬形成、表面活性的提高,有使表面活性剂水溶液的表面张力降低,使表面活性剂在污垢和清洗物体表面的吸附能力增强,从而使表面活性剂的洗涤能力提高。

      (5)防止污垢再沉积的作用 曾述及硅酸钠、三聚磷酸钠和羧甲基纤维素在水中形成活.性胶体可以吸附污垢并防止污垢再沉积,另外由于这些活性胶体带有负电荷,当它们分别吸附在物体表面和污垢上时,加大了物体表面和污垢之间的静电斥力,这些作用都起到防止污垢再沉积到洗净物体表面的作用。

      洗涤助剂有以上一种或几种作用,其中尤以三聚磷酸钠的作用最大,性能最好是最常用的一种洗涤助剂。凡是含有三聚磷酸钠等磷酸盐的洗涤剂都叫有磷洗涤剂。

      (1)三聚磷酸钠的优点 把能与金属离子形成环状配合物的物质称为螯合剂。三聚磷酸钠是一种很好的无机螯合剂。常用的聚磷酸盐无机螯合剂有焦磷酸钠(Na4P207),三聚磷酸钠(Na5P3010)、四聚磷酸钠(Na6P4013)和六偏磷酸钠(NaPO3)6。但螯合性能最好的是三聚磷酸钠。在发生螯合反应时,一个三聚磷酸钠分子与一个钙离子形成三个配位键组成的两个六元环。形成的螯合物溶解于水并在水中很稳定,解离度很小,因此使水中硬度大为降低起到软化水的作用。由于烷基苯磺酸钠的去污力随水质硬度增加而迅速下降,加入三聚磷酸钠可防止这种不利影响。

      三聚磷酸钠在水中形成带负电的胶体极易吸附在带电荷的金属氧化物等污垢和织物表面上增加了污垢与物体表面的排斥力,有利于污垢在水中的分散并防止污垢的再沉积。

      另外三聚磷酸钠水解显碱性也发挥碱性介质的作用,由此可知三聚磷酸钠是一种性能优展的无机螯合剂并且能发挥洗涤助剂的多种作用,而且其原料易得价格便宜,因此是洗涤剂配方中常用的洗涤助剂,在衣用洗涤剂中三聚磷酸钠的含量一般在20%一50%左右。

      (2)三聚磷酸钠的缺点 由于工业的发展,排入天然水域的含磷物质和有害物质越来越多随着化肥、人畜粪便、水土流失以及含磷洗衣粉等形式流人水中的磷有促使水中藻类生长的作用,藻类的大量生长消耗了水中的氧,使鱼类、浮游动物由于缺氧而死亡,它们的死亡尸体腐烂又会造成水质污染。因此国外有关环境保护部门提出禁用含磷洗衣粉的呼声。但是目前尚未找到能完全替代三聚磷酸钠的理想洗涤助剂。

      不含三聚磷酸钠的洗衣粉叫无磷洗衣粉,对新型无磷洗衣粉中使用的洗涤助剂的要求是:能螯合水溶液中的钙、镁离子,能与表面活性剂发挥协同作用,对纤维和清洗物体不造成损伤,没有腐蚀性,而且具有生物降解性好,不使水质富营养化,对人、动物及水生植物均无毒等优点。价格也应与三聚磷酸钠相差不多。目前人们正在努力寻找三聚磷酸钠的理想代替品。目前使用的有以下几种。

      (1)4A沸石 这是一种不溶于水的正立方晶型的铝硅酸盐白色晶体,组成为[Na4(Al4Si4032)7.5H2O]。沸石有天然沸石和合成沸石两种。用作洗涤助剂的是合成沸石,它具有吸附量大、吸附速度快及细孔均匀规则等优点。由于它含有对阳离子有选择性吸附交换作用的,在4A拂石分子筛结晶铝硅酸盐孔穴中,可相对自由移动的钠离子,可与Ca2+、Mg2+及其他金属离子进行交换,所以能起到软化硬水的作用,并使水显碱性。沸石还有吸附污垢粒子,促进污垢聚集起到增强洗涤剂去污效果的作用。

      4A沸石在洗涤剂中具有较好的助洗性能与配伍性,对人体无毒,使用安全不会危害环境,不溶于水因此易于漂洗去除,是磷酸盐的合适代用晶,也是国外无磷洗涤剂中较多使用的助洗剂。缺点是不溶于水,价格较高。

      (2)氮川三醋酸盐 是一种对Ca2+、Mg2+离子有很强螯合能力的螯合剂,也是三聚磷酣酗钠的一种很好的代用品。由于结构中含有氮元素,也会对水质产生“富营养化”问题。研究表明,它与汞、镉等重金属生成的螯合物可通过胎盘障壁造成鼠粪生育缺陷从而怀疑它对入醚体有害,因此许多西方国家已限制它的使用,目前只有加拿大等国仍用它代替三聚磷酸钠。

      (3)柠檬酸钠 是无磷洗涤剂中使用的洗涤助剂。它也有螯合作用,在低温和碱性条下,对Ca2+、Mg2+离子及其他金属离子有较好的整合能力,结构中不含氮磷等元素不存在使水质营养化的问题,而且生物降解性好。缺点是温度稍高于60℃,螯合能力变得很差、价拇熙偏高。

      (4)聚羧酸盐 是一类对生物无害易于生物降解的高聚物整合剂。存在多种结构如聚丙酪烯酸,丙烯酸—烯丙醇共聚物,聚d—羟基丙烯酸及丙烯酸—马来酸共聚物等。在无磷洗涤剂中,聚羧酸盐常与4A沸石配合使用使洗涤助剂效果达到三聚磷酸钠水平。

      与重金属离子起赘合作用的有机整合剂还有多种,如氨基羧酸类,羟氨基羧酸类和羟基、羧酸类。

      (5)硅酸钠它有极佳的碱性缓冲作用。由于硅酸钠在水中形成活性胶体有吸附作用,因此可使污垢悬浮于溶液中,它还能吸附于衣物及固体表面形成一层保护膜,防阻止物体被腐蚀或防止污垢在衣物上再沉积。

      硅酸钠有良好的润湿和乳化性能,对玻璃和瓷釉表面的润湿作用尤佳,所以特别适宜做硬表面清洗剂的助洗剂,也是金属清洗剂中的腐蚀抑制剂。

      (6)碳酸钠也是起碱性缓冲作用的助洗剂,但缺乏螯合力和分散力。由于酸碱性较强,用量过多会对皮肤眼睛产生刺激。

      (8)硫酸钠,有提高表面活性剂活性的作用。由于价格便宜,也是常用的洗衣粉中的填料、防结块剂。

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    2019-10-05 06:56