一、從洗滌化學的角度來分析水
水的優(yōu)點在于:
1、溶解力和分散力強,對無機、有機鹽都有較強的溶解作用,同時對碳水化合物、蛋白質、低級脂肪酸、醇類均具有良好的溶解、分散能力。
2、使用方便,水在0~100℃之間為液體,洗后可以較為方便的進行干燥,不燃、無毒、無味,作為水洗的介質,十分安全。
3、價廉、豐富。水是最廉價最基本的洗滌劑,且水源比較豐富。
水的缺點在于:
1、對油脂無溶解能力。水對油脂不具有溶解和分散能力,所以不能單獨用水洗除油基污垢。
2、表面張力大。水的表面張力使水不易滲入織物的組織中,妨礙潤濕附著在織物上的污垢,所以單獨用水洗滌織物,去污效果很差。
3、含金屬鹽。一般水中均含有一定數(shù)量的鹽類,對洗滌有一定的負面影響。如鈣鹽會使織物手感差,鐵鹽影響織物的外觀等。
二、硬水和軟水的概念
硬水是含有一定數(shù)量的鈣、鎂、鐵、鋁和錳的碳酸鹽,還有重碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽以及硝酸鹽雜質的水。其中鈣、鎂鹽類物質在自然界分布廣泛,是硬水的主要組成成分。
軟水是相對硬水而言,一般將去除了鈣、鎂鹽類物質的水稱為軟水。
水的軟硬程度可用度數(shù)來表示,這個度數(shù)稱為硬度,它表示水中鈣、鎂離子含量的多少。水的硬度分為暫時硬度和永久硬度,兩者的和為總硬度。
暫時硬度是由重碳酸鹽(如碳酸氫鈣、氫氧化鎂)所造成的硬度,它在水煮沸后形成沉淀而使硬水軟化。因能采取加熱方法清除可溶性雜質,可變?yōu)檐浰?br />
永久硬度是由溶于水中的鈣、鎂等氧化物、氯化物、硝酸鹽或硫酸鹽等引起,它們在煮沸后有些可以去除,有些不能除掉。特別是硫酸鹽、氯化物根本不能去除,但如果采取加入軟水劑等化學原料,永久硬水也是可以軟化的。
水的硬度的表示方法有多種,在我國通常以100萬份水中鈣、鎂含量換算成碳酸鈣的份數(shù)來表示,即PPM值。還有用德制硬度表示的,其換算關系為:1德國度=17.8PPM
硬水與軟水是按其度數(shù)區(qū)分,通常分以下5種:
極軟水 15PPM以下
軟水 15~50PPM
中硬 50~100PPM
硬水 100~200PPM
極硬水 200PPM以上
三、硬水在洗滌過程中的危害性
洗滌最理想的水質是軟水。自然界軟水極少,即便是我們使用的自來水也是硬水。從洗滌角度來看,鈣鎂之類的雜質對洗滌的危害性最大,在洗滌時必須像清除污垢一樣清除這些雜質。如果洗滌用水超過一定硬度標準,就會影響衣物的洗滌質量,造成一定的危害。主要表現(xiàn)在以下幾方面:
1、 影響洗滌效果
用硬水洗滌會造成不良的后果。硬水中的鈣、鎂離子在織物上沉積,使白色織物產生發(fā)灰現(xiàn)象,影響白度和手感,使顏色織物的色彩變暗,失去鮮艷感,而且手感粗糙。
鈣鎂離子在織物上沉積,與纖維的粘附是相當牢固的,要把織物上粘附的鈣、鎂離子洗除,使發(fā)灰的白色織物變白,有一定的難度。要使白色織物在硬水條件下洗滌不產生或少產生發(fā)灰現(xiàn)象,最好的辦法是洗滌過程中采取預 防措施(使用軟化水)。
鐵在水中并不以金屬形態(tài)存在,而是以離子或離子化合物的形式存在。如果把這些水加熱洗滌織物,會形成鐵銹(氫氧化鐵),沉積在織物上成為一些棕色的斑點,也會使白色織物整體變黃,使艷色織物色彩變淡。這些鐵垢要去除,需要酸洗特別處理。水中含鐵的另外一個危害性,是對次氯酸鹽及過氧化氫的分解具有一定的催化作用。在漂白階段,如果鐵離子存在于織物的某一局部,會催化次氯酸鹽或過氧化氫的強烈分解,令局部氧化反應劇烈而導致織物破損。
2、降低洗滌劑的有效功能
硬水中的鈣鎂離子與洗滌劑中的表面活性劑結合,可生成金屬鹽,使表面活性劑失去活力,不能發(fā)揮洗滌劑的應有性能,也就是說白白浪費了一部分洗滌劑,降低了洗滌劑的主要功能。
3、使織物上的污垢不能徹底去除
水中的鈣、鎂離子可與洗滌劑中的物質結合,生成沉淀物。另外,鈣離子還影響有色污垢的去除,使一些污垢在洗滌以后依然粘附在衣物上,鉆入纖維小孔和毛細管,躲在纖維空隙里面,比一般污垢粘的還牢固,清除它更為困難。
4、 影響織物面料外觀和使用壽命
硬水使原來艷麗的衣物面料色彩變得暗淡無光,使白色面料潔白度逐漸降低,日子一久,它就損壞纖維的色澤,改變色光,它對絲、毛織物的危害更大,出現(xiàn)發(fā)硬、變脆、折斷、降低牢度等狀況,失去原有的柔軟性,縮短衣物面 料的使用期限。
