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染整助劑的教案第1頁(yè)/共305頁(yè)目錄第一章緒論第二章助劑化學(xué)基礎(chǔ)第三章表面活性劑類(lèi)助劑第四章高分子類(lèi)助劑第五章整理用助劑習(xí)題第2頁(yè)/共305頁(yè)第一章緒論1.1染整助劑定義及其作用1.2染整助劑的發(fā)展歷史1.3助劑的分類(lèi)第3頁(yè)/共305頁(yè)1.1染整助劑定義及其作用定義在染整加工中,除染料或其它主體化學(xué)品以外的所有化學(xué)品,統(tǒng)稱(chēng)為染整助劑,簡(jiǎn)稱(chēng)助劑。作用在染色中,除染料以外,還需要加入勻染劑等助劑,以使染料上色均勻,節(jié)約染料用量。第4頁(yè)/共305頁(yè)在印花時(shí),色漿中需加入增稠劑,才能使印制花紋精細(xì),輪廓清晰。目的:(1)縮短工序、提高生產(chǎn)效率;(2)節(jié)能節(jié)水、降低生產(chǎn)成本;在服裝成型的四個(gè)主要過(guò)程中,印染環(huán)節(jié)的水資源消耗占到85%,能源消耗占80%,化學(xué)品消耗占65%。
(3)改善品質(zhì)、增加最終制品的附加值;賦予特殊的性能和效果;減少環(huán)境污染、保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。第5頁(yè)/共305頁(yè)1.2染整助劑的發(fā)展歷史
染整助劑的應(yīng)用已有很長(zhǎng)的歷史,肥皂、動(dòng)植物油、淀粉等很早就能使用。據(jù)史籍記載,中國(guó)在春秋末期就出現(xiàn)了“石染”,即采用蛋白、熟漆和樹(shù)膠等作為粘合劑,將朱砂、黑墨等礦物顏料涂染在織物上,制成絢麗多彩的紡織品。肥皂:很早就有人使用。大約在四五千年前,有人采用脂肪與木碳和石碳共沸的方法制取肥皂;但肥皂不耐硬水及酸,其它如淀粉等古代的紡織品整理劑均屬于天然化合物,而且?guī)缀鯖](méi)有進(jìn)行改性加工,因此,其應(yīng)用性能不穩(wěn)定,所加工的紡織品質(zhì)量不理想,這就促使人們尋找其它代用品。第6頁(yè)/共305頁(yè)西方工業(yè)革命以來(lái),近代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展促使精細(xì)化工的迅速發(fā)展,1870年出現(xiàn)了硫酸化蓖麻油(土耳其紅油),被公認(rèn)為第一個(gè)近代意義上的紡織品整理劑。它能耐硬水和酸,并且具有滲透、乳化、分散等性能,是最早出現(xiàn)的合成紡織助劑—長(zhǎng)時(shí)間里作為潤(rùn)濕、勻染及柔軟劑。第7頁(yè)/共305頁(yè)第一次世界大戰(zhàn)是紡織品整理劑的表面活性劑大發(fā)展時(shí)期,那時(shí)一些國(guó)家,如德國(guó)感到油脂供應(yīng)不足,于是全力發(fā)展合成洗滌劑。德國(guó)BASF制造了一系列短鏈烷基苯磺酸:烷基苯磺酸鈉(ABS),“洗滌之王”胰加漂T(油酰氯C17H33COCI和N-甲基牛膽酸H3C-HN-CH2CH2-SO3Na);第8頁(yè)/共305頁(yè)再如英ICI公司(英國(guó)化學(xué)工業(yè)公司)生產(chǎn)了LissapalLS,它是油酰氯,和
反應(yīng)而得,米黃色粉末,易溶于水,乳化、滲透、勻染、柔軟。這些產(chǎn)品均有良好的性能,至今仍在紡織工業(yè)中使用。第9頁(yè)/共305頁(yè)
1920-1940年間:大力合成各種表面活性劑.在這以后,各種類(lèi)型的表面活性劑不斷增多,用途也隨之?dāng)U大,表一活產(chǎn)量和消費(fèi)量最大的是美國(guó),1970年表一活產(chǎn)量為176.3萬(wàn)T,1975年為197.3萬(wàn)T,1982年為253萬(wàn)T。
日本表面活性劑產(chǎn)量居世界第二位,1981年總產(chǎn)量77萬(wàn)T。第10頁(yè)/共305頁(yè)
我國(guó)表面活性劑的生產(chǎn)始于五十年代末期,最初使用在洗滌劑上。經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展,民用與工業(yè)表面活性劑的生產(chǎn)已具備了一定的規(guī)模。在紡織工業(yè)生產(chǎn)中,各種類(lèi)型的表一活得到了廣泛應(yīng)用。二十世紀(jì)中葉,高分子科學(xué)的進(jìn)步,促使合成聚合物不斷出現(xiàn)。首先,丙烯酸系聚合物和乙烯類(lèi)聚合物在紡織工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,然后,聚硅氧烷和聚氨酯發(fā)展很快,逐漸成為紡織品整理劑中最重要的四大聚合物。第11頁(yè)/共305頁(yè)
二十世紀(jì)八十年代以來(lái),聚合物類(lèi)紡織品整理劑得到了巨大發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大,遍及纖維、織造、染整及其它纖維的化學(xué)加工中,大有與表面活性劑產(chǎn)品并駕齊驅(qū)之勢(shì),在紡織工業(yè)中受到越來(lái)越廣泛的重視。近年來(lái),隨著合成纖維工業(yè)的發(fā)展,尤其是紡織品的后整理逐漸向高級(jí)化、多樣化及功能性加工的方向發(fā)展,各種新型整理劑陸續(xù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,樹(shù)脂整理劑、柔軟劑、防水劑、防油劑、抗靜電劑、阻燃劑等已組成了紡織助劑的一個(gè)大類(lèi)。第12頁(yè)/共305頁(yè)但必須指出,我國(guó)助劑化學(xué)的研究起步較晚,助劑產(chǎn)品還不多,與國(guó)外相比,或是按國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展衡量,都還存在著差距,基本原料不足,品種少,種類(lèi)不全。比如勻染劑:50種(日一公司)、3種(上海紡織助劑廠),柔軟劑品種多,但高質(zhì)少。因此,為趕超世界先進(jìn)水平,必須大力開(kāi)展理論和應(yīng)用方面的研究,盡快生產(chǎn)更多的紡織助劑,以滿足生產(chǎn)的需要。
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在研究助劑中,必須做到:
⑴成本低:化工原料⑵環(huán)境保護(hù)好:二十世紀(jì)九十年代,隨著全民環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)和政府環(huán)境保護(hù)法規(guī)的頒布,環(huán)保型紡織品整理劑的開(kāi)發(fā)成為熱點(diǎn),歐洲和日本率先研究制造,商品化程度逐漸提高。⑶質(zhì)量高:更新?lián)Q代⑷能耗少:高—低溫第14頁(yè)/共305頁(yè)總之,隨著高新技術(shù)的興起,作為精細(xì)化工領(lǐng)域的一個(gè)重要分支的染整助劑的發(fā)展突飛猛進(jìn),新品種層出不窮,產(chǎn)量逐年增加,質(zhì)量大為改進(jìn),正朝著多功能、系列化、配套化和環(huán)保型的方向發(fā)展。第15頁(yè)/共305頁(yè)1.3助劑的分類(lèi)
紡織助劑主要包括兩大類(lèi):一類(lèi)是纖維紡織加工助劑,例如紡絲油劑、卷繞油劑、編織油劑等。用這些油劑的目的,主要是為了提高紡織加工效率。另一類(lèi)是纖維染整加工助劑,如滲透劑、勻染劑、柔軟劑等。
目的是:縮短加工周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,改善服用性能。本課程主要談染整加工助劑。
