Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

1 LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến cô giáo,
GS.TS Đinh Thị Ngọ đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt
nghiệp.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Hữu cơ
- Hóa dầu cũng như các thầy cô, các cán bộ phòng thí nghiệm trực thuộc các khoa, bộ
môn của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; các thầy cô, cán bộ trong Viện hoá học
công nghiệp, Trung tâm sắc ký khí, Viện dệt may đã tạo điều kiện tốt nhất cho em trong
suốt thời gian làm đồ án.
Cuối cùng em muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên, tạo điều kiện
thuận lợi cho em hoàn thành bản đồ án này.
Em chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 6 năm 2010
Sinh viên Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

2

b. Tính chất dầu thông……………………………………………………
1.3.2 Các phƣơng pháp biến tính dầu thông 39
1.4. Lựa chọn nguyên liệu……………………………………………………….
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. BIẾN TÍNH DẦU THÔNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP SUNFAT HÓA TỔNG HỢP
CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT 45
2.1.1. Nguyên liệu…………………………………… ………………….………45
2.1.2. Dụng cụ…………………………………………………………………….45
2.1.3. Thực nghiệm……………………………………………………………….45
2.2. PHA CHẾ CHẤT TẨY RỬA TRÊN CƠ SỞ DẦU THÔNG BIẾN TÍNH SUNFAT
HÓA…………………………… ……………………………………………………….46
2.2.1. Nguyên liệu………………………………………………………………
2.2.2. Thiết bị và dụng cụ pha chế:………………………………………
2.2.3. Pha chế…………………………………………………………………
2.3. KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CHẤT TẨY RỬA DẦU THÔNG BIẾN TÍNH VÀ
CHẤT TẨY RỬA ĐÃ PHA CHẾ……………… ………………………………………47
2.3.1. Chuẩn bị mẫu……………………………………………………………….48
2.3.2. Ngâm mẫu để xác định khả năng tẩy trắng……………………………… 48
2.3.3. Độ trắng của vải…………………………………………………………….48
2.4 XÁC ĐỊNH CHẤT LƢỢNG CỦA VẢI SAU KHI TẨY……………………………48
2.4.1 Xác định độ co của vải…………………………………………………… 48
2.4.2 Xác định độ mao dẫn……………………………………………………… 49
2.5 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA CHẤT TẨY RỬA………… 49
2.5.1. Xác định độ bay hơi……………………………………………………… 49
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

4
2.5.2 Xác định tỷ trọng……………………………………………………………50
2.5.3 Xác định độ nhớt động học………………………………………………….51
CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………………


5
MỞ ĐẦU

Ở nƣớc ta, nghề Dệt đã có từ rất lâu đời. Trải qua nhiều khó khăn, cùng với sự phát
triển của các ngành công nghiệp khác, công nghiệp dệt đang từng bƣớc khẳng định tầm
quan trọng của mình trong đời sống sinh hoạt hàng ngày. Các sản phẩm làm ra ngày càng
đa dạng, phong phú, đáp ứng đƣợc yêu cầu của ngƣời tiêu dùng.
Các loại sợi thiên nhiên và sợi hóa học đều chứa một lƣợng tạp chất nhất định, và sau
khi dệt nó lại chứa thêm hồ, dầu mỡ từ máy dệt, do đó ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình
nhuộm, in hoa và sử dụng vải. Vì vậy, trƣớc khi nhuộm và in hoa các loai vải đều đƣợc
làm sạch hóa học để loại bỏ các thành phần trên. Vải sợi sau khi xử lý không những dễ
thấm nƣớc, có độ trắng cao, mềm mại mà còn tăng khả năng hấp phụ thuốc nhuộm, làm
cho nhuộm màu đều và bền đẹp hơn.
Hiện nay, bên cạnh việc sử dụng các chất tẩy rửa đang phổ biến trên thị trƣờng, việc
nghiên cứu chế tạo các chất tẩy rửa đi từ dầu thực vật là vấn đề đang đƣợc quan tâm. Biến
tính chúng thành các sản phẩm có hoạt tính bề mặt cao, từ đó tổng hợp các chất tẩy rửa có
thành phần tối ƣu, phù hợp với mục đích tẩy rửa nhất định
Đồ án này nghiên cứu quá trình tổng hợp chất tẩy rửa từ dầu thông sunfat hóa để xử lý
dầu mỡ trên vải sợi.


Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

7
Mỗi thành phần trong chất tẩy rửa tuy có chức năng riêng nhƣng chúng vẫn có tác
động qua lại với nhau. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà ta có thể thay đổi các phụ gia
cần thiết.
1.1.2.1 Chất hoạt động bề mặt
Chất hoạt động bề mặt là thành phần quan trọng nhất của chất tẩy rửa. Nó có mặt ở tất
cả các chất tẩy rửa khác nhau với nhiệm vụ là tẩy đi các vết bẩn và những chất lơ lửng
trong nƣớc giặt để cho chúng không bám trở lại trên bề mặt.
Chất hoạt động bề mặt là hợp chất hóa học có sức căng bề mặt nhỏ hơn sức căng bề
mặt của dung môi, và trong dung dịch, nồng độ của nó ở bề mặt cao hơn bên trong dung
dịch, làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch. Nếu có nhiều hơn hai chất lỏng không hòa
tan thì chất hoạt động bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng đó. Khi hòa
chất hoạt động bề mặt vào trong một chất lỏng thì các phân tử của chất hoạt động bề mặt
có xu hƣớng tạo đám (gọi là mixen), nồng độ mà tại đó các phân tử bắt đầu tạo đám đƣợc
gọi là nồng độ tạo đám tới hạn.
Những chất hoạt động bề mặt quan trọng thƣờng là những hợp chất hữu cơ gồm hai
phần: phần phân cực (phần ƣa nƣớc) và phần không phân cực (phần kị nƣớc). Axit béo là
chất hoạt động bề mặt gồm gốc hyđrocacbon là phần không phân cực và nhóm cacboxyl
là phần phân cực. Tính ƣa, kị nƣớc của một chất hoạt động bề mặt đƣợc đặc trƣng bởi một
thông số là độ cân bằng ƣa kị nƣớc (Hydrophilic Lipophilic Balance-HLB), giá trị này có
thể từ 0 đến 40. HLB càng cao thì hóa chất càng dễ hòa tan trong nƣớc, HLB càng thấp
thì hóa chất càng dễ hòa tan trong các dung môi không phân cực nhƣ dầu.Chất hoạt động
bề mặt đƣợc sử dụng phổ biến trong công nghiệp, ví dụ trong việc tuyển quặng, điều chế
các chất tẩy rửa…
Tùy theo tính chất mà chất hoạt động bề mặt đƣợc phân theo các loại khác nhau. Nếu
xem theo tính chất điện của đầu phân cực của phân tử chất hoạt động bề mặt thì có thể
phân chúng thành bốn loại sau:
- Chất hoạt động bề mặt anion

nhũ hóa, các chất tẩy rửa.
+ Sulfat rƣợu bậc một (PAS: Primary Alcohol Sulfate)
Công thức hóa học: R-CH
2
-O-SO
3
-Na với R= C
11
- C
12

Sulfat rƣợu bậc một đƣợc chế tạo bằng cách sulfat hóa các rƣợu béo (thiên nhiên hoặc
nhân tạo) với hỗn hợp không khí/SO
3
theo phản ứng:
R – OH + SO
3
 R – O – SO
3
-

Sự trung hòa của axit cho sulfat rƣợu béo (PAS)
+ Avirol: là muối amoni estesulfo của butyloleat có công thức sau:

CH
3
(CH
2
)
7

-

- Parafin sulfonat (SAS: Secondary Alkyl Sulfonate
Công thức hóa học: CH
3
-(CH
2
)
n
-CH-(CH
2
)
m
-CH
3

Loại này có khả năng phân giải sinh học cao, chúng có thể là nguồn sản xuất các
anion. Tuy nhiên các sản phẩm này chƣa đƣợc sử dụng trong thành phần bột giặt vì giá
bán tƣơng đối cao.
- Alkylsunfonat (ABS,LAS):
Alkylbenzen sulfonat (ABS) là chất hoạt động đƣợc sử dụng phổ biến nhất. Có những
ABS nhánh và ABS thẳng. ABS nhánh chỉ còn dùng ở một số quốc gia vì tốc độ phân giải
chậm bởi các vi sinh vật.
+ ABS thẳng (LAS: Linear Alkylbenzen Sulfonate)
Công thức hóa học:

