Tabeli kohaselt on õli-vees emulgaatoriteks sobivate pindaktiivsete ainete HLB väärtus 3,5–6, samas kui vesi-õlis emulgaatoriteks sobivate pindaktiivsete ainete HLB väärtus jääb vahemikku 8–18.

② HLB väärtuste määramine (välja jäetud).

07 Emulgeerimine ja lahustumine

Emulsioon on süsteem, mis tekib ühe segunematu vedeliku dispergeerimisel teises vedelikus peente osakeste (tilkade või vedelkristallide) kujul. Emulgaator, mis on teatud tüüpi pindaktiivne aine, on oluline selle termodünaamiliselt ebastabiilse süsteemi stabiliseerimiseks, vähendades faasidevahelist energiat. Emulsioonis tilkade kujul olevat faasi nimetatakse dispersioonfaasiks (või sisefaasiks), pideva kihi moodustavat faasi aga dispersioonkeskkonnaks (või välisfaasiks).

① Emulgaatorid ja emulsioonid

Tavalised emulsioonid koosnevad sageli ühest faasist vee või vesilahusena ja teisest orgaanilisest ainest, näiteks õlidest või vahadest. Sõltuvalt dispersioonist saab emulsioone liigitada vesi-õlis (W/O), kus õli on vees dispergeeritud, või õli-vees (O/W), kus vesi on õlis dispergeeritud. Lisaks võivad esineda keerulised emulsioonid nagu W/O/W või O/W/O. Emulgaatorid stabiliseerivad emulsioone, vähendades faasidevahelist pinget ja moodustades monomolekulaarseid membraane. Emulgaator peab adsorbeeruma või akumuleeruma liidesel, et vähendada faasidevahelist pinget ja anda tilkadele laenguid, tekitades elektrostaatilist tõukumist või moodustades osakeste ümber kõrge viskoossusega kaitsekile. Järelikult peavad emulgaatoritena kasutatavatel ainetel olema amfifiilsed rühmad, mida pindaktiivsed ained saavad pakkuda.

② Emulsiooni valmistamise meetodid ja stabiilsust mõjutavad tegurid

Emulsioonide valmistamiseks on kaks peamist meetodit: mehaanilised meetodid hajutavad vedelikud teises vedelikus pisikesteks osakesteks, teine ​​meetod aga hõlmab molekulaarsel kujul vedelike lahustamist teises vedelikus ja nende sobivat agregatsiooni. Emulsiooni stabiilsus viitab selle võimele seista vastu osakeste agregatsioonile, mis viib faaside eraldumiseni. Emulsioonid on termodünaamiliselt ebastabiilsed süsteemid, millel on suurem vabaenergia, seega peegeldab nende stabiilsus tasakaalu saavutamiseks kuluvat aega, st aega, mis kulub vedeliku eraldumiseks emulsioonist. Kui faasidevahelises kiles on rasvalkohole, rasvhappeid ja rasvamiini, suureneb membraani tugevus märkimisväärselt, kuna polaarsed orgaanilised molekulid moodustavad adsorbeeritud kihis komplekse, tugevdades faasidevahelist membraani.

Kahest või enamast pindaktiivsest ainest koosnevaid emulgaatoreid nimetatakse segaemulgaatoriteks. Segaemulgaatorid adsorbeeruvad vee ja õli piirpinnal ning molekulaarsed interaktsioonid võivad moodustada komplekse, mis vähendavad oluliselt faasidevahelist pinget, suurendades adsorbaadi hulka ja moodustades tihedamaid, tugevamaid faasidevahelisi membraane.

Elektriliselt laetud tilgad mõjutavad oluliselt emulsioonide stabiilsust. Stabiilsetes emulsioonides kannavad tilgad tavaliselt elektrilaengut. Ioonsete emulgaatorite kasutamisel inkorporeeritakse ioonsete pindaktiivsete ainete hüdrofoobne ots õlifaasi, samas kui hüdrofiilne ots jääb veefaasi, andes tilkadele laengu. Sarnased laengud tilkade vahel põhjustavad tõukumist ja takistavad koalestsentsi, mis suurendab stabiilsust. Seega, mida suurem on tilkadele adsorbeeritud emulgaatorioonide kontsentratsioon, seda suurem on nende laeng ja seda suurem on emulsiooni stabiilsus.

