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

MỤC LỤC

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……………………………………
3.1. TỔNG HỢP CHẤT HĐBM BẰNG PHƢƠNG PHÁP SUNFAT HOÁ DẦU THÔNG
3.1.1. Xác định thành phần dầu thông nguyên liệu…………………………………
3.1.2. Tổng hợp chất HĐBM bằng phƣơng pháp sunfat hóa……………………….
a. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ H

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
6
PHẦN 1 : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẨY RỬA
1.1.1. Giới thiệu chung về chất tẩy rửa

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
- Chất hoạt động bề mặt cation
- Chất hoạt động bề mặt không ion
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
8
- Chất hoạt động bề mặt lƣỡng tính

a. Chất hoạt động bề mặt anion

- 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
CH
O SO
3
NH
4
(CH
2
)

-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: b. Chất hoạt động bề mặt cation
Chất hoạt động bề mặt cation là những chất hoạt động bề mặt mà khi hòa tan trong
nƣớc sẽ phân ly tạo ra các gốc hoạt động mang điện tích dƣơng. Cấu tạo tiêu biểu của các
SO
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
chủ yếu của chất hoạt động bề mặt cation là phân tán, làm đều màu, hồ chống nhàu,
chống tĩnh điện, chống nổi hạt xoắn, tăng độ co giãn, hồ mềm và cầm màu thuốc nhuộm.
Các chất hoạt động cation thƣờng gặp là:
- Cetyl trimetylammonium bromua (CTAB)
- Cetyl pyridinium clorua (CPC)
- Polyethoxylated tallow amin (POEA)
- Benzethonium clorua (BZT)
- Benzalkonium clorua (BZT)
c. Chất hoạt động bề mặt không ion
Chất hoạt động bề mặt không ion là những chất hoạt động bề mặt hòa tan trong nƣớc

-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

- Các oxit amin: - Các alkyl amin: R-CH
2
-NH
2

- Các alkylpolyglycosit (APG):
Ƣu điểm của chất hoạt động bề mặt này là: dễ phân giải sinh học trong điều kiện tự
nhiên và môi trƣờng, phối hợp với dầu thông tạo ra một hợp chất có hoạt tính cao đối với

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

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
nhất là tại điểm đẳng điện.[19]
Chất hoạt động bề mặt lƣỡng tính rất thích hợp cho da nhờ đặc tính dầu nhẹ, ổn định,
thƣờng đƣợc dùng trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân và một số sản phẩm làm sạch gia
dụng.
Một số chất hoạt động bề mặt lƣỡng tính điển hình:
- Alkyl amido propyl betain
- Alkyl amido propyl sulfobetain
- Sulfonat betain
- Betain etoxy hóa
- Dodecyl betain
- Dodecyl dimethylamine oxide
- Cocamidopropyl betain

- 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
các phức hợp có đặc tính riêng do chúng có khả năng hoà tan các chất kết tủa ấy và sau đó
tạo thành các phức hợp tan. Trong một dung dịch chất tẩy rửa, các anion kết tủa từ
cacbonat, ankylbenzen sulfonat và xà phòng, trong lúc đó các anion phức hợp thì kết tủa
từ TTP, pyrophosphate, EDTA…
+ Các phosphate:
Các polyphosphate là những tác nhân phức hóa. Các polyphosphat nhƣ
tripolyphosphate (P
3
O
10
), pyrophosphate (diphosphate, P
2
O
7

O

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

O
-
O
O
-
P
O

O

P
O

O
-
O
O

P
O
-
O
Ca
O

P
O

O
-
O
O

P
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:
EDTA có công thức: Các hydrocacboxylat (axit citric, axit tartric, axit gluconic…) rất thân thiện với môi
trƣờng nhƣng khả năng tạo phức của chúng kém hơn các aminocacboxylat.
Axit Citric và axit Tartric: EDTMP (Axit Etylen Diamin Tetra Metylen Phosphonic):


