1、简述

所有纤维加工过程中的纺丝、卷绕、牵仲、制条、纺纱、织造、编织等需要添加各种油剂、浆料,主要是为了提高纤维加丁的效果,并且保证加_T过程中的质帚;织物染色前的退浆、煮练、漂白需要使用种助剂,以去除织物表面的浆料、油脂、杂质;染色印花要用渗透剂、匀染剂、固色剂、增稠剂、粘合剂、交联剂等,以缩短染色印花的加T周期,提高和保证染色印花的质量;织物整理中要用柔软剂、免烫整理剂,还有根据特殊需要,使用防水剂、防油剂、防污剂、阻燃剂、吸湿排汗亲水整理剂、抗静电剂、抗菌防臭卫生整理剂,抗紫外线、抗电磁波辐射等等,以提高和改善纺织品穿着、服用性能。凡在纺织、印染、整理加工过程中,旨在提高加工效率,缩短加工剧期,提高和保证质量,改善和增加纺织品服用性能的各种化学药剂统称纺织印染助剂。

在这些纺织助剂,中,除酶制剂及各种酸、碱、盐、险粉等无机化合物外,绝大部分助剂是表面活性剂。表面活性剂是山疏水基团(亲油基团)和亲水基团(疏油基团)组成,如图1所示。在水溶液中,使表面活性剂的浓度很小,也能降低液体的表面(界面)的张力,即吸附于表面,从而改变液体表面或界面的性质,使溶液增加润湿、渗透、起泡、乳化、分散、洗涤等性质。

表面活性剂的主要性质简述如下。

1.1表面活性

表面活性剂称界面活性,是指液体和液体(油和水),液体和同体之间的界面上(包括液相.汽相、液相一同相、液相一液相)两相之问的吸附,使表面或界面具有显着变化的性质的物质。如油和水两相不相溶,油浮在上面,水在下面,如果加入少=帚=表面活性剂,表面活性剂的疏水基和亲水基分别发挥亲油亲水的作用,就能使油水相溶的液体生成均匀一体的乳状液,基至能变成相溶的现象,我们称之为表面活性或界面活性(图2)。

1简述

所有纤维加工过程中的纺丝、卷绕、牵仲、制条、纺纱、织造、编织等需要添加各种油剂、浆料,主要是为了提高纤维加丁的效果,并且保证加_T过程中的质帚;织物染色前的退浆、煮练、漂白需要使用种助剂,以去除织物表面的浆料、油脂、杂质;染色印花要用渗透剂、匀染剂、固色剂、增稠剂、粘合剂、交联剂等,以缩短染色印花的加T周期,提高和保证染色印花的质量;织物整理中要用柔软剂、免烫整理剂,还有根据特殊需要,使用防水剂、防油剂、防污剂、阻燃剂、吸湿排汗亲水整理剂、抗静电剂、抗菌防臭卫生整理剂,抗紫外线、抗电磁波辐射等等,以提高和改善纺织品穿着、服用性能。凡在纺织、印染、整理加工过程中,旨在提高加工效率,缩短加工剧期,提高和保证质量,改善和增加纺织品服用性能的各种化学药剂统称纺织印染助剂。

欧美精品videossexohd在这些纺织助剂,中,除酶制剂及各种酸、碱、盐、险粉等无机化合物外,绝大部分助剂是表面活性剂。表面活性剂是山疏水基团(亲油基团)和亲水基团(疏油基团)组成,如图1所示。在水溶液中,使表面活性剂的浓度很小,也能降低液体的表面(界面)的张力,即吸附于表面,从而改变液体表面或界面的性质,使溶液增加润湿、渗透、起泡、乳化、分散、洗涤等性质。

