內蒙古洗滌助劑的表面活性劑的洗滌作用是表面活性劑具有最大實際用途的基本特性。它涉及到干家萬戶的日常生活。并且在各行各業和各種工業生產中也得到越來越多地應用。
助洗劑
一、螯合劑
磷酸鹽類
作為洗滌助劑使用的磷酸鈉鹽中常用者為三聚磷酸鈉Na5P3O10(STPP),焦磷酸鈉,Na6P4O13;也有時用玻璃狀的多聚偏酸磷鈉,(NaPO3)n 三聚磷酸鈉俗稱五鈉,是重垢洗滌劑中最常用的助劑。三聚磷酸鈉( STPP )是洗滌過程中控制水硬度的一種非常有效的助劑,其特點是具有與引起水硬度的多價金屬離子螯合,形成水溶性絡合物的能力。以避免這些金屬離子與具有陰離子特性的離子表面活性劑作用生成不溶物污垢,沉積于洗滌物表面;在水溶液中,lmol的STPP可與lmol的鈣離子形成絡合物Na3Ca(P3O10),而這種具有陰離子特性的絡合物的鈣皂,又有協助活性成分的去污作用。三聚磷酸鈉還具有把吸附于纖維、污垢上的鈣溶出,并將其整合的作用。
磷酸鈉鹽容易吸附于質點及洗滌物表面,大大增加其表面荷電從而有利于質點懸浮,防止了質點發生再沉積,故對于洗滌有利。 依據我國平均水硬度的具體情況,若以LAS為活性物、以STPP為主要助劑的合成洗衣粉中,表面活性劑中加入40%一50%的STPP時去污效率最高,成本最合理。
磷酸鹽是高效的洗滌助劑,既有螯合作用,又有去污作用,至今尚無可與之媲美的助劑。80年代以來,一些發達國家的江河湖泊出現富營養化,給環境造成污染。經測定與磷含量有關。雖然此問題到目前還有爭議,但是,許多國家已相繼頒布限磷法律。隨后一些國家進行了三聚磷酸鈉代用品的研究。代磷品大約有以下幾種類型。
(1)合成沸石(4A型分子篩)。
(2)乙二胺四乙酸(EDTA)鈉鹽 EDTA螯合鈣離子能力是目前軟水劑中最強的一種。缺點是不能為洗滌劑提供堿性,使脂肪類污垢皂化。而且價格昂貴,但它仍然是此類螯合劑中在洗滌劑中使用得最多的一種。
(3) 檸檬酸鈉:能起到絡合洗滌液中的鈣、鎂離子作用,增加去污作力。檸檬酸鈉還有無毒且易生物降解之優點。
(4)聚合物螯合劑(chelatingagent) 聚羧酸類:作為磷酸鹽的替代品絡合高價金屬離子在洗滌劑領域中用得最多的是丙烯酸均聚物和丙烯酸—馬來酸共聚物,由于聚合物鏈節中含有大量的羧基負離子,是一種很有發展前途的整合劑。
二、抗再沉積劑(anti-redeposition agents)
防止污垢再沉積到洗滌后物品上的功能的助洗劑為抗再沉積劑。抗再沉積劑分子特點:帶有較多的負電荷;且能夠吸附在污垢粒子及織物的表面上。從而提高污垢在洗滌液中的分散性和懸浮穩定性。抗再沉積劑一般為聚合物。如羧甲基纖維素鈉(CMC)、羥丙基甲基纖維素鈉(HPMC)、羥丁基甲基纖維素HBMC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、還有聚丙烯酸(PAA)與丙烯酸/馬來酸酐共聚物(PAA/MA)。
固體表面的親水親油性對聚合物抗再沉積效果起著決定性作用。例如,羧甲基纖維素鈉鹽抗再沉積劑對于親水性棉纖維的作用是非常有效的。而對疏水性強的聚酯纖維幾乎沒有作用。而纖維素醚(如甲基羥丙基纖維素)就不僅對親水性的纖維有效,而對于疏水性的纖維(如聚酪纖維)更有效。
聚合物抗再沉積劑主要有以下幾種類型
(1)羧甲基纖維素鈉及其他改性纖維素:
羧甲基纖維素鈉鹽是一種很好的抗再沉積劑, 一般通過一氯乙酸鈉與堿纖維素反應制備。用于洗滌劑中的羧甲基纖維素鈉鹽的粘度和抗再沉積性與纖維素的聚合度和取代度有關,通常要求纖維分子的聚合度為200—500,取代度為.6∽0.7為宜。聚合度太高溶解速度太慢,取代度太低水溶性差會影響在固體和污垢表面的吸附量,取代度太高,羧甲基纖維素鈉的水溶性太好也會影響羧甲基纖維素負離子的吸附量。原因是羧甲基纖維素負離子是通過纖維素鏈節中的羥基與棉纖維中的羥基形成氫鍵吸附于其上,當取代度太高纖維素單元鏈節上的羥基數減少引起吸附基團數下降不利于吸附。另外取代度高意味著纖維分子中單元鏈節中-COONa基增多,在水中溶解后變為帶負電荷的-COO- 負離子,使聚合物的負電荷增加。
在洗滌液中,固體表面及污垢一般帶負電荷再加上若用陰離子表面活性劑會使其帶有更多的負電荷,這樣就會造成羧甲基纖維素負離子在固體及油污表面吸附時產生很高的電斥力而不易被吸附。若取代度適中,在CMC的吸附過程中若與固體或油污間的范德華力(包括氫鍵)能克服電斥力就可被吸附于固體和污垢表面上,表現出抗再沉積作用。對于聚合度和取代度適中的羧甲基纖維素鈉鹽在水中的溶解速度比較快,加之水溶液粘度又不大,羧甲基纖維素負離子容易吸附于固體質點表面上,并使表面電荷密度大為增加,從而增加了質點的分散穩定性,防止其再沉積于洗滌物的表面。
羧甲基纖維素鈉的這種吸附性能,也會在洗滌物表面上表現出來。所以,除了良好的防止再沉積作用外,羧甲基纖維素鈉也有去除污垢的作用。用含有羧甲基纖維素鈉的洗滌劑洗出來的白布,往往有更高的白度。羧甲基纖維素鈉用于棉織物具有優良的助洗作用,顯示出很強的抗再沉積作用。但對化纖及絲毛織物弱得多。對于合成纖維及混紡織物效果也不好。主要原因在于化纖織物表面的疏水性強而羧甲基纖維素鈉親水性太強,與化維織物間的范德華力較弱而不易被吸附造成的。
(2)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)
(3)丙烯酸聚合物和丙烯酸—馬來酸酐共聚物
三、pH調節劑
(1)硅酸鈉
在洗滌劑中,硅酸鈉起著很重要的作用。在洗滌過程中,硅酸鈉可提供堿性,有良好的緩沖作用,可維持洗滌液的pH值持續在9.5或高一些直到硅酸鹽耗盡,這一點非常重要,因為污垢幾乎都是酸性的,pH值降低會使洗滌能力下降。硅酸鈉還能使洗滌液中的鈣、鎂離子生成不溶性硅酸鹽而沉淀使水軟化,而生成的沉淀易于用水漂除,還可使脫除的污垢懸浮在洗滌液中,不致沉積在衣物上。

(2)碳酸鈉
碳酸鈉的主要用途是與硅酸鈉配合,作無磷洗滌劑的主要助劑。還可作硬表面的堿性清洗劑。

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