C
CH
2
COOH
HO COOH
CH
2
COOH
HCOO
COOH
CH CH
OH OH
CH
2
PO
3
H
2
N-CH
2
-CH
2
-N
CH
2
PO
3
H
2
H

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
)
12
.27H
2
O 1.1.2.3. Các phụ gia
Các chất phụ gia đƣợc đƣa vào thành phần chất tẩy rửa với mục đích cải thiện, tạo ra
một số tính chất chất tẩy rửa. Trong thành phần chất tẩy rửa thƣờng đƣợc đƣa vào một số
loại phụ gia nhƣ sau:
1.2.3.1. Tác nhân chống tái bám
Đối với chất tẩy rửa thì ngoài yêu cầu có khả năng tẩy rửa tốt thì khả năng chống tái
bám trở lại là một vấn đề đáng quan tâm.
N CH
CH
3

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)…

Etylhydroxyetylxenluloza
Metylhydroxylpropylxenluloza

Copolyme Polyetylenterephtalat Polyoxyetylenterephtalat
O
O CH
2
CH
2
OH
O

CH
2
CH
2

O
O
O
C
O
C O
(CH
2
CH
2
)
n
y
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
19
1.2.3.2. Phụ gia tẩy trắng:
Một số chất bẩn khi dính quá chặt và khi không thể hòa tan hết đƣợc nên phải làm mất
màu. Màu của chúng thƣờng có quan hệ đến các cấu trúc electron liên kết yếu của phân tử
chất màu. Chất tẩy trắng tấn công vào các cấu trúc đó. Ngƣời ta sử dụng các chất oxy hóa
mạnh nhƣ oxy và clo để làm việc đó. Khi các chất màu bị phân hủy, ngƣời ta sẽ không thể
phát hiện ra chúng
- Các peroxit vô cơ :tiêu biểu là hydroperoxit, natri perborat, natri percabonat.
+ Hydroperoxit là một chất lỏng trong suốt, nhớt hơn một chút so với nƣớc, có các
thuộc tính oxy hóa mạnh và vì thế là chất tẩy trắng mạnh đƣợc sử dụng nhƣ là chất tẩy uế,
cũng nhƣ làm chất oxy hóa. Hydroperoxit có thể phân hủy tự nhiên thành nƣớc và oxy.

4
O
7
+ H
2
O
2
+ 2NaOH
+ Natri percabonat Na
2
CO
3
.3H
2
O
2
: Nhờ những cải tiến mới đây về độ bền cũng nhƣ
về giá cả và tính năng môi trƣờng, percacbonat đã thay thế cho perborat trong nhiều sản
phẩm giặt rửa. Dung dịch 1% của natri percabonat có pH 10,5. Nó bị phân hủy ở nhiệt độ
trên 20°C tạo ra natri cacbonat và hydroperoxit.
- Các peroxit hữu cơ : Các peraxit chứa các nhóm –OOH có khả năng tẩy trắng cao
hơn hydro peroxit thƣờng đƣợc đƣa vào sản phẩm tẩy rửa.
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
20
+ Peraxetic axit : Là dẫn xuất axetyl của hydro peroxit, thƣờng ở dạng dung dịch 36-
40% trong axit axetic. Sự ổn định của peraxetic kém hydro peroxit, khi phân hủy sẽ tạo ra
gốc OH
*
, khi có mặt các ion nhƣ sắt quá trình phân hủy sẽ tăng nhanh.
Công thức hóa học :

2
không ổn định và là chất tẩy
trắng oxy hóa. Quá trình tẩy trắng đƣợc thực hiện ở pH 3,5 4 với chất đệm là natri
dihydrophosphat.
- Phụ gia tẩy trắng quang học:
Trong công nghiệp dệt, các mặt hàng vải sợi màu trắng đòi hỏi độ trắng thành phẩm
rất cao, đôi khi còn cần cả ánh xanh, ánh tím, ánh hồng khác nhau. Sau các quá trình tẩy
trắng hóa học, thông thƣờng độ trắng chỉ đạt không quá 85% so với độ trắng tiêu chuẩn.
OOH

