5第三章染料加工助劑及其作用原理2優(yōu)教課堂

1、 第三章第三章 染料生產(chǎn)常用助劑及其染料生產(chǎn)常用助劑及其 作用原理（作用原理（2） 二二、 乳化劑乳化劑 三三、 勻染劑勻染劑 四四、 消泡劑消泡劑 五五、 金屬絡(luò)合劑金屬絡(luò)合劑 六六、 防塵劑防塵劑 七七、 其他助劑其他助劑1課堂教育 本課要點本課要點 1、乳化劑的選用和常用乳化劑；乳化劑的選用和常用乳化劑； 2、兩種不同類型、兩種不同類型勻染劑的作用機(jī)理；勻染劑的作用機(jī)理； 3、染料生產(chǎn)加工常用的染料生產(chǎn)加工常用的消泡劑及基消泡劑及基本要求；本要求； 4、防塵劑的作用原理及常用產(chǎn)品。防塵劑的作用原理及常用產(chǎn)品。2課堂教育 二二、 乳化劑乳化劑 使兩種互不混溶的物質(zhì)形成乳化體或?qū)κ箖煞N互不混

2、溶的物質(zhì)形成乳化體或?qū)w體系起穩(wěn)定作用的物質(zhì)稱為系起穩(wěn)定作用的物質(zhì)稱為乳化劑乳化劑。 乳化劑多為表面活性劑，乳化劑多為表面活性劑，作用是提高染作用是提高染料料體系的穩(wěn)定性體系的穩(wěn)定性，乳化劑親油基多為長鏈烷，乳化劑親油基多為長鏈烷烴，親水基多為磺酸基、羧基、胺基、羥基烴，親水基多為磺酸基、羧基、胺基、羥基和醚基。和醚基。 3課堂教育 hlb值值是選擇乳化劑的重要依據(jù)。是選擇乳化劑的重要依據(jù)。 如以非離子型表面活性劑作為乳化劑：如以非離子型表面活性劑作為乳化劑： hlb值在值在36之間用于之間用于水油型水油型體系的體系的乳化，乳化， 在在 8 18之間的適用于之間的適用于油水型油水型體系體系的乳

3、化。的乳化。 染料生產(chǎn)加工常用的乳化劑也多為染料生產(chǎn)加工常用的乳化劑也多為陰離陰離子子非離子共用型非離子共用型。4課堂教育 三三、 勻染劑勻染劑 能使染料對織物進(jìn)行均勻染色的物質(zhì)叫做能使染料對織物進(jìn)行均勻染色的物質(zhì)叫做勻染劑勻染劑。 勻染劑的兩種類型勻染劑的兩種類型 親纖維型親纖維型： 由于勻染劑分子與纖維的附著速度比染料由于勻染劑分子與纖維的附著速度比染料快，所以在染色初期首先獲得纖維上的位置?？欤栽谌旧跗谑紫全@得纖維上的位置。 但勻染劑與纖維的結(jié)合能力沒有染料強(qiáng)，但勻染劑與纖維的結(jié)合能力沒有染料強(qiáng)，不久將脫離纖維并被染料所取代。不久將脫離纖維并被染料所取代。 經(jīng)過這個經(jīng)過這個勻染劑附

4、著勻染劑附著勻染劑脫落勻染劑脫落染料染料取代勻染劑位置取代勻染劑位置三個過程，三個過程，延緩延緩染料染料初染速初染速度度。5課堂教育 親染料型親染料型（非離子勻染劑多屬此類）：（非離子勻染劑多屬此類）： 利用勻染劑對染料的親和能力，起到阻止、利用勻染劑對染料的親和能力，起到阻止、延緩染料分子在延緩染料分子在染色初期染色初期急劇上染到纖維上的急劇上染到纖維上的速度，同樣也達(dá)到勻染目的。速度，同樣也達(dá)到勻染目的。 一個好的加工配方，如果加工過程允許，應(yīng)一個好的加工配方，如果加工過程允許，應(yīng)該把勻染劑在染料生產(chǎn)加工過程中也加進(jìn)去，該把勻染劑在染料生產(chǎn)加工過程中也加進(jìn)去，這樣就提高了染料的綜合質(zhì)量。這