第16頁(yè)/共305頁(yè)染整助劑有幾種分類(lèi)方法:按組成中是否含有表一活按照紡織品的染整加工工序來(lái)分也有從助劑的化學(xué)特性來(lái)分(助劑形態(tài)分類(lèi))
第17頁(yè)/共305頁(yè)第一種:按組成是否含有表面活性劑含表面活性劑(非,陰,陽(yáng),兩性):如凈洗劑、潤(rùn)濕劑、勻染劑、乳化劑,陽(yáng)離子型柔軟劑。非表面活性劑:螯和劑、助溶劑、樹(shù)脂整理劑,阻燃劑等這種分類(lèi)方法過(guò)于籠統(tǒng),對(duì)實(shí)際應(yīng)用并無(wú)多大意義,但突出了助劑的離子屬性。第18頁(yè)/共305頁(yè)第二種:按照紡織品的染整加工工序來(lái)分如練漂助劑,染色助劑,印花助劑,后整理劑等。練漂助劑:退漿劑、精練劑、脫膠劑、滲透劑、氧漂穩(wěn)定劑等;染色助劑:勻染劑、分散劑、固色劑、載體、防泳移劑等;印花助劑:印花糊料、增稠劑、涂料印花粘合劑等;后整理劑:樹(shù)脂整理劑、防水劑、防油劑、阻燃劑、柔軟劑等。
這種分類(lèi)方法,主題突出,對(duì)使用者比較方便,被廣泛采用。
第19頁(yè)/共305頁(yè)第三種:從助劑的化學(xué)特征來(lái)分纖維加工助劑:抗靜電劑、柔軟平滑劑、防水拒水劑。高分子助劑:粘合劑、交聯(lián)劑、增稠劑及化學(xué)漿料。表面活性助劑:發(fā)泡、消泡劑、潤(rùn)濕及再潤(rùn)濕劑、乳化劑、分散劑,凈洗劑等。染料加工助劑:勻染劑、促染劑、增濃劑、固色劑等。氧化還原及螯合助劑:漂白助劑、防拔染助劑及螯合助劑等。感光助劑:光敏交聯(lián)劑、感光樹(shù)脂、非銀鹽感光膠片等。
第20頁(yè)/共305頁(yè)參考書(shū):
1、程靖環(huán)編《染整助劑》紡織工業(yè)出版社2、陳榮圻編《表一活化學(xué)與應(yīng)用》紡織工業(yè)出版社3、劉正超編《染化藥劑》紡織工業(yè)出版社4、A.達(dá)泰納《表一活在紡織染加工中的應(yīng)用》紡織工業(yè)出版社5、董永春編《紡織品整理劑的性能與應(yīng)用》中國(guó)紡織工業(yè)出版社,19996、M.J.Rosin:Surfactantsandinterfacialphenomena。
第21頁(yè)/共305頁(yè)第二章助劑化學(xué)基礎(chǔ)2.1分子間引力2.2氫鍵2.3水和水合作用2.4表面活性2.5表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系2.6纖維表面的動(dòng)電現(xiàn)象第22頁(yè)/共305頁(yè)2.1分子間引力助劑與纖維、染料;助劑及水的相互反應(yīng),大部分是通過(guò)分子間引力而發(fā)生的。因此對(duì)分子間引力作深入介紹是必要的。第23頁(yè)/共305頁(yè)在物質(zhì)聚集態(tài)中,分子與分子間還存在著一種較弱的吸引力,這種吸引力導(dǎo)致實(shí)際氣體并不完全符合理想氣體的狀態(tài)方程式,早在1873年VanderWalls就提出了著名的范德華狀態(tài)方程式(P+an2/V2)(V-nb)=nRTa、分子間引力的量度,常數(shù)
b、壓縮氣體所占據(jù)的有效體積。第24頁(yè)/共305頁(yè)分子間引力叫范德華引力,關(guān)于該力的本質(zhì),一般認(rèn)為有下面三種力組成:2.1.1、靜電力2.1.2、誘導(dǎo)力 2.1.3、色散力第25頁(yè)/共305頁(yè)2.1.1、靜電力:
1912年Kesson認(rèn)為極性分子的永久偶極矩間有靜電相互作用
2.1.2、誘導(dǎo)力:
1920年Debby發(fā)現(xiàn)非極性分子在極性分子的誘導(dǎo)的影響下也會(huì)變成極性分子,產(chǎn)生力的作用。
第26頁(yè)/共305頁(yè)2.1.3、色散力
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),對(duì)極性分子來(lái)說(shuō),用EK
和ED計(jì)算出來(lái)的力教實(shí)驗(yàn)值小得多,同時(shí)惰性氣體分子的電子云分布是球形對(duì)稱(chēng),即沒(méi)有偶極矩,應(yīng)該沒(méi)有靜電力和誘導(dǎo)力。這二個(gè)事實(shí),使London在1930年用量子力學(xué)的近似算法,證明分子間存在著第三種力,即色散力,它產(chǎn)生的原因:原子和分子都在振動(dòng),每一瞬間核和電子的位置是不同的,因此分子具有瞬間周期變化的偶極矩,偶極矩能使附近分子瞬間極化,附近分子的極化反過(guò)來(lái)又使瞬變偶極矩的變化幅度增加。色散力就是這樣反復(fù)作用產(chǎn)生的。
第27頁(yè)/共305頁(yè)總的來(lái)說(shuō),分子間引力具有下述特征:(1)這是存在于原子、分子之間的一種作用(2)這是互相吸引的,作用能級(jí)只在數(shù)Kcal/mol之間。(3)與共價(jià)鍵不同,分子間引力一般沒(méi)有方向性和飽和性。(4)分子間引力作用范圍只在幾個(gè)?之間。色散力是最重要的力,對(duì)纖維加工教重要。第28頁(yè)/共305頁(yè)2.2、氫鍵
甲酸蒸氣在3℃時(shí),經(jīng)電子衍射法,測(cè)得93%是以二聚分子形式,這種二聚分子是藉氫鍵而形成的:
這種氫原子可以同時(shí)和二個(gè)電負(fù)性很大而 半徑較小的原子如O、F、N相結(jié)合,這種結(jié)合叫氫鍵。
第29頁(yè)/共305頁(yè)產(chǎn)生氫鍵的本質(zhì),一般認(rèn)為:
X-
H-
-
-Y→Y中帶負(fù)電↙↘共價(jià)鍵強(qiáng)的分子間引力因?yàn)镠的半徑很小為0.3?,Y可以充分接近它,產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)的靜電力。
第30頁(yè)/共305頁(yè)氫鍵具有飽和性和方向性。飽和性表現(xiàn)在X—H只能和一個(gè)Y原子相結(jié)合,這是因?yàn)镠原子非常小,而X和Y卻相當(dāng)大;方向性是指X—H與Y的相互作用,只有當(dāng)X—H---Y在同一直線上最強(qiáng)烈,Y有孤獨(dú)電子對(duì)。第31頁(yè)/共305頁(yè)氫鍵的距離比共價(jià)鍵要長(zhǎng)一些,但比分子間引力要短,氫鍵的結(jié)合能在5-10Kcal/mol之間,比分子間引力的結(jié)合能大一些,但屬于分子間引力范圍之內(nèi)。H鍵有分子間氫鍵和分子內(nèi)H鍵:
第32頁(yè)/共305頁(yè)2.3水與水合作用2.3.1液體水的結(jié)構(gòu)2.3.2疏水基團(tuán)的水合作用
第33頁(yè)/共305頁(yè)液體水有很多特異性質(zhì),分子量18,但具有非常高的沸點(diǎn)、融點(diǎn)、熱容量等,這種特異性能,歸因于水的結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的H鍵,能與許多化合物起締合反應(yīng)。過(guò)去曾單純認(rèn)為水作為介質(zhì)參與了反應(yīng)過(guò)程。實(shí)際上水分子參加反應(yīng)歷程是復(fù)雜的多,也微妙的多,有很多現(xiàn)象還沒(méi)有從本質(zhì)上加以認(rèn)識(shí),尤其在助劑方面,對(duì)水作一些討論是非常必要的。第34頁(yè)/共305頁(yè)實(shí)際上紡織工業(yè)的加工過(guò)程,差不多每道工序直接或間接地和水打交道,由于能源及水源問(wèn)題,近年來(lái)做過(guò)大量有機(jī)溶劑代替水作為反應(yīng)介質(zhì)的研究,但由于成本及勞動(dòng)保護(hù)問(wèn)題,迄今未見(jiàn)大量推廣??梢哉f(shuō)水還是最重要的反應(yīng)介質(zhì),今后若干世紀(jì)也可能仍舊如此。第35頁(yè)/共305頁(yè)水分子結(jié)構(gòu):O原子有二對(duì)孤獨(dú)電子對(duì),與鄰近個(gè)水分子形成四面結(jié)晶體,具有相當(dāng)規(guī)則性:冰。近程有序相互連結(jié)形成一個(gè)多面體,此種多面體同水、甲烷、乙烷等常溫高壓形成的結(jié)晶水合物的結(jié)晶構(gòu)造是相同的。在多面體的空穴中,單分子的水分子可自由落入,但數(shù)目受到限制。第36頁(yè)/共305頁(yè)在不同溫度下,水分別以H2O、(H20)2、(H20)4(H20)8締合體的形式存在。不同溫度存在不同比例之間的平衡。