+ ABS nhánh
Công thức hóa học:

CH
2

C
C
CH
3

H
3
C
CH
3

CH
3

CH
3

CH
3

Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

10
chất hoạt động cation là các amin mạch thẳng, các dẫn xuất amit, các bazơ mạch vòng, dị
vòng và dẫn xuất của chúng. Các chất hoạt động bề mặt cation thƣờng ít đƣợc sử dụng
cho mục đích tẩy rửa vì hiệu quả tẩy rửa ở môi trƣờng trung tính không cao. Chức năng

R-CÔ-(CH
2
-CH
2
-O)
n
-CH
2
-CH
2
-OH
Trong đó gốc R-ankyl là phần kị nƣớc, còn gốc polietylenglycol là phần ƣa nƣớc tạo
nên khả năng hòa tan của chất hoạt động bề mặt. Khi số nhóm -OH hoặc nhóm etylen oxit
tăng lên thì khả năng hòa tan tăng lên, điều này cho phép tăng chiều dài mạch cacbon mà
vẫn đảm bảo khả năng hòa tan trong nƣớc của chất hoạt động bề mặt. Dung dịch chất hoạt
động bề mặt này thƣờng tạo môi trƣờng trung tính pH=7, bền với nƣớc cứng, axit, kiềm
và kim loại. Đây là loại chất hoạt động bề mặt có chức năng đa dạng nhất nên đƣợc sử
dụng rất rộng rãi trong các quá trình nấu, tẩy, giặt, nhuộm - in hoa và hoàn tất cho nhiều
loại vải sợi khác nhau.
Một số chất hoạt động bề mặt không ion:
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

11
- Các rƣợu béo Etoxy hóa: R-O-(CH
2
-CH
2
O)
n



N
CH
3
R
CH
3

CH
3

O
OH
H
2
C – OH
O
OH
O
H
R
n
N
(CH
2
CH
2
O)
x
CH

CH
2
O)
z
H
O(CH
2
CH
2
O)
8
CH
2
CH
2
OH
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

12
d. Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính
Chất hoạt động bề mặt lƣỡng tính là chất hoạt động bề mặt mà trong phân tử của
chúng có chứa cả nhóm axit và nhóm bazơ: nhóm axit hoặc là cacboxylic hoặc sunfonat,
còn nhóm bazơ thƣờng là nhóm amin. Những chất này trong môi trƣờng axit chúng phân
ly nhƣ chất hoạt động bề mặt cation, còn trong môi trƣờng kiềm chúng thể hiện chức năng
của loại anion. Chúng có ái lực với protein và cellulose đồng thời có ƣu thế khi phối trộn
với các chế phẩm có đặc tính anion.
Các chất lƣỡng tính tan trong nƣớc nhƣng tại điểm đẳng điện thì khả năng tan là kém
nhất. Chất hoạt động bề mặt loại này có tính tƣơng hợp tốt với các loại chất hoạt động bề
mặt khác. Khả năng hoạt động bề mặt của các chất lƣỡng tính thay đổi trong khoảng rộng
và phụ thuộc vào khoảng cách giữa các nhóm mang điện, khả năng hoạt động bề mặt cao