5、樣就提高了染料的綜合質(zhì)量。 勻染劑的種類很多，應(yīng)根據(jù)染料類型和所染勻染劑的種類很多，應(yīng)根據(jù)染料類型和所染纖維的不同，選擇相應(yīng)的勻染劑。纖維的不同，選擇相應(yīng)的勻染劑。6課堂教育 勻染劑的主要牌號勻染劑的主要牌號7課堂教育 四四、 消泡劑消泡劑 起泡性起泡性是指泡沫形成的難易程度和生成泡是指泡沫形成的難易程度和生成泡沫量的多少，沫量的多少，泡沫穩(wěn)定性泡沫穩(wěn)定性是指泡沫存在是指泡沫存在“壽壽命命”的長短。的長短。 在染料加工和染色時，除某些特殊工藝要在染料加工和染色時，除某些特殊工藝要求外，一般不希望起泡現(xiàn)象出現(xiàn)，即使產(chǎn)生求外，一般不希望起泡現(xiàn)象出現(xiàn)，即使產(chǎn)生氣泡氣泡,也最好在短時間內(nèi)消除，不會對生

6、產(chǎn)和也最好在短時間內(nèi)消除，不會對生產(chǎn)和染料應(yīng)用產(chǎn)生不良后果。染料應(yīng)用產(chǎn)生不良后果。 8課堂教育 染料加工時常加入一些染料加工時常加入一些表面活性劑，容易引表面活性劑，容易引起液體起泡起液體起泡，所以在，所以在染料加工配方中常添加適染料加工配方中常添加適量消泡劑量消泡劑。 消泡劑加入染料分散體中，迅速在液體表面消泡劑加入染料分散體中，迅速在液體表面鋪展，同時會帶走泡沫相鄰表面的一層液體，鋪展，同時會帶走泡沫相鄰表面的一層液體，使液膜局部變薄造成液膜破裂達(dá)到消泡目的。使液膜局部變薄造成液膜破裂達(dá)到消泡目的。9課堂教育 消泡劑破泡作用示意圖消泡劑破泡作用示意圖 10課堂教育 消泡劑的選擇：消泡劑的選

7、擇： 1、根據(jù)需要選擇、根據(jù)需要選擇暫時性暫時性消泡劑和消泡劑和永久性永久性消消泡劑。泡劑。 為了消除為了消除加工過程加工過程中產(chǎn)生的泡沫，可以選擇中產(chǎn)生的泡沫，可以選擇醇、醚類消泡劑，它們屬于暫時性消泡劑。醇、醚類消泡劑，它們屬于暫時性消泡劑。 加入染料中為防止加入染料中為防止染色過程染色過程中產(chǎn)生泡沫，它中產(chǎn)生泡沫，它們屬于永久性消泡劑。們屬于永久性消泡劑。 11課堂教育 2、消泡劑有降低表面張力的傾向，噴、消泡劑有降低表面張力的傾向，噴霧造粒前加入消泡劑應(yīng)做必要的試驗，霧造粒前加入消泡劑應(yīng)做必要的試驗，因其有時會影響染料成粒率。因其有時會影響染料成粒率。 3、消泡劑本身不產(chǎn)生泡沫，必須要

8、、消泡劑本身不產(chǎn)生泡沫，必須要微微量高效量高效、無毒或低毒無毒或低毒 、無味無味 、不污染織不污染織物物。12課堂教育 常用消泡劑常用消泡劑 1、醇類醇類：甲醇、乙醇、丁醇、戊醇、癸醇；：甲醇、乙醇、丁醇、戊醇、癸醇；異辛醇、正辛醇、異丙醇、異戊醇、二乙基己異辛醇、正辛醇、異丙醇、異戊醇、二乙基己醇、二異丁基甲醇。醇、二異丁基甲醇。 2、磷酸酯類磷酸酯類：磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷：磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸戊辛酯、烷基醚磷酸酯（消泡劑酸戊辛酯、烷基醚磷酸酯（消泡劑gp）。）。 3、脂肪酸及脂肪酸酯類：失水山梨醇單月桂脂肪酸及脂肪酸酯類：失水山梨醇單月桂酸酯、失水山梨醇三月桂酸酯、脂肪醇聚氧

9、乙酸酯、失水山梨醇三月桂酸酯、脂肪醇聚氧乙烯酯。烯酯。 13課堂教育 4、有機(jī)硅類有機(jī)硅類： 302乳化硅油（高純度甲基硅油加入乳化硅油（高純度甲基硅油加入乳化劑和水經(jīng)乳化）、乳化劑和水經(jīng)乳化）、304乳化硅油乳化硅油9（多官能團(tuán)的硅油加入適量乳化劑和（多官能團(tuán)的硅油加入適量乳化劑和水經(jīng)乳化）、消泡劑水經(jīng)乳化）、消泡劑fz880（有機(jī)有機(jī)硅消泡劑與非離子型、陽離子型乳化硅消泡劑與非離子型、陽離子型乳化劑組成）、有機(jī)硅消泡劑（硅油在水劑組成）、有機(jī)硅消泡劑（硅油在水中的乳液）。中的乳液）。14課堂教育 五五、 金屬絡(luò)合劑金屬絡(luò)合劑 金屬金屬絡(luò)合劑絡(luò)合劑也稱螯合劑，可吸附也稱螯合劑，可吸附除去水中