CH
3
C

O
OOH
(CH
2
)
8
HOO

C

O
C
O

O
O

1.1.2.3.3. Tác nhân tăng và chống bọt:
Bọt là một nhũ tƣơng của 2 pha không hòa trộn (chẳng hạn nhƣ pha nƣớc và không
khí), tồn tại nhƣ một nhũ tƣơng dầu/nƣớc.
NH
N
N
N
NH
O
N
CH HC NH
NH
N
N
N
O
N
SO
3
H HO
3
S
SO
3
H
HC
CH

nhiễm bẩn, chất bẩn, thành phần chất tẩy rửa.
Để giải thích cơ chế tẩy rửa thì cho đến ngày nay vẫn còn nhiều thuyết khác nhau,
sau đây là một số thuyết điển hình:
a. Thuyết nhiệt động - Phương thức Lanza
Xét đến một chất béo H (dầu) và một bề mặt rắn F (sợi). Việc nhiễm bẩn F do H có
thể đƣợc biểu diễn qua sơ đồ sau:
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
23

I II
Khi giọt dầu H (thể I) tiếp xúc với sợi F (thể II), thì giọt dầu trải ra cho đến khi đạt
một thế cân bằng với một góc tiếp giáp, đƣợc xác định bởi bề mặt của sợi và đƣờng tiếp
tuyến của giao diện dầu / khí. Năng lƣợng tự do của thể II có thể đƣợc viết theo phƣơng
trình sau đây:
E
FA
= E
FH
+ E
HA
. cosθ (1)
Trong đó: E
FA
: năng lƣợng tự do sợi / khí.
E
FH
: năng lƣợng tự do sợi / dầu.
E
FH
: năng lƣợng tự do dầu / khí.

căng bề mặt lớn hơn và vì vậy nó bị dây bẩn dầu khó khăn hơn.
Gột tẩy vết bẩn có chất béo H khỏi một bề mặt F, đƣợc biểu diễn bởi sơ đồ sau:

II III
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Phạm Thị Luyến_HD1001
24
Gột tẩy vết bẩn bao hàm đi từ thể II sang thể III. Chúng ta hãy tính công cần thiết để
thay đổi thể này.
Ở ban đầu thể II, năng lƣợng tự do đƣợc biểu diễn bằng:
E
II
= γ
HF
+ γ
HE
Khi vết bẩn tách khỏi bề mặt F, trong thể III, năng lƣợng tự do đƣợc biểu diễn bằng
: E
III
= γ
FE
+2γ
HE

(ta có 2γ
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

FE
và γ
HE
) và gia tăng sức căng giao
diện γ
HF
nhờ sự hấp phụ của tác nhân bề mặt đó ở giao diện F, E và H/E.
Mặt khác, cũng có thể ghi nhận rằng trong trƣờng hợp sợi polyester (không cực) bị
vấy bẩn bởi một chất béo (không cực), thì sức căng giao diện γ
HF
yếu. Việc vấy bẩn này
do đó khó khăn hơn trong trƣờng hợp bông sợi trong đó γ
HF
lớn hơn bởi vì bông sợi gồm
phân tử có cực.
Dựa vào những dữ kiện nhiệt động học, ngƣời ta có thể xác định những điều kiện
cần thiết để “gột tẩy tự phát” vết bẩn có chất béo. Để vết bẩn tự tẩy, năng lƣợng tự do ở
giai đoạn cuối (đã tẩy sạch ) cần phải kém hơn giai đoạn đầu (bị vấy bẩn), nghĩa là:
E
III
< E
II
hay
γ
FE
+2γ
HE
< γ
HF
+ γ

HE
. Cosθ (5)
suy ra
os
FE FH
HE
C
(6)
Để tẩy đi các vết bẩn, θ phải bằng 180
o
hay Cosθ = -1. Trong điều kiện này,
phƣơng trình (6) thành

1
FE FH
HE
hay γ
HF
= γ
FE
+ γ
HE
(7)
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