5、增加洗滌成本
硬水洗滌衣物時硬度成分還會抵消肥皂的堿性,從而降低去污能力,增加肥皂用量。加大洗滌劑用量后,必須經過多次反復“投水”增加了漂洗次數(shù),延長了洗滌時間,造成水、洗滌劑的浪費,還要花費很大的勞動量才能清除污垢。
6、縮短洗滌設備的使用壽命
在溫度的作用下,沉積的水垢會侵蝕洗滌機械的金屬表面,礦物質的固結會阻塞水管,造成運轉部件的嚴重磨損,大大縮短了洗滌設備的使用壽命。
另外,硬水對衣物熨燙也有一定的危害性。
1、堵塞管路,降低熱傳導
熨燙衣物時,由于硬水的沉積物——水垢的逐漸積累,蒸汽發(fā)生器、燙平機、熨斗等設備的蒸汽管路的口徑會變得狹窄甚至被堵塞,降低了熨燙設備的導熱能力。
2、 腐蝕熨燙工具
硬水受熱后產生的水垢,具有一定的腐蝕性。水垢中的氯離子在高溫下會侵蝕容器的管壁,形成鐵鹽水垢,致使熨燙設備的管壁變薄,不但影響熱的傳導,而且還使高壓容器留下事故隱患。
綜上所述,通過對硬水危害性的了解和認識,認識到在洗滌工作中要正確識別所使用水的性能和特征,因為自然界沒有現(xiàn)成的軟水,我們只能用軟化的方法使其軟化進行使用,所以我們在洗滌過程中對硬水軟化問題還要給予高度的重視。
四、硬水的軟化
洗滌用水的水質對于洗滌質量和洗滌成本有重要的影響,對不好的水質,必須在水進入洗滌設備前或洗滌過程中加以處理,以控制水的硬度,保證高質量的洗滌效果。洗衣業(yè)軟化水的途徑主要用化學軟化法和離子交換法。
1、 化學軟化法
化學軟化法是在水中加入純堿、磷酸三鈉或六偏磷酸鈉、乙二胺、四乙酸鈉等化學藥劑,它們與水中的鈣離子作用生成結合物,使之從水中去除。
在水中加入純堿或磷酸三鈉,能與鈣、鎂離子作用而生成沉淀物。在水中加入六偏磷酸鈉,能與鈣鎂離子作用形成穩(wěn)定的水溶性結合物,在溫度不高的情況下(不超過70℃)不再具有硬水的性質。
通常的工業(yè)洗滌劑均含有一定比例的具有調節(jié)水質性能的成分。這些成分除具有軟化水的作用外,還有去污的作用。有些廠家針對硬水地區(qū)生產專用的洗滌劑,把調節(jié)水質的成分所占的比例相對加大,使它具有更好的軟化硬水的功能,但有些地區(qū)水質極硬,使用專用的洗滌劑也不能達到要求,可另加入水處理劑以配合使用。
2、離子交換法
離子交換法軟化水,是利用陽離子交換樹脂吸附水中鈣、鎂、錳、鐵等陽離子,既可軟化水,又可除去一些對洗滌不利的雜質。
當硬水通過陽離子交換樹脂,水中的鈣鎂離子由于發(fā)生交換并被吸附,當離子交換樹脂上的鈉離子被鈣、鎂離子交換時,就失去了交換離子的功能,必須通過再生恢復交換能力,食鹽可作為再生劑。
離子交換軟化水法,操作方便,使用壽命長,一次性投資稍高,但維修費用低。所以也是現(xiàn)在被大多數(shù)洗衣廠廣泛使用的原因。
五、洗滌用水的要求條件
在洗滌過程中,由于硬水會造成被洗織物的損傷,因此大多數(shù)洗衣廠都安裝了水處理設備,在發(fā)達國家,一般在自來水廠就進行了專門的消毒過濾和軟化處理,可以達到直接飲用標準和洗滌用水標準。我國自來水是按城市生活用水標準生產的,但作為洗滌用水不理想。
1、我國生活用水部分標準:
pH值 6.5—8
總硬度 <446ppm
鐵 <0.3mg/l
錳 <0.1mg/l
2、洗滌用水要求:
pH值 6.5—7
總硬度 <25ppm
鐵 <0.1mg/l
錳 <0.05mg/l
在我國北方水硬度較高,因此,洗衣廠應對洗滌水水質加以分析,如水的硬度高,最好采取軟化水措施。
六、水質檢驗
硬水與軟水的鑒別方法:
把水樣倒入試管,加入少量配好的透明肥皂溶液,一邊加入一邊搖蕩,仔細觀察,如果水溶液不呈現(xiàn)混濁,而且溶液表面上所生成的泡沫在靜止5分鐘后不消失,則可判斷所測水樣為軟水,否則為硬水。
暫時硬水與永久硬水的鑒別方法:
把適量水樣倒入燒杯中加熱煮沸后靜置數(shù)分鐘,仔細觀察,若發(fā)現(xiàn)水中有沉淀,則斷定水樣為暫時硬水;若無沉淀,則可取出水樣倒入試管中,加入少量配好的透明肥皂溶液,一邊加入一邊輕輕搖蕩,如果水樣變?yōu)榛鞚幔⑶以趽u蕩后所生成的泡沫迅速消失,則可斷定水樣為永久硬水。
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