1、洗滌的原理與作用洗滌的原理與作用衣服穿臟了需要洗滌去污，保持其清潔衛(wèi)生。以水作為媒介對織物進(jìn)行清潔的洗滌方式，我們稱為水洗。以這種 洗滌方式清潔衣服時，由于衣料的種類及結(jié)構(gòu)的不同，也會引起一些洗滌質(zhì)量問題。例如，天然纖維由于吸水后 易膨脹，干燥后會收縮，造成衣服的收縮或變形；羊毛制品受水的作用會造成其表面鱗片的粘合，出現(xiàn)縮水現(xiàn)象；此外水洗還會導(dǎo)致毛織物面料起球收縮、某些面料退色，以至羊毛、毛綢的手感、顏色、光澤等變差。如果以恰 當(dāng)?shù)母上捶绞饺ハ礈爝@些面料的服裝，就可以克服掉這些缺點。干洗是解決上述質(zhì)量問題的另一種方式，是以一定量的揮發(fā)性有機(jī)溶劑對織物進(jìn)行洗滌，達(dá)到去除污垢的目的。在實際的干洗過

2、程中，視其具體情況還要往干洗溶劑中加入添加劑和水，這對洗滌的最終效果相當(dāng)重要。在以水作為洗滌媒介的體系中，要洗除那些水溶水的污垢，如糖、鹽等污垢是容易的事情，因為這類污垢會 在水中溶解。在干洗過程中，對于那些油或油脂類的污垢的洗除，也是一件容易的事，因為油或油脂容易溶于有 機(jī)溶劑中。在干洗的有機(jī)溶劑中要去除水溶性的污垢必須借助于水的作用，但干洗溶劑中只能溶解極其微量的水，這微量的水分是完全達(dá)不到洗除水溶性污垢的濃度，然而為了保證干洗溶劑中水的含量，在干洗劑中應(yīng)加入一定比例的干洗添加劑和水，便可以提高水在干洗溶劑中的存在量，以形成洗滌所需要的最佳清潔效果。干洗溶劑在清潔衣物時并不像水洗那樣會對天

3、然毛織物產(chǎn)生膨脹作用，也不會形成纖維收縮現(xiàn)象，所以經(jīng)干洗的織物不會產(chǎn)生明顯的紿紋和外觀的變化。對于衣物上的油性污垢，以水洗的方式處理時必須以一定的洗滌劑、比較高的洗滌溫度和較強(qiáng)的機(jī)械作用方能去除，這同時也會造成變形及皺折造成對衣物的某種程度的損傷。而以干洗方式處理沾有油性污垢的衣服時，只須以適當(dāng)?shù)臋C(jī)械作用，油性污垢就會被干洗溶劑分解掉了。因此，干洗對于織物來講是一種比較溫柔”的洗滌方式。鑒于干洗的特點，只要技術(shù)處理得當(dāng)，就可以使被洗織物（個別除外）達(dá)到洗后基本不變形、不退色、延 長使用壽命的優(yōu)良效果。就洗衣行業(yè)而言，洗滌是指以化學(xué)和物理作用的方法，將附著在紡織物上的污垢除掉，從而使織物潔凈的過

4、 程。以水作為媒介，對紡織物進(jìn)行清洗的方式，稱為水法洗滌，簡稱水洗。洗衣企業(yè)每天都要洗滌一定數(shù)量的織物，洗滌的目的是把織物上的污垢去除掉。因此，洗滌的對象涉及兩樣?xùn)|西：一是織物；二是污垢。由于織物所涉及的內(nèi)容很多，因而將另辟專題介紹。這里將詳細(xì)討論水洗中織物上的污垢問題。要把織物洗滌干凈，就必須對污垢有一定的認(rèn)識，才能在洗滌時有針對性地對癥“下 藥”、合理高效地使用化學(xué)藥品和采取適當(dāng)?shù)南礈旆椒ǎ瑥亩Ｙ|(zhì)保量地完成洗滌任務(wù)。就織物而言，污垢是指吸附于織物表面、內(nèi)部，影響視覺美觀并改變了織物表面的外觀及質(zhì)感的物質(zhì)。由于空氣的流動或人的活動等引起塵埃飄揚，濺落在衣物上的塵埃就是污垢；餐桌上的菜或湯水

