摘要:本文从表面活性剂润湿、渗透性能分析其对油污的乳化和去除能力,以Suractent210S非离子表面活性剂为例,其润湿渗透性强,乳化、除油去污效果均优越。因此,从某种程度上说,润湿渗透性强的表面活性剂有助于油污的乳化和去除,应用于织物及硬表面清洁剂中更有助于洗涤剂的清洗。
关键词:润湿渗透;乳化除油去污;表面活性剂;Suractent210S;Suractent228S
1.引言
洗涤剂的清洗过程实际是由于表面活性剂能够吸附在界面上,从而降低表面张力并在水溶液中形成胶团,这两个基本性质所产生的润湿、渗透、乳化、分散等各种作用的综合效果。在洗涤过程中,首先发生的是洗涤剂对被洗涤物表面的润湿,使污垢在被洗物表面的黏附力变弱,从而比较容易从表面除去。大多数优良的洗涤剂均具有较强的降低溶液的表面张力的能力,因而润湿性好,有助于油污的乳化和去除,有利于洗涤[1]。而平时所说的渗透也就是润湿作用,只有起润湿作用的表面活性剂才能进一步发挥其渗透性能。本文就从表面活性剂的润湿渗透性分析对其乳化、除油、去污等性能的影响。
2.表面活性剂的润湿渗透性原理
表面活性剂能够降低液/气界面张力是能增强溶液润湿性的主要机理。在以接触角表示润湿性时,习惯上将θ=90°作为润湿与否的标准。θ>90°称为不润湿,θ<90°称为润湿,θ越小,润湿性能越好[2]。图1中,θ为液-固之间的接触角,γSG为固体的表面张力,γLG为液体的表面张力,γLS为液-固之间的界面张力。
图 1 液体在固体表面的接触角
图 2 表面活性剂在固体表面润湿的示意图
3.实验部分
3.1试剂与仪器
实验试剂:见表1
主要仪器:磁力搅拌器;棉织布;量筒;具塞量筒等
表 1 实验原料简介
原料名称 | 外观形状 | 有效物含量/% | 原料来源 |
NP-10 | 无色透明液体 | 99 | 市场采购 |
AEO-9 | 无色至微黄色液体 | 99 | 市场采购 |
异构醇醚 | 无色透明液体 | 99 | 市场采购 |
SF低泡渗透剂 | 浅黄色至淡黄色油状物 | 99 | 邦普化学 |
Suractent210S | 无色透明液体 | 99 | 邦普化学 |
Suractent216S | 无色透明液体 | 99 | 邦普化学 |
Suractent228S | 无色至微黄色透明液体 | 99 | 邦普化学 |
3.2 润湿性能测试
以非离子表面活性剂Suractent210S和NP-10作实验样品,在固体表面(瓷砖上覆盖一层工业油泥)分别滴加5滴同活性的水溶液,观察其接触角的大小。
图 3 不同表面活性剂润湿性对比图
由图3明显看出,Suractent210S的接触角明显小于NP-10的接触角,Suractent210S的润湿性优于NP-10。
3.3 渗透性能测试
帆布沉降法:分别配制0.1%活性的Suractent210S、NP-10、异构醇醚、SF低泡渗透剂的水溶液,将一定尺寸的布块平放在含表面活性剂的被测溶液表面,记录从布块放上去至布块沉入溶液底部的时间,时间越短,说明渗透性越强,实验结果如图4所示。
图 4 不同表面活性剂的渗透性对比
Suractent210S相比于其他表面活性剂,其渗透时间短,渗透性优越,基本与SF低泡渗透剂的渗透性能相当,可快速渗透至织物内部。
以上试验得知,Suractent210S非离子表面活性剂的润湿、渗透性能突出,明显优于NP-10。因此,以Suractent210S为实验对象,测试其与其他非离子表面活性剂的乳化除油能力。
3.4 Suractent210S性能测试
3.4.1乳化性能测试
在100 mL具塞量筒中加入20 mL 0. 1%的表面活性剂溶液和20 mL液体石蜡油,盖上塞子,上下猛烈振动各20次后静置,记录从静置开始到水相分出5 mL的时间,时间越长,乳化性能越强。
图 5 不同表面活性剂的乳化性能对比
由图5可知,Suractent210S的乳化性均强于其他表面活性剂,特别是强于NP-10。
3.4.2除油去污性能测试
分别测试Suractent210S等表面活性剂对织物及硬表面的除油去污效果,实验结果如图6、图7所示。
图 6 不同表面活性剂对织物表面的去污效果
图 7 Suractent210S对硬表面的除油效果对比
不论是对织物表面的除油去污,还是对硬表面的除油能力,Suractent210S对污渍的整体除油、去污效果均较好,尤其是对油脂的去除力特别强,比Suractent228S还要优越。
4.结果与讨论
从润湿、渗透性能来说,非离子表面活性剂Suractent210S优于Suractent228S、Suractent216S、NP-10、AEO-9、异构醇醚等表面活性剂,并且由于其润湿渗透性强这一优点,决定了其乳化、除油、去污力均强的特点。因此,从某种程度上来说,润湿渗透性强的表面活性剂有助于油污的乳化和去除,应用于织物及硬表面清洁剂中更有助于洗涤剂的清洗。
参考文献:
[1]李奠础, 吕亮. 表面活性剂性能及应用[M].科学出版社. 2008
[2]周栋梁, 朱谱新. 精练剂的润湿渗透性和复配[J]. 纺织科技进展. 2006,(4):15-18
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