表面活性剂的主要性质简述如下。

1.1表面活性

表面活性剂称界面活性,是指液体和液体(油和水),液体和同体之间的界面上(包括液相.汽相、液相一同相、液相一液相)两相之问的吸附,使表面或界面具有显着变化的性质的物质。如油和水两相不相溶,油浮在上面,水在下面,如果加入少=帚=表面活性剂,表面活性剂的疏水基和亲水基分别发挥亲油亲水的作用,就能使油水相溶的液体生成均匀一体的乳状液,基至能变成相溶的现象,我们称之为表面活性或界面活性(图2)。

1.2表面张力或界面张力

欧美精品videossexohd作用在液体表面或同体表面的收缩力称为表面张力,通常以达因/厘米(dyne/cm)或牛顿/米(N/m)来表示。两相之问界面上的作用力称界面张力,即表面张力。根据大量实验结果,符种物质在水溶液中的表面张力可归结为三种类型,如图3所示,以溶液浓度为横坐标,表面张力为纵坐标,得到三种不同的曲线。a类:如肥皂、洗涤剂等物质,在浓度很稀时,表面张力随浓度增加而急剧下降,降到一定程度后出现一个最低点,又到一定数值后不再下降或下降很慢;b类:如乙醇、丁醇、醋酸等物质,表面张力随浓度增加而逐渐下降,不会出现一个最低点;c类:如NaCI、KNO3、NaOH等无机物,表面张力随浓度增加而稍有上升。

欧美精品videossexohd就实际而言,a类物质是表面活性剂,能降低溶液表面张力,还具有润湿、渗透、乳化、分散、起泡、增溶等作用;b类物质不是表面活性剂,也不具备表面活性剂的化学结构;C类物质更不是表面活性剂了。

1.3胶束及临界胶束浓度

一定浓度的表面活性剂的水溶液,在其表面张力降低到最低值时,就具有最大的渗透压及最大的润湿、乳化、增溶、去污、匀染等功能,这个表面张力最低值的浓度称为“临界浓度”,超过这个浓度的溶液,则表面活性剂在表面(界面)达到了一个“饱和”,其表面活性不再继续提高,多余的这些表面活性剂则在水中集合在一起形成“胶束”,这个形成最低胶束浓度称为“临界胶束浓度”,达到临界胶束浓度前的瞬问浓度时,其表面活性作用最大。所以过多使用表面活性剂无多大意义,只能说是一种浪费,而且还污染环境。

1.4吸附

在一定温度下,对纯粹的液体显示一定的表_面自由能,当缩小其一定程度的表面积,并有极稀的表面活性剂存在时,表面张力显着下降,其表面浓度发生变化,这种表面浓度与内部浓度不同的现象称为吸附。在液体表面张力减少时,活性物的分子由液体内部向表面移动,则表面浓度比内部浓度大,称为正吸附;表面张力增高时,活性物分子山表面向液体内部移动,则内部浓度增大,此时表面浓度减少,称为负吸附。吸附现象是表面活性剂又一重要性质,是探求其润湿、乳化、分散等性能的重要物理化学原理,也是表面活性剂的化学结构及其化学性质的重要立足点。

1.5润湿及渗透

液体对固体(如织物)、液体对不相溶的液体(如油与水)的一种贴附现象称为润湿,进一步扩展、深入称为渗透。其原冈是液体贴附同体,液体和同体表面的亲合力,即沾湿时的表面自由能减少,如溶液中添加有这方面的表面活性剂,则更有利于液体向同体的贴附与扩展、渗透。一件经过防水处理的雨衣,遇下雨时雨滴能形成珠状而滚落,不会沾湿雨衣。如果加有洗涤剂的水,像下雨一样淋到雨衣上,则很快就沾湿雨衣,甚至渗透到雨衣里面去,这是因为洗涤剂降低了表面张力,沾湿时的表面自山能减少,发挥了表面活性剂的润湿、渗透的作用。再润湿是附着在纤维表面上的表面活性剂干燥以后,水滴上去能迅速被润湿、渗透的现象。所谓亲水整理、吸湿排汁整理就是利用表面活性剂再润湿的原理。

