紡織品常規(guī)整理課件 第一章 水和表面活性劑

染整工藝原理

紡織品常規(guī)整理

紡紗→

纖維→織造→裁剪縫制服裝設(shè)計(jì)→→成衣→前處理染色后整理3紡織工業(yè)要覽4染整工程

PREPARATION前處理

DYEING

染色

PRINTING

印花

FINISHING后整理5前處理(PREPARATION)坯布準(zhǔn)備：檢驗(yàn)、翻布、打印、縫頭燒毛(Singeing)退漿(Desizing)、精練(Scouring)、漂白(Bleaching)絲光(Mercerization)熱定型(Heatsetting)目的：去除雜質(zhì)：天然雜質(zhì)、人工雜質(zhì)提高性能：光潔度、潤(rùn)濕性、白度、尺寸穩(wěn)定性。6常規(guī)后整理（Finishing)漂白、染色和印花織物一般整理(Pre-shrinking,Softening,Calendering,etc.)防皺整理(CreaseResistantFinishing)目的：改善質(zhì)量，提高性能，賦予功能性7織物(Textiles)簡(jiǎn)介主要分類：機(jī)織物（梭織物）（WovenFabric)針織物（KnittingFabric)本課程的研究對(duì)象：機(jī)織物棉織物（CottonFabric)棉/滌綸混紡織物(Cotton/PolyesterBlendingFabric)第一章水和表面活性劑內(nèi)容：水的硬度(waterhardness)水質(zhì)對(duì)染整加工的影響水的軟化方法（intenerate)

第一節(jié)染整加工用水及水的軟化處理背景：用水量大水質(zhì)要求高

一、水的硬度（waterhardness)表示水中鈣、鎂離子的含量一般將每升水中鈣、鎂鹽含量換算成碳酸鈣的毫克數(shù)表示，單位mg/L，我國(guó)常用ppm表示。水的硬度=暫時(shí)硬度+永久硬度暫時(shí)硬度（temporaryhardness)由于鈣、鎂重碳酸鹽的存在而形成水的硬度稱之,經(jīng)加熱煮沸，可沉淀去除。Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2OMg(HCO3)2MgCO3+CO2+H2OMgCO3+H2OMg(OH)2+CO2

永久硬度（permanenthardness)由溶于水的鈣、鎂等氧化物、氯化物、硝酸鹽或硫酸鹽的存在而形成的水硬度稱之，非加熱煮沸可消除。二、水質(zhì)對(duì)染整加工的影響

對(duì)前處理、染色、印花、后整理的品質(zhì)均可能產(chǎn)生影響。如：

Fe++

織物泛黃，產(chǎn)生銹斑，影響白度；雙氧水漂白，促進(jìn)雙氧水分解，易使棉纖維脆損；CL-：影響漂白織物白度Ca++

、Mg++

能與陰離子表面活性劑如肥皂形成沉淀，造成疵點(diǎn)；能與染料形成沉淀，導(dǎo)致鮮艷度變差，牢度降低。

如：

硬水對(duì)鍋爐的安全形成隱患，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)爆炸；形成的鍋垢對(duì)燃料的節(jié)約影響很大；二、水質(zhì)對(duì)染整加工的影響印染廠對(duì)水質(zhì)的要求無色、無臭、透明pH6.3~7.2鐵含量≤0.05mg/L氯含量≤10mg/L總含固量≤100mg/L水的硬度0~60mg/L

三、水的軟化方法

石灰—純堿法離子交換法軟水劑添加法石灰—純堿法

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2+2H2O2CaCO3+2H2OMg(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3+

MgCO3

MgCO3

+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCO3

MgSO4

+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaSO4

CaSO4+

Na2CO3

CaCO3

+Na2SO4

離子交換法

普遍采用如：強(qiáng)酸性聚乙烯類陽離子交換樹脂類型：H型（最高使用溫度100℃）Na型（最高使用溫度120℃）離子交換法

普遍采用R：交換樹脂主體特點(diǎn)：

樹脂能夠交換水中鈣、鎂等水溶性的離子；活性可再生軟水劑添加法加入能與鈣、鎂等金屬離子配合或螯合的化學(xué)試劑，如六偏磷酸鈉、氨三乙酸鈉和乙二胺四乙酸鈉。Na4[Na2(PO3)6]

