Массообмен и самопроизвольное наноструктурирование поверхностно-активных веществ и полимеров в процессах моющего действия

• Автор: Куклева, Кристина Константиновна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Моющая способность
1.2. Закономерности массообменных процессов
1.3. Адсорбция ПАВ из растворов
1.3.1. Адсорбция ПАВ на частицах загрязнения
1.3.2. Адсорбция ПАВ на текстильных волокнах из неводных растворов
1.3.3. Адсорбция ПАВ на текстильных волокнах из водных растворов
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования
2.2. Определение поверхностного натяжения методом отрыва кольца
2.3.Изучение адсорбции поверхностно-активных веществ из растворов на
текстильных волокнах рефрактометрическим методом
Оптический метод контроля моющего процесса
2.4. Определение моющей способности
2.5. Методика изготовления искусственно-загрязненных образцов ткани
(ИЗО)
2.6. Определение моющей способности с использованием искусственно загрязненных образцов (ИЗО)
2.7. Определение вязкости водных растворов альгинатов натрия и карбоксиметилцеллюлозы
2.8. Определение маслоотгалкивающей способности
2.9,Определение устойчивости олеофобизирующего эффекта к химической чистке
2.10. Определения физико-механических свойств текстильных материалов
2.11. Характеристика методов первичной обработки результатов эксперимента
ГЛАВА 3 ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Моющие действие как массообменный процесс
3.2. Состояние ПАВ в растворах
3.2.1. Фазовое состояние ПАВ в растворе
3.2.2. Мицеллообразование в растворах ПАВ
3.3. Строение адсорбционных слоев ПАВ на поверхности раздела фаз
“раствор-насыгценный пар растворителя”
3.4. Строение наноструктурных адсорбционных слоев ПАВ на поверхности
текстильных волокон
Величины гиббсовской адсорбции ПАВ на поверхности растворов
3.5. Моющая способность ПАВ
3.6. Состояние альгинатов натрия в водных растворах
3.7.Адсорбция альгинатов натрия из растворов на поверхности текстильных волокон
ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1.Разработка технологии модифицирования поверхностных свойств текстильных материалов методом молекулярного наслаивания адсорбционных нанослоев поверхностно — активных веществ и высокомолекулярных соединений
4.1.1. Модифицирование поверхности текстильных волокон водными растворами альгинатов
4.1.2. Модифицирование поверхностных свойств текстильных материалов растворами фторуглеродных ПАВ
4.2. Разработка моющих средств для неводной среды на основе
фторуглеродных ПАВ
ИТОГИ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Введение

Диссертация посвящена изучению физико-химических явлений, сопровождающих процесс моющего действия, с целью создания ресурсо- и энергосберегающих технологий и эффективного физико-химического воздействия на обрабатываемые текстильные изделия.
Актуальность работы. Моющее действие, как совокупность физикохимических процессов удаления загрязнений с поверхности твердых тел, широко используется в большинстве современных индустриальных технологий и в бытовой деятельности человека.
Количественное описание эволюции моющей системы затруднено в виду ее многокомпонентное™ и многофазности, отягощенной высокодисперсным состоянием вещества. Оптимизация технологий моющего действия, проводимая только на основании эмпирических данных, чревата попаданием в лучшем случае в локальный экстремум.
Для решения проблем энерго- и ресурсосбережения в технологии моющего действия, обеспечивающих минимизацию отходов, газовых выбросов и сточных вод, необходимо построение адекватной концептуальной модели этого процесса. В работе в качестве модели предложена система активированного массообмена в аппарате с внешним подводом энергии. Наиболее перспективным путем интенсификации массообменных процессов может служить использование явлений самоорганизации на межфазной поверхности. Поскольку для растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) и полимеров характерно проявление самопроизвольного структурирования, постольку адекватность модели должна отражать изменение свойств системы в соответствии с изменением структуры растворов.
Степень проработанности темы. Общепринято связывать процесс моющего действия с проявлениями специфических свойств растворов (ПАВ). Отсюда термин “моющая способность” как оценка эффективности данного ПАВ в качестве компонента моющей системы. Количественной теории,

изучение адсорбционных свойств ПАВ, так как это во многом определяет эффективность моющего, модифицирующего и очищающего действия.
1.3.2. Адсорбция ПАВ на текстильных волокнах из неводных растворов
Адсорбцию ПАВ из неводных сред на волокнах на первый взгляд изучать
легче, чем из водных растворов. Это связано с тем, что экспериментальные трудности с определением изменения концентрации предельно разбавленных растворов ПАВ в неполярной среде окупаются возможностью однозначного трактования полученных при этом данных в связи с отсутствием диссоциации ПАВ поверхностных групп волокна, неизменностью удельной поверхности адсорбента можно считать равной той величине, которая определяется методом низкотемпературной адсорбции инертных газов, так как в отсутствие воды волокна в неполярных растворителях не набухают.
Схема образования возможных типов адсорбционного слоя на поверхностях различных адсорбентов из растворов в неполярных растворителях представлена на рис.1.1.