棉纖維表面油漬洗滌機(jī)理的激光共聚焦顯微分析.pdf

1、隨著洗滌劑行業(yè)的飛速發(fā)展,為開(kāi)發(fā)更高效、經(jīng)濟(jì)和安全的洗滌劑產(chǎn)品,亟待對(duì)洗滌劑中表面活性劑及酶制劑對(duì)不同污垢的洗滌機(jī)理進(jìn)行深入和系統(tǒng)研究。鑒于洗滌機(jī)理的研究涉及纖維組成、油漬成分及洗滌劑各組分間的相互作用等影響因素,并長(zhǎng)期以來(lái)受制于缺乏有效的儀器觀察和表征手段,造成洗滌機(jī)理的深入研究相對(duì)滯后。針對(duì)織物表面洗滌過(guò)程難以實(shí)時(shí)跟蹤觀察、洗滌劑沈滌效果難以定量檢測(cè)和評(píng)價(jià)的問(wèn)題,本課題以棉纖維作為研究對(duì)象,選取橄欖油、花生油、豬油作為油漬,應(yīng)用激光

2、共聚焦顯微鏡對(duì)含油漬棉纖維的洗滌過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)熒光圖像和熒光強(qiáng)度變化的深入分析,應(yīng)用科學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法,揭示洗滌劑中表面活性劑及酶制劑對(duì)不同性質(zhì)污垢的洗滌機(jī)理,對(duì)于低溫洗滌等先進(jìn)洗滌技術(shù)的開(kāi)發(fā)和新型加酶洗滌劑的研制等具有重要的指導(dǎo)意義。
　　 首先,對(duì)洗滌劑的主要組分性能進(jìn)行研究,包括:(1)采用同步熒光光譜法測(cè)定十二烷基苯磺酸鈉(LAS)的臨界膠束濃度(CMC),結(jié)果表明:第一臨界膠束濃度(CMC1)為1.50m

3、mol/L,第二臨界膠束濃度(CMC2)為6.30mmol/L;(2)在脂肪酶活力測(cè)定的基礎(chǔ)上,探究了溫度、pH值和低濃度下各類表面活性劑對(duì)脂肪酶活力的影響,結(jié)果表明:脂肪酶最適溫度為40℃,最適pH=7.7,并發(fā)現(xiàn)在低濃度下陰離子表面活性劑(如LAS)對(duì)酶活的抑制作用相對(duì)于非離子表面活性劑(如AEO-7)較弱。
　　 其次,借助上述研究結(jié)果,在常溫下應(yīng)用激光共聚焦顯微鏡分別實(shí)時(shí)觀察分析表面活性劑LAS和脂肪酶(500ppm)對(duì)

4、三種油漬(橄欖油、花生油、豬油)的洗滌過(guò)程。結(jié)果表明:表面活性劑LAS對(duì)油漬的洗滌機(jī)理隨油漬的組分及流動(dòng)性的不同而具有一定差異。其中,橄欖油流動(dòng)性好,表面活性劑LAS可通過(guò)“卷落”機(jī)理將其從纖維表面去除;花生油組分中不飽和脂肪酸含量比橄欖油低,流動(dòng)性較小,依靠表面活性劑LAS的乳化作用才能將其從纖維表面去除:豬油在常溫下為固體狀,與纖維表面的黏附強(qiáng)度較大,除了表面活性劑LAS的乳化、增溶作用,還需要借助加入陰離子表面活性劑增加纖維表面與

5、油漬之間的排斥力達(dá)到完全去除油漬的目的。脂肪酶對(duì)三種油漬的洗滌機(jī)理基本一致,在洗滌過(guò)程中通過(guò)脂肪酶的水解作用,將油漬分解成甘油二酯、甘油一酯、甘油及脂肪酸等易溶于水的物質(zhì)而去除。
　　 在上述洗滌機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)激光共聚焦顯微鏡實(shí)時(shí)觀察分析各項(xiàng)洗滌條件對(duì)豬油、花生油油漬洗滌效果的影響,結(jié)果表明:表面活性劑LAS的濃度對(duì)油漬去除效果的影響較大。隨著表面活性劑LAS濃度增大,其對(duì)油漬的乳化包裹作用和增溶作用加強(qiáng),油漬去除效果增

6、強(qiáng);溫度對(duì)油漬洗滌也有重要影響,隨著洗滌溫度升高,一方面表面活性劑LAS溶液的乳化和增溶能力增強(qiáng),另一方面油漬分子的熱運(yùn)動(dòng)速度加快,油漬和纖維兩者之間粘結(jié)牢度降低,便于油漬從纖維表面脫落下來(lái)。此外,熒光圖像與熒光強(qiáng)度分析表明四種商品化洗滌劑A、B、O、T中,洗滌劑A、B、T對(duì)豬油油漬的洗滌效果比洗滌劑O好;洗滌劑A、B對(duì)花生油油漬的洗滌效果比洗滌劑O、T好。
　　 最后,應(yīng)用Box-Behnken模型探究各項(xiàng)洗滌條件對(duì)棉織物表面