- Loại bỏ ảnh hƣởng của các kim loại kiềm thổ từ nƣớc, bề mặt, chất bẩn.
- Có khả năng chống tái bám chất bẩn trở lại cao, ngăn cản sự ăn mòn bề mặt nhiễm
bẩn.
- Phân tán các hạt bẩn hoặc giữ các hạt ở trạng thái lơ lửng trong dung dịch.
- Tính năng tẩy rửa tốt các chất màu, các chất béo, thích hợp với các bề mặt khác
nhau, cải thiện tính chất của chất hoạt động bề mặt, có đặc tính tạo bọt mong muốn.
- Tính thƣơng mại: ổn định hóa học, không hút ẩm, màu và mùi dễ chịu, thích hợp với
thành phần khác trong chất tẩy rửa, nguyên liệu dễ kiếm.
- Không độc hại cho ngƣời sử dụng.
- Về mặt môi trƣờng: phân hủy sinh học tốt, không làm ô nhiễm nƣớc, không gây hại
đến các vi sinh vật.
- Có tính kinh tế cao.
1.1.2.2.2. Một số chất xây dựng được sử dụng trong chất tẩy rửa
- Các chất kiềm:
Các chất kiềm nhƣ kali cacbonat và natri cacbonat đã đƣợc sử dụng từ lâu để tăng
cƣờng khả năng tẩy rửa. Tác dụng của chúng dựa trên cơ sở là các chất bẩn và vải dễ
nhiễm điện âm hơn khi pH tăng lên, kết quả là làm tăng sự đẩy tƣơng hỗ. Các chất kiềm
cũng kết tủa các ion nƣớc cứng.
Vào đầu thế kỷ 20, trong thành phần của tất cả các chất tẩy rửa (trừ xà bông) đều chứa
sođa và silicat, chúng chiếm gần 50% tác dụng tẩy rửa. Những chất này vào những năm
1930 đã đƣợc thay thế bởi Natri monophosphat. Hiện nay các chất tẩy rửa hiện đại sử
dụng các hợp chất càng cua (chelat) hay các hợp chất trao đổi ion.
- Các tác nhân phức hóa:
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

14
Một tác nhân phức hoá là một thuốc thử hoá học tạo với ion kim loại thành những hợp
chất tan trong nƣớc. Thuật ngữ phức hoá, chelat hoá đƣợc dùng để mô tả phản ứng ấy.
Trong dung dịch chất tẩy rửa có nhiều anion có thể kết hợp với canxi hay magie trong
nƣớc để tạo thành những muối không hoà tan (kết tủa) không mong muốn. Việc sử dụng


Triphosphate
+ Phức hợp của các phosphat:
O
-
P
O
-
O
-
O
O
-
P
O

O
-
O
O
-
P
O
-
O
O
-
P
O
-

Với tripolyphosphat có hai khả năng về cấu tạo:

O

P
O

O
-
O
O

P
O
-

O
O

P
O

O
-
O
O
-
P
O

O
Ca
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

16
Các phosphat là các chất xây dựng rất tốt tuy nhiên chúng có nhƣợc điểm là độc hại,
khả năng phân hủy sinh học kém. Ngày nay, các phosphat dần đƣợc thay thế bằng các hợp
chất hữu cơ có tác dụng tƣơng đƣơng và thân thiện với môi trƣờng (khả năng phân hủy
sinh học tốt).
Các aminocacboxylat nhƣ NTA (Nitrilo Tri-Axetic), EDTA (Etylen Diamin Tetra-
Axetic) là những chất tạo phức tốt với hầu nhƣ tất cả các ion kim loại. Hơn nữa chúng rất
ổn định về mặt hóa học đối với oxy hóa và khử, và chúng không nhạy cảm với các axit và
bazơ. EDTA có khả năng tạo phức tốt nhƣng rất khó phân hủy sinh học trong khi đó NTA
thì rất nhanh phân hủy sinh học.
+ Các tác nhân chính khác về phức hợp:
NTA có công thức:

2

HOOC- CH
2

N - CH
2
- CH
2
- N
CH
2
COOH
CH
2
COOH
C
CH
2
COOH
HO
COOH
CH
2
COOH
HCOO
COOH
CH
CH
OH

Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

17
Ngày nay, các chất xây dựng phải đáp ứng đƣợc các yêu cầu ngày càng cao về khả
năng phân hủy sinh học cũng nhƣ các chỉ tiêu khác về an toàn đối với ngƣời và sinh vật,
phải có hiệu lực tƣơng đƣơng với EDTA và giá thành hợp lý. Hiện nay một trong những
sản phẩm chứa phần lớn các điều kiện ấy là MGDA (Methyl Glycine Diaxetic Acid).
Phân tử MGDA có thể phân huỷ sinh học.