+Ca2+

Na4[Ca(PO3)6]+2Na+

Na4[Na2(PO3)6]+Mg2+

Na4[Mg(PO3)6]+2Na+

一、基本定義

染整加工中使用的輔助化學(xué)品或?qū)Ｓ没瘜W(xué)品。第二節(jié)染整助劑二、作用提高紡織品的質(zhì)量改善加工效果提高生產(chǎn)效益簡(jiǎn)化工藝過程降低生產(chǎn)成本提高服用性能便于三廢處理…………

第二節(jié)染整助劑三、染整助劑的分類練漂助劑：退漿劑、煮練劑、漂白劑、滲透劑……印染助劑：勻染劑、促染劑、分散劑……整理助劑：防皺劑、柔軟劑、阻燃劑……

四、染整助劑的類型特點(diǎn)50%以上都是表面活性劑以表面活性劑作為主要成分

第三節(jié)表面活性劑（S.A.A)一、表面張力和表面自由能

1、表面張力液體表面分子受到的垂直于表面且指向液體內(nèi)部的合力使表面分子有沿此力向內(nèi)收縮的自然趨勢(shì)，由此產(chǎn)生的與液面相切的收縮液面的力就是液體的表面張力。圖1液體分子受力作用示意圖圖2液體的表面張力圖1液體分子受力作用示意圖圖2液體的表面張力二、表面活性劑及其水溶液的特性1、SurfaceActiveAgent定義

指在液體中，添加少量或極稀濃度、便能顯著降低液體表面張力的物質(zhì)。圖2S.A.A濃度與γ的關(guān)系

通常意義上的表面活性劑是指具有親油基和親水基的兩親分子2、分類

3、表面活性劑的表面吸附功能

圖3S.A.A在溶液中狀態(tài)

表面吸附功能：疏水基容易與非極性物質(zhì)吸附，親水基則易與極性物質(zhì)吸附，該功能被稱為“表面吸附”。引起溶液的表面張力降低圖4表面活性劑溶液的膠束化過程膠束—兩親分子的表面活性劑溶解在水中達(dá)到一定濃度時(shí)，其非極性部分自相結(jié)合，形成聚集體，使憎水基向里、親水基向外，該聚集體稱之。4、膠束(Micelle)與臨界膠束濃度單層定位吸附膠束或膠團(tuán)形狀—

棒狀、層狀或球狀等4、膠束(Micelle)與臨界膠束濃度膠束或膠團(tuán)形狀—

棒狀、層狀或球狀等4、膠束(Micelle)與臨界膠束濃度臨界膠束濃度（CriticalMicelleConcentration)

表面活性劑在水溶液中形成膠束時(shí)需要的最低濃度，也是溶液的表面張力降低到最低的濃度稱之，簡(jiǎn)稱CMC。

4、膠束(Micelle)與臨界膠束濃度圖5S.A.A濃度與γ的關(guān)系CMC時(shí)，性質(zhì)發(fā)生突變，如表面張力、滲透壓和洗滌作用。

