清洁和洗涤剂

清洁产品已成为我们日常生活的重要组成部分。无论是用来照顾个人卫生还是食品加工线的清洁，清洁产品都需要安全有效地去除土壤、细菌或其他污染物。表面活性剂是洗涤剂中的关键组分，因此评价表面活性剂的性能对于所有洗涤剂的开发都非常重要。可以使用多种方式来评估现有清洁产品的性能。工业制造过程的最后一步是清洁产品和洗涤剂的包装。

[表面清洁度-清洁和清洁剂分析]

您正在进行清洁效率评估吗？

您是否觉得您对产品效率的认识有限？ 而且，仅仅因为您收集的特征数据中没有足够的信息，难以应对开发更高效、更快、更环保的产品的压力和挑战。

走上通往更清洁未来的快车道

您是否知道可以对照补充获取测量前后标准化的信息获得更详细的时间分辨图谱，从而了解表面发生的情况？ 这些信息可以帮助您加快开发工作，解决因为耗时太长或采用在很长的测量周期收集足够的信息或是一点法等当前使用的方法所无法实现的改进领域。通过测量表面活性剂或配方的清洗概况，QSense® 技术提供的信息可让您深入了解污渍膨胀和净化过程。

借助这些新的补充信息，您将能够应对所面临的挑战，并加速开发更高效和环保的产品。

更快，更清洁和更环保 – 驾驭QSense®技术的可靠性

高精度和实时采集的数据为您提供了特别指纹信息，可展现表面活性剂/配方如何与特定污渍之间的相互作用。 这个清洗概况包含了清洗效率评估的关键信息，例如

· 您的表面活性剂/配方清洗速度有多快

· 您的表面活性剂/配方的清洗效果如何

· 配方组成和清洗条件对结果的影响

这个强大的解决方案可以为您揭示清洗效率，并自动和实时地筛选和对洗涤剂进行排序。 本质上，我们为您提供一个功能强大的工具，可帮助您解决当前标准化方法所面对的对清洗效率了解有限的挑战，实现更快、更清洁、更绿色。

标准化的洗涤剂分析

洗涤剂效率可能与其润湿待清洁表面的能力有关。洗涤剂溶液的表面张力有很大的作用。 通常，表面张力越低，溶液的润湿能力越好。 表面活性剂是用于降低洗涤剂溶液表面张力的主要组分。可通过测量临界胶束浓度来优化表面活性剂的用量。

以下几种标准可用于描述水溶液和含有表面活性分子的溶液的表面张力测量。

· ASTM D1331-11

· OECD 115

· EN 14210

· EN 14370

QSense® 清洗概况

揭示化学清洗过程

QSense® 清洗概况为您提供了一种特别的指纹，可展现您的表面活性剂或配方与特定污渍的相互作用效率，通过以下三个关键参数揭示完整的清洗过程：

1. 溶胀时间

2. 质量清除率

3. 总去除质量

QSense® 清洗概况可帮助您了解配方的效率，并让您可以对产品的性能进行排名。

借助QSense® ，您可以轻松快速地筛选和排列不同的候选配方，比较各种变化：

· 组成配方

· 浓度

· 温度依赖性

· 水质

· 清洗周期时间

您可以对测试进行预编程，一次运行多达8个样品，为您提供高精度、实时、可重复的数据，揭示不同选项在不同清洗条件下的表现。

[表面清洁度-清洁度]

您需要表征或评价表面清洁度吗？

表面环绕着我们，无处不在。 我们在其上，活在其中并利用它们。在许多情况下，表面的清洁度是感兴趣的和重要的，在某些情况下甚至是关键的。 “清洁”的含义当然是一个定义问题，涵盖了从宏观一直到纳米尺度以及这区间的所有尺度的清洁。

当想到清洁时，我们脑海中的第一类表面就是我们日常生活中所用的房屋和物体的表面——厨房，浴室，衣服，也许还有我们的交通工具，比如我们的汽车。但我们也期望公共场所应该是卫生的 - 餐馆，公共交通和医院。后者是纳米级洁净度很关键的领域之一。例如，医院手术工具和其他表面的清洁是成功手术和防止疾病传播的关键。在离我们更远的地方，例如食品，药品或其他敏感物质的生产和加工行业，从一个零部件的制造转向另一个零部件可能需要在两者之间进行表面卫生处理。或者在电子和光学行业以及电路或涂层的制造中，最轻微的灰尘分子就可能是灾难性的。发电厂中的输油管道和热交换器等其他结构会随着时间的流逝而暴露于污染之中，伴随不需要的物质积聚，例如沉积物形成、结垢、生物膜形成和结垢等，均可能阻碍功能。