MGDA

- Các chất trao đổi ion
Từ nhiều năm nay, việc sử dụng những chất trao đổi ion trong nhiều sản phẩm tẩy rửa
đã gia tăng đáng kể vì những lý do môi trƣờng. Những nguyên liệu mới không tan (các
zeolit) là những silico- aluminat natri, nguyên liệu xƣa nhất là zeolit 4A. Zeolit định hình
tạo đƣợc do phản ứng của silicat natri với aluminat natri, sau đó đƣợc xử lý nhiệt để đạt
đƣợc công dụng mong muốn. Khả năng trao đổi các ion Na
+
có trong công thức tùy thuộc
vào kích cỡ của các ion và tình trạng hydrat hóa cũng nhƣ nồng độ, nhiệt độ, độ pH theo
thời gian. Các ion Ca đƣợc trao đổi nhanh hơn các ion Mg, tƣơng tự với các ion khác nhƣ:
Pb, Cu, Ag, Zn, Hg.
Công thức zeolit A là: Na
12
(AlO
2
)
12
(SiO
2

O
Si
O
Al

-
O
Si
O
OAl
SiO
SiO
OAl
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

18
Chống lại sự tái bám trở lại có thể thực hiện bằng các lựa chọn cẩn thận rất nhiều các
cấu tử trong chất tẩy rửa (chất hoạt động bề mặt và chất xây dựng). Tuy nhiên cũng có thể
sử dụng tác nhân chống kết tủa đặc biệt. Hoạt động của những tác nhân này là nó tạo ra sự
chống lại hiện tƣợng hấp phụ thuận nghịch, trên các chất kết tủa của chúng kiểm soát sự
kết tinh và ngăn không cho chúng lớn tới một cỡ tối ƣu để tránh sự tái bám trở lại của
chúng vào vải vóc. Trên các vết dạng hạt chúng gia tăng điện tích âm trong nƣớc giặt tạo
một lực đẩy lớn hơn giữa các hạt, qua đó tránh đƣợc sự ngƣng kết dẫn đến sự tái bám trở
lại trên vải vóc.
Các tác nhân chống tái bám thƣờng sử dụng nhƣ : các ete xenluloza, các copo
terephtalat polyetylen (dùng cho vải polyeste)…


O
O CH
O
OH
CH
2
OCH
2
CH
3
O
CH
2
OH
CH
3

O
x
O
C
O
C
O
O
CH
2
CH
2


Trong quá trình tẩy, H
2
O
2
phân ly thành H
+
vaf HOO
-
, chính HOO
-
phân hủy cho ra
một nguyên tử oxy. Nguyên tử oxy này ghép vào liên kết đôi của chất màu, phá hủy cấu
trúc màu và do đó tẩy trắng vải. Phản ứng này diễn ra trong môi trƣờng kiềm. Vải cotton
bị phá hủy khá mạnh trong điều kiện này. Các chất kích hoạt và chất ổn định đƣợc đƣa
vào để kiểm soát quá trình tẩy trắng.
+ Natri perborat : là các tinh thể trắng dạng bột, tan trong nƣớc ở nhiệt độ thƣờng. Khi
hòa tan trong nƣớc sẽ tạo ra hydroperoxit. Trong thực tế thƣờng sử dụng dung dịch 1% ở
pH 10.
4NaBO
2
.H
2
O
2
+ 3H
2
O → NaB
4
O
7

+ Diperoxy Dodecandioic axit : Đây là peraxit không tan trong nƣớc, hiệu quả tẩy
trắng cao ở nhiệt độ thấp, khả năng tẩy trắng tức thì khi mới cho vào. Tuy nhiên không ổn
định trong môi trƣờng kiềm, và có thể tự bốc cháy gây nguy hiểm cho ngƣời sử dụng.
Công thức hóa học : + Tetra-axetyletylendiamin (TAED) : TAED đƣợc sử dụng nhƣ là chất kích hoạt cho
H
2
O
2
để đạt hiệu quả tẩy trắng ở nhiệt độ thấp.
Công thức hóa học : - Chất tẩy trắng chứa clo : Tiêu biểu là Natri hypoclorit NaClO, Natri clorit NaClO
2
.
+ NaClO là tác nhân oxy hóa mạnh, ổn định ở pH lớn hơn 10. Tốc độ tẩy trắng tăng
khi thêm một lƣợng vừa phải axit (để pH trong khoảng 5,0 8,5) để tạo ra axit hypocloro.
+ NaClO
2
là nguồn dạng rắn khá ổn định của ClO
2
. ClO
2
không ổn định và là chất tẩy

