厨房油污的形成及其清洗
李国祥,王正德,郑永智,韩会龙
(内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古包头014010)
摘 要:本文阐述了家庭厨房油垢的成因以及常用的洗涤技术及方法,分析了表面活性剂在油污清洗剂中的作用和影响油污清洗率的主要因素。
关键词:厨房;油脂聚合物;表面活性剂;清洗剂;清洗
在我们的日常生活中,厨房油烟给厨房设施造成了烦人的油垢,既影响厨房环境的清洁与卫生,又不利于健康,其清洗难度很大,因此我们分析了对厨房污垢的产生原因以及目前普遍采用的清洗方法和手段,并对常用清洗剂的成分、作用机理及其影响洗涤效果的一些因素做了论述。
1 厨房油垢的成因分析
由于烹饪方式和传统生活习惯等方面的原因,使得厨房环境中油烟不但重而且器具表面及周边物品上污垢的油性很重,尤其像抽油烟机,换气扇,燃气灶,瓷砖及墙壁等硬表面上更是如此。
这些物品上的油垢的成分非常复杂,但是主要有以下几方面物质构成:
1.1 尘埃及其他沉积物
主要由环境中漂浮的微小尘埃及其他固体小颗粒(如细小纤维等)通过沉降和物理吸附附着在固体表面上,油性物质的存在对这种附着有促使作用。
1.2 烹饪过程中形成的油烟
它们主要是食用油在高温条件下气化甚至部分碳化形成,这些油烟一方面可以冷凝形成油状物附着于固体表面上,另一方面还可以通过物理的或化学的作用结合到固体表面上。
1.3 油性聚合物
由于食用油中总包含一些不饱和油脂,尤其在气化的成分中不饱和油脂会发生聚合,从而在固体表面形成一层较为致密且结合力很强的薄膜型污垢,此类污垢为所有污垢中最难去除的成分。
1.4 器具本身产生的污染物
主要是器具在使用过程中由于锈蚀以及漆层的老化等原因形成的脱落物,这种污垢一般通过其他污垢(如油垢等)而附着在固体表面。
2 传统的清洗技术
2.1 强碱型
对重垢(如焦化油等)去除能力强,其缺点是腐蚀性较强,对器具表面和使用者的皮肤存在较大的腐蚀性和伤害。
2.2 溶剂型
有机溶剂对油垢具有良好溶解作用而使油垢去除,但由于有机溶剂易燃、易爆而且有毒,不太适用于厨房环境中。
2.3 表面活性剂型
这种清洗剂使用方便,作用温和,成本低,但对重垢的去除效果不太理想,在实际使用中需要把被洗物品浸泡在含有洗涤剂的溶液中较长时间(在1小时左右),这就造成了清洗剂使用上的局限性。
3 常用清洗剂的主要成分及其作用
3.1 表面活性剂
表面活性剂可以促进清洗剂溶液对油垢表面的润湿渗透,通过对污垢进行分散增溶乳化,提高清洗剂洗涤效果,尤其阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配去污效果更佳。
常用的表面活性剂有烷基苯磺酸钠(LAS);烷基酚聚氧乙烯(10)醚(OP-10);混合烷基酚聚氧乙烯醚(T X -10);脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES);脂肪醇酰胺(65011:2型);烷基苯磺酸盐、脂肪酸烷醇酰胺等。
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第30卷 内蒙古石油化工
3.2 乳化剂
乳化剂在洗涤剂配方中主要是促进醇醚有机溶剂分散于水中以形成微乳液,同时乳化剂还能促使洗涤剂溶液对水的润湿以及脱除的污垢分散乳化。
3.3 高沸点的醇醚
高沸点的醇醚作为有机溶剂对油性污垢,尤其是由不饱和油形成的褐色黏型树脂状的变质油,有良好的膨胀和溶解作用。
有效降低污垢成分间以及污垢与固体表面的结合力,为污垢的去除创造条件。
3.4 碱性助剂
碱性助剂可以通过清洗剂使用过程中与污垢的接触促使油垢部分皂化除去,同时还能对不饱和油脂聚合物形成的树脂状物产生溶胀作用,使油垢与固体表面的结合力和污垢的致密性下降,这对薄膜型污垢的去除非常有利。
3.5 稳定剂
洗涤剂中加入稳定剂EDT A能有效螯合洗涤剂水溶液的钙镁等金属离子,从而保证了表面活性剂成分尤其是阴离子表面活性剂洗涤性能的发挥,同时助洗剂还能起到碱性缓冲作用。
3.6 其他助剂
助洗剂可以与表面活性剂协同作用而增强污垢的清洗效果,如三乙醇胺既能提供缓蚀作用,又能调节洗涤剂的碱性及表面活性剂的洗涤性能,促成微乳液形成,增加乳液型洗涤剂的稳定性,苯并三唑作为金属离子型缓蚀剂,能在金属表面形成薄而致密的沉积膜,有效防止金属腐蚀的发生。
4 影响污垢去除率的主要因素
4.1 表面张力
大多数的优良洗涤剂溶液均具有较低的表面张力或界面张力,根据固体表面润湿的原理,对于一定的固体表面,液体的表面张力越低,润湿性能通常就越好。
较低的表面张力或界面张力有利于液体油污的去除,有利于油污的乳化,增溶作用,因而有利于洗涤。
4.2 表面活性剂的分子结构
一般来说,在表面活性剂的同系物中,碳链越长,表面活性越好,洗涤性能也越好,碳链过长,溶解度降低,洗涤效果亦降低,为了达到良好的洗涤效果,表面活性剂亲水基和亲油基应达到适当平衡,其HLB值(即亲油亲水平衡值)应在13～15为宜。
4.3 增溶作用
表面活性剂的去污能力与表面活性剂的增溶作用是分不开的。
非极性油污增溶于表面活性剂的胶束疏水内核中,极性油污增溶于胶束的表层亲水性区域内,胶束对油污的增溶作用,实际上是将油污溶解于洗涤液中,从而使油污不能再沉积,这将大大提高洗涤效果,这些非离子表面活性剂洗涤液,其去污程度随着表面活性剂的cmc增加而增加。
4.4 吸附作用
洗涤液中的表面活性剂在油垢和被洗物二者表面均吸附的性质对洗涤作用有重要影响。
这主要是由于表面活性剂的吸附,使表面或界面的各种性质均发生变化,对于液体油污,表面活性剂在油/水界面上的吸附式界面张力降低,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,乳状液又具有较高的稳定性,不宜再沉积于被洗物表面。
表面活性剂的界面吸附对液体污垢的洗涤作用可产生有利的影响。
4.5 乳化和泡沫作用
乳化作用在洗涤过程中是相当重要的,具有高表面活性的表面活性剂,可以最大限度的降低油/水界面张力,降低界面张力的同时,发生界面吸附,有利于乳状液的稳定,油污质点不再沉积在固体表面。
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收稿日期:2004年5月8日
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