60 1402028 4溫度對(duì)不同締合水分子比例的影響第37頁(yè)/共305頁(yè)2.3.2疏水基團(tuán)的水合作用jazzman提出了疏水結(jié)合的概念,他認(rèn)為蛋白質(zhì)水溶液中蛋白質(zhì)分子間的相互作用以及蛋白質(zhì)和其它物質(zhì)間的相互作用主要是以疏水結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)疏水性物質(zhì)加入到水溶液中,疏水性分子周?chē)帕兄?guī)則性高似冰一樣的結(jié)晶構(gòu)造,好象大海中冰山一樣,稱(chēng)為Ice-berg。表面活性劑疏水部份也是呈現(xiàn)同樣狀態(tài)。
第38頁(yè)/共305頁(yè)1、溶解度的差異:當(dāng)簡(jiǎn)單碳?xì)浠衔锶苡谒畷r(shí),其溶解度的次序?yàn)橐彝?gt;丙烷>甲烷。因?yàn)閷?duì)水的結(jié)構(gòu)空孔的適應(yīng)性乙烷最理想,丙烷稍大一些,甲烷稍小一些。2、溶解熱效應(yīng):在室溫附近,水的綱狀結(jié)構(gòu)改變不大時(shí),空穴內(nèi)落入碳?xì)浞肿咏宸稚⒘εc周?chē)肿舆M(jìn)行微弱的相互作用,同時(shí)水分子以相互間的H鍵生成穩(wěn)定的綱狀結(jié)構(gòu)。此種穩(wěn)當(dāng)性高的水分子比自由水分子有較高的規(guī)則性,形成Ice-berg。碳?xì)浠衔锶苡谒畷r(shí),需要拆散強(qiáng)的水分子間的氫鍵引力及碳?xì)浠衔锓肿娱g的色散力引力。第39頁(yè)/共305頁(yè)
甲烷乙烷 丙烷 苯 甲苯H0(kcal/mol) -2.86-2.25-2.37--1.27 -2.09--1.45 +0.58+0.64S25℃ -18.4--16.8 - - 形成新的弱的水—碳化合物間的相互作用的力,無(wú)疑地此種溶解應(yīng)為吸熱反應(yīng)。實(shí)際情況并非如此,當(dāng)溶解時(shí)形成Ice-berg放出熱量,為放熱反應(yīng)。第40頁(yè)/共305頁(yè)碳?xì)浠衔飳?duì)水的親和力是相當(dāng)小的。放熱原因決不是由于親和力的作用,完全是熵的變化所致。在水中有這么大的值變化,不僅限于烴類(lèi),一切含有疏水基因的極性化合物,例如表一活,都有同樣情況,不過(guò)程度不同而已。第41頁(yè)/共305頁(yè)3、體積變化:這種類(lèi)冰體與普通冰不同之處,在于水結(jié)冰時(shí)體積每摩爾水增加1.6ml,而生成類(lèi)冰體時(shí),體積每摩爾減少2.0ml。這說(shuō)明由于疏水基因而引起水分子排列的緊密程度是相當(dāng)劇烈的。第42頁(yè)/共305頁(yè)2.4表面活性
2.4.1表面活性劑的基本特征2.4.2膠束及臨界膠束濃度第43頁(yè)/共305頁(yè)表面活性劑的基本特征親水劑、疏水劑高級(jí)脂肪酸的構(gòu)造:鋸齒狀 分類(lèi) 在水溶液里發(fā)生締合
2.4表面活性
表面吸附第44頁(yè)/共305頁(yè)1.表面吸附
水和無(wú)機(jī)鹽、低級(jí)酸的溶介→均質(zhì)溶液。表面活性劑在水中會(huì)形成單分子層膜。膜層的形成導(dǎo)致表面濃度上升,(此種將物質(zhì)吸附在液體表面的物質(zhì)叫表面活性劑)第45頁(yè)/共305頁(yè)Cγ123
CMCCriticalmicelleconcentrationCMC第46頁(yè)/共305頁(yè)
吉布斯于1879年用熱力學(xué)方法導(dǎo)出了反映溶液表面張力隨濃度的變化率dσ/dc與Γ間關(guān)系的公式。Gibbs吸附式:Γ=-(C/RT)(dσ/dc)Γ:表示表—活溶液的表面濃度+值,則為正吸附,表面濃度>溶液濃度值,則為負(fù)吸附,表面濃度<溶液濃度。如NaCI、Na2SO4、KNO3、NH4CI、H2SO4、NaOH第47頁(yè)/共305頁(yè)2.4.2膠束及臨界膠束濃度(1)
概念
在研究5%脂肪酸鈉皂溶液后,發(fā)現(xiàn)除了單分子肥皂溶液之外,還存在5~50個(gè)締合狀態(tài)的膠體存在,并且以下式保持平衡狀態(tài):第48頁(yè)/共305頁(yè)
nRCOONa
nRCOO-+nNa+
(RCOONa)n
(RCOO-)n+nNa+
中性膠束
離子膠束此種多分子形成的締合分子,叫做膠束Micelle。形成膠束所需最低濃度,稱(chēng)之為臨界膠束濃度CMC,數(shù)值一般在0.1~0.001%之間。
第49頁(yè)/共305頁(yè)
當(dāng)達(dá)到CMC時(shí),溶液的許多性質(zhì)都發(fā)生異常的變化,如圖:P32
第50頁(yè)/共305頁(yè)(2)膠束構(gòu)造的模型
P31第51頁(yè)/共305頁(yè)第52頁(yè)/共305頁(yè)(3)膠束的凝聚值凝聚值:締合成膠束的表面活性劑分子數(shù)表一活的特殊性質(zhì),就在于膠束的形成,膠束是數(shù)十個(gè)分子聚集而成,不同表一活其凝聚值也不同。第53頁(yè)/共305頁(yè)A、同系列表一活其親水基相同時(shí),則疏水基碳鏈長(zhǎng)度增加,凝聚值增加。B、疏水基相同,不同的親水基隨著親水基的親水性增強(qiáng),凝聚值減少。第54頁(yè)/共305頁(yè)
C、溫度增加,離子型凝聚值減少,非離子型凝聚值增加。因?yàn)閷?duì)于離子型活性劑來(lái)說(shuō),溫度增加,分子動(dòng)能增加,分子間距離增加,排斥力相應(yīng)減少,不需要降低較多的自由能,故凝聚值減少。第55頁(yè)/共305頁(yè)D、電解質(zhì)濃度增加,對(duì)離子型表一活來(lái)說(shuō),凝聚值增加,對(duì)非離子型表一活來(lái)說(shuō),凝聚值變化不大。因?yàn)殡娊赓|(zhì)的加入,減少了表一活的離子頭的相互排斥作用,從而使得更多的表一活進(jìn)入膠東中,而體系的自由能不致增加。第56頁(yè)/共305頁(yè)(4)CMC的影響因素疏水基碳鏈越長(zhǎng),越飽和,CMC越小。同系物中,離子型表一活每增加一個(gè)-CH2-,使CMC下降一半,非離子型表一活每增加二個(gè)-CH2-,使CMC下降至原值的1/10。第57頁(yè)/共305頁(yè)b.親水基的親水性越強(qiáng),數(shù)目越多,CMC越大;親水基處于疏水基末端時(shí)的CMC較處于中央的要小。c.溫度增加,非離子型表一活的CMC值減少(濁點(diǎn)下),而離子型表一活的CMC值變化較復(fù)雜→先小后大。d.電解質(zhì)增加,CMC減少(斥力減少)。e.引入一個(gè)極性雙鍵,使CMC增大2—3倍。
第58頁(yè)/共305頁(yè)2.5表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系2.5.1、HLB2.5.2、親水性基團(tuán)與性質(zhì)的關(guān)系2.5.3、疏水性基團(tuán)與性能的關(guān)系