5、落到衣物上時，也變成污垢；家里搞衛(wèi)生，不慎把洗潔劑濺落在正在穿著的衣服上時就變成污垢了巧克力、牛奶是可口受人喜歡的食品，當(dāng)落在衣服上時就變成不受人喜歡的污垢了，因此，某些東西本來就是受人討厭的，當(dāng)沾在衣 服上同樣受人討厭；而那些本來就受人喜歡的東西，但沾在衣服上就是不受人歡迎的污垢了，成為污垢的東西是 相當(dāng)廣泛和復(fù)雜的，也有一定的相對性。洗滌的過程是一個極其復(fù)雜的理化反應(yīng)，通過一系列的反應(yīng)，主要起到以下的作用：第一、徹底破壞污垢和纖維的結(jié)合力，由相當(dāng)牢固變?yōu)樗缮o力。第二、迫使污垢離開纖維，也就是說，污垢喪失在纖維存在的條件，不能繼續(xù)在纖維上存在下去。第三、使離開纖維的污垢喪失重新和纖維結(jié)合的

6、能力，再也不能粘到纖維上去。完成這個過程，實現(xiàn)上述三種作用，需要各種條件，即水、溫度、機(jī)械力（如攪拌、磨擦、振動力等）、洗 洗滌劑（肥皂、洗衣粉等），缺少其中一個條件都是不行的。假如只用水，不用洗滌劑，只用洗滌劑不用水，或 都只用機(jī)械力等，都不可能把衣服洗干凈。這是因為只有各種條件共同配合，發(fā)揮不同的作用，才能把污垢從衣服上除掉。在洗滌工藝上，洗滌劑起一定性的作用。本章是以洗滌劑為主，講解洗滌的原理和洗滌過程中的各種理化反應(yīng)。什么叫潤濕？你是通過一種溶體（溶體又叫溶液，水和洗滌液都是溶體），把干燥衣物變?yōu)槌睗裎矬w，這種現(xiàn)象叫做潤濕，潤濕對洗滌來說具有極其重要的意義。任何洗滌對象，只有在潤濕以后

7、才有進(jìn)行洗滌的理化反應(yīng)，也就是說洗滌劑才能發(fā)揮作用，沒有潤濕，就不會達(dá)到洗滌效果。潤濕是洗滌的前提條件之一。分子之間的引力距離越大，引力越小，結(jié)合就不牢固，就容易被清除掉。潤濕起的作用，就是能使溶劑分子滲透纖維內(nèi)部，使纖維澎脹，擴(kuò)大纖維同污垢的距離。降低引力作用，從而降低污垢和纖維的結(jié)合力。潤濕被認(rèn)為是降低污垢和纖維結(jié)合力的重要辦法。潤濕還能促使纖維和污垢之間出現(xiàn)裂縫，這樣為溶劑分子（例如水分子等）創(chuàng)造了滲透的條件。水分子向裂縫滲透，擠入內(nèi)部，擴(kuò)大裂縫，迫使污垢脫離纖維。潤滑的這些作用，對洗滌十分重要，所以我們洗衣服只要先放在水中浸泡一定時間，然后再洗，就容易洗干凈，這就是潤濕的作用。作為主要

