Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Relationship between microemulsion formation and detergency of Dowfax surfactants

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

ความสัมพันธ์ระหว่างการเกิดไมโครอิมัลชั่นและการทำความสะอาดของสารลดแรงตึงผิวดาวแฟกซ์

Year (A.D.)

2003

Document Type

Thesis

First Advisor

Sumaeth Chavadej

Second Advisor

Nantaya Yanumet

Third Advisor

Scamehorn, John F.

Faculty/College

The Petroleum and Petrochemical College (วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี)

Degree Name

Doctor of Philosophy

Degree Level

Doctoral Degree

Degree Discipline

Petrochemical Technology

DOI

10.58837/CHULA.THE.2003.2007

Abstract

The formulations from phase studies were selected for the detergency experiment. The substrate for the experiment was polyester/cotton blend fabric. The experiments were conducted to remove hexadecane and motor oil with the formulation of AOT, ADPODS and Span 80 at different salinities. The result showed a high removal of both oils with our formulation at supersolubilization (Winsor type I close to type III region) and at middle phase regions. In addition, the detergency performance with our studied formulation exhibited a better result as compared to a commercial liquid detergent. The mechanism of the oil removal was found to be related to low interfacial tension and phase behavior of the mixed surfactant system as well as the spreading of oil on fabric substrate. For triolien, the comparison of the mixed surfactant system of AMA, ADPODS and Tergital 15-S at different ADPODS concentrations were studied. The studied formulations at different salinities were conducted as a detergent to remove triolien on polyester/cotton sample fabric. The results showed the two peaks of maximum detergency in the range of salinity from 0.1% to 10% NaCl. The higher hydrophilicity of the system, the higher salinity was required for the maximum detergency. The result of the dynamic interfacial tension and the detergency result from different rinsing method of rinsing indicate that the second maximum detergency found at higher salinities is related to spreading effect and low interfacial tension. The first peak of maximum detergency is believed to be relate to a phase separation of the washing solution.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