1.6HLB值

表面活性剂是山疏水基团(亲油基)和亲水基团(疏油基)组成,当亲油亲水达到平衡的值(HydrophilieandLipophileBalance)简称HLB值。表面活性剂HLB值不同,在水中的溶解、分散状态不同,应用性能也不同,详见表l。

表面活性剂的HLB值可以根据分了结构式查表进行计算。聚氧乙烯非离予表面活性剂可以根据结构式进行计算。

欧美精品videossexohdHLB值=亲水基分了量/(疏水基分子最+亲水基分予量)X100/5

或者:HLB值=EO%/5

聚乙二醇(PEG)的HLB值为20,石蜡的HLB值为0,通常的聚氧乙烯非离子表面活性剂HLB值在0~20之间。如NP一9的HLB值=(44x9x100)/(5x(220+44×9))=12.86。生产聚氧乙烯非离子型表面活性剂的工厂,在产品说明书中会有符产品的HLB值的数据(W/O油包水,O/W水包油)。

1.7乳化

欧美精品videossexohd一种物质能把两种不相溶的液体(如油和水)分散成极微小的粒子而成为稳定的乳状液称为乳化。能发挥这种作用的物质称为乳化剂。乳状液有O/W型,日IJ水包油型,使油分散在水中,水为连续相;W/O型,即油包水型,使水分散在油中,油为连续相。O/W型能达到透明的液状,称为微乳,亦称增溶。亲水性相对强的乳化剂可制成O/W型乳液;亲油性相对强的乳化剂可制成W/O型乳液,亲水亲油的强弱可用HLB值来表示,HLB值大的亲水性好,HLB值小的亲油性好。为了制得稳定的乳状液,有时还要根据乳化剂的HLB值和乳化剂的化学结构进行适当的选择。通常采用两种或两种以上不同HLB值的乳化剂进行复配,效果更为理想。有时还要添加保护胶体,同时再辅以强力搅拌(机械作用),使粒了分散得更细,更均匀,乳液也就_史稳定。在制备乳液时,还应注意乳化剂加入方法,及乳化温度、搅拌速度、油水比、电解质、酸碱度等。

1.8分散

欧美精品videossexohd为了把同体粒子完全分散在溶液中,液体必须把各个粒子完全润湿、渗透,即以润湿渗透力破坏同体粒予的凝聚力,也就是液-固之间的界面自由能要小于同一同之间的界面白山能。由于界面白由能的降低,显示出表面活性剂分散效能,再加上表面活性剂具有一定的保护胶体的作用,还能防止分散了的粒子再凝聚,这样就显示出较稳定的分散力,具有这种性能的表面活性剂称为分散剂。简言之,凡能促进同体粒子进行分裂,并能防止再凝聚的物质都可称为分散剂。表面活性剂和某些电介质、高分予化合物具有这些作用。

欧美精品videossexohd乳化的界面是液一液界面,分散的界面是固—液界面,从本质上来讲都是一种物质对另一种物质的分散,再辅以外力(机械搅拌,砂磨等)的作用,达到分散的目的。但山于分散的对象不同,其分散剂组分不同,机械形式不同,分散结果也不同。一般乳化、分散的细度用微米(u)百万分之一来表示。对同体来讲,分散后虑干燥制成超细粉末;对液体来讲还可制成透明的微乳,有人称微乳为纳米(nm),用十亿分之一来表示。

1.9净洗

净洗是表面活性剂润湿、渗透、乳化、分散等综合作用的表现。因为净洗剂降低污垢与净洗之间的界面张力,使污垢从被洗物表面脱落,在水中被乳化分散,再辅以外力(机械)作用,使污垢形成微粒,并在净洗剂的胶束作用中成为溶液,或吸附在胶束的表面与水形成乳浊分散液,污垢被脱落沈掉,且不会再吸附而沾污被洗物。所以净洗过程是洗涤剂对污垢的吸附、分散、脱落、置换的过程。根据表面活性剂的“表面张力”和“临界胶束浓度”的道理,使用洗涤剂时,应适当控制洗涤剂的用景,用景过多是一种浪费,而且不符合当前绿色、清洁、环保的要求。