第59頁(yè)/共305頁(yè)2.5.1HLB(Hydrophilic-Lipophilic-Balance)表一活分子是由各種不同的親水性基團(tuán)與憎水性基團(tuán)適當(dāng)組合而成,兩種基團(tuán)是彼此影響、彼此聯(lián)系的。第60頁(yè)/共305頁(yè)親油性水對(duì)水沒(méi)有親和性→疏水基對(duì)水有親和性→親水基著眼于水就叫:親水疏水性著眼于油就叫:疏油親油性典型的界面活性劑:
第61頁(yè)/共305頁(yè)
換句話說(shuō):表一活分子中親水部分和疏水部分的比例就決定著表面活性劑的性質(zhì),所以要是用數(shù)字來(lái)表示親水和疏水部分的比例,那將是極為便利的。第62頁(yè)/共305頁(yè)HLB值:定量反映表面活性劑中兩種不同極性基團(tuán)的相互平衡關(guān)系。最初格里芬(W.D.Griffin)用下列符號(hào)來(lái)表示:表一活的親水性—親油性的平衡關(guān)系:親水性最強(qiáng)HH;親水性一般H;親水性居中N;稍有親油性L;親油性最強(qiáng)LL。第63頁(yè)/共305頁(yè)
后來(lái)進(jìn)一步改用數(shù)值來(lái)表示,即以親水性最強(qiáng)的表一活為40,親水性最弱的為1來(lái)綜合表示親水性—親油性的平衡。第64頁(yè)/共305頁(yè)現(xiàn)代:石蠟 HLB=0油酸 HLB=1油酸鉀 HLB=20十二烷基硫酸酯鈉 HLB=40非離子表—活的 HLB=1-20陰陽(yáng)離子表—活的 HLB=1-40第65頁(yè)/共305頁(yè)HLB值具有加和性:HLB混合=(WAHLBA+WBHLBB)/(WA+WB)#不能盲目地絕對(duì)地相信HLB值與其性質(zhì)的關(guān)系,因?yàn)橐环矫娲_定HLB的方法還比較粗糙,另一方面還不能單純根據(jù)HLB這一點(diǎn)來(lái)確定表面活性劑的全部性質(zhì)。但可以幫助人們大體上了解表一活的性質(zhì),進(jìn)行初步選擇。第66頁(yè)/共305頁(yè)2.5.2親水性基團(tuán)與性質(zhì)的關(guān)系從HLB等方面考慮,親水性基因親水性的大小,可按下列順序排列:-OSO3Na、-SO3Na>-N+CI->-OPO3Na、-COONa>-OH、-O-第67頁(yè)/共305頁(yè)1)不同的親水性基因,具有不同的對(duì)水親和力,并對(duì)表一活的性質(zhì)直接產(chǎn)生影響。2)疏水基一定,親水基數(shù)量增加,HLB值增加,CMC值增加,表面活性減少。第68頁(yè)/共305頁(yè)3)親水基位置在疏水基末端的,比靠近中間的去污力好,但滲透性差。(因?yàn)椴灰自谌芤褐行纬赡z束,而在表面定向排列,較大地降低表面張力)4)離子性表一活,溫度增加,親水性增加,溶解度增加,非離子型表一活,溫度增加,水溶性減少。第69頁(yè)/共305頁(yè)1)KrafftPoint2)濁點(diǎn)(CloudPoint)
兩個(gè)概念:第70頁(yè)/共305頁(yè)水溶性T離子型表面活性劑達(dá)到CMC時(shí)(溶解度急速增大時(shí))的溫度稱(chēng)之為KrafftPoint1)KrafftPoint第71頁(yè)/共305頁(yè)如棕櫚酸鈉皂C15H31COONa:冷水—微溫水, 微溶至不溶;60℃時(shí) 溶解5%;64℃時(shí) 溶解10%;69℃時(shí) 溶解20%。
第72頁(yè)/共305頁(yè)2)濁點(diǎn)(CloudPoint)
濁點(diǎn):非離子表一活溶液,當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí),透明的溶液會(huì)變?yōu)榛鞚岬娜榘谞睿摐囟确Q(chēng)之為“濁點(diǎn)”。無(wú)色透明加熱至濁點(diǎn)以上乳濁液回復(fù)至透明溶液水層油層加熱并靜置冷卻
第73頁(yè)/共305頁(yè)2.5.3疏水基與性能的關(guān)系
HLB值相同的表面活性劑,其性質(zhì)也各不相同,主要是由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)不同所致。疏水基的種類(lèi)很多,主要為脂肪烴,按其憎水性能強(qiáng)弱順序可列舉如下:
第74頁(yè)/共305頁(yè)(1)氟代烴基 CF3CF2CF2┅┅CF2CF2-(2)聚二甲基硅氧烷基 (3)脂肪烴基 十二烷基 C12H25—
疏水性:烷烴>烯烴>芳香烴十二烯基 C18H35—(4)帶有脂肪烴側(cè)鏈的芳香烴基十二烷基苯基 壬基苯酚基(5)芳香烴基:萘基,苯基苯酚基,芐基苯酚(6)憎水基中帶有弱親水性基團(tuán)第75頁(yè)/共305頁(yè)2.6纖維表面的動(dòng)電現(xiàn)象2.6.1雙電層2.6.2纖維zeta電位與pH值、電解質(zhì)的關(guān)系2.6.3Zeta電位與紡織工業(yè)的關(guān)系第76頁(yè)/共305頁(yè)
一般情況,兩相接觸處,電荷分布不均勻,發(fā)生電位差。纖維浸在水中時(shí),纖維表面產(chǎn)生電荷。產(chǎn)生的原因在于纖維本身電離或從溶液中選擇性吸附離子?;蚺紭O子的定向吸附→吸附了正離子,帶正電荷;吸附了負(fù)離子則帶負(fù)電荷。由于整體是中性的,因此在固體表面附近還有等當(dāng)量的反離子,形成了雙電層。2.6.1雙電層第77頁(yè)/共305頁(yè)第78頁(yè)/共305頁(yè)反離子在溶液中受到兩方面力的作用,一方面是表面離子的吸引力,力圖把它們拉向表面,另一方面是離子本身的熱運(yùn)動(dòng),使它們離開(kāi)表面到溶液中去,這兩方面作用的結(jié)果使反離子在表面形成平衡的分布。雙電層在電場(chǎng)的作用下,會(huì)發(fā)生移動(dòng),正電層向電場(chǎng)的負(fù)電極移動(dòng),負(fù)電層向電場(chǎng)的正電極移動(dòng),這種現(xiàn)象叫做動(dòng)電現(xiàn)象。第79頁(yè)/共305頁(yè)纖維表面多帶負(fù)電荷,反離子是陽(yáng)離子電荷?;蟽r(jià)高的陽(yáng)離子易吸附,吸附后zeta電位就開(kāi)始下降,Al3+等強(qiáng)的電解質(zhì)會(huì)導(dǎo)致電位由負(fù)變正。2.6.2纖維zeta電位與pH值、電解質(zhì)的關(guān)系第80頁(yè)/共305頁(yè)陽(yáng)離子Li+〈Na+〈K+〈Rb+〈Cs+陰離子Hg2+〈Ca2+〈Ba2+陰離子SO42-〈CH3CO-〈CL-〈Br-〈NO3-〈
CLO3-〈I-〈SCN-、吸附強(qiáng)弱順序:第81頁(yè)/共305頁(yè)纖維的吸濕、凈洗及染色等均與Zeta電位有關(guān)。如:染色時(shí),直接染料—纖維素纖維,染料和纖維具有同一符號(hào)的電荷時(shí),則Zeta電位變大,由于吸附的位能障壘變高,則染色困難,為了降低電位,可通過(guò)添加助劑、電解質(zhì)或調(diào)節(jié)pH達(dá)到降低Zeta電位或使符號(hào)逆轉(zhuǎn),以達(dá)到改善染色效果。2.6.3Zeta電位與紡織工業(yè)的關(guān)系第82頁(yè)/共305頁(yè)
如:凈洗性
棉、晴綸、滌綸用十二烷基硫酸酯洗滌,添加劑采用CMC、Na2CO3、Na5P3O10,發(fā)現(xiàn)加了CMC的Zeta電位變大,凈洗效果好,而其它Zeta電位變小;一般說(shuō)來(lái),凈洗效果好的織物ZETA電位則較高。酸性染料染羊毛,加元明粉—緩染;活性染料染色,加元明粉—促染;潤(rùn)濕作用:纖維同表一活疏水基結(jié)合,親水基朝水—提高潤(rùn)濕性。第83頁(yè)/共305頁(yè)3.1潤(rùn)濕劑、滲透劑、再潤(rùn)濕劑3.2凈洗劑3.3乳化劑、分散劑3.4起泡劑、消泡劑及泡沫穩(wěn)定劑3.5增溶劑