ไมโครอีมัลชั่นเป็นระบบที่ได้รับความสนใจในการนำมาศึกษาเพื่อประยุกต์ใช้ในการทำความสะอาดเนื่องจากคุณสมบัติเด่นในด้านการทำให้เกิดแรงตึงผิวต่ำและการเพิ่มการละลายน้ำมันให้สูง การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสดงการนำระบบไมโครอีมัลชั่นมาประยุกต์ใช้เพื่อการทำความสะอาด โดยใช้สารลดแรงตึงผิวดาวแฟกซ์เป็นองค์ประกอบหนึ่งของสูตร ดาวแฟกซ์เป็นสารลดแรงตึงผิวทีมีคุณสมบัติเด่นในด้านการทนทานต่อความกระด้างแต่ดาวแฟกซ์มีความชอบน้ำ (ไฮโดรฟิลิค) สูงมาก ดังนั้งในการทำให้เกิดระบบไมโครอีมัลชั่นกับน้ำมันที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ ซึ่งได้แก่ เฮกซะเดกเคน น้ำมันเครื่อง และไทรโอลิอีน จึงจำเป็นต้องใช้สารลดแรงตึงผิวชนิดอื่นผสมด้วย การศึกษาครั้งนี้ได้ใช้แนวคิดชนิดเชื่อม (ลิงค์เกอร์) เป็นกระบวนการเพื่อสร้างสูตรสารลดแรงตึงผิวผสม สูตรสารลดแรงตึงผิวรวมในการศึกษาครั้งนี้ประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิวที่มีค่าสมดุล ความชอบน้ำและความชอบน้ำมัน (เอชแอลบี) อยู่ในระดับกลาง ผสมกับสารลดแรงตึงผิวอีกสองชนิดที่มีค่าเอชแอลบีที่แตกต่างกันมาก โดยสารลดแรงตึงผิวผสมนี้เชื่อมความแตกต่างระหว่างน้ำและน้ำมันเพื่อผลิตไมโครอีมัลชั่นที่มีค่าความละลยสูงและมีค่าแรงตึงผิวระหว่างวัฏภาคต่ำ สูตรสารลดแรงตึงผิวร่วมที่นำมาศึกษาพฤติกรรมของวัฏภาคกับเฮกซะเดกเคน (Hexadecane) และน้ำมันเครื่อง ประกอบด้วย สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุลบ สองชนิดคือ อัลคิล ไดออกไซด์ไดซัลโฟเนต (Alkyl diphenyl oxide disulfonate) หรือ ดาว์แฟกซ์ และไดออกทิลซัลโฟซัคซิเนต (Dioctyl oxide disulfonate) หรือ เอโอที (AOT) และสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ คือ ซอร์บิแทน โมโนโอลิเอต (Sorbitan monooleate) หรือ สแปน 80 (Span 80) สูตรสาลดแรงตึงผิวผสมสำหรับ ไทรโอลิอีน (Triolien) ประกอบด้วย สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุลบ สอง ชนิดคือ อัลคิลไดออกไซด์ซัลโฟเนต หรือ ดาว์แฟกซ์ และไดเฮกทิลซัลโฟซัคซิเนต (Dihexyl sulfosuccinate) หรือ เอเอ็มเอ (AMA) และสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุคือ เซกคันดารี แอลกอฮอล์ ทีทอกซิเลต (Secondary alcohol ethoxylate) หรือ เทอร์จิทัล 15 เอส 5 (Tergital 15-S-5) โดยสารผสมของสารลดแรงตึงผิวทั้งสองระบบนี้จะนำมาศึกษาพฤติกรรมของวัฏภาคกับน้ำมันทั้งสาม เพื่อดูผลกระทบจากเกลือและอุณหภูมิ แรงตึงผิว และค่าการละลายของน้ำมันได้ถูกศึกษาด้วยจากการศึกษาพฤติกรรมของวัฏภาคถูกนำไปใช้ในการคัดเลือกสูตรสารซักฟอกเหลว เพื่อการทดลองในการทำความสะอาด วัสดุที่ใช้เพื่อการศึกษาการทำความสะอาด ได้แก่ ผ้าผสมโพลีเอสเตอร์/ฝ้าย ในการทดลองนี้เพื่อกำจัดเฮกซะเดกเคนและน้ำมันเครื่องโดยใช้สูตรที่ประกอบด้วยเอโอที เอดีพีโอดีเอส และสแปน 80 ที่ความเค็มต่าง ๆ จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการกำจัดสูงสุดของน้ำมันทั้งสองประเภทโดยใช้สูตรในการศึกษาครั้งนี้ ให้ผลดีทั้งในช่วง ซูเปอร์โซลูบิไลเซชั่น ซึ่งเป็นช่วงที่ระบบอยู่ในวัฏภาคของวินเซอร์แบบที่ I และใกล้จะเปลี่ยนเป็นวินเซอร์แบบที่ II และในช่วงวัฏภาคกลาง นอกจากนี้ยังพบว่าสูตรสารลดแรงตึงผิวผสมที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ให้ผลดีกว่า สารซักฟอกเหลวที่ขายในท้องตลาด กลไกลในการกำจัดสารปนเปื้อนประเภทน้ำมันนี้พบว่ามีความสัมพันธ์เกี่ยวกับข้องกับค่าแรงตึงผิวระหว่างวัฏภาคของระบบ และพฤติกรรมของวัฏภาครวมทั้ง ผลของการกระจายของน้ำมันบนพื้นผิวผ้า สูตรสารลดแรงตึงผิวผสมสำหรับน้ำมันไตรโอลิอีน ที่นำมาทำการทดลองการทำความสะอาดเป็นการทดลองเปรียบเทียบระบบสารลดแรงตึงผิวผสม 3 ระบบ ที่มีความเข้มข้นของดาวแฟกซ์แตกต่างกัน โดยทำการทดลองกับผ้าผสมโพลีเอสเตอร์/ฝ้ายเช่นกัน ผลการทดลองแสดงให้เห็นค่าสูงสุดของประสิทธิภาพการทำความสะอาดมีสองค่าในช่วง 0.1 ถึง 10% เกลือโซเดียมคลอไรด์ ทั้งนี้พบว่า สูตรที่มีความชอบน้ำสูงกว่าจะต้องเติมเกลือมากขึ้นเพื่อให้ได้ค่าสูงสุดของการทำความสะอาด และจากค่าไดนามิกแรงตึงผิวระหว่างวัฏภาคของน้ำซักผ้าและน้ำมัน และค่าความสะอาดจากการทดลองที่ใช้วิธีชะล้างที่ต่างกัน บ่งชี้ให้เห็นว่าสูงสุดของประสิทธิภาพการทำความสะอาด ซึ่งพบที่ค่าความเค็มสูง มีความสัมพันธ์กับการแพร่และแรงตึงผิวระหว่างวัฏภาคที่มีค่าต่ำ ส่วนค่าสูงสุดแรกของประสิทธิภาพการทำความสะอาด เชื่อว่ามีความสัมพันธ์กับการแยกวัฏภาคของสารละลายทำความสะอาด

Link to Full Text

Share

COinS