污垢的去除

一般污垢可分为液体污垢及固体污垢两类，前者包括一般的动、植物油及矿物油（如原油、燃料油、煤焦油等），后者主要为尘土、泥、灰、铁锈及炭黑等。液体污垢和固体污垢经常出现在一起，构成混合污垢，往往是液体包住固体微粒，粘附于物品表面。因此，这种混合污垢与物品表面粘附的本质，基本上与液体油类污垢的情形相似。液体污垢和固体污垢在物理及化学性质上存在较大差异，故二者自表面上去除的机理亦不相同。两类污垢与表面的粘附主要是通过范德华引力；在水介质中，静电引力一般要弱得多。污垢与表面一般无氢键形成；但若形成时，则污斑难以去除。

不同性质的表面与不同性质的污垢有不同的粘附强度。在水为介质的洗涤过程中，极性污垢（如极性脂肪物质、粉尘、黏土）比非极性污垢（如炭黑与石油等非极性油污）更容易洗净。在疏水表面（如聚丙烯、聚酯等塑料）上的非极性污垢，比在亲水表面（如棉花、玻璃）上者更不易去除；而在亲水表面上的极性污垢则比在疏水表面上者不易洗涤。如果单从机械作用考虑，则固体在纤维性物品表面上较易粘附；固体污垢质点越小，则越不容易冲洗去除。

（一）液体污垢的去除

洗涤作用的第一步是洗涤液润湿表面，否则洗涤液的洗涤作用不易发挥。水在一般天然纤维上的润湿性较好（如在棉、毛纤维上），但在人造纤维（如聚丙烯、聚酯及聚丙烯腈等）上的润湿性则较差。未经适当处理（清洗、脱脂）的天然纤维，表面上总有一些蜡及油脂，于是水在上面的接触角就相当大。

洗涤作用的第二步就是油污的去除，即润湿了表面的洗涤液如何把油污顶替下来。液体污垢的去除是通过“卷缩”机理而实现的，即洗涤液优先润湿固体表面，而使液体油污卷缩起来。油污原来是以一铺开的油膜粘在固体表面上，后来在洗涤液优先润湿的作用下，逐渐卷缩成为油珠，最后被冲洗而离开固体表面。

（二）固体污垢的去除

对于一些有低熔点的有机固体污垢，在洗涤作用中是通过提高洗涤温度或由于表面活性剂溶液的“渗入”（形成介晶相）而使之液化，再经上述的油污“卷缩”机理而去除的。

对于固体污垢，去除机理则有所不同，差异主要来自两种污垢与固体表面粘附性质之不同。对于液体污垢，粘附强度可以很清楚地定量表示为固/液界面的粘附自由能。对于固体污垢在固体表面上的粘附，则情况复杂得多。在固体表面上，固体污物的粘附很少像液体那样，扩大成一片，而往往仅在较少的一些点与表面接触、粘附。一般而论，粘附的主要原因是范德华引力，其他力（如静电力）则弱得多。静电引力可以加速空气中灰尘在固体表面的粘附，但并不增加粘附强度。

质点与固体表面的粘附强度，一般随接触时间的增加而增强；在潮湿空气中的粘附强度高于在干燥空气中的粘附强度；在水中的粘附力要比在空气中的大为减弱。

对于固体污垢的去除，主要是由于表面活性剂在固体质点（污垢）及固体表面上的吸附而使二者分离。在洗涤过程中，首先发生的是对污垢质点及表面的润湿。在水介质中，在固/液界面上形成扩散双电层，质点与固体表面所带电荷一般相同，于是在二者之间发生互斥作用，使粘附强度减弱。

表面活性剂自溶液中吸附于污垢质点及固体表面，不仅使粘附功降低，同时也可能增加质点与固体表面的表面电势（特别是离子性表面活性剂），由于同电荷相斥，使质点更易自表面除去。阴离子表面活性剂增加质点与固体表面的负表面电势，而非离子表面活性剂则无明显影响。