Dispersioonikeskkonna viskoossus mõjutab ka emulsiooni stabiilsust. Üldiselt parandavad suurema viskoossusega keskkonnad stabiilsust, kuna need takistavad tilkade Browni liikumist tugevamalt, aeglustades kokkupõrgete tõenäosust. Emulsioonis lahustuvad suure molekulmassiga ained võivad suurendada keskkonna viskoossust ja stabiilsust. Lisaks võivad suure molekulmassiga ained moodustada tugevaid faasidevahelisi membraane, mis emulsiooni veelgi stabiliseerivad. Mõnel juhul võib tahkete pulbrite lisamine emulsioone sarnaselt stabiliseerida. Kui tahked osakesed on veega täielikult niisutatud ja neid saab niisutada õliga, jäävad need vee-õli piirpinnale kinni. Tahked pulbrid stabiliseerivad emulsiooni, suurendades kilet, kuna nad klastriteks moodustavad, sarnaselt adsorbeeritud pindaktiivsetele ainetele.

Pindaktiivsed ained võivad pärast mitsellide moodustumist lahuses oluliselt parandada vees lahustumatute või vähelahustuvate orgaaniliste ühendite lahustuvust. Sel ajal on lahus selge ja seda võimet nimetatakse lahustumiseks. Pindaktiivseid aineid, mis võivad lahustumist soodustada, nimetatakse lahustuvateks aineteks, samas kui lahustuvaid orgaanilisi ühendeid nimetatakse lahustuvateks aineteks.

08 Vaht

Vaht mängib pesemisprotsessides olulist rolli. Vaht on vedelas või tahkes aines dispergeeritud gaasisüsteem, kus dispergeeritud faas on gaas ja dispersioonikeskkond vedel või tahke aine, mida nimetatakse vedelaks vahuks või tahkeks vahuks, näiteks vahtplastid, vahtklaas ja vahtbetoon.

(1) Vahu moodustumine

Mõiste "vaht" viitab õhumullide kogumile, mis on eraldatud vedelikukilega. Gaasi (dispersioonfaasi) ja vedeliku (dispersioonikeskkonna) märkimisväärse tiheduse erinevuse ning vedeliku madala viskoossuse tõttu tõusevad gaasimullid kiiresti pinnale. Vahu moodustumine hõlmab suure koguse gaasi lisamist vedelikku; seejärel naasevad mullid kiiresti pinnale, luues õhumullide agregaadi, mis on eraldatud minimaalse vedelikukilega. Vahul on kaks eristavat morfoloogilist omadust: esiteks omandavad gaasimullid sageli hulktahuka kuju, kuna mullide ristumiskohas olev õhuke vedelikukile kipub õhenema, mis viib lõpuks mullide purunemiseni. Teiseks ei saa puhtad vedelikud moodustada stabiilset vahtu; vahu tekitamiseks peavad olema vähemalt kaks komponenti. Pindaktiivse aine lahus on tüüpiline vahu moodustav süsteem, mille vahustamisvõime on seotud selle teiste omadustega. Hea vahustamisvõimega pindaktiivseid aineid nimetatakse vahustusaineteks. Kuigi vahustusainetel on hea vahustamisvõime, ei pruugi nende tekitatud vaht kaua püsida, mis tähendab, et nende stabiilsus ei ole garanteeritud. Vahu stabiilsuse parandamiseks võib lisada stabiilsust parandavaid aineid; Neid nimetatakse stabilisaatoriteks, kusjuures levinud stabilisaatorite hulka kuuluvad laurüüldietanoolamiin ja dodetsüüldimetüülamiini oksiidid.

(2) Vahtstabiilsus

Vaht on termodünaamiliselt ebastabiilne süsteem; selle loomulik areng viib purunemiseni, vähendades seega vedeliku kogupindala ja vabaenergiat. Vahust vabanemise protsess hõlmab gaasi eraldava vedelikukile järkjärgulist hõrenemist, kuni toimub purunemine. Vahu stabiilsuse astet mõjutavad peamiselt vedeliku äravoolu kiirus ja vedelikukile tugevus. Mõjutavate tegurite hulka kuuluvad:

① Pindpinevus: Energeetilisest vaatenurgast soodustab madalam pindpinevus vahu teket, kuid ei taga vahu stabiilsust. Madalam pindpinevus näitab väiksemat rõhuerinevust, mis viib vedeliku aeglasema äravooluni ja vedela kile paksenemiseni, mis mõlemad soodustavad stabiilsust.