表面活性劑在水溶液中濃度稍

大于CMC時(shí)，才能充分發(fā)揮作用。

潤(rùn)濕是固體表面上一種流體被另一種流體所取代的過程。三、表面活性劑的潤(rùn)濕和滲透作用

染整加工中，多為纖維（固體）表面上的氣體（一種流體）被水（另一種流體）所取代的過程。

接觸角與楊氏方程接觸角θ：在氣、液、固三相交界處，γsl與γl之間的夾角。平衡時(shí)，γs=γsl+cosγlcosθ

。接觸角與楊氏方程加入潤(rùn)濕劑：接觸角θ潤(rùn)濕性潤(rùn)濕劑：能使液體迅速而均勻地潤(rùn)濕某種固體表面的SAA。滲透劑：能使液體迅速而均勻地滲透某種固體內(nèi)部的SAA。注：實(shí)際上潤(rùn)濕和滲透作用同事發(fā)生，因此潤(rùn)濕劑又稱滲透劑，一般SAA都有潤(rùn)濕作用。1、乳化作用：將兩種不相溶的液體（如油和水）放在一起，使一種液體以極微小的液滴均勻地分散在另一種液體中，該體系稱為乳狀液或乳液，該作用稱為乳化作用。四、表面活性劑的乳化、分散和增溶作用2、分散作用：將一種固體物質(zhì)以極微小的顆粒均勻地分散在另一種液體中所形成的體系稱為分散液或懸浮液，該作用稱為分散作用。本質(zhì)相同：乳化—液體對(duì)液體的混合分散—固體在液體中的混合差異：兩個(gè)不相溶的相在SAA作用下以一定的形式相互混合與包含。3、乳液：四、表面活性劑的乳化、分散和增溶作用——水是連續(xù)相（外相）——油是不連續(xù)相（內(nèi)相）水包油型或油/水型(O/W型）油包水型或水/油型(W/O型）——油是連續(xù)相（外相）——水是不連續(xù)相（內(nèi)相）染整加工中常用的乳化劑、分散劑多為油/水型居多，如平平加0系列、擴(kuò)散劑NNO、分散劑CNF等四、表面活性劑的乳化、分散和增溶作用滌綸用分散染料不溶于水，易形成沉淀。加入擴(kuò)散劑后，充分?jǐn)嚢璩?xì)染料粒子后能“溶解”于水，形成穩(wěn)定的懸浮液。（精煉劑在煮練中既有滲透作用，還有對(duì)雜質(zhì)的乳化、分散作用。）四、表面活性劑的乳化、分散和增溶作用增溶條件4、增溶作用當(dāng)水中SAA濃度超過CMC后，不溶或微溶于水的物質(zhì)在水中的表觀溶解度明顯提高，膠束的這種作用叫做“增溶”或“加溶”與膠團(tuán)有關(guān)，即在CMC以上，與表面張力無關(guān)。四、表面活性劑的乳化、分散和增溶作用非極性增溶：極性增溶：吸附增溶：增溶機(jī)理油性物質(zhì)溶入膠束內(nèi)部親油基之間所引起。醇等分別與SAA的親水基和親油基相鄰，形成混合膠束增溶物如苯酚被吸附在膠束親水基和水的界面。四、表面活性劑的乳化、分散和增溶作用增溶與乳化、分散的區(qū)別增溶乳化、分散前提：存在膠團(tuán)——類似透明的真溶液乳化液-乳白色；分散液-懸濁狀熱力學(xué)穩(wěn)定均相體系熱力學(xué)不穩(wěn)定多相分散體系增溶與乳化、分散的聯(lián)系增溶作用可視為乳化作用或分散作用的極限階段、理想狀態(tài)，他們之間可相互轉(zhuǎn)化。五、表面活性劑的去污作用潤(rùn)濕、乳化、分散、增溶等共同作用的結(jié)果。纖維·雜質(zhì)+表面活性劑=紡織纖維·表面活性劑+雜質(zhì)·表面活性劑去污作用A.水的表面張力大，對(duì)油污潤(rùn)濕性能差，不容易去除油污。B.SAA向纖維和污垢做定向界面吸附，并向纖維與污垢之間潤(rùn)濕、滲透。C.在SAA分割、取代作用下，污垢與纖維間結(jié)合力減弱、在機(jī)械或水流作用下脫離纖維。D.污垢與SAA被水溶液沖洗除去，吸附于織物表面的殘余SAA一同被沖洗除去?；w和雜質(zhì)的分離過程可逆，逆過程為污垢再沉積。A.降低污垢與織物表面的結(jié)合力，具有使污垢脫離織物表面的能力。B.具有防止污垢再沉積的能力。六、表面活性劑及其在染整加工中的應(yīng)用高級(jí)脂肪酸鹽類1、陰離子表面活性劑典型代表：肥皂油脂燒堿肥皂甘油磺酸鹽類1、陰離子表面活性劑烷基苯磺酸鹽類良好的洗滌去污和發(fā)泡性能，用于精煉劑、洗滌劑和染色助劑用。烷基萘磺酸鹽類如拉開粉BX，潤(rùn)濕、乳化和分散性能良好。烷基磺酸鹽類可用于前處理作為滲透劑烷基硫酸酯鹽類1、陰離子表面活性劑烷基磷酸酯鹽類銨鹽2、陽離子表面活性劑季銨鹽常用于柔軟劑常用于柔軟劑、抗靜電、抗菌劑、染色助劑等兼具陰離子和陽離子3、兩性表面活性劑等電點(diǎn)以上水溶液——表現(xiàn)為陰離子SAA等電點(diǎn)以下水溶液——表現(xiàn)為陽離子SAA

等電點(diǎn)——類似非離子表面活性劑十二烷基氨基丙酸甲酯水溶液中不發(fā)生電離4、非離子性表面活性劑親水基團(tuán)主要由一定數(shù)量含氧的醚基和羥基組成。1、SAA的親水和疏水性能七表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系親疏平衡值HLB值（Hyd