第三章表面活性劑類(lèi)助劑第84頁(yè)/共305頁(yè)3.1潤(rùn)濕劑、滲透劑、再潤(rùn)濕劑
1.定義:
①潤(rùn)濕紡織品在染整加工過(guò)程中,要求含有染化藥劑的溶液能迅速沿著纖維表面展開(kāi),透入纖維,且將空氣取代走,這個(gè)過(guò)程即為潤(rùn)濕
第85頁(yè)/共305頁(yè)②潤(rùn)濕劑(WettingAgent):
是指那些能使液體迅速而均勻地潤(rùn)濕某種固體物質(zhì)的表面活性劑。③滲透劑(PenetratingAgent):是指那些能使液體迅速而均勻地滲透至某種固體物質(zhì)內(nèi)部的表一活。#兩者所用表面活性劑的種類(lèi)與作用幾乎是相同的。
第86頁(yè)/共305頁(yè)④再潤(rùn)濕劑(RewettingAgent):指那些能附著在纖維織物上,經(jīng)過(guò)干燥后,能使干燥的纖維織物在水中迅速均勻地被潤(rùn)濕的物質(zhì)。主要有:磺酸鹽型,硫酸酯型。第87頁(yè)/共305頁(yè)如:新毛巾放在水盆內(nèi),要求能水后迅速地被潤(rùn)濕。
事實(shí)上極少單獨(dú)使用再潤(rùn)濕劑,大多數(shù)場(chǎng)合是和柔軟劑或其它助劑配合使用可在一般潤(rùn)濕劑或滲透劑中挑選。第88頁(yè)/共305頁(yè)
⑴、纖維中存在著空氣⑵、纖維表面被疏水的油脂玷污。純棉坯布難以潤(rùn)濕的原因:第89頁(yè)/共305頁(yè)
2.潤(rùn)濕及滲透原理
γlgγgsγglθΥgs=Υlg.cosθ+Υsl
cosθ=(Υgs-Υsl)/Υlgcosθ
θ ,潤(rùn)濕
θ=0完全潤(rùn)濕 0<θ<90o
部分潤(rùn)濕 180
o>θ>90o不潤(rùn)濕
θ=180o
完全不潤(rùn)濕第90頁(yè)/共305頁(yè)紡織物由無(wú)數(shù)纖維組成,可以想象纖維之間構(gòu)成了無(wú)數(shù)毛細(xì)管,如果液體潤(rùn)濕了毛細(xì)管壁,則液體能夠在毛細(xì)管內(nèi)上升至一定高度,從而使高出的液柱產(chǎn)生靜壓強(qiáng),促使溶液滲透到纖維內(nèi)部。
γlgP=2γlg.cosθ/rθ第91頁(yè)/共305頁(yè)(1)接觸角;(2)紗帶沉降法5克未經(jīng)煮練的紗帶,3克砝碼,記錄開(kāi)始與砝碼相碰時(shí)的時(shí)間。(3)帆布沉淀降法四邊形帆布+重錘—測(cè)定沉淀時(shí)間(4)毛效法測(cè)試方法
第92頁(yè)/共305頁(yè)
3.溶液性質(zhì)與潤(rùn)濕劑、滲透劑的關(guān)系
隨著被滲透的溶液種類(lèi)不同,要求使用不同種類(lèi)的滲透劑。在染整加工過(guò)程中使用滲透劑時(shí),必須考慮溶液的pH值及無(wú)機(jī)鹽的含量,否則會(huì)影響滲透劑的溶解度,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使?jié)B透劑分解。第93頁(yè)/共305頁(yè)如:帶酯基的滲透劑(滲透劑T)不能用于強(qiáng)堿性溶液中,因?yàn)閴A能使酯發(fā)生皂化。再如:用于強(qiáng)酸性溶液,就不能用硫酸酯鹽類(lèi)表面活性劑,如把十二醇硫酸酯鈉鹽C12H25OSO3Na+HCl(H2SO4)→C12H25OH+NaCl(Na2SO4)第94頁(yè)/共305頁(yè)滲透劑種類(lèi)和溶液的pH值關(guān)系從表中可以看出:
第95頁(yè)/共305頁(yè)第96頁(yè)/共305頁(yè)
中性~堿性→陰離子型滲透劑;中性~酸性→非離子型。表中沒(méi)有列出陽(yáng)離子和兩性滲透劑,這是因?yàn)樗鼈儠?huì)得到相反效果,且價(jià)格高,無(wú)實(shí)用價(jià)值。第97頁(yè)/共305頁(yè)4.常用潤(rùn)濕劑、滲透劑
這類(lèi)助劑應(yīng)用最多,染整工業(yè)中如退降、精練、亞漂:染料的潤(rùn)濕或分散、染色、樹(shù)酯整理等在陰離子表一活系統(tǒng)中,主要有:第98頁(yè)/共305頁(yè)
淡黃色液體,可溶于水,滲透快速、均勻,某些不需漂白的原棉制品(生坯),經(jīng)過(guò)它的溶液浸漬或浸軋?zhí)幚?,可以不?jīng)煮練、直接進(jìn)行染色。缺點(diǎn):泡沫多(辛醇、磷酸三丁酯),高溫時(shí)遇堿易水解。1)快速滲透劑T第99頁(yè)/共305頁(yè)白色或黃色固體,溶于水呈半透明溶液,對(duì)堿、弱酸均穩(wěn)定,具有高度發(fā)泡力、去污力、潤(rùn)濕力等。洗滌效果比ABS、烷基磺酸鈉為好,但價(jià)高,耐酸性差,穩(wěn)定性。2)十二烷基硫酸酯鈉鹽:第100頁(yè)/共305頁(yè)
3)十二烷基苯磺酸鈉:易溶于水,能耐酸和硬水的作用,去污能力較烷基磺酸鈉高。
4)滲透劑BX:淡黃色,易溶于水,對(duì)酸、堿、硬水都較穩(wěn)定。
第101頁(yè)/共305頁(yè)5)太古油(土耳其紅油):對(duì)硬水和溶液pH的變化比肥皂穩(wěn)定,水溶性較好。6)JFC:耐酸、堿、硬水。7)壬基苯酚和環(huán)氧乙烯的加成物。
第102頁(yè)/共305頁(yè)幾種主要潤(rùn)濕劑、滲透劑的滲透力
化學(xué)結(jié)構(gòu)蒸餾水3%NaOH5%H2SO4
10%NaClC8~C10混合脂肪醇+EO.6mol的縮合物3.510102.5壬基苯酚+EO.10mol縮合物40.3735.7十二烷基磺酸鈉3.9>6014_烷基萘磺酸鈉(BX)4.5>60__滲透劑T1.033.5_帆布沉降法測(cè)得。
第103頁(yè)/共305頁(yè)
例酶退漿:pH6.5~7.2,T25~55℃,最佳T:50~55℃,由于陰離子滲透劑會(huì)使退漿液的pH值下降、陽(yáng)離子滲透劑具有殺菌作用,對(duì)酶有不良影響,所以都采用非離子型滲透劑,如JFC等。且加與不加滲透劑,退漿效果懸殊很大。
第104頁(yè)/共305頁(yè)
非離子滲透劑在退漿中的作用
0h 1h 1.5h 2.0h 退漿用酶(孝素,2%) +++ ++ ++++退漿用酶+非離子滲透劑 ++ + + +(2%+0.2%) 條件:布40支平布,滲透劑、壬基苯酚T2O分縮合物,浴比:1:25,T:65℃,退漿30分鐘后對(duì)碘的顯色反應(yīng)。第105頁(yè)/共305頁(yè)5.特殊用潤(rùn)濕劑、滲透劑
能夠在高濃度鹽類(lèi)溶液、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸性溶液、強(qiáng)氧化劑溶液中使用的→屬特殊用滲透劑。在上述各種溶液中,使用一般用滲透劑易于產(chǎn)生化學(xué)分解,或難于溶解的現(xiàn)象。如:聚乙二醇醚型非表一活,在堿性或無(wú)機(jī)鹽存在時(shí)溶解度則大受影響,在高濃度堿溶液、無(wú)機(jī)鹽溶液中幾乎不能溶解。第106頁(yè)/共305頁(yè)壬基苯酚環(huán)氧乙烷縮合物的溶解性及水溶液中物質(zhì)的影響:分子數(shù)4.58101530水分散可溶可溶可溶可溶5%NaoH不溶不溶分散可溶可溶5%H2SO4
不溶可溶可溶可溶可溶5%Na2SO4
不溶不溶不溶可溶可溶第107頁(yè)/共305頁(yè)
一般講,聚乙二醇型非離子表一活,在堿性或無(wú)機(jī)鹽類(lèi)溶液中使用時(shí),溶解度要降低,所以要增加環(huán)氧乙烷縮合克分子數(shù),以7~12mol(水中最佳性能)增加至12~40mol,方能獲得最好的溶解、滲透性能。第108頁(yè)/共305頁(yè)1)煮練用滲透劑