② Pinna viskoossus: Vahu stabiilsuse võtmetegur on vedela kile tugevus, mille määrab peamiselt pinna adsorptsioonkile vastupidavus, mida mõõdetakse pinna viskoossuse abil. Eksperimentaalsed tulemused näitavad, et kõrge pinna viskoossusega lahused tekitavad adsorbeeritud kiles suurenenud molekulaarsete interaktsioonide tõttu kauem kestvat vahtu, mis suurendab oluliselt membraani tugevust.

③ Lahuse viskoossus: Vedeliku enda suurem viskoossus aeglustab vedeliku äravoolu membraanist, pikendades seeläbi vedela kile eluiga enne purunemist ja suurendades vahu stabiilsust.

④ Pindpinevuse „parandustoime“: Membraanile adsorbeerunud pindaktiivsed ained võivad takistada kile pinna paisumist või kokkutõmbumist; seda nimetatakse parandustoimeks. Kui pindaktiivsed ained adsorbeeruvad vedelale kilele ja laiendavad selle pinda, vähendab see pindaktiivsete ainete kontsentratsiooni pinnal ja suurendab pindpinevust; vastupidi, kokkutõmbumine viib pindaktiivsete ainete kontsentratsiooni suurenemiseni pinnal ja vähendab seejärel pindpinevust.

⑤ Gaasi difusioon läbi vedelikukilet: Kapillaarrõhu tõttu on väiksematel mullidel tavaliselt suurem siserõhk võrreldes suuremate mullidega, mis viib gaasi difusioonini väikestest mullidest suurematesse, põhjustades väikeste mullide kokkutõmbumist ja suuremate kasvamist, mis lõppkokkuvõttes vahu kokku variseb. Pindaktiivsete ainete järjepidev pealekandmine loob ühtlased, peenelt jaotunud mullid ja takistab vahu teket. Kui pindaktiivsed ained on vedelikukilesse tihedalt pakitud, on gaasi difusioon takistatud, mis suurendab vahu stabiilsust.

6. Pindlaengu mõju: Kui vahukihil on sama laeng, tõukuvad kaks pinda teineteist, takistades kile hõrenemist või purunemist. Ioonsed pindaktiivsed ained võivad seda stabiliseerivat efekti pakkuda. Kokkuvõttes on vedela kile tugevus vahu stabiilsuse määramisel otsustav tegur. Vahustusainetena ja stabilisaatoritena toimivad pindaktiivsed ained peavad moodustama tihedalt pakitud pinnale neeldunud molekulid, kuna see mõjutab oluliselt pindadevahelist molekulaarset interaktsiooni, suurendades pinnakihi enda tugevust ja takistades seega vedeliku voolamist naaberkilelt eemale, muutes vahu stabiilsuse saavutatavamaks.

(3) Vahtmaterjali hävitamine

Vahu hävitamise põhiprintsiip hõlmab vahu teket soodustavate tingimuste muutmist või vahu stabiliseerivate tegurite kõrvaldamist, mis viib füüsikaliste ja keemiliste vahu eemaldamise meetoditeni. Füüsikaline vahu eemaldamine säilitab vahuse lahuse keemilise koostise, muutes samal ajal selliseid tingimusi nagu välised häiringud, temperatuuri või rõhu muutused, aga ka ultrahelitöötlus, mis kõik on tõhusad meetodid vahu eemaldamiseks. Keemiline vahu eemaldamine viitab teatud ainete lisamisele, mis interakteeruvad vahutavate ainetega, et vähendada vahu sees oleva vedela kile tugevust, vähendades vahu stabiilsust ja saavutades vahu eemaldamise. Selliseid aineid nimetatakse vahu eemaldajateks, millest enamik on pindaktiivsed ained. Vahu eemaldajatel on tavaliselt märkimisväärne võime vähendada pindpinevust ja nad võivad kergesti adsorbeeruda pindadele, nõrgema interaktsiooniga koostisosade molekulide vahel, luues seeläbi lõdvalt paigutatud molekulaarstruktuuri. Vahu eemaldajate tüübid on erinevad, kuid need on üldiselt mitteioonsed pindaktiivsed ained, mille hargnenud alkoholid, rasvhapped, rasvhapete estrid, polüamiidid, fosfaadid ja silikoonõlid on tavaliselt suurepäraste vahu eemaldajatena kasutusel.