8、溶劑的是水，但是從洗滌劑的角度來看，水的潤濕潤性能并不很理想，不能達(dá)到洗滌的最佳要求，也就是不能起來潤濕的全部作用，這是由于以下的問題引起的：水的表面張力較大，一般來說，表面張力大，潤濕性能差；表面張力小，潤濕性能好。什么叫表面張力？這是液體物質(zhì)的一種物理現(xiàn)象，它是由分子引力作用產(chǎn)生的，液體表面分子（又叫界面分子），既受液體外部化學(xué)性質(zhì)相同物質(zhì)吸引，又受液體內(nèi)部分子吸引， 但內(nèi)部分子引力大于液體外部分子引力，這樣，液體表面分子向內(nèi)收縮，這種向內(nèi)收縮的力叫做 “表面張力 ” ，又叫內(nèi)聚力。什么叫水的表面張力？就是水的表面分子向內(nèi)的力， 就是水的內(nèi)聚力。 我們用一滴水珠的發(fā)生現(xiàn)象加以說明。一滴水的

9、樹葉上，一部分水分子接觸空氣，叫做水的表面分子；一部分水分子不接觸空氣，叫做水的內(nèi)部分子。處在水的內(nèi)部分子，對稱均勻地受著周圍水分子的引力；而水的表面分子，情況就不同了，它一方面要受水的內(nèi)部分子引力， 另一方面又受空氣呂水分子吸引。 它所受的引力， 有內(nèi)有外， 是不均衡的， 由于空氣是所氣體，它所含的水分子比水內(nèi)部分子數(shù)量少、引力小，這樣水的表面分子向內(nèi)收縮，產(chǎn)生了水的表面張力。這就是一滴水落在樹葉上形成小圓珠的道理。從上面分析可以看出，表面張力就是液體表面向內(nèi)收縮的力，向內(nèi)收縮的力越大，表面張力越大，即內(nèi)聚力越大，表面張力越大，所耗的 “功 ” （爾格）為計量單位 。根據(jù)測定，水的表面張力為

10、73 爾格/平方厘米，煤油為 24 、酒精為 22、汞水為 472 。汞的表面張力大，潤濕性能很差，不管放什么物質(zhì)的汞液中，是不會被潤濕的，或者把汞液放在任何物質(zhì)上， 都是出現(xiàn)圓珠形態(tài)。 煤油和酒精表面張力小， 是優(yōu)良潤濕劑。 水的表面張力比較大，也是優(yōu)良潤濕劑。但從洗滌的角度看，這種表面張力是不理想的，設(shè)法降低表面張力，對洗滌來說是很重要的。表面張力大， 為什么潤濕性能差呢？這是由于表面分子和要潤濕物質(zhì)之間親和力 （引力） ， 小于內(nèi)部分子的引力，所以表面分了內(nèi)向收縮，不與被潤濕物質(zhì)結(jié)合，如果使表面分子和要被潤濕物質(zhì)親和力增強(qiáng)，增強(qiáng)到大于內(nèi)部分子的分子引力，這樣就更能發(fā)揮潤濕作用了，也就是降

11、低了表面張力，水的表面張力之所以能夠降低，依據(jù)就在于此。除了表面張力這個問題外，對潤濕有影響的還有要潤濕物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的問題，我們前面已經(jīng)說過，物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、 性質(zhì)是多種多樣的， 例如有親水性、 親油性、 憎水性、 憎油性。 凡是化學(xué)結(jié)構(gòu)性質(zhì)和水不同的，叫憎水性物質(zhì)，水的表面張力比較大，對憎水性物質(zhì)親和力引力很水，這樣就更不易潤濕了。一朵新摘的棉花，放在清水中能夠浮在水面上，不沉，這就是新棉花帶有一層憎水性的物質(zhì)，植物纖維表面大都有這樣的物質(zhì)，沒有加以處理，是不易被水潤濕的，再如，一個經(jīng)過石蠟溶液浸泡過小眼篩，篩眼沾上一層很薄的蠟層，不但水不能潤濕通過，甚至可以盛水，這是因為石蠟屬于憎