為了提高精練效果,加速燒堿液滲透入纖維內(nèi)部,有利于天然雜質(zhì)的去除和凈化,在精練液中需加入能耐堿、耐高溫的滲透、乳化和擴(kuò)散性均好的表一活第109頁(yè)/共305頁(yè)①潤(rùn)濕和溶入織物表面的能力②擴(kuò)散和懸浮固體物質(zhì)的能力③乳化及去除油脂、蠟質(zhì)的能力④絡(luò)合和去除硬水中堿土金屬的能力→各種性能的表一活拼混如:Sandoz的SandopanCBH是陰、非離子及一些其它物質(zhì)的混合物→以協(xié)同效應(yīng)發(fā)揮其綜合性的效果。
優(yōu)良的精練用表一活必須具備:第110頁(yè)/共305頁(yè)
陰離子型表面活性劑的疏水烷基碳鍵短些和具有支鍵結(jié)構(gòu)—滲透性好,去污性差→故需拼用非離子表一活,進(jìn)一步提高乳化性、攜污性。如BASF的KieralonB,烷基苯磺酸鈉+烷基酚類(lèi)聚氧乙烯。第111頁(yè)/共305頁(yè)2)絲光用滲透劑
絲光是以20%~30%的NaOH在常溫或低溫條件下浸漬,纖維即迅速膨潤(rùn)并急劇收縮,此時(shí)施以張力→光澤提高,染色性能提高。絲光過(guò)程中,堿液能否迅速均勻滲透是個(gè)重要問(wèn)題。在這樣的濃堿液中,一般的滲透劑完全不溶,需要選用一些特殊的滲透劑。第112頁(yè)/共305頁(yè)
條件、特點(diǎn):⑴溶解性能好,(并具有較好的穩(wěn)定性)⑵潤(rùn)濕、滲透性好⑶耐濃堿⑷低泡沫或無(wú)泡沫此類(lèi)滲透劑的結(jié)構(gòu):一部分為堿溶性基團(tuán)(-OH,-COOH,SO3Na),另一部分為堿不溶性基團(tuán),主要指烷基,但憎水基團(tuán)要較短小。第113頁(yè)/共305頁(yè)目前普遍采用的是含有5~10個(gè)原子的低烷基磺酸鹽和硫酸鹽的陰離子表一活:R(C5~C10)-SO3Na、R(C5~C10)-OSO3N但一般不單獨(dú)使用,多與溶劑配合使用。例如:C5H11OSO3Na 100份 C4H9OSO3Na 80份C4H9OCH2CH2CH2CH2OH 20份混合第114頁(yè)/共305頁(yè)3)羊毛炭化用滲透劑
為了去除混入羊毛的纖維素雜質(zhì),利用羊毛本身耐酸的特性,用低濃度硫酸溶液來(lái)處理原毛,然后干燥,硫酸濃縮使纖維素雜質(zhì)炭化分解,達(dá)到凈化羊毛的目的。第115頁(yè)/共305頁(yè)由于原毛附有羊毛酯,H2SO4溶液較難于滲透,需加入滲透劑。羊毛炭化用滲透劑→
①均勻地潤(rùn)濕羊毛。②對(duì)纖維素雜質(zhì)液要能充分滲透。
第116頁(yè)/共305頁(yè)通常使用耐強(qiáng)酸性的聚乙二醇醚型非離子滲透劑,例如:壬基苯酚環(huán)氧乙烷縮合物或磺酸型陰離子滲透劑。
表:滲透劑在碳化溶液中的作用 滲透劑 滲透劑濃度(%) 滲透時(shí)間(S)
不用滲透劑 0 不能沉降 普通非離子型滲透劑 0.5 11 碳化用非離子型滲透劑 0.5 0.8 條件:帆布沉降法,常溫,5%硫酸水溶液 第117頁(yè)/共305頁(yè)6.再潤(rùn)濕劑
在一般潤(rùn)濕劑中選擇。一般:磺酸鹽型:十二烷基苯磺酸鈉硫酸酯型:高級(jí)脂肪醇硫酸鈉鹽壬基苯酚環(huán)氧乙烷縮合物蓖麻油環(huán)氧乙烷縮合物。
第118頁(yè)/共305頁(yè)測(cè)試方法有:①帆布法②上升法③水滴法:測(cè)定一定大水滴的擴(kuò)散時(shí)間。第119頁(yè)/共305頁(yè)3.2凈洗劑
從固體表面除去異物(固體、液體、以及高分子)的操作稱(chēng)為凈洗。衣服洗滌、人體清潔(尿素、鹽分、皮(蛋白質(zhì))、脂肪酸)、餐具。織物在染整加工過(guò)程中,凈洗也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié),如:煮練→凈洗、染色→皂洗水洗。第120頁(yè)/共305頁(yè)1.凈洗機(jī)理
由于污垢的種類(lèi)與性質(zhì)非常復(fù)雜,有關(guān)表一活凈洗作用的機(jī)理至今尚未能充分加以闡明。從十九世紀(jì)初葉至今,對(duì)洗滌機(jī)理提出了眾多的學(xué)說(shuō)。
第121頁(yè)/共305頁(yè)1)液體油垢的去除
a.凈洗劑對(duì)油垢的吸附:被洗織物浸在水溶溶液中,由于凈洗劑的滲透作用使其分子在油污~水界面上定向吸附.b.油污的潤(rùn)濕:由于凈洗劑的定向吸附和界面張力的降低,使油污潤(rùn)濕,并進(jìn)入污垢的間隙.第122頁(yè)/共305頁(yè)c.油污的脫除:凈洗劑滲透到污垢與纖維之間,使其產(chǎn)生靜電排斥,提高了纖維和污垢的負(fù)性電荷,使其間的吸附力變?nèi)?伴隨著機(jī)械作用,進(jìn)一步將污垢卷取引離纖維,最終從纖維表面脫落。d.油污的分散乳化:借助凈洗劑的定向吸附和膠體性質(zhì),使脫離纖維表面的油污分散在水溶液中,并形成穩(wěn)定的分散體系,防止污垢再吸附在纖維上
第123頁(yè)/共305頁(yè)第124頁(yè)/共305頁(yè)第125頁(yè)/共305頁(yè)液體污垢和固體污垢在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上存在很大的差異,因此它們的去除機(jī)理也不相同→對(duì)固體表面的粘附性質(zhì)不同。固體污垢→點(diǎn)接觸→粘附液體油污→面接觸→粘附污垢質(zhì)點(diǎn)與固體表面的粘附強(qiáng)度,時(shí)間時(shí),粘附增強(qiáng)。血跡、墨跡、鐵銹應(yīng)及時(shí)除去。2)固體污垢的去除第126頁(yè)/共305頁(yè)A.凈洗劑在固體污垢質(zhì)點(diǎn)及固體表面上的吸附
B.靜電斥力作用
P165C.機(jī)械揉搓作用
第127頁(yè)/共305頁(yè)a.凈洗劑在固體污垢質(zhì)點(diǎn)及固體表面上的吸附。洗滌液能否潤(rùn)濕污垢質(zhì)點(diǎn)及固體表面是關(guān)鍵加入表一活可以做到。第128頁(yè)/共305頁(yè)b.靜電斥力作用
P128
固體污垢或纖維的表面在水中都帶負(fù)電荷.但二者的Zeta電位都受表一活影響,尤其為表一活離子電荷所影響,一般,加入陰離子表一活往往提高污垢質(zhì)點(diǎn)與固體表面的界面電勢(shì)ξ,從而減弱了它們之間的粘附力,有利于污垢質(zhì)點(diǎn)自表面除去,同時(shí)也使去除了的污垢質(zhì)點(diǎn)不易重新沉積于表面。第129頁(yè)/共305頁(yè)
而非離子型表一活不能明顯地改變界面電位,故除污能力不及陰離子型表一活。但被吸附的非離子表一活在表面上形成較大的空間障礙,有利于防止污垢質(zhì)點(diǎn)的再沉積,故洗滌效果也較好。而陽(yáng)離子型:使表面電位下降或消除,不利于洗滌,甚至于比單純用水還差。
第130頁(yè)/共305頁(yè)c.機(jī)械揉搓作用
即使再好的表面活性劑,如果不加機(jī)械作用,也很難除去。因?yàn)槲酃腹腆w質(zhì)點(diǎn)不是液體,溶液很難滲入質(zhì)點(diǎn)與表面之間,必須加機(jī)械力以助溶液滲入,從而從表面去除固體污垢。質(zhì)點(diǎn)大→去除易→受沖擊大;小于0.1um→去除難→受沖擊小。第131頁(yè)/共305頁(yè)2.凈洗力的測(cè)定
采用人工污布進(jìn)行去污試驗(yàn)。把特制的污垢均勻地涂在布上,制成所謂→人工污布。標(biāo)準(zhǔn)人工污布的制備:把棉布浸在下列污液中,經(jīng)過(guò)均勻污染,制成反射率為30+2%的污布。第132頁(yè)/共305頁(yè)人工污液的配方(P242)
高度硬化牛脂 1份 液體石蠟 3份 炭黑 0.8份
