表面活性剂在洗涤剂中的应用原理

表面活性剂在传统领域的应用

表面活性剂具有润湿、乳化、分散、增溶、发泡消泡、渗透、洗涤、抗静电、杀菌等一系列优越性能，在传统的民用领域如洗涤剂、化妆品、个人卫生用品等以及工业和技术领域如纺织、食品、医药和农药、油漆和涂料、建筑、矿物浮选、能源、制浆造纸、制革等行业具有广泛的应用。

近年来，高新技术的发展日新月异，而表面活性剂以其独特的功能在纳米技术、环境保护；新材料、生命科学等高技术领域成为不可或缺的产品。

表面活性剂在洗涤剂中的应用原理

洗涤剂是指由表面活性剂、助洗剂和辅助剂等配制而成的用于去除物体表面污垢、达到清洁、保洁目的的日用化学品。

目前民用领域常用的洗涤剂主要包括用于清洁衣物的洗衣粉、织物柔软剂，用于清洁餐具、果蔬的洗涤灵、洗洁精，用于厨房的去油净、厕所清洁的洁厕灵等几大类。

表面活性剂是洗涤剂的主要成分，因此洗涤剂与表面活性剂一样，除了具有优良的洗涤去污能力外，还具有良好的润湿、发泡、乳化、分散、增溶能力。

早期的洗涤剂往往釆用单一表面活性剂，如烷基苯磺酸钠。但目前洗涤剂中一般都采用复配表面活性剂，例如阴离子/阴离子复配或阴离子/非离子复配。

由于混合表面活性剂之间的协同效应，有时在较低的表面活性剂含量下洗涤剂也具有良好的洗涤去污能力。

前面简单介绍了洗涤去污的过程和相关机理。其核心是通过表面活性剂的物理化学作用和机械及水流作用，使污垢和被清洁的物体表面分离并被水流带走。

其中表面活性剂在污垢和基质表面的吸附是关键，并由此导致下列一系列的基本作用。

(1) 渗透润湿作用

在洗涤过程中，表面活性剂分子能够吸附到物品和污垢表面，降低了介质(一般为水)和物品表面以及介质和污垢表面间的界面张力，使介质能够渗透到物品和污垢表面之间，并渗透到物品内部。这种作用称为洗涤剂的润湿渗透作用。

洗涤液对洗涤物品的湿润是洗涤的先决条件，如果洗涤液不能较好地湿润物品，就没有很好的洗涤去污作用。

洗涤液的润湿滲透作用既降低了物品表面和污垢表面间的吸引作用，也降低了污垢微粒间的吸引作用，当加以适当外力时，可使污垢破碎成细小粒子并分散在介质中。

(2) 乳化分散作用

在洗涤过程中，借助于表面活性剂的物理化学作用和机械搅拌作用，油污被乳化形成了O/W型乳状液。大多数性能优良的洗涤剂水溶液，均具有较低的表面张力和油/水界面张力。

在降低界面张力的同时，表面活性剂在油/水界面形成了有一定强度的界面膜，能防止油珠的聚集，有利于乳状液的稳定，使油污质点不易再沉积于物品表面。较低的界面张力有利于液体污垢的乳化，因此有利于液体污垢的清除。

当然，洗涤过程中液体污垢并不是直接溶于介质中，而是在表面活性剂的作用下，首先“卷缩”，随后在水流作用下脱离物品表面并被乳化，悬浮于介质中。

(3) 增溶作用

当表面活性剂浓度高于临界胶束浓度(cmc)时，在溶液中形成胶束。一些在水介质中不溶或微溶的物质将会扩散到胶束中，从而使其在介质中的溶解度显著增加，这种作用称为胶束的增溶作用。

除了乳化之外，胶束对油污的增溶，可能是自固体表面去除液体污垢的另一个主要途径。

非极性油污一般增溶于胶束的非极性内核中；而极性油污则根据其极性大小及分子结构而可能增溶于胶束外壳的极性基团区域；对双亲性油污，油污分子的极性基将“锚"于胶束表面，而非极性碳氢链则插入胶束内核中。

研究表明，当表面活性剂浓度大于cmc后，去污力的增加很有限，因此增溶作用在洗涤过程中并不是影响洗涤效果的主要因素。

但在局部洗涤过程中(如衣物局部抹上肥皂或其他洗涤剂搓洗，以及用香皂洗脸、洗手等)，洗涤剂用量大，表面活性剂浓度很高，此时油污在胶束中的增溶作用将是油污去除的主要机理。

(4) 发泡作用

洗涤剂降低了介质/空气之间的界面张力，使空气能够分散在介质中而形成气泡。同时表面活性剂又在气泡表面形成一层坚固的定向排列膜，保持泡沫的稳定，这就是发泡、稳泡作用。

泡沫虽然和洗涤作用没有相应的直接关系，但它能吸附已分散的污垢使之聚集在泡沫中，并把污垢带到介质溶液的表面。

但在工业洗涤过程或家庭洗衣机洗涤过程中，泡沫的出现给人的感觉是没有漂洗干净，需要增加漂洗次数，因此机洗往往采用低泡型的洗涤剂。

转载自：化工好料到haoliaodao.com

来源：中国洗涤用品工业协会l＆l分会