Микроэмульсии для очистки от масел и загрязнений иной природы

Солюбилизации масла вблизи ТИФ и образование мироэмульсии

Солюбилизация масла при температуре, близкой к ТИФ смеси масло-вода-ПАВ, обычно приводит к образованию трехфазной системы, в которой микроэмульсия находится в равновесии с избытком масла и воды. При достаточном количестве ПАВ вся смесь переходит в микроэмульсию, однако такие высокие концентрации ПАВ, как правило, не используют в обычных процессах чистки тканей. Среднефазная микроэмульсия всегда имеет биконтинуальную структуру и обладает чрезвычайно низким межфазным натяжением и с масляной, и с водяной фазами. Образовавшись при солюбилизации масла, такая система оказывается способной к дальнейшей эффективной солюбилизации еще большего количества масла. Образование микроэмульсии в процессе очистки от масляных загрязнений можно напрямую наблюдать с помощью видеомикроскопа с выводом изображения на дисплей. Микроэмульсии часто находятся в равновесии с жидкокристаллической ламелярной фазой. Такую четырехфазную систему, состоящую из избытка масла, микроэмульсии, жидкокристаллической фазы и воды, также можно наблюдать с помощью видеотехники. Можно также наблюдать, как две промежуточные фазы быстро увеличиваются за счет солюбилизации масла.

Если температура отмывания значительно ниже ТИФ, трехфазная система с промежуточной микроэмульсионной фазой не образуется. Вместо этого образуется микроэмульсия «масло в воде», находящаяся в равновесии с избытком масла. Межфазное натяжение такой микроэмульсии на границе с маслом выше, чем в трехфазной системе, а скорость солюбилизации масла и солюбилизационная емкость будут ниже, чем у биконтинуальной промежуточной микроэмульсии.

Если же процесс проводится при температурах, существенно выше ТИФ, возникает микроэмульсия «вода в масле», находящаяся в равновесии с избытком воды. Такие системы обладают неудовлетворительным моющим действием, так как ПАВ и вода могут растворяться в масле без удаления его с поверхности ткани. При исследовании с помощью видеомикроскопа в этих случаях наблюдается набухание масляной фазы. Более того, если температура процесса намного превышает ТИФ, загрязнение может снова налипать на поверхность в виде эмульсии «вода в масле» или микроэмульсии, что часто осложняет процессы отмывания.

Фазовое поведение микроэмульсий иллюстрирует фазовое поведение при температурах ниже и выше ТИФ. Из данных, приведенных на рис. 9, можно сделать вывод, насколько важны сбалансированные системы для очистки от загрязнений. Для двух неионных ПАВ оптимальное моющее действие наблюдается при температуре, при которой тройная система ПАВ-углеводородное загрязнение-вода образует трехфазную систему.

При определении ТИФ для системы ПАВ-масляное загрязнение-вода для моделирования процесса отмывания нужно использовать очень высокое соотношение ПАВ:масло. Необходимо также учитывать тот факт, что соли, включая структурообразователи для моющих композиций, обычно понижают ТИФ.

Влияние полярных компонентов загрязнения на фазовое поведение композиций

Выше были рассмотрены загрязнения только углеводородной природы. В реальности случаи таких загрязнений встречаются достаточно редко. Полярные, но все же не растворимые в воде компоненты различных типов, такие как жирные кислоты, жирные спирты и амины, обычно входят в состав многих масляных загрязнений. В присутствии полярных компонентов значение КПУ системы увеличивается, что приводит к уменьшению ТИФ. Однако влияние этих компонентов на ТИФ может быть заметным только при их значительных количествах в составе загрязнений.