N
O
O
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

21
Vì thế trên bề mặt vải sợi còn có các sắc vàng nhạt hoặc phớt vàng nâu làm cho vải có
cảm giác trắng đục. Để khử những ánh sáng trên và nâng độ trắng đạt yêu cầu, chất tẩy
màu quang học đƣợc thêm vào nhiều chất giặt rửa. Các thuốc nhuộm huỳnh quang này
hấp thụ tia tử ngoại không nhìn thấy đƣợc của ánh sáng mặt trời và chuyển năng lƣợng
của chúng ra ánh sáng màu lam. Màu lam che đi vẻ ngoài vàng ố của vải. Khi tiếp xúc với
ánh sáng mặt trời, vải đƣợc làm trắng kiểu này có sắc màu lam và tạo ra cảm giác màu
trắng lóe. Chúng ta đã quen sử dụng chất tẩy màu quang học và hầu nhƣ tất cả các loại
vải trắng đều đƣợc xử lý trƣớc với chúng để tạo cho vải có độ trắng đều đƣợc xử lý trƣớc
với chúng để tạo cho vải có độ trắng theo yêu cầu.
Các hợp chất thích hợp nhất trong tẩy trắng quang học là các chất có cấu trúc thơm
hoặc thơm không đều, liên kết trực tiếp với nhau hoặc qua trung gian là các cầu etylen.
Các chất tẩy trắng quang học thƣờng gặp:

4,4’-bis(4-alinino-6-morpholino-5triazin-2-ylamino)-2,2-stilben disunfonat natri
Ngoài các dimorphilin, ngƣời ta cũng sử dụng những chất siêu tẩy quang học có đặc
tính: hòa tan tốt ở nhiệt độ thấp, ổn định tốt với các tác nhân oxy hóa (kể cả nƣớc javel),
ổn định tốt với ánh sáng.


H
HC
CH
HC
CH
HO
3
S
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

22
Bọt có thể là một chỉ thị của hiệu quả của một sản phẩm và có thể cho một cảm giác
thoải mái, tuy nhiên bọt quá nhiều cũng có những ảnh hƣởng không tốt nhƣ: làm quá trình
tẩy rửa không đều do bọt hạn chế chất tẩy rửa tiếp xúc với bề mặt nhiễm bẩn, làm cho quá
trình nhuộm không đồng đều… đồng thời ảnh hƣởng đến tính thẩm mỹ khi xuất hiện
trong dòng nƣớc thải.
Bọt đƣợc tạo nên do đƣa không khí hoặc những hơi khác vào trong pha lỏng có độ
thun dãn nào đó, hơi hoặc không khí đƣợc đƣa vào có thể do thổi trực tiếp hoặc một tác
động cơ giới (lắc, cọ sát trong lúc giặt).
- Phụ gia làm tăng bọt : Có nhiều chất phụ gia có thể làm thay đổi đặc tính mixen hóa
của chất hoạt động bề mặt và do đó làm biến đổi sự ổn định và khả năng tạo bọt của sản
phẩm. Một số chất làm tăng bọt nhƣ : Amit N thay thế, Amit, Ete sulfonyl, Eté glyxerol…
- Tác nhân chống tạo bọt: Các tác nhân chống tạo bọt làm giảm hoặc loại trừ bọt của
sản phẩm. Chúng tác động bằng cách ngăn cản sự tạo bọt, hoặc bằng cách làm tăng tốc độ
huỷ chúng. Trong trƣờng hợp thứ nhất đó là những ion vô cơ nhƣ canxi có ảnh hƣởng đến
sự ổn định tĩnh điện hoặc giảm nồng độ các anion (bằng kết tủa). Trong trƣờng hợp thứ
hai đó là những chất vô cơ hoặc hữu cơ sẽ đến thay thế các phần tử của chất hoạt động bề
mặt của màng bọt, nhƣ vậy làm cho bọt khí ít ổn định. Các chất hữu cơ thƣờng đƣợc sử
dụng làm tác nhân chống tạo bọt là : steryl phosphat, dầu và sáp, các silicon.
1.1.3. Cơ chế tẩy rửa