(4) Vaht ja puhastamine

Vahu hulk ei ole otseselt seotud puhastustõhususega; rohkem vahtu ei tähenda paremat puhastust. Näiteks võivad mitteioonsed pindaktiivsed ained tekitada vähem vahtu kui seep, kuid neil võib olla parem puhastusvõime. Teatud tingimustes võib vaht siiski aidata mustust eemaldada; näiteks nõudepesul tekkiv vaht aitab rasva eemaldada, vaipade puhastamine aga võimaldab vahul eemaldada mustuse ja tahked saasteained. Lisaks võib vaht anda märku pesuvahendi tõhususest; liigne rasvane rasv takistab sageli mullide teket, põhjustades kas vahu puudumist või olemasoleva vahu vähenemist, mis viitab pesuvahendi madalale tõhususele. Lisaks võib vaht olla loputusvee puhtuse näitajaks, kuna vahu tase loputusvees väheneb sageli pesuvahendi madalama kontsentratsiooni korral.

09 Pesuprotsess

Laiemalt öeldes on pesemine protsess, mille käigus eemaldatakse puhastatavalt esemelt soovimatud komponendid teatud eesmärgi saavutamiseks. Tavaliselt viitab pesemine mustuse eemaldamisele alusmaterjali pinnalt. Pesemise ajal toimivad teatud keemilised ained (näiteks pesuvahendid), mis nõrgendavad või kõrvaldavad mustuse ja alusmaterjali vahelist vastastikmõju, muutes mustuse ja alusmaterjali vahelise sideme mustuse ja pesuvahendi vaheliseks sidemeks, võimaldades neil eralduda. Arvestades, et puhastatavad esemed ja eemaldatav mustus võivad olla väga erinevad, on pesemine keeruline protsess, mida saab lihtsustatult kokku võtta järgmiselt:

Kandjaaine • Mustus + Pesuvahend = Kandjaaine + Mustus • Pesuvahend. Pesuprotsessi saab üldiselt jagada kahte etappi:

1. Pesuvahendi toimel eraldub mustus kandeainest;

2. Eraldatud mustus hajutatakse ja suspendeeritakse pesuvahendis. Pesuprotsess on pöörduv, mis tähendab, et hajutatud või suspendeeritud mustus võib potentsiaalselt uuesti puhastatud esemele settida. Seega peavad tõhusad pesuvahendid mitte ainult suutma mustust kandjalt eraldada, vaid ka mustust hajutada ja suspendeerida, takistades selle uuesti kogunemist.

(1) Mustuse tüübid

Isegi üks ese võib olenevalt selle kasutuskontekstist koguda erinevat tüüpi, koostisega ja koguses mustust. Õline mustus koosneb peamiselt erinevatest loomsetest ja taimsetest õlidest ning mineraalõlidest (nagu toornafta, kütteõli, kivisöetõrv jne); tahke mustus hõlmab tahkeid osakesi, nagu tahm, tolm, rooste ja tahm. Riiete mustus võib pärineda inimeste eritistest, nagu higi, rasu ja veri; toiduga seotud plekkidest, nagu puuvilja- või õliplekid ja maitseained; kosmeetikajääkidest, nagu huulepulk ja küünelakk; atmosfääri saasteainetest, nagu suits, tolm ja muld; ning täiendavatest plekkidest, nagu tint, tee ja värv. Seda mustuse liiki saab üldiselt liigitada tahkeks, vedelaks ja spetsiaalseks.

① Tahke mustus: Levinud näited hõlmavad tahma-, muda- ja tolmuosakesi, millest enamikul on laengud – sageli negatiivselt laetud –, mis kleepuvad kergesti kiudmaterjalide külge. Tahke mustus lahustub vees üldiselt vähem, kuid seda saab pesuvahendites hajutada ja suspendeerida. Osakesi, mis on väiksemad kui 0,1 μm, võib olla eriti keeruline eemaldada.

② Vedel mustus: Nende hulka kuuluvad õlis lahustuvad õlised ained, sealhulgas loomsed õlid, rasvhapped, rasvalkoholid, mineraalõlid ja nende oksiidid. Kuigi loomsed ja taimsed õlid ning rasvhapped võivad leelistega reageerides seepe moodustada, ei läbi rasvalkoholid ja mineraalõlid seebistumist, kuid neid saab lahustada alkoholides, eetrites ja orgaanilistes süsivesinikes ning emulgeerida ja dispergeerida pesuvahendite lahustes. Vedel õline mustus kleepub tugevate interaktsioonide tõttu tavaliselt kindlalt kiudmaterjalidele.