1.10匀染

匀染是表面活性剂在染色工业中的一个特殊性能,使染料分子均匀地染着于织物上,不会出现色花、色斑、不匀的现象,而且还能提高染色的坚牢度,提高染料的上色率。不同纤维使用不同的染料,不同的染料有不同的匀染剂。匀染过程伴随着润湿、渗透、分散等表面活性剂的综合作用,也伴随着缓染、剥色、移染等表面活性剂的功能作用。与染料有亲和作用的匀染剂在染浴中要拉住染料,而染料又要甩掉它,因此延长了染料对纤维的上染时问,达到缓染的效果;如果有些染料上染太快,匀染剂又能把上染太快的染料分子拉回到染浴中,再慢慢上染到纤维上,达到移染的效果。酸性染料匀染剂就是这个机理。与纤维亲和性较大的匀染剂,在染浴中匀染剂先占据纤维上的席位,从而缓解了染料分子对纤维的上染速度,随着染浴温度的上升,匀染剂与染料分予逐步置换交替,使染料只能跟在匀染剂后面,缓慢了染色速度,达到了匀染目的。阳离子染料染腈纶所用的匀染剂就是这个机理。在纺织染整加_T过程中,正是利用表面活性剂的许多特有性质,使纺织品加工过程顺利、快速、有效地进行,并对提高纺织品的质量、简化纺织品的加_T-T艺、改善和提高纺织品的服用性能等方面起到了特殊作用。因此可以这样说,印染行业是纺织品的“美容师”,我们染料助剂行业是为“美容师”提供“化妆品”的一个行业。染料助剂行业就应该密切与纺织印染行业相结合,努力为纺织印染行业服务。

2、纺织印染助剂的分类

2.1表面活性剂的分类

2.1.1按离子型分类

表面活性剂在水溶液中能电离的称离子型表面活性剂,有阴离予型、阳离予型、两性离子型;

小能电离的称非离子表面活性剂。详见图4。按离了型分类有很重要的实用意义。已知某表面活性剂为阴离子型的,一般不会与阳离子型的同时使用,因为阴、阳离子同时使用会产生沉淀,表面活性作用会相互抵消,只有非离子表面活性剂才可与阴离子或阳离子型表面活性剂同时使用。

欧美精品videossexohd2.1.2按亲水基种类分

表面活性剂按亲水基分类,详见图5。

阴离子最具代表的有羧酸盐,硫酸酯盐,磺酸盐,磷酸酯盐;阳离了型有伯、仲、叔胺、季铵盐;两性型最具代表的是氨基酸型和甜菜碱型;非离子型有聚氧乙烯型,聚氧丙烯型,俗称醇醚型,还有多元醇酯类。综上所述,所有表面活性剂都是疏水基团和亲水基团的不同组合。不同组合有不同性能、不同作用,纺织印染助剂就是发挥这不同作用而成为助剂商品的。详见第三讲(纺织印染助剂中的表面活性剂)。

欧美精品videossexohd2.2助剂的分类

从纺织品原料开始,纺织印染助剂贯穿在纺织品加工的全过程,图6就为我们指示了各个过程所需的助剂和助剂类型。

化纤纺丝:需要各种油剂。

欧美精品videossexohd纺织织造:需要各种浆料和织造油、蜡等。

织物前处理:需要退浆剂、精练剂、分散螯合剂、氧漂稳定剂等。

染色印花:需要各种匀染剂、同色剂、增稠剂、交联剂、还原清洗剂等。

织物整理:需要各种柔软剂、免烫整理剂、防水防油等各种功能整理剂。