CCl4 余量/800份。凈洗力理論上:凈洗前的吸附量一凈洗后的附量×100 凈洗前的吸附量
實(shí)際上:凈洗后布的反射率一凈洗前布的反射率×100 污染前布的反射率一凈洗前布的反射率第133頁(yè)/共305頁(yè)3.凈洗劑的種類(lèi)及其作用
凈洗劑的種類(lèi)多,主要有陰離子型、非離子型。其中以陰離子型洗滌劑價(jià)格便宜,使用較多。其次是非離子型,兩性洗滌劑用量最小,陽(yáng)離子型無(wú)實(shí)際應(yīng)用。1)高級(jí)脂肪酸肥皂(碳原子數(shù)在C18到C12之間)歷史最長(zhǎng),軟水中去污能力很強(qiáng),特別是對(duì)棉織物,幾乎沒(méi)有一種合成洗滌劑能與之相比。第134頁(yè)/共305頁(yè)
溶解度高的月桂酸肥皂 低溫使用溶解度低的硬脂酸肥皂 高溫使用凈洗程度脂肪酸鈉皂濃度
55。C38。C21。C肥皂還具有優(yōu)良的乳化力和滲透力缺點(diǎn):不耐硬水鈣皂,鎂皂第135頁(yè)/共305頁(yè)2)脂肪醇硫酸脂鹽凈洗力隨高級(jí)醇硫酸脂的烷基碳鏈長(zhǎng)度增而增加,直到C16時(shí)達(dá)到最高值,但溶解度則相應(yīng)顯著降低。故一般使用溫度較肥皂稍高,廣泛用于絲、毛一類(lèi)精細(xì)織物的洗滌,同時(shí)增進(jìn)手感.在硬水中穩(wěn)定,其鎂鹽比鈉鹽更能溶解于水。隨著碳鏈增加,發(fā)泡力降低,乳化力增強(qiáng)。第136頁(yè)/共305頁(yè)3)烷基苯磺酸鈉(Alkylbenzosulfonate)目前使用最廣泛的家用ABS,主要成份十二烷基苯磺酸鈉凈洗力直鏈碳原子數(shù)發(fā)泡、潤(rùn)濕、乳化、去污均良好。可制成顆粒狀、液體和漿狀洗滌劑。水溶液呈中性,且有很好的耐硬水性。
第137頁(yè)/共305頁(yè)
芳香基如以萘代替苯,則溶解度降低,去污力下降。若縮短碳鏈,增大芳香基,成品去污力反而不好,且對(duì)皮膚有脫脂作用,只能作潤(rùn)濕劑,如拉開(kāi)粉(二丁基萘磺酸鈉)
第138頁(yè)/共305頁(yè)4)胰加漂TC17H33CON(CH3)CH2CH2SO3Na
酰胺形式較穩(wěn)定,耐酸、堿、硬水、氧化劑等,有優(yōu)異的去污、滲透、乳化、擴(kuò)散等能力。第139頁(yè)/共305頁(yè)5)TX-10
能耐酸、堿、氧化劑,40℃以上濁點(diǎn),溫度升高,凈洗力升高。在濁點(diǎn)附近可達(dá)最高凈洗能力,對(duì)織物具有良好的凈洗力、乳化力、去污力,是凈洗劑105的重要配料6)凈洗劑JU C12H25O(CH2CH2O)6H
能耐酸、堿、泡沫少,去污力好,但價(jià)格比陰離子洗滌劑高,同陰離子表面活性劑共用,效果更好。第140頁(yè)/共305頁(yè)除了作為凈洗用的主要成份表面活性劑以外,在洗滌劑配方中加入的非表面活性的添加劑稱(chēng)為助洗劑。一般洗滌劑中表面活性劑占10%-30%,助洗劑占30%-80%。
4.助洗劑第141頁(yè)/共305頁(yè)1)無(wú)機(jī)助洗劑三聚磷酸鈉Na5P3O10,焦磷酸鈉Na4P2O7,Na2CO3,Na2SiO3,Na2SO4(1)分散、懸浮污垢(2)螯合多價(jià)金屬離子 三聚磷酸鈉:室溫鈣值為13.5,(為100g螯合劑能絡(luò)合的鈣離子克數(shù).)(3)增加織物和污垢的表面電荷,提高凈洗力及防止污垢再次沉積
第142頁(yè)/共305頁(yè)(4)降低表面活性劑的CMC,提高表面活性,增加污垢微粒的分散穩(wěn)定性。(5)緩沖pH值,使洗液保持在堿性范圍。十二烷基磺酸鈉% 硫酸鈉%三聚磷酸鈉%棉布去污力40 60 / 16.5%40 20 40 42.0%第143頁(yè)/共305頁(yè)2)有機(jī)助洗劑再污染防止劑:羧甲基纖維素,聚乙二醇
使§電位升高,增大分散穩(wěn)定性,防止再沉積發(fā)泡劑:月桂酰二乙醇胺熒光增白劑鈣皂分散劑:聚丙烯酸鈉、油醇聚氧乙烯醚第144頁(yè)/共305頁(yè)1)
棉織物(纖維)的煮練
A B C DNaOH(38Be°波美度) 10% 10% 10% 10%高級(jí)醇硫酸脂鈉 1% 1%高級(jí)醇EO18加成物 0.2%高度硫酸化油 1%潤(rùn)濕性 53秒 8.4秒 2.0秒3.2秒吸水性 5.0 10.0 28.3 27.3白度 70.5% 72.7% 75.3% 74.2% 常壓,1:25 98℃ 2h5.凈洗劑的應(yīng)用舉例第145頁(yè)/共305頁(yè)
A BNaOH 3% 3%高度硫酸化油/0.3% 加壓 1:15減重率 4% 4.5% 115-120℃潤(rùn)濕性 12秒 2.75秒 60分吸水性 24mm 60mm白度 88 89第146頁(yè)/共305頁(yè)2)合成洗衣粉的配比直鏈烷基苯磺酸鈉15% 硫酸鈉44%三聚磷酸鈉 16% 碳酸鈉4%水玻璃 6% 羧甲基纖維素 1.2%熒光增白劑 0.1% 香料 上色劑2)合成洗衣粉的配比
第147頁(yè)/共305頁(yè)Homework一.名詞解釋 潤(rùn)濕劑 滲透劑 再潤(rùn)濕劑 凈洗劑助洗劑乳化劑分散劑 轉(zhuǎn)相乳化法 自然C14乳化法 機(jī)械乳化法 凈洗力二.試解釋表面活性劑的潤(rùn)濕、滲透機(jī)理?第148頁(yè)/共305頁(yè)
三.煮練用滲透劑必須具備哪些條件?試舉例說(shuō)明。四.絲光用滲透劑必須具備哪些條件?試舉例說(shuō)明。五.試說(shuō)明液體油污的凈洗機(jī)理?六.助洗劑在洗滌中有何作用?七.如何檢驗(yàn)乳化液的類(lèi)型?如何提高乳化液的穩(wěn)定性?
第149頁(yè)/共305頁(yè)3.3乳化劑、分散劑1.概念(表面活性劑的一項(xiàng)很重要的用途是作為乳化劑、分散劑來(lái)使用。)乳化劑:能使互不相溶的兩種液體中的一種以0.1至數(shù)十微米的微滴均勻穩(wěn)定地分散在另一種液體體系中的物質(zhì)。其過(guò)程稱(chēng)之為乳化作用。所形成的乳狀物稱(chēng)為乳狀液。第150頁(yè)/共305頁(yè)分散劑:能使固體微粒均勻穩(wěn)定地分散在液體體系中的物質(zhì)。這種作用稱(chēng)之為分散作用。所形成的懸浮物稱(chēng)為懸浮液。
第151頁(yè)/共305頁(yè)尤其是乳狀液的應(yīng)用特別廣泛,如:煮練時(shí),油脂蠟質(zhì)均需經(jīng)乳化作用而去除;常用印花粘合劑也是高分子聚合物的乳液,涂層用涂層劑也是乳液,其它象油漆、化妝品、牛奶等均是乳狀液,而涂料、染料則是以懸浮液形式存在。
第152頁(yè)/共305頁(yè)2.乳化液的類(lèi)型
O/W:當(dāng)油類(lèi)的液體分散在水中時(shí),則稱(chēng)油為分散相(內(nèi)相),水為外相。
W/O:當(dāng)水分散在油中時(shí),則其乳化液稱(chēng)為水/油型,油為連續(xù)相,水為分散相。 多重型[O(W/O)/W]:油水互為內(nèi)外相。 染整工業(yè)中所用乳液除了油溶性染料染色外,大部分都屬于O/W型乳液。第153頁(yè)/共305頁(yè)
使用親水性強(qiáng)的乳化劑。容器中先加水與乳化劑,然后在攪拌下慢慢滴加油。容器器璧易被水潤(rùn)濕,如玻璃、不銹鋼等。條件相反時(shí),則易生成W/O型乳化劑。適合于生成O/W型乳化液的條件主要有:P141第154頁(yè)/共305頁(yè)第155頁(yè)/共305頁(yè)3.乳化液的制備和轉(zhuǎn)相P152
(1)乳化方法根據(jù)加料順序與方式,大致可分為以下三種方法:
第156頁(yè)/共305頁(yè)(1)轉(zhuǎn)相乳化法:
最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最多的一種方法