③ Eriline mustus: Sellesse kategooriasse kuuluvad valgud, tärklis, veri ja inimeritised, näiteks higi ja uriin, samuti puuvilja- ja teemahlad. Need materjalid seonduvad sageli keemilise interaktsiooni kaudu kindlalt kiududega, mistõttu on neid raskem välja pesta. Erinevat tüüpi mustus eksisteerib harva iseseisvalt, pigem segunevad nad omavahel ja kleepuvad pindadele kokku. Sageli võib mustus väliste mõjude all oksüdeeruda, laguneda või mädaneda, tekitades uusi mustuse vorme.

(2) Mustuse nakkumine

Mustus kleepub materjalide, näiteks riiete ja naha külge eseme ja mustuse vahelise teatud vastastikmõju tõttu. Mustuse ja eseme vaheline adhesioon võib tuleneda kas füüsikalisest või keemilisest adhesioonist.

① Füüsiline adhesioon: Mustuse, näiteks tahma, tolmu ja muda adhesioon toimub suures osas nõrkade füüsikaliste interaktsioonide abil. Üldiselt on seda tüüpi mustust suhteliselt lihtne eemaldada tänu nende nõrgemale adhesioonile, mis tekib peamiselt mehaaniliste või elektrostaatiliste jõudude toimel.

A: Mehaaniline adhesioon**: See viitab tavaliselt tahkele mustusele, näiteks tolmule või liivale, mis kleepub mehaaniliselt ja mida on suhteliselt lihtne eemaldada, kuigi väiksemaid osakesi, alla 0,1 μm, on üsna raske puhastada.

B: Elektrostaatiline adhesioon**: See hõlmab laetud mustuseosakeste interaktsiooni vastassuunaliselt laetud materjalidega; tavaliselt kannavad kiudmaterjalid negatiivseid laenguid, mis võimaldavad neil ligi tõmmata positiivselt laetud adhesioone, näiteks teatud sooli. Mõned negatiivselt laetud osakesed võivad nendele kiududele siiski koguneda ioonsildade kaudu, mis moodustuvad lahuses olevate positiivsete ioonide poolt.

② Keemiline adhesioon: See viitab mustuse kleepumisele objektile keemiliste sidemete kaudu. Näiteks polaarne tahke mustus või materjalid nagu rooste kipuvad kindlalt kleepuma tänu keemilistele sidemetele, mis tekivad funktsionaalsete rühmadega, näiteks karboksüül-, hüdroksüül- või amiinrühmadega, mis esinevad kiudmaterjalides. Need sidemed loovad tugevama interaktsiooni, mis raskendab sellise mustuse eemaldamist; tõhusaks puhastamiseks võib olla vajalik spetsiaalne töötlus. Mustuse kleepumise aste sõltub nii mustuse enda omadustest kui ka pinna omadustest, millele see kleepub.

(3) Mustuse eemaldamise mehhanismid

Pesemise eesmärk on mustuse eemaldamine. See hõlmab pesuvahendite mitmekesiste füüsikaliste ja keemiliste toimete kasutamist mustuse ja pestavate esemete vahelise nakkuvuse nõrgestamiseks või kõrvaldamiseks, mida soodustavad mehaanilised jõud (näiteks käsitsi nühkimine, pesumasina liigutamine või vee mõju), mis lõppkokkuvõttes viib mustuse eraldumiseni.

① Vedela mustuse eemaldamise mehhanism

A: Märgus: Enamik vedelat mustust on õline ja kipub mitmesuguseid kiulisi esemeid märgama, moodustades nende pinnale õlise kihi. Pesemise esimene samm on pesuvahendi toime, mis põhjustab pinna niisutamist.
B: Õli eemaldamise rullmehhanism: Vedela mustuse eemaldamise teine ​​etapp toimub rullumisprotsessi kaudu. Pinnal kilena leviv vedel mustus veereb järk-järgult piiskadeks, kuna pesuvedelik niisutab eelistatavalt kiudpinda, ja lõpuks asendub see pesuvedelikuga.