12、水性的物質(zhì)。我們洗滌的臟衣服，一方面大多數(shù)污垢都是憎水性的物質(zhì)，另一方面衣服纖維有親水性的部分，但也有憎水性的部分（合成纖維憎水性部分很大），這樣就不容易潤濕了，更不能滲透它們內(nèi)部，這就是用水洗衣物洗不干凈的道理。為了適應(yīng)洗滌要求，第一要降低水的表面張力；第二要使水面形成憎水性層，這樣才能潤濕污垢和纖維，達(dá) 到洗滌去污的目的。有沒有辦法改善水的潤濕性能呢？人們想了很多辦法，如用加熱的辦法，把水溫加到 80 水的表面張力由73 降為 62 爾格/平方厘米，這種辦法，表面張力下降幅度不大，也不能形成憎水性層，還是不能適用應(yīng)洗滌的要求，這也是全靠熱水不能洗干凈衣服的緣故。但是，經(jīng)過不斷實踐，終于找到

13、的理想的方法，不是在水中加入表面活性劑 （洗衣膏、 洗滌劑、 洗衣粉都是表面活性劑） ， 大大改善了水的潤濕作用。 經(jīng)過試驗， 在 100 克水中，加入 0.2 克左右的洗衣膏,這樣的水的表面張力由 72 降為 25 爾格/平方厘米,并且出現(xiàn)憎水性層,這種溶液具有良好的潤濕作用 ,滿足洗滌的要求.表面活性劑為會什么能起這樣的作用?下面就詳細(xì)講解之 .什么叫表面活性劑?就是能起表面活性作用的物質(zhì); 這類物質(zhì)很多,從洗滌來說 ,表面活性劑就是指洗衣膏、洗滌劑、洗衣粉而說。表面活性劑為什么能改善水的潤濕性能？這要從表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析：凡是表面活性劑，在分子結(jié)構(gòu)上，必然有兩個基因，一個是溶于

14、水的親水基團(tuán)，一個是不溶于水的憎水基團(tuán)（因能溶于油，又叫親油基團(tuán)），兩個基團(tuán)連接一起，一端是親水基團(tuán)，一端是憎水基團(tuán)，即使溶于水中，它們也是分不開的。憎水基團(tuán)又叫碳?xì)滏I， 是由碳?xì)浞肿咏M成的鍵狀，親水基團(tuán)，一般說來，洗衣膏的親水基團(tuán)大都為羧基：洗衣粉的親水基團(tuán)為磺酸基。兩個基團(tuán)各有不同作用，親水基團(tuán)和水結(jié)合，憎水基團(tuán)和污垢結(jié)合（因其性質(zhì)和污垢相近），從而發(fā)生了洗滌一系列理化反應(yīng)，才能洗凈衣服。在水中加入表面活性劑以后，水溶液變?yōu)橄礈靹┤芤?，這時，表面活性劑分子的親水基團(tuán)即溶于水中，而憎水基團(tuán)和水沒有相似的性質(zhì)，力圖擠出水的表面，以便和空氣中相同的物質(zhì)結(jié)合。這樣憎水基團(tuán)就聚集在水的表面層，占據(jù)了

15、水的表面位置，形成了憎水性層，也就是說，水的表面已不是水分子，而是表面活性劑的碳?xì)滏I。憎水性第一，它的表面張力比水的表面張力小，為25 爾格 /平方厘米。也就是說，它起到了降低水的表面張力的作用。第二，它是憎水性的物質(zhì)，具有潤濕污垢和纖維憎水性部分性能，也就是說，提高了水的潤濕性能。加入表面活性劑的水溶液， 之所以能夠洗凈衣服的道理之一， 就是它增強(qiáng)了潤濕度破壞污垢和纖維結(jié)合力的作用，但是，這種溶液一定要達(dá)到一定濃度，如果表面活性劑太少，也是不能形成憎水性層的，一般來說，含表面活性劑的數(shù)量不能少于0.2-0.3% 。吸附什么叫吸附？就是固體物質(zhì)從溶液或氣體中吸收了其它物質(zhì)，并附在它的表面周圍的

