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洗涤水的软化方法


      洗涤水的水质对于洗涤质量和洗涤成本有重要的影响。对不好的水质,必须在水进入洗涤设备前或洗涤过程中加以处理,以控制水的硬度,保证高质量的洗涤效果,洗涤业软化水的途径有沉淀法、螯合法和离子交换。

1、沉淀法

      沉淀法是在硬水中加入纯碱、硅酸钠、磷酸三钠等碱性无机盐,经化学反应使溶解性很小的钙、镁盐沉淀,从而达到降低水硬度的目的。具体的反应如下:

        Ca2+ + Na2CO3  → CaCO3 ↓ + 2Na+             (5-7)

        Mg2+ + Na2CO3  → MgCO3 ↓ + 2Na+             (5-8)

        3Ca2+ + Na3PO4 → Ca3(PO4)2 ↓ + 6Na+           (5-9)

        3Mg2+ + Na3PO4 → Mg3 (PO4)2 ↓ + 6Na+      (5-10)

      沉淀法是最简单的软水方法,成本低,为很多洗衣企业和洗涤剂生产厂家所采用。不少低廉的无磷洗衣粉,就采用纯碱与硅酸钠的复配来软化水。但这种软化水最大的缺点是生成的沉淀如果不能完全除去或良好分散在水中,就会沉积在织物上,而导致织物的发灰、手感粗糙。因此,这种软水方法对织物洗涤来说,并不十分理想。


2、螯合法(络合法)

      螯合法是在洗涤水中加入螯合剂,通过螯合作用螯合水中Ca2+、Mg2+、Fe2+等离子,生成的螯合物溶于水,并且性能稳定,从而使水软化,并可防止在加温和碱性条件下这些离子发生沉淀。

      最常用的是三聚磷酸钠和其他的聚磷酸盐如六偏磷酸钠、焦磷酸钾。这些聚磷酸盐成本低、螯合能力高,是洗衣粉中最重要的助剂。

      由于无磷趋势的发展,洗衣业中也开始使用其他无磷螯合剂,常用的有柠檬酸钠、氮川三乙酸钠(NTA)、乙二胺四乙酸钠(EDTA)、聚丙烯酸钠、马来酸和丙烯酸共聚物等。这些螯合剂的使用成本都较聚磷酸盐高。

      螯合法不是预先处理洗涤水,而是在洗涤时加入螯合剂。螯合剂加入量,视水量、水硬度和螯合剂的螯合量而定。螯合法无需专门的设备,也没有维修等问题,操作也很方便,但每次洗涤都加入螯合剂,使洗涤费用增加。


3、离子交换法软化水

      离子交换法软化水,是利用阳离子交换树脂吸附水中钙、镁、锰、铁等阳离子,既可软化水,又可除去一些对洗涤不利的杂质。

      阳离子交换树脂常用钠型,简写为R—Na,当水流过树脂层时,水中钙、镁、铁、锰等阳离子被吸附在树脂上,树脂上的钠离子(Na+)被置换下来,直到流出水中钙、镁等超过允许值时,表示树脂交换能力已消失,这时可用食盐溶液流过树脂层,将钙、镁等阳离子从树脂上淋洗下来。恢复树脂为钠型,这后一操作叫再生

      离子交换软化水法,操作方便,使用寿命长,一次性投资稍稍大点,但维修费用低。所以也是现在被大多数洗衣厂广泛使用的原因。

       我国地域广大,各地水质差别很大,南方长江流域、珠江流域的水硬度较低,北方水硬度较高,地下水源的水硬度较高。因此,洗衣厂应对洗涤水水质加以分析,水的硬度高,最好采取软化水措施。依上所述,用简便子交换装置来软化水。控制洗涤水的硬度,可以防止在主洗时,在加温碱性条件下钙镁沉淀,引起织物泛 灰,又可阻止钙镁等与洗涤剂中活性成分生成不溶性皂,而发挥不了洗涤剂的渗透、乳化、分散作用、影响洗涤质量。

      随着无磷洗涤剂的发展,洗涤剂中大量应用了4A沸石和层状硅酸钠,这些无磷助剂的软水原理也是通过离子交换将水中的硬离子吸附在固体助剂中。由于固体助剂的分散作用较好,使用它们不容易在织物上沉积,保证了软化水和洗涤效果。

      这里顺便指出,洗涤时微量铁积集在织物上,会使洗涤织物泛黄发暗。当用离子交换法软化水时,水中的铁离子 也会反应或类似反应而被树脂吸附,使水中的铁也被除掉。经软化处理过的水,从离子交换装置输送到工业洗衣机的管道,通常采用镀锌管,易溶解在水中的氧能破坏镀锌层,进行氧化溶解铁,使水中带有铁锈,影响洗涤织物白度。有的洗衣厂,在洗涤前经常先放水,等含铁锈的浅黄色水转变为无色时,才正式开动洗涤设备进行洗涤,这样每天都会浪费水。因此,洗涤设备的洗涤进水管道最好使用不锈钢管或塑料管。


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