10、的多種金屬離子除去水中的多種金屬離子，以保證，以保證染料生產(chǎn)加工過程正常進(jìn)行。染料生產(chǎn)加工過程正常進(jìn)行。 染料中的金屬離子主要來自有機(jī)染料中的金屬離子主要來自有機(jī)中間體及生產(chǎn)用水。中間體及生產(chǎn)用水。15課堂教育 金屬離子對染料的影響金屬離子對染料的影響16課堂教育 金屬絡(luò)合劑能在水中與某些金屬離子形成金屬絡(luò)合劑能在水中與某些金屬離子形成螯螯形環(huán)狀結(jié)構(gòu)形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，形成，形成可溶性金屬絡(luò)合物可溶性金屬絡(luò)合物，使金屬，使金屬離子鈍化，以減輕或消除對染料構(gòu)成的不利影離子鈍化，以減輕或消除對染料構(gòu)成的不利影響。響。 許多金屬絡(luò)合劑在一定許多金屬絡(luò)合劑在一定ph值下才有效果，值下才有效果，否則將失效。如否

11、則將失效。如edta在在phl2以上完全失去以上完全失去絡(luò)合能力。金屬絡(luò)合時最佳絡(luò)合能力。金屬絡(luò)合時最佳ph值范圍見下表值范圍見下表。17課堂教育 金屬離子最佳絡(luò)合金屬離子最佳絡(luò)合ph值范圍值范圍18課堂教育 常用的金屬絡(luò)合劑有以下幾種：常用的金屬絡(luò)合劑有以下幾種： 乙二胺四乙酸（游離酸、二鈉鹽、三鈉鹽、乙二胺四乙酸（游離酸、二鈉鹽、三鈉鹽、四鈉鹽、二胺鹽、三胺鹽等）（四鈉鹽、二胺鹽、三胺鹽等）（edta）；）； 二乙烯三胺五乙酸（游離酸、五鹽）二乙烯三胺五乙酸（游離酸、五鹽）（dtpa）；）； 羥乙基乙二胺三醋酸三鈉鹽（羥乙基乙二胺三醋酸三鈉鹽（hedta）；）； 二乙烯三胺五（亞甲基磷酸）

12、（二乙烯三胺五（亞甲基磷酸）（dtpmp）。）。19課堂教育 當(dāng)需要加入金屬絡(luò)合劑時，首先應(yīng)當(dāng)需要加入金屬絡(luò)合劑時，首先應(yīng)分析出液體里含有哪種離子，再選定相分析出液體里含有哪種離子，再選定相應(yīng)的絡(luò)合劑及用量，為了取得更好的效應(yīng)的絡(luò)合劑及用量，為了取得更好的效果，應(yīng)注意調(diào)整果，應(yīng)注意調(diào)整ph值。值。 絡(luò)合劑與金屬離子形成絡(luò)合物是一絡(luò)合劑與金屬離子形成絡(luò)合物是一個平衡過程，平衡常數(shù)個平衡過程，平衡常數(shù)k值越大，絡(luò)合值越大，絡(luò)合物越穩(wěn)定，絡(luò)合效率越高。物越穩(wěn)定，絡(luò)合效率越高。20課堂教育 六六、 防塵劑防塵劑 現(xiàn)行的有關(guān)染料國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定粉狀染現(xiàn)行的有關(guān)染料國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定粉狀染料粒度一般不大于料粒度

13、一般不大于 100目，但它并沒限制目，但它并沒限制下限粒度下限粒度 。由于加工過程的不均勻性。由于加工過程的不均勻性 ，會產(chǎn)生一些微小的顆粒。這部分染料雖然會產(chǎn)生一些微小的顆粒。這部分染料雖然占有的比例不大，但起塵后對環(huán)境污染相占有的比例不大，但起塵后對環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。當(dāng)嚴(yán)重。 21課堂教育 干燥過程或干式粉碎過程產(chǎn)生的粉塵，干燥過程或干式粉碎過程產(chǎn)生的粉塵，污染生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備，也危害人的健康，污染生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備，也危害人的健康，染料的使用過程也常因粉塵污染造成被染染料的使用過程也常因粉塵污染造成被染整的布匹出現(xiàn)疵點，所以有效防止粉塵污整的布匹出現(xiàn)疵點，所以有效防止粉塵污染越來越為生產(chǎn)和應(yīng)用