16、這種現(xiàn)象，叫做吸附，為什么一個物質(zhì)能吸收其它物質(zhì)，這就是分子相互吸引的引力作用。吸附作用， 廣談泛存在自然界中， 人們利用了這種作用為生產(chǎn)服務(wù)。 如利用織物纖維從染液中吸收染料分子，并附著在纖維上，這就是衣服染色的最簡單的原理。同樣，利用污垢從表面活性溶液中吸附表面活性劑分子，清除衣服上的污垢。污垢為什么能吸附表面活性劑分子呢？我們前面已經(jīng)說過，污垢大多是親油性的、憎水性的物質(zhì)，表面活性劑分子的一端也是親油性、憎水性的。根據(jù)物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)性質(zhì)相近引力就大的原理，表面活性劑分子親油性的一端，便被吸附在污垢的表面，而親水性的一端仍在水中，隨時著污垢附表面活劑分子越來越多，污垢就同憎水性物質(zhì)變成了親水

17、性物質(zhì)，也就是變成溶性物質(zhì)（即能溶于水），轉(zhuǎn)移到水中去，也就是說，從衣服上把污垢清除了。乳化乳化是洗滌過程中的重要反應(yīng)，對洗滌起著很大的作用。什么叫乳化？指兩種互不相容的液體，借助別的物質(zhì)而混合在一起，叫做乳化，兩種互不相容的混合物，叫做乳化液。我們拿水和石油做例子， 這是兩種本來是互不相容的液體， 我們把這兩種液體放在一起， 它們決不會混合的。如果用力振蕩，它們暫混合一起，變成渾濁的液體，但是只要停止振蕩，油上水下并有其明顯界線。如果加入一些表面活性劑，如肥皂等再振蕩一下，水和油就混合在一起了，分不開了，形成不透明的液體，可以保以很長的時間，兩種本來互不相容的液體，借助肥皂的作用溶合在一起，

18、這種現(xiàn)象叫做乳化作用。我們知道，肥皂分子一端是親水性，一端是親油性（憎水性），它在水、油液體中，一端被油分子吸引，一端又被水分子吸引，因此兩種互不相容的物質(zhì)，由于引力作用連接在一起了，形成乳化的反應(yīng).我們所以要舉這個例子 ,因為它也正說明了洗滌過程中乳化反應(yīng).臟衣服泡在水中 ,污垢和水是互不相容的 .借助肥皂分子乳化作用，把污垢從衣服上轉(zhuǎn)化到水中，失掉重新粘在衣服上的可能性。這就是乳化的洗滌作用。但是污垢并不是液體，怎樣乳化呢？（乳化必須雙方都是液體）這是因為在肥皂水中，經(jīng)過磨擦、壓擠等機(jī)械力，有些污垢變?yōu)闃O小的潤濕質(zhì)點，又叫做 “液滴 ” 已具備乳化的條件，這也說明在洗滌過程中機(jī)械力所起的作

19、用。什么叫懸濁化？在液體中不溶性的固體物質(zhì)， 吸附了別的物質(zhì)而懸浮在液體中， 叫做懸濁化， 這種液體叫懸濁液。我們用煤油和水通過濾紙的現(xiàn)象來說明，煤煙和水混在一起，因其化學(xué)性質(zhì)不同，不能形成懸濁液。在通過過濾紙，雖然煙的體積比紙也還要小，但卻不能通過，而是沾在紙上（因煙子和紙有引力結(jié)合）無論如何用水沖洗也洗不掉。如果用肥皂水沖一下，就能把煙子吸附成懸濁液，破壞了煙子和紙的聯(lián)合，從而順利通過，這個例子也正好說明洗滌過程中懸濁化的作用。臟衣服在水中， 污垢質(zhì)點聯(lián)合在纖維上是不能輕易離開的， 如果加入肥皂， 肥皂分子被污垢吸附形成親水層，破壞污垢和纖維的粘結(jié)，轉(zhuǎn)到溶液中，成為懸浮狀態(tài)。膠束什么叫膠束