FH
: năng lƣợng tự do sợi / dầu.
E
FH
: năng lƣợng tự do dầu / khí.
Năng lƣợng tự do tính trên một đơn vị diện tích thì bằng sức căng giao diện hay bề
mặt. Phƣơng trình (1) trở thành:
γ
FA
= γ
FH
+ γ
HA
. Cosθ (2)
Công gắn chặt chất lỏng H vào chất nền F đƣợc biểu diễn bằng phƣơng trình Dupré
W
FH
= γ
FA
+ γ
HA
- γ
FH
(3)
Theo phƣơng trình này, thấy rằng gây bẩn càng dễ dàng bao nhiêu thì công gắn chặt
chất lỏng W
FH
càng yếu đi bấy nhiêu.
Để đƣợc nhƣ thế, chỉ cần sức căng bề mặt F(γ
FA

HE
bởi vì trong thể III, ngƣời ta đã tạo nên một phân giới H / E phụ thêm).
Công cần thiết để đi từ thể II sang III bằng:
W
A
= E
III
– E
II
= γ
FE
+2γ
HE
– (γ
HF
+ γ
HE
) hay
W
A
= γ
FE
+ γ
HE
– γ
HF
(4)
Theo phƣơng trình này, thấy rằng công càng yếu hơn (do đó gột tẩy dễ hơn), thì hai
biến số đầu γ
FE

FE
+2γ
HE
< γ
HF
+ γ
HE
hay γ
FE
+ γ
HE
< γ
HF

Vậy nếu tác nhân bề mặt, do sự hấp phụ của nó trên sợi và vết bẩn, làm giảm đƣợc
sức căng giao diện của chúng (so với nƣớc) đến độ mà tổng của chúng trở thành kém hơn
sức căng giao diện sợi / vết bẩn, lúc đó vết bẩn sẽ tự tẩy đi.
b. Cơ chế “Rolling Up”
Việc tẩy đi các vết bẩn béo cũng có thể đƣợc giải thích bởi thuyết “Rolling up”,
đƣợc Stevenson nhắc đến vào năm 1953.
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001

25

Việc tẩy đi các vết bẩn từ thể II sang thể IV, qua thể trung gian III. Khi cân bằng,
hợp lực của ba vectơ γ
FE
, γ
HE
, γ

Chất hoạt động bề mặt, do chúng đƣợc hút trên sợi và vết bẩn, làm giảm các sức
căng giao diện γ
FE
và γ
HE
theo phƣơng trình (6) đƣợc xác minh trên đây. Và lúc đó, màng
dầu (vết bẩn béo ) sẽ cuốn lại và tách khỏi sợi trong quá trình giặt (giặt bằng tay hay bằng
máy).
c . Cơ chế Hòa tan hóa
Cơ chế “Rolling Up” chỉ liên quan đến các vết bẩn ở thể lỏng có chất và chủ yếu nhờ
chất HĐBM làm giảm sức căng giao diện. Sau khi có đƣợc nồng độ mixen tới hạn, thì
không còn giảm sức căng giao diện nữa, cho nên hiệu ứng “Rolling Up” không tăng khi
có nồng độ này. Tuy nhiên, vì ngƣời ta thấy sự giặt tẩy gia tăng nhanh khi vƣợt quá CMC
(nồng độ mixen tới hạn), ta cần phải nhờ đến một cơ chế khác; sự hòa tan hóa. Lý thuyết
này đã đƣợc đƣa ra trƣớc hết bởi Mc Bam vào năm 1942, rồi lại đƣợc Ginn, Brown và
Harris kiểm chứng lại vào năm1961. Hiện tƣợng hòa tan hóa đã đƣợc nói đến trong phần
đặc tính hóa lý của các tác nhân bề mặt, việc hình thành các mixen, ảnh hƣởng của những
nhân tố khác nhau trên nồng độ mixen tới hạn. Các phân tử của các tác nhân bề mặt kết