实时表征和评价表面清洁度

QSense QCM-D可以在纳米尺度上测量和量化沉淀物、水垢堆积和生物膜形成，以及实时和定量地去除相同的沉积物。优化条件以减少或防止不需要的物质聚集非常重要， 您可以在改变环境之前、之后和期间对清洁度进行表征。在清洁如评估厨房清洁度、描述生物膜形成和测量原油管道污垢中的沥青质吸附等方面，可以帮助开发消除它们的方法或添加剂。

通过接触角测量快速评价表面清洁度

清洁和洗涤剂配方的效率可以通过接触角测量来评估。

清洁和处理表面的表面自由能与清洁度和表面组成直接相关。接触角是所有表面分析技术中灵敏的一种，因为即使是表面的纳米尺寸也会影响润湿行为。 作为一种简单快速的测量技术，接触角通常用于跟踪清洁过程和清洁溶液的效率。 因此，在清洁度控制至关重要的领域，接触角测量是非常合适的质量控制方法。 通过自动化的Theta进行接触角测量，为清洁度评估提供了一种独立于用户且快速的方法。

硅片和电路板的清洁度是确保最终产品优化功能的重要因素。 玻璃表面的洁净度例如瓶子的喷墨印刷或使用粘合剂进行标签应用等直接影响后续加工步骤的质量。 测量玻璃污染有助于减少浪费并确保高效生产。

ASTM C813-90 – 采用接触角测量玻璃的疏水性污染

[表面清洁度-表面活性剂]

您在表征表面活性剂吗？

作为清洁产品的关键组分之一，表面活性剂在提高清洁配方性能方面备受关注。有几个性能方面可用于表征、评价和强化最终配方的性能，使其到达最佳状态，以帮助提高如发泡，待清洁表面的润湿、乳化污垢和保持污垢分散在溶液中以防止表面再沉积等关键特性。在界面的具有表面活性物质的动力学对于表征和评价至关重要。根据所需性能和特定条件进行设计、调整和优化时，充分了解单一表面活性剂、表面活性剂组合或更为复杂的洗涤剂配方如何在实时和纳米尺度上发挥作用非常重要。表面活性剂和特定污渍之间的相互作用以及作为浓度、水质和温度等关键参数函数的去除效率都与提高产品的活性、效率和成本效益有关。

采用润湿性评价表面活性剂的效率

洗涤剂的效率与它们润湿待清洁表面的能力有关，无论是光滑、坚硬的玻璃表面或是柔软多孔的纺织品。 为了润湿表面，需要铺展液体。 要将洗涤剂溶液铺展到固体基材上取决于洗涤剂溶液的表面张力以及溶液和固体表面之间的接触角。洗涤剂溶液的表面张力受添加表面活性剂的影响，可以通过使用光学或力学表面张力仪来测量。 可通过测量临界胶束浓度(CMC)来优化表面活性剂的用量。

洗涤剂溶液铺展后，必定发生污渍的乳化， 表面活性剂在该过程中起主要作用。 表面活性剂还有助于将收集到的污垢分散在溶液中，防止其在表面发生再沉积。

优化洗涤剂溶液中表面活性剂的用量

优化用于清洁溶液的表面活性剂的用量是很重要的，因为过量使用表面活性剂同时既有经济效益，又影响环境。 临界胶束浓度（CMC）是常用于表面活性剂浓度优化的一个重要参数。 由于去污力受单分子表面活性剂的影响，实际上不受胶束存在的影响，所以CMC点可以作为所需表面活性剂用量的指标。 Sigma 700/701结合自动分配器可以完成全自动CMC测量。因为测量是自动运行的，无需人工交互，可减少了所需的劳动时间。

Adapted with permission from J. Chem. Educ. 83 (2006) 1147. Copyright ©2014 American Chemical Society

表面活性剂界面动力学探索

采用QSense® QCM-D技术，根据需要，有几种方法可以探索、表征和优化表面活性剂行为和性能。可以表征单一表面活性剂、表面活性剂组合或是完整配方。 QSense® QCM-D技术除了提供描述特定表面活性剂、多表面活性剂溶液或完整配方如何与特定材料或污渍相互作用以及可用于评价去除效率的清洗概况之外，还可以高精度地探索表面-污渍相互作用动力学随温度和表面活性剂浓度等关键参数的变化。 通常还可以监测和表征表面活性剂/表面界面动力学和行为，并提取如吸附动力学和吸附表面活性剂层的形态变化。

[表面清洁-酶制剂]