② Tahke mustuse eemaldamise mehhanism

Erinevalt vedelast mustusest sõltub tahke mustuse eemaldamine pesuvedeliku võimest niisutada nii mustuseosakesi kui ka kandematerjali pinda. Pindaktiivsete ainete adsorptsioon tahke mustuse ja kandematerjali pinnale vähendab nende vastastikmõju jõude, alandades seeläbi mustuseosakeste adhesioonitugevust ja muutes need kergemini eemaldatavaks. Lisaks võivad pindaktiivsed ained, eriti ioonsed pindaktiivsed ained, suurendada tahke mustuse ja pinnamaterjali elektrilist potentsiaali, hõlbustades edasist eemaldamist.

Mitteioonsed pindaktiivsed ained kipuvad adsorbeeruma üldiselt laetud tahketele pindadele ja võivad moodustada märkimisväärse adsorbeerunud kihi, mis vähendab mustuse taandumist. Katioonsed pindaktiivsed ained võivad aga vähendada mustuse ja kandepinna elektrilist potentsiaali, mis omakorda vähendab tõukejõudu ja takistab mustuse eemaldamist.

③ Spetsiaalse mustuse eemaldamine

Tavalised pesuvahendid võivad olla hädas valkude, tärklise, vere ja kehaeritiste kangekaelsete plekkidega. Ensüümid, näiteks proteaas, suudavad valguplekke tõhusalt eemaldada, lagundades valgud lahustuvateks aminohapeteks või peptiidideks. Samamoodi saab amülaasi abil tärklist suhkruteks lagundada. Lipaasid aitavad lagundada triatsüülglütserooli lisandeid, mida on tavapäraste vahenditega sageli raske eemaldada. Puuviljamahlade, tee või tindi plekkide eemaldamiseks on mõnikord vaja oksüdeerijaid või redutseerijaid, mis reageerivad värvi tekitavate rühmadega, et lagundada need vees lahustuvamateks fragmentideks.

(4) Keemilise puhastuse mehhanism

Eelnevalt mainitud punktid puudutavad peamiselt veega pesemist. Kangaste mitmekesisuse tõttu ei pruugi mõned materjalid veega pesemisele hästi reageerida, mis võib viia deformatsioonini, värvi tuhmumiseni jne. Paljud looduslikud kiud paisuvad märjana ja kahanevad kergesti, mis viib soovimatute struktuurimuutusteni. Seega eelistatakse nende tekstiilide puhul sageli keemilist puhastust, tavaliselt orgaaniliste lahustitega.

Keemiline puhastus on märgpesuga võrreldes leebem, kuna see minimeerib mehaanilist tegevust, mis võiks riideid kahjustada. Keemilise puhastuse käigus mustuse tõhusaks eemaldamiseks liigitatakse mustus kolme põhitüüpi:

① Õlis lahustuv mustus: see hõlmab õlisid ja rasvu, mis lahustuvad keemilise puhastuse lahustites kergesti.

② Vees lahustuv mustus: seda tüüpi mustus lahustub vees, kuid mitte keemilise puhastuse lahustites, mis sisaldab anorgaanilisi sooli, tärklisi ja valke, mis võivad vee aurustumisel kristalliseeruda.

③ Õlis ega vees lahustumatu mustus: see hõlmab aineid nagu süsinikmust ja metallisilikaadid, mis ei lahustu kummaski keskkonnas.

Iga mustusetüüp vajab keemilise puhastuse käigus tõhusaks eemaldamiseks erinevaid strateegiaid. Õlis lahustuvat mustust eemaldatakse metodoloogiliselt orgaaniliste lahustite abil, kuna need lahustuvad suurepäraselt mittepolaarsetes lahustites. Vees lahustuvate plekkide puhul peab keemilise puhastuse vahendis olema piisavalt vett, kuna vesi on mustuse tõhusaks eemaldamiseks ülioluline. Kahjuks, kuna vee lahustuvus keemilise puhastuse vahendites on minimaalne, lisatakse sageli pindaktiivseid aineid, mis aitavad vett siduda.

Pindaktiivsed ained suurendavad puhastusvahendi veeimamisvõimet ja aitavad tagada vees lahustuvate lisandite lahustumist mitsellides. Lisaks võivad pindaktiivsed ained takistada mustuse uute setete teket pärast pesemist, suurendades puhastustõhusust. Nende lisandite eemaldamiseks on oluline väike vee lisamine, kuid liigne kogus võib põhjustada kanga deformeerumist, mistõttu on keemilise puhastuse lahustes vaja tasakaalustatud veesisaldust.