14、部門所重視。染越來越為生產(chǎn)和應(yīng)用部門所重視。 國外粉狀染料，多數(shù)都經(jīng)過防塵處理，國外粉狀染料，多數(shù)都經(jīng)過防塵處理，提高了染料的檔次、應(yīng)用價值及附加值。提高了染料的檔次、應(yīng)用價值及附加值。22課堂教育 防止染料在干燥、粉碎、拼混和包裝防止染料在干燥、粉碎、拼混和包裝過程中產(chǎn)生粉塵飛揚的物質(zhì)稱為過程中產(chǎn)生粉塵飛揚的物質(zhì)稱為防塵劑防塵劑。 防塵劑防塵劑作用原理作用原理 利用防塵劑的利用防塵劑的黏結(jié)作用黏結(jié)作用克服了染料顆克服了染料顆粒間的排斥力，染料顆粒黏附在一起后粒間的排斥力，染料顆粒黏附在一起后形成了粒徑較大的聚集體，形成了粒徑較大的聚集體，加快了沉降加快了沉降速度速度而達(dá)到防塵目的。而達(dá)到防塵

15、目的。 23課堂教育 粉塵的降落情況可以根據(jù)粉塵的降落情況可以根據(jù)斯托克斯（斯托克斯（stokes）公）公式式進(jìn)行簡化計算。公式表明，進(jìn)行簡化計算。公式表明，沉降速度與粉塵的粒沉降速度與粉塵的粒徑和密度成正比徑和密度成正比，與空氣的黏度成反比與空氣的黏度成反比。 d2（so）g v = 18 式中：式中：v沉降速度，沉降速度，ms； d顆粒直徑，顆粒直徑，m； s 染料密度，染料密度，kgm3； o 空氣密度，空氣密度，kgm3； g 重力加速度，重力加速度，ms2； 空氣黏度，空氣黏度，kg(ms)。24課堂教育 防塵劑大多數(shù)是液體防塵劑大多數(shù)是液體，當(dāng)液體與粉塵接觸，當(dāng)液體與粉塵接觸后，沿

16、著粉塵的表面和粉塵微粒的毛細(xì)管擴(kuò)張、后，沿著粉塵的表面和粉塵微粒的毛細(xì)管擴(kuò)張、滲透。我們假設(shè)兩個粉塵為球狀，加入防塵劑滲透。我們假設(shè)兩個粉塵為球狀，加入防塵劑后將使兩球黏附在一起，防塵劑在兩球間架起后將使兩球黏附在一起，防塵劑在兩球間架起了一個液橋，當(dāng)所有粉粒間都有液橋產(chǎn)生并有了一個液橋，當(dāng)所有粉粒間都有液橋產(chǎn)生并有足夠大的黏結(jié)力時，粉塵就不會飛揚，從而達(dá)足夠大的黏結(jié)力時，粉塵就不會飛揚，從而達(dá)到了防塵目的。到了防塵目的。 防塵劑的表面張力較小，則可在更多的粉防塵劑的表面張力較小，則可在更多的粉粒粒表面及毛細(xì)管中擴(kuò)散、滲透，防塵效果就較好。表面及毛細(xì)管中擴(kuò)散、滲透，防塵效果就較好。 25課堂教

17、育 防塵劑的防塵機(jī)理防塵劑的防塵機(jī)理 d 顆粒直徑顆粒直徑 a 顆粒間距顆粒間距 顆粒表面與液體的接觸角顆粒表面與液體的接觸角 潤濕半角潤濕半角 r1 液橋的曲率半徑液橋的曲率半徑 r2 液橋最狹斷面曲率半徑液橋最狹斷面曲率半徑26課堂教育 選擇防塵劑的選擇防塵劑的基本要求基本要求 1、加入量控制在染料質(zhì)量的、加入量控制在染料質(zhì)量的0.14，防塵，防塵效果可達(dá)效果可達(dá)45級，并且不會降低染料的原有強(qiáng)度；級，并且不會降低染料的原有強(qiáng)度； 2、防塵劑對染料分子結(jié)構(gòu)沒有氧化、還原等負(fù)作、防塵劑對染料分子結(jié)構(gòu)沒有氧化、還原等負(fù)作用，用，ph值為中性；值為中性； 3、防塵劑本身理化性質(zhì)穩(wěn)定，耐高溫，不易