您在使用洗涤剂溶液中的酶吗？

酶是洗涤剂溶液中的常见成分，添加到配方中以提高其性能，例如增强去除某些污渍（包括脂肪）或使其在冷洗温度下性能更好。 为了针对所需性能进行全配方的调整和优化，重要的是要充分了解单一酶、酶组合或更复杂的洗涤剂配方如何实时和纳米尺度上发挥功能。 酶和特定污渍之间的相互作用以及关键参数（例如浓度、水质和温度）作为参照来评价去除效率，或者用于表征和提高最终产品相关的酶活性、效率和成本效益。

探索酶相互作用以提高清洁效率

借助QSense® QCM-D技术，您可以分析、表征和分级单一酶，复合酶溶液以及完整配方的性能。表征方法包括获取清洗概况的清洗效率分级，即某种酶或制剂如何与某种污渍材料相互作用的指纹，但它也能够在纳米尺度上高精度地获取酶促降解和清洗过程。

[表面清洁-造纸和包装]

在包装行业中，粘附性和润湿性在许多工艺中起着关键作用。 包装材料通常包括各种不同材料层以满足保护和改进包装内产品的所有要求。

优化涂料在纸张上的粘附性

由于相对较低的成本和可再生性，纸张经常被使用作为包装材料。纸张的阻隔性通常不足，因此不同的聚合物涂层被用于生产层压材料。为确保层压板具有良好的机械性能，必须对聚合物和纸张之间的粘附性进行优化。润湿性和表面粗糙度在粘附性中起关键作用，并且可以通过结合接触角和表面粗糙度测量来研究。

在最终使用纸制品之前，通常会对木纤维进行机械或化学改性。新型纤维的改进如利用纳米技术进行纤维功能化，也是研究的热点话题。可以采用张力仪或光学张力计与皮升分配器结合来研究单根纤维的性能。

粗糙度对纸张润湿性的影响

由于其纤维状结构，纸张和纸板表面几乎都是粗糙的。因为它会放大表面化学物质的润湿效果，这种粗糙度会影响润湿性。另外，用于提高印刷质量的不同类型的等离子体和火焰处理会影响表面化学和表面粗糙度，因此评价粗糙度对接触角的影响非常重要。

下面的例子显示了粗糙度对接触角的影响。 在三个不同的样品位置测量粗糙度和水的接触角。 特别是亲水基纸，测量的接触角在接触角读数中显示出很大的变化。 通过计算粗糙度校正的接触角剔除粗糙度的影响后，接触角彼此更为接近。 粗糙度校正接触角的差异是由于表面的表面化学性质。 结合接触角和表面粗糙度测量使得评价粗糙度如何影响接触角成为可能。

[表面粗糙度和润湿性 下载]

采用润湿性研究评价印刷质量

包装的另一个方面是其视觉外观。 在包装上印刷的目的是销售内部的产品。 印刷质量受油墨润湿性、吸收性以及向多孔纸铺展的影响。 在低表面能聚合物涂料上印刷可能具有挑战性。可以采用光学张力仪测量接触角来评价内部和表面施胶对纸张吸收性能的影响。 如果需要的话，高速摄像头可以研究非常快速的吸收现象。

喷墨打印技术越来越多地用于家庭和办公室打印，在工业打印、包装行业和功能性打印应用中也变得很常见。 光学张力仪结合皮升分配器可用于演示喷墨适印性，尤其是其与纸张的相互作用。

使用力学张力仪的粉末润湿性方法研究涂层和油墨颜料的吸收性能。

使用接触角测量评价挤出涂布纸上的等离子体处理效果。

当印刷非吸收性和低表面能的塑料表面时，油墨和基材之间的粘附力具有挑战性。基材的表面自由能应高于油墨的表面自由能。 为了确保良好的印刷质量，应该在印刷之前使用例如等离子体和火焰处理等表面处理方法来增加涂布基材的表面自由能。

应用文摘：包装行业的表面处理评价

喷墨打印应用中的张力测量

喷墨印刷是一种多用途技术，广泛应用于小型家庭和办公室印刷、高速工业印刷以及更多新颖的功能印刷应用。由于油墨和基材之间的相互作用对于定义喷墨印刷质量至关重要，所以张力测定法在该领域中被广泛使用。

通过比较油墨的表面张力和基材的表面能可以估计油墨和基材之间的粘附性。 采用接触角测量来研究液滴的吸收和铺展。 Theta光学张力仪的皮升级分配器选项通过使用压电驱动技术生成与真实的喷墨过程中相同大小的液滴。

应用文摘：喷墨打印中的张力测量

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