液體污垢的去除

一般的人造纖維如聚丙烯，聚酯，聚丙烯腈等以及未經(jīng)脫脂處理的天然纖維（原棉、原毛等）屬于低能表面，其表面都具有憎水性，即不易被水所潤(rùn)濕。因此油污易于附著于這些物質(zhì)表面，并形成鋪展的油膜，

 油汚的接觸角大于90°,能全部去除；

去污過(guò)程的第一步是纖維表面被水潤(rùn)濕。盡管這些表面的潤(rùn)濕臨界表面張力一般都不低 于30mN ? m-1,即不易被水所潤(rùn)濕，但它們易被表面活性劑溶液所潤(rùn)濕。而經(jīng)過(guò)脫脂處理的棉、毛等天然纖維本身就具有良好的水潤(rùn)濕性。

去污過(guò)程的第二步是油污自纖維表面上的脫離。這是通過(guò)所謂的“卷縮”機(jī)理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于洗滌劑水溶液優(yōu)先潤(rùn)濕纖維表面，相應(yīng)地，油污在表面的接觸角將增大，油污自鋪展的薄膜狀卷縮成油珠，然后被液流沖離表面，

根據(jù)黏附功的定義，油污和水在固體表面的黏附功Wso和Wsw分別為：

 式中，γs、γw、γ0分別為固體、水溶液和油污的表面張力；γsw和γso分別為固體與水溶液和油污的界面張力。將兩式相減并與Young方程結(jié)合得：

Asw—Aso = γso —γsw = γwoCOSθw

式中，γwo為油/水界面張力；Asw和Aso分別為水溶液和油在固體表面的黏附張力；θw為水在固體表面的接觸角。

當(dāng)θw→0時(shí)，油污就被卷離。因此上式表明，決定油污能否被卷離的重要參數(shù)是兩種液體的黏附張力，而不是簡(jiǎn)單的黏附功。當(dāng)θw為零時(shí)，油污與表面的接觸角為180°，油污可自發(fā)地脫離固體表面；當(dāng)θw＜90°時(shí)，油污也能通過(guò)液流的沖擊脫離固體表面，如圖(a)所示；但當(dāng)θw＞90°時(shí)(油污的接觸角θ0＜90°),即使有液流的沖擊，也仍有部分油污殘留于固體表面，如圖(b)所示。除去殘余油污將需更濃的表面活性劑溶液和/或更強(qiáng)的機(jī)械作用。

固體污垢的去除

與液體污垢不同，固體污垢(顆粒狀)僅有很小的部位與表面接觸和黏附，也不能擴(kuò)大成一大片。使固體顆粒在固體表面上黏附的主要作用力是范德華引力，而靜電引力則相對(duì)較弱，并且它只加速空氣中灰塵在固體表面的黏附速度，并不增加黏附強(qiáng)度。與在干燥空氣中相比，顆粒在潮濕的空氣中黏附強(qiáng)度增加，而在水中黏附強(qiáng)度則大大減弱。通常黏附強(qiáng)度隨時(shí)間增加而增強(qiáng)。

固體污垢的去除在于汚垢顆粒和固體表面都能被水潤(rùn)濕。從而減弱顆粒的黏附，使其被水流沖走。而能否實(shí)現(xiàn)這種潤(rùn)濕取決于表面活性劑在顆粒和固體表面的吸附。

鋪展是潤(rùn)濕的很高條件，即如果液體能在固體表面鋪展,則其必能潤(rùn)濕此固體。

另一方面，表面活性劑在固/液界面的吸附可增加固體的表面電勢(shì)。如果固體和污垢顆粒的表面電勢(shì)符號(hào)相同，則靜電排斥力有利于污垢的去除和防止再沉積。固體污垢去除的難易還與污垢顆粒的大小有關(guān)。大顆粒受到的水流沖擊力大，易于除去，而小顆粒受到的沖擊力小，難以除去。因此對(duì)顆粒的除去，機(jī)械作用顯得特別重要。

吸附對(duì)去污作用的影響----與去污有關(guān)的吸附概況

前已述及，表面活性劑在固體表面及疏水污垢表面的吸附是去污的基礎(chǔ)。如果纖維表面和污垢都不吸附表面活性劑，就不能達(dá)到去污的目的。另一個(gè)重要的因素是吸附的方式。對(duì)去污有利的吸附方式是親水基朝向水的物理吸附，即表面活性劑分子通過(guò)其疏水基與纖維內(nèi)疏水基的相互作用而產(chǎn)生的吸附。反之，如果表面活性劑分子以疏水基朝向水，則將有利于油污的黏附。因此后一種吸附方式是不期望的。