(5) Pesemistoimingut mõjutavad tegurid

Pindaktiivsete ainete adsorptsioon piirpindadel ja sellest tulenev faasidevahelise pinge vähenemine on vedela või tahke mustuse eemaldamiseks ülioluline. Pesemine on aga oma olemuselt keeruline protsess, mida mõjutavad arvukad tegurid isegi sarnaste pesuvahendite tüüpide puhul. Nende tegurite hulka kuuluvad pesuvahendi kontsentratsioon, temperatuur, mustuse omadused, kiutüübid ja kanga struktuur.

① Pindaktiivsete ainete kontsentratsioon: Pindaktiivsete ainete moodustatud mitsellid mängivad pesemisel olulist rolli. Pesemise efektiivsus suureneb järsult, kui kontsentratsioon ületab kriitilise mitsellide kontsentratsiooni (CMC), seega tuleks tõhusa pesemise tagamiseks kasutada pesuvahendeid kontsentratsioonides, mis on kõrgemad kui CMC. CMC-st suuremad pesuvahendite kontsentratsioonid annavad aga väiksema tulemuse, mistõttu liigne kontsentratsioon pole vajalik.

② Temperatuuri mõju: Temperatuuril on puhastustõhususele suur mõju. Üldiselt hõlbustab kõrgem temperatuur mustuse eemaldamist; liigsel kuumusel võib aga olla kahjulik mõju. Temperatuuri tõstmine kipub mustust hajutama ja võib ka õlise mustuse emulgeerumise kergemini soodustada. Tihedalt kootud kangaste puhul võib kõrgem temperatuur, mis põhjustab kiudude paisumist, tahtmatult eemaldamistõhusust vähendada.

Temperatuuri kõikumised mõjutavad ka pindaktiivsete ainete lahustuvust, CMC-d ja mitsellide arvu, mõjutades seega puhastamise efektiivsust. Paljude pika ahelaga pindaktiivsete ainete puhul vähendab madalam temperatuur lahustuvust, mõnikord alla nende enda CMC-d; seega võib optimaalse toimimise saavutamiseks olla vajalik sobiv soojendamine. Temperatuuri mõju CMC-le ja mitsellidele on ioonsete ja mitteioonsete pindaktiivsete ainete puhul erinev: temperatuuri tõstmine tõstab tavaliselt ioonsete pindaktiivsete ainete CMC-d, mistõttu on vaja kontsentratsiooni reguleerida.

③ Vaht: Vahutamisvõimet seostatakse pesutõhususega – rohkem vahtu ei võrdu parema pesuga. Empiirilised tõendid näitavad, et vähese vahutamisega pesuvahendid võivad olla sama tõhusad. Vaht võib aga teatud olukordades mustuse eemaldamist aidata, näiteks nõudepesul, kus vaht aitab rasva eemaldada, või vaibapuhastusel, kus see mustust tõstab. Lisaks võib vahu olemasolu näidata, kas pesuvahendid toimivad; liigne rasv võib takistada vahu teket, samas kui vahu vähenemine viitab pesuvahendi kontsentratsiooni vähenemisele.

④ Kiu tüüp ja tekstiili omadused: Lisaks keemilisele struktuurile mõjutavad mustuse nakkumist ja eemaldamise raskust ka kiudude välimus ja struktuur. Kareda või lameda struktuuriga kiud, näiteks vill või puuvill, kipuvad mustust kergemini kinni püüdma kui siledad kiud. Tihedalt kootud kangad võivad esialgu mustuse kogunemisele vastu seista, kuid see võib takistada tõhusat pesemist piiratud juurdepääsu tõttu kinni jäänud mustusele.

⑤ Vee karedus: Ca²⁺, Mg²⁺ ja teiste metalliioonide kontsentratsioonid mõjutavad oluliselt pesutulemusi, eriti anioonsete pindaktiivsete ainete puhul, mis võivad moodustada lahustumatuid sooli, mis vähendavad puhastustõhusust. Karedas vees jääb puhastustõhusus isegi piisava pindaktiivsete ainete kontsentratsiooni korral destilleeritud veega võrreldes allapoole. Pindaktiivsete ainete optimaalse toimivuse tagamiseks tuleb Ca²⁺ kontsentratsiooni minimeerida alla 1×10⁻⁶ mol/l (CaCO₃ alla 0,1 mg/l), mis sageli nõuab pesuvahendite koostisesse veepehmendajate lisamist.