| 利用陰、非、陽離子表面活性劑複配技術，研制出泡沫型地毯表面去污劑，通過對各種污毯去污率、抗再沉澱和抗結垢性進行測試，產品可以達到去污性強、使用方便、滲透力強，乾燥時間短、安全性高、抗靜電、抗再沉積性好、成本低廉等特點，而且清潔後的地毯纖維自然、柔軟、色澤鮮艷。 |
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地毯表面除污的原理，是借助於化學助劑來減弱污物與固體表面的粘附，並施以機械力，使污垢與表面分離並懸浮於介質中。一般污垢可分為液體污垢和固體污垢，動植物油、皮脂、血漬、色素等為液體污垢，塵土、泥、灰、炭黑為固體污垢，它們混合在一起主要通過範德華力粘附於地毯表面。
機織、無紡、提花、簇絨等品種各異的地毯，表面均由毛、麻、腈綸、丙綸及其混紡纖維組成，具有表面粗糙、敦厚、滲透力強等特點，不同纖維原料的地毯表面與不同性質的污垢會產生不同的粘附強度。對地毯清潔時，由於其不易搬動、不能漂洗，因此較一般紡織品清洗困難，且清洗後往往由於一部分殘留液會被吸入纖維內，乾燥後仍殘留在地毯上。
合理的去污劑給地毯營造清新、柔軟手感。 |
這些沉澱物更易吸附污垢，使清潔後的地毯很快又被污染。為解決這一難點，可以根據表面活性劑的特點，以水為介質，採用多因子方法複配出具有高表面活性、高泡沫、低濃度、弱滲透特點的泡沫型地毯清潔劑，進而達到去污和抗再沉澱效果。
泡沫清潔劑的去污機理
由陰、非、陽離子表面活性劑複而配製成的泡沫型清潔劑，對多種地毯的去污效果、抗再沉積效果好。其原因就在於複配使溶液中表面活性劑間的協同作用增強，泡沫對地毯污垢起到吸附、乳化、增溶、卷離的作用，最終達到清潔目的。
實驗依據：標準汙毯的組成。 |
利用泡沫，防止溶液滲透到地毯襯底和防止污垢的擴散是提高去污效果的關鍵。而影響泡沫穩定性的因素很多，其中最主要的是表面膜的強度。
在地毯清潔劑中，表面活性劑複配具有起泡和穩泡的作用。陰離子表面活性富集在泡沫表面上，使泡沫帶有負電荷，當液膜變薄至一定程度，兩個表面的電斥開始起作用，它們之間的相互排斥力阻礙接近聚集，防止液膜進一步變薄。此外，親水基在液膜內形成水化層，液相粘度增高使液膜穩定。因此，由於表面活性劑的相互吸引，使雙層吸附膜的強度和液膜粘度增大，排液相對困難，從而提高了泡沫的壽命。
模擬實際汙毯的組成。 |
當泡沫中氣泡逐個破裂時，纖維上的污垢逐漸地溶於液膜體中。清潔劑中的高分子型表面活性劑的憎水基與地毯接觸，親水基伸向水中形成較厚的空間阻礙層，使脫離纖維的污垢不易再回到纖維表面，而被擦去。
採用特殊技術在一定條件下加入微量的陽離子表面活性劑，由於陰、陽離子之間強烈的庫侖力作用，使膠團更容易形成，溶液的CMC值降低，對油污的乳化、增溶作用加強，因此去污率提高。此外，由於陽離子的性質，使清潔劑還具有殺菌、防霉、消除靜電的功效，而且清潔後的地毯纖維自然、柔軟、色澤鮮艷。
配方實驗過程
原料主要採用十二烷基苯磺酸鈉（LAS），十二烷基硫酸鈉（AS），脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES），烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10），氧乙烯吡咯烷酮（PVP），十六烷基三甲基溴化銨（C16NMe3Br），平平加（AEO19）熒光增白劑（VBL）等。實驗材料為羊毛地毯、提花毛腈混紡地毯、簇絨地毯、無紡織地毯和毛麻混紡地毯。
地毯清潔劑的抗再沉澱性和抗結垢性（Rw：清潔劑清潔地毯後的白度值，Rwt：清潔地毯使用一個月後測量的白度值，f：結垢量）。 |
作為對複配清潔劑篩選的依據，人工污毯可以建立盡量接近實際而又容易重複的標準模型，所以地毯設計要符合：地毯上的污垢要接近實際，但污毯製備的重複性與均勻性要好；污垢在地毯上要有一定的牢度，且有足夠的陳化時間；由於地毯的襯底、纖維 、材質、加工進程不同，污垢組成對清潔劑的去污性能影響很大，要對其分門別類製成污毯。
為使人工污垢接近實際污垢，國外對各種天然污垢進行大量分析，各國採用的人工污垢不盡相同，根據中國的實際情況、飲食、起居習慣，模擬污垢組成，塗抹於同種類的地毯上陳化一個月後進行試驗。
通過在水溶液中對陰/陰離子、陰/非離子、陰/陽離子表面活性劑進行複配，獲得了比單一表面活性劑更優良的去污效果，再通過測試複配物的去污率、泡沫壽命、表面張力來選擇最佳的初始配比。
初始配方還需要進行抗再沉澱和抗結垢性測試。
實驗証明，羊毛地毯抗再沉澱和抗結垢性最好，而無紡織地毯的抗再沉澱性較差，簇絨地毯的抗結垢性差。
各種清潔劑去污效果比較
巿售地毯清潔劑種類不多，用幾種地毯清潔劑在無紡織地毯上對它們的去污效果的抗再沉積性進行測試，效果証明，泡沫型地毯清潔劑的去污性和抗再沉積性較好。
各種地毯清潔劑的效果。 |
由此可見，由陰、非、陽離子表面活性劑複配而成泡沫型清潔劑產品特點包括：去污性強—配方經過實際污毯、標準污毯用戶使用，對油污、塵土、各種果漬、色素的去除能力強，去污率超過85%；使用方便—只需將清潔劑噴在污垢處，稍待片刻，用布擦，各種污垢隨泡沫一起被擦去；滲透力強，乾燥時間短—清潔劑隨泡沫的破裂逐步滲透，使污垢懸浮起來，清潔後的地毯不留痕跡，而且乾燥快；安全性高，對地毯無腐蝕—泡沫型地毯清潔劑使用的原料均為無毒的工業級原料，其生產工藝無三廢，對環境無污染，對地毯纖維無腐蝕；抗靜電、抗再沉積性好；成本低廉。
吳紅玲是蘭州理工大學機電工程學院副教授、王學海是蘭州派神紡織化工有限責任公司經理、蔣少軍是蘭州理工大學紡織工程研究所所長兼機電工程學院教授。
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