玻璃是物質的一種存在狀態,是由連續三維網絡組成的,結構中每個陽離子被一定的配位數氧離子所包圍。玻璃中多數陽離子都很小,具有較大的場強,它們對附近的離子施以強作用力,在玻璃內部,這些力處于平衡狀態,而在玻璃表面有剩余的鍵力,它表現為表面力。這種表面力導致玻璃表面與周圍介質發生作用,而使玻璃表面的組成和結構同玻璃內部有很大的差異。一般窗玻璃表面呈布滿微紋的海綿狀,很容易附著污垢。這種附著污垢侵入海綿體內部,發生化學反應,形成難以除去的污垢。
玻璃對某些生物也表現出很大的活性,玻璃表面的自由鍵能吸附生物中經常存在的原子團,如氨基、羥基、甲基等;對血液有凝結作用。有些玻璃表面很容易產生生物霉。生物霉對玻璃表面也會發生侵蝕,這可能是由于生物霉菌的周圍很容易凝聚水滴,水滴吸收空氣中的二氧化碳,對玻璃造成侵蝕。這些都是導致玻璃被污染的原因。此外,玻璃耐堿性很差,極易受堿性介質侵蝕。
由于玻璃具有上述特性,所以對玻璃清洗劑的要求是既有高凈洗能力,,又不得侵蝕玻璃表面。玻璃清洗劑的主要成分是表面活性劑,它能除去玻璃上的輕度污垢。常用的表面活性劑為不殘留固體物的液體脂肪醇聚氧乙烯酷、烷基酚聚氧乙烯醍、斯盤、吐溫等非離子表面活性劑;陰離子表面活性劑主要是起潤濕作用和光亮作用,常用的為烷基硫酸鈉和磷酸酯鹽。用于清洗廚房窗玻璃、樓房窗玻璃的清洗劑,還需加入摩擦劑,如硅藻土、氧化硅、白土、膨潤土等,利用它們的研磨和吸附作用,可除去表面活性劑難以洗凈的污垢。玻璃清洗劑也常加入溶劑和氨水,以達到良好的去污效果。
玻璃清洗劑基本上是水和溶劑,溶劑的含量通常在4%?12%之間。玻璃清洗劑主要為噴射型,并且不能在玻璃上留下條紋或污點。條紋是臟痕或配方中非揮發性化學殘留物。為了潤濕被洗表面,可在配方中加入少量的活性劑,但由于活性劑不揮發,而易于留下污跡。因此,活性劑的選擇非常重要。最好使用陰離子表面活性劑,因為其高度親水,相反,陽離子活性劑則強烈吸附在表面上,非離子活性劑也可能吸附于表面,特別是那些親水/親油平衡值(HLB)低的活性劑。陰離子活性劑另外一個優點是它們能提高親油性組分,如香精和一些親油性乙二醇醍的親水性。活性劑趨向于用酸性形式,為得到pH值為10的配方,需要加入中和劑或緩沖劑如燒堿或乙醇胺。在清洗劑配方中使用的其他少量添加劑包括染料、螯合劑(如考慮硬水)和電解質鹽。
在玻璃清洗劑配方中加入丙二醇醍可以減少溶劑的用量而不降低清潔性能。通常,溶劑的濃度可由典型的8%~12%降至4%?6%。丙二醇酷的低表面張力提高了表面潤濕能力,而使清潔工作變得更容易。
丙二醇醍正丙醍是配方的很好選擇。它氣味小,完全水溶;同時,表面張力低,提供了極好的去脂能力,丙二醇正丙醍可用于替代丙二醇正丁醍丙二醇甲醍混合物。丙二醇正丙醍可使配方濃縮4?6倍,卻無溶解性問題。高的水溶性也使其能在配方中使用高親水/親油平衡的非離子表面活性劑(與陰離子活性劑)。
為提高玻璃的抗霧性,可選用水溶性聚二甲基硅氧烷與環氧乙烷交聯物,這種硅活性劑具有潤濕成膜、抗靜電、抗霧、不粘的優點。