20、？這是表面活性劑在水中的一種形態(tài)， 表面活性劑在水中， 有單個分子形態(tài)， 有聚合分子形態(tài) （由許多分子凝聚在一起），聚合分子的形態(tài)叫做膠束。膠束形態(tài)，這是很多單個分子結(jié)合在一起，它們的內(nèi)部是憎水性的碳?xì)滏I的結(jié)合，外部是親水性基團(tuán)結(jié)合層。從理論上講，單個分子被污垢吸附力比聚合分子大得多，從這個角度看，單個分子越多，洗滌效果越好。但實際情況不是這樣，因為膠束有其特殊性的作用，如果沒有膠束形態(tài)的存在，是不能洗干凈衣服的。所以在制造洗滌劑（肥皂）時，總要適當(dāng)加入一些電解質(zhì)填充劑，如碳酸鈉等，目的就是減少單個分子，增加膠束。那么膠束在洗滌過程中起到什么作用呢？概括地說，膠束能產(chǎn)生牢固而有彈性的洗滌劑膜，

21、 在去污上起著重大的作用。 前面已經(jīng)講過， 由于吸附作用，表面活性劑分子包圍了污垢，浸入水中，但這種包圍是不牢固的，特別是磨擦、壓擠中，污垢能從表面活性劑分子包圍脫出，并且互相凝結(jié)，重新沾染到衣服上去，所以，只有單個分子是洗不干凈衣服的。但有了膠束情況就不同了，由于膠束表層是親水層，包圍污垢分子的表面也是親水層，膠束又被吸附，等于對污垢又增加了一層包圍圈。膠溶表面活性劑分子在包圍污垢時，也能鉆進(jìn)污垢裂縫中去，使污垢由大變小，不斷分裂，最后把它粉碎成膠粒大小的質(zhì)點或單個分子，均勻分散在水溶液中，叫做膠溶作用。膠溶的原理與乳化大體相同， 所不同的是乳化的污垢質(zhì)點較大， 膠溶的污垢質(zhì)點很小， 即比乳

22、化質(zhì)點要小幾十倍，接近單個分子，從洗滌角度來看，污垢質(zhì)點粉碎越小越好，因為 1 、不易凝聚，重新沾染衣服； 2 、能穩(wěn)定在溶液中，所以膠溶作用對洗滌來說也是重要的。泡沫我們在洗滌劑溶液中通過空氣或用手?jǐn)噭?，就發(fā)生白花花的一片，一般叫做泡沫，泡沫實際上就是表面活性劑分子包圍了空氣，或者說表面活性劑分子里面充滿了空氣，這和肥皂分子包圍污垢是一樣的道理，因為空氣也是憎水性的，當(dāng)它進(jìn)入肥皂溶液，肥皂分子即向它靠攏集中，很快吸附在空氣表面，表面活性劑分子憎水性的一端插入空氣和空氣聯(lián)結(jié)，親水性一端仍在水中。打個比方說，就是空氣穿了一件 “小皮襖 ” ，不過是毛朝里（憎水性的碳?xì)滏I，形狀像細(xì)長的毛）皮朝外。泡沫的第一個作用，它對已被包圍的污垢吸附力非常強(qiáng)大，所以它像膠束作用一樣，很快吸附被包圍的污垢外層，把污垢“拉 ” 出衣服表面。由于泡沫內(nèi)部是氣體，比重較輕，總想脫離溶液鉆出表面，但是它穿著一件親水性的 “小皮襖 ” ，被水吸引，冒不出來，可是當(dāng)它穿上第二件“小皮襖 ” ，也就是又和肥皂分子結(jié)合，這時它就有了兩層肥皂分子，但第二層肥皂分子，親水性向里（即皮朝里），憎水性向外（即毛朝外）。在這種情況下，泡沫的外層變