將乳化劑加入到被乳化物中,溶后邊高速攪拌邊加入水。將理論量的水加畢后得乳狀液。 所加的水最初以極細(xì)微粒子分散于油中,成W/O型乳液,繼續(xù)加入水,乳狀液慢慢變稠,接著粘度突然下降,轉(zhuǎn)相成O/W型。第157頁(yè)/共305頁(yè)把乳化劑預(yù)先溶入油中制成液態(tài)產(chǎn)品,然后把它投入水中,就自然成為乳液。
用于容易流動(dòng)的油狀液體如礦物油。
(2)自然乳化法第158頁(yè)/共305頁(yè)由于水不斷從油的表面浸入油的內(nèi)部而引起的。若乳化劑預(yù)先溶入游中,不能形成良好的自然乳化效果,亦可加入極少量水一起溶解使水在油相中事先形成水的通道,使水易于浸入,以改善自然乳化效果。紡織工業(yè)中使用的纖維油劑、和毛油、梳毛油等均屬于此類(lèi)。
產(chǎn)生自然乳化作用的原因:第159頁(yè)/共305頁(yè)(3)機(jī)械乳化法(強(qiáng)制乳化法)用乳化機(jī)械進(jìn)行的乳化方法。如勻化器、膠體磨等。其原理是:用機(jī)械的力量把被乳化物“磨”或“切”至極細(xì)微粒子而分散到連續(xù)相中去。這種粒子很小,所以制成的乳液相當(dāng)穩(wěn)定。勻化器:高壓→小孔擠出→循環(huán)進(jìn)行膠體磨:定子、轉(zhuǎn)子。3微米以下為好。第160頁(yè)/共305頁(yè)(1)乳化劑的變化 肥皂→鈣皂(O/W→ W/O)(2)油相與水相的容積比變化(3)溫度的變化轉(zhuǎn)相→破乳,烷基酚的(EO)6
3%-5%在15-20℃為O/W30℃時(shí)為W/O型。(4)乳化劑濃度的變化2)乳液轉(zhuǎn)相的條件 第161頁(yè)/共305頁(yè)稀釋法:將乳化液用連續(xù)相相同的液體進(jìn)行稀釋?zhuān)缒茉谒袛U(kuò)散者為O/W型,否則為W/O型。導(dǎo)電法:油的電阻遠(yuǎn)較水大。染色法:加入油溶性染料(SudanⅡ)或水溶性染料(Methylorange)2-3小粒,根據(jù)哪一類(lèi)染料能使連續(xù)相均勻著色,來(lái)判斷乳化液類(lèi)型
4.乳化液類(lèi)型的檢驗(yàn)第162頁(yè)/共305頁(yè)5.乳化液的性質(zhì)乳化液的重要物理性質(zhì)除乳化液的類(lèi)型以外,還有粒子直徑、粒子分布、光學(xué)與電性質(zhì)、粘度、穩(wěn)定性等。第163頁(yè)/共305頁(yè)(1)粒子的直徑與分布穩(wěn)定的乳化液,粒徑在0.1-10μm內(nèi)。但1μm以下的粒子,呈劇烈的布朗運(yùn)動(dòng),彼此撞擊而易于凝聚合并直至消失;5μm以上的粒子易產(chǎn)生沉降現(xiàn)象或分油,故穩(wěn)定的粒徑多2μm左右。第164頁(yè)/共305頁(yè)(2)光學(xué)與電性質(zhì)若二相液體的折光率相同,則與乳化液的粒子直徑無(wú)關(guān),呈透明狀;若折光率不同,外觀將按粒子直徑不同而異。 粒子直徑外觀>1μm牛乳狀白色乳狀液0.1-1μm藍(lán)光白色乳狀液0.05-0.1μm灰色半透明液<0.05μm近似透明液第165頁(yè)/共305頁(yè)乳液粒子一般均帶有一定電荷,若將其放置在電場(chǎng),可見(jiàn)粒子向相反符號(hào)的電極方向移動(dòng)。
第166頁(yè)/共305頁(yè)
粘度特性與乳化液的實(shí)際用途有著極其重要的關(guān)系,其影響因素有:連續(xù)相的粘度分散相的粘度內(nèi)外相的容積比乳化劑在液-液界面上形成界面膜的性質(zhì)分散相的顆粒大小分布
(3)粘度第167頁(yè)/共305頁(yè)(4)穩(wěn)定性乳化液在熱力學(xué)上是一種不穩(wěn)定體系,因?yàn)椋簽榱说玫饺闋钜?,要把一種液體高度分散于另一種液體中,大大地增加了體系的界面,也即高速攪拌對(duì)體系作功,增加了體系的總能量,這部分能量以界面能形式保存于體系之中。被分散的液珠自發(fā)地有一種聚集的傾向,以減少界面(能),由于小液珠的聚集,乳狀液遭到破壞。導(dǎo)致:第168頁(yè)/共305頁(yè)
導(dǎo)致:聚集(小液滴聚集→破壞)絮凝:分散微滴互相連結(jié)形成新的較大的液滴。排液:兩相相互排斥,逐步向相同的一相集合的過(guò)程,結(jié)果產(chǎn)生分油現(xiàn)象。
第169頁(yè)/共305頁(yè)兩種液相的密度差要小連續(xù)相的粘度宜高 兩種液相間界面張力要小 表面活性劑能達(dá)目的:如煤油/水γ40mN/m以上,但選擇適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┛山档?mN/m。乳化液穩(wěn)定的條件:第170頁(yè)/共305頁(yè)(4)粒子的界面上有比較擴(kuò)散的雙電層(產(chǎn)生 界面電荷)。如:石蠟油-86mV(水)→-151mV(0.036mol/L油酸鈉) 棉籽油-74mV(水)→-140mV(0.036mol/L油酸鈉)由于在一個(gè)體系中乳狀液滴帶有相同符號(hào)的電荷,故當(dāng)液滴接近時(shí)就相互排斥,防止凝聚,提高了乳狀液的穩(wěn)定性第171頁(yè)/共305頁(yè)
(5)粒子表面的吸附層具有一定程度的機(jī)械強(qiáng)韌性,界面膜強(qiáng)度高。十二烷基硫酸脂鈉液中加十二醇,界面膜能防止分散液珠相互碰撞時(shí)而產(chǎn)生的凝聚。當(dāng)濃度低時(shí),吸附的分子較少,強(qiáng)度差,穩(wěn)定性差;當(dāng)濃度增高時(shí),膜強(qiáng)度增高,實(shí)踐證明,CMC時(shí)具有最佳的乳化效果。
第172頁(yè)/共305頁(yè)6.常用乳化劑 P120-1257.分散劑及其應(yīng)用P136-146第173頁(yè)/共305頁(yè)在染料加工和染料應(yīng)用中,分散劑是不可缺少的助劑。有的分散劑兼有分散性和移染性等多種功能,既可作為染料加工用分散劑,也可作為印染中的勻染劑。分散染料和還原染料幾乎是不溶或微溶于水。半成品原染料顆粒大約在100微米左右,不能滿足印染工藝的要求,因此需要經(jīng)研磨、將原染料顆粒粉碎至大約2微米左右,研磨時(shí)需要加入分散劑。其作用是使染料顆粒分散,有助于顆粒粉碎,同時(shí)阻止已經(jīng)粉碎的顆粒再行凝聚而保持染料分散體穩(wěn)定。第174頁(yè)/共305頁(yè)分散劑的作用機(jī)理離子型分散劑在染料顆粒漿中,親水基端趨向于水,而親油基端趨向于染料,在染料顆粒表面形成定向排列的同離子層,彼此相互排斥,阻止顆粒沉降,使分散體系穩(wěn)定。非離子型及高分子型分散劑在染料漿中,則非極性部分指向染料顆粒,極性部分指向水,產(chǎn)生水合作用,起到阻止顆粒凝聚的作用。當(dāng)前應(yīng)用最多的是陰離子型,其次是非離子型和高分子型分散劑。陽(yáng)離子型分散劑、兩性型分散劑在染料加工中應(yīng)用較少。第175頁(yè)/共305頁(yè)(2)主要品種分散劑主要有表面活性劑、無(wú)機(jī)分散劑(硅酸鹽、聚磷酸鹽)、高分子分散劑(PVA、CMC、萘磺酸甲醛縮合物、聚羧酸及其鹽類(lèi))。第176頁(yè)/共305頁(yè)3.4起泡劑、消泡劑及泡沫穩(wěn)定劑當(dāng)攪動(dòng)表面活性劑的水溶液,或直接吹入空氣時(shí)就產(chǎn)生氣泡。啤酒、汽水、泡沫滅火器等。紡織品加工過(guò)程中消耗的水量,取決于加工方式。加工方式?jīng)Q定所用機(jī)械的種類(lèi)和機(jī)械的排列情況,所有這些決定了用水量。第177頁(yè)/共305頁(yè)
在常規(guī)的紡織品濕加工中,紡織品經(jīng)脫水后,至少含有相當(dāng)于其自重的水,這部分水要在烘干過(guò)程中除去,因此要增加燃料費(fèi)用。這就要求我們選用合適的加工方式,使紡織品在加工結(jié)束時(shí)留在上面的水量盡可能少些。 低給液工藝中以泡沫法最具潛力。染