18、分解；、防塵劑本身理化性質(zhì)穩(wěn)定，耐高溫，不易分解； 4、防塵劑自身有良好的溶解、乳化或分散性，對、防塵劑自身有良好的溶解、乳化或分散性，對染料有適當(dāng)?shù)募尤芑蛟鋈茏饔?；染料有適當(dāng)?shù)募尤芑蛟鋈茏饔茫?5、不沾污被染物，不影響染料的色光，不影響其、不沾污被染物，不影響染料的色光，不影響其它應(yīng)用性能，應(yīng)具備無毒它應(yīng)用性能，應(yīng)具備無毒 、無味、廉價、無味、廉價 、易得、高、易得、高效等要求。效等要求。27課堂教育 可用作防塵劑的試劑如下：可用作防塵劑的試劑如下： 乙醇乙醇 丁醇丁醇 辛醇辛醇 山梨醇山梨醇 十八醇十八醇 丙三醇丙三醇 二甘醇二甘醇 聚乙二醇聚乙二醇 c12c18脂肪醇脂肪醇 太古油太古油

19、 礦物油礦物油 黃豆油黃豆油 機(jī)用潤滑油機(jī)用潤滑油 煤油煤油 油酸油酸 月桂酸月桂酸 棕櫚酸棕櫚酸 肉豆蔻酸肉豆蔻酸 油酸丁酯油酸丁酯 油酸辛酯油酸辛酯 28課堂教育油酸十三酯油酸十八酯油酸十三酯油酸十八酯硬脂酸丁酯磷酸三丁酯硬脂酸丁酯磷酸三丁酯磷酸三乙酯硬脂酸十三酯磷酸三乙酯硬脂酸十三酯馬來酸二丁酯烷基磺酸苯酯馬來酸二丁酯烷基磺酸苯酯氯代烷基磺酸苯酯三乙醇胺油酸酯氯代烷基磺酸苯酯三乙醇胺油酸酯失水山梨醇硬脂酸酯失水山梨醇硬脂酸酯液體石蠟液體石蠟 十二烷基苯十二烷基苯29課堂教育烷基苯酚環(huán)氧乙烷縮合物烷基苯酚環(huán)氧乙烷縮合物脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物失水山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚失水山

20、梨醇油酸酯聚氧乙烯醚烷基苯酚環(huán)氧乙烷反應(yīng)物烷基苯酚環(huán)氧乙烷反應(yīng)物脂肪醇環(huán)氧乙烷反應(yīng)物脂肪醇環(huán)氧乙烷反應(yīng)物異辛醇型烷基苯聚氧醚異辛醇型烷基苯聚氧醚聚氧丙烯嵌段聚合物聚氧丙烯嵌段聚合物蓖麻油環(huán)氧乙烷縮合物蓖麻油環(huán)氧乙烷縮合物c脂肪烴脂肪烴 十氫萘十氫萘防塵劑防塵劑pd 防塵劑防塵劑dla30課堂教育 防塵效果的測定方法防塵效果的測定方法 瑞士山德士公司（瑞士山德士公司（sandoz）的空氣噴吹的空氣噴吹法，法， 英國英國ici公司的光散射法、德國赫斯特公公司的光散射法、德國赫斯特公司（司（hoechst）的光電法等，的光電法等， 國內(nèi)也建立了測定方法，并制定了國家國內(nèi)也建立了測定方法，并制定了國家標(biāo)準(zhǔn)，有自然沉降法、空氣噴吹法、恒壓標(biāo)準(zhǔn)，有自然沉降法、空氣噴吹法、恒壓定量空氣噴吹光電法等。定量空氣噴吹光電法等。31課堂教育 七七、 其他助劑其他助劑 1、殺菌劑殺菌劑 多為陽離子表面活性劑，在配方中的多為陽離子表面活性劑，在配方中的加入量為加入量為0.10.5。32課堂教育 因為在水介質(zhì)中染料顆粒表面一般因為在水介質(zhì)中染料顆粒表面一般顯陰電性，陽離子表面活性劑離子強(qiáng)烈顯陰電性，陽離子表面活性劑離子強(qiáng)烈地吸附于其上，使親水基指向染料，疏地吸附于其上，使親水基指向染料，疏水基指向水。染料表面被一層疏水基的水基