影响洗涤的因素

（一）表面张力

表面张力是表面活性剂水溶液的一种重要的物理化学性质，而表面活性剂又是洗涤液中的主要成分（必需成分），故表面张力与洗涤作用的关系必然有一定的规律。

大多数有优良洗涤作用的洗涤剂水溶液，均具有较低的表面张力和油/水界面张力。根据固体表面润湿的原理，对于一定的固体表面，较低的表面张力的液体有较好的润湿性能，从而才有可能进一步起洗涤作用。此外，较低的表、界面张力有利于液体油污的清除，也有利于油污的乳化、分散，因而有利于洗涤作用。

（二）增溶作用

表面活性剂胶团对油污的增溶，可能是自固体表面去除少量液体污垢的最重要的机理。不溶于水的种种有机物质，因其性质各异而增溶于胶团的不同部位，形成透明、稳定的溶液。非极性油污增溶于胶团的非极性内核中；极性油污则根据其极性大小及分子结构形式不同而增溶于胶团外壳的极性基团区域；或者油污分子的极性基“锚”于胶团“表面”，而非极性碳氢链插入胶团内核中。因此，去除油污的增溶作用，实际上就是油污溶解于洗涤液中，使得油污不可能再沉积于物件表面，大大提高了洗涤效果。

原则上增溶作用必须发生于表面活性剂的CMC以上。经研究表明，自硬表面及纺织物表面去除油污，只在非离子表面活性剂CMC以上，以及某些阴离子表面活性剂的低数值CMC以上时才变得显著，并且在数倍于CMC值时才达到最大效果。然而，去污作用并不仅仅基于表面活性剂的增溶作用，在一般洗涤过程中表面活性剂的用量比较少，洗涤液中表面活性剂浓度往往达不到其CMC值；而且被洗涤的物品，特别是纤维纺织品，具有较大的表面积，将自溶液中吸附相当大量的表面活性剂，从而使溶液中表面活性剂浓度更低于CMC。这样，洗涤过程中的增溶作用机理就失去其存在的前提。此外，不少实验结果表明，洗涤作用和表面活性剂的其他性质（如表面张力的降低）相似，在溶液浓度未达CMC以前，洗涤作用随浓度而变，但在CMC以后，则其基本不再有显著变化。这就说明，在洗涤过程中，增溶作用并非主要因素，而表面活性剂的表面活性才是主要因素——在CMC以下，表面活性随浓度变大而增加（表现在表面张力及界面张力下降），洗涤作用也增大；在CMC以上，表面活性基本不随浓度而变，此时洗涤作用也变化不大。此外，实验中还发现，油污的增溶（表现为透明溶液形成，而不是乳状液）过程并非粘附于纺织物表面的油污直接溶于溶液中，而是先经“卷缩”机理，脱离表面，形成悬浮的油滴，然后再增溶于胶团溶液中。如此看来，增溶作用在去除表面油污的洗涤过程中可能不是主要因素。但也曾发现，一些非离子表面活性剂作为洗涤剂时，油污的去除程度随表面活性剂浓度（CMC以上）增加而显著地增加，这又表明了洗涤过程中增溶作用因素的影响。

（三）吸附作用

表面活性剂在污垢及洗涤物品表面上（自溶液中）的吸附，对洗涤作用有重要的影响。这一影响主要是由于吸附使得界面及表面在各种性质（如机械性质、电性质及化学性质）上均有变化而产生的。

对于液体油污，表面活性剂在油/水界面上的吸附主要导致界面张力降低，从而有利于油污的清洗。界面张力的降低，也有利于形成分散度较大的乳状液；同时由于界面吸附所形成的界面膜一般具有较大的强度，而且吸附膜可能带电（若是吸附表面活性离子），于是使形成的乳状液具有较高的稳定性，不易再沉积于洗涤物表面。

表面活性剂在固体污垢质点上的吸附比较复杂，与质点的表面性质和表面活性剂的类型、化学结构有密切关系。

在水介质中，固体质点表面一般带负电，不易吸附阴离子表面活性剂。若质点的非极性较强，则可通过质点与表面活性剂碳氢链之间的范德华引力而发生吸附。此时，质点表面的负电荷密度由于吸附了表面活性阴离子而增加，这样，质点之间的斥力以及质点与固体表面（在水介质，一般也带负电）之间的斥力也相应增加，从而提高了洗涤效果。

（四）表面活性剂疏水链长

表面活性剂同系物中，碳氢链长与物理化学性质，如表面活性、润湿性、乳化作用等有密切关系。在洗涤过程中，一般情况下碳氢链较长者，洗涤性能较好。可能是由于在一定程度上，碳氢链较长者，表面活性较高。

（五）表面活性剂亲水基的影响

离子性表面活性剂的电荷在洗涤、分散作用中起重要作用。由于离子表面活性剂的亲水离子基团极易吸附于与之带相反电荷的洗涤物表面或污垢质点上，使表面活性剂的疏水链朝向水相，故离子表面活性剂在此种情况下不能有效地自带相反电荷的物品表面去除污垢。特别是阳离子表面活性剂，因为一般在水介质中的物品表面易带负电荷，故不能作为有效的洗涤剂。

对于聚氧乙烯基的非离子表面活性剂，则无上述电荷相互作用的限制，而且由于大亲水基团的空间阻碍效应，故一般情况下，其洗涤作用优于离子表面活性剂。

非离子表面活性剂聚氧乙烯链中氧乙烯数的增加会降低表面活性剂在大多数材料表面上的吸附，有时就导致其洗涤作用的下降。一般情况是，最佳洗涤作用是在浊点附近，可能是由于此时表面活性剂胶团对油污的增溶作用增加最明显。此外，应考虑到非离子表面活性剂在温度较高时水化较差，表面活性较高，更易于吸附在纤维及质点表面，于是增加了洗涤能力和防止再沉积能力；超过浊点后，则表面活性剂在水中的溶解度很小，这就可能降低其洗涤作用。

（六）乳化与起泡

对于少量油污，表面活性剂胶团的增溶作用在洗涤过程中可能有重要的影响，也有不少事实与此论述不符。但表面活性剂的乳化作用，不管油污多少，在洗涤过程中总是相当重要的。要使乳化作用顺利进行，必须加入有高表面活性的表面活性剂，以最大限度地降低界面张力。这样，只需用最小的机械功（略做搅拌）即可乳化。在降低界面张力的同时，界面吸附伴随发生，形成有一定强度的界面膜，防止油珠聚结，有利于乳状液的稳定，油污质点也不易再沉积于固体表面。然而很明显，仅仅是油污的乳化、分散，尚不足以有效地完成洗涤过程，还需要根据具体情况，考虑前面讨论过的各种因素的影响。

至于起泡作用与洗涤作用的关系，则不像乳化作用和洗涤作用的关系那样清楚。过去习惯于把起泡作用与洗涤作用混为一谈，往往认为一种洗涤液的好坏决定于其起泡作用，实际上并非如此。很多经验告诉我们，二者之间并无直接相应的联系。在很多场合中，采用低泡型的表面活性剂水溶液进行洗涤有很好的效果。但在某些场合，泡沫还是有助于去除污垢的。例如，洗涤液形成的泡沫可以把玻璃等硬表面洗下的油滴带走；地毯的清洗操作中，泡沫亦有助于带走尘土污垢。另外，泡沫的存在，有时的确可以作为洗涤液尚有效的标志，因为脂肪性油污往往对洗涤剂的起泡力有抑制的作用。总体而言，在工业洗涤过程或家庭洗衣机洗涤过程中，很难看出泡沫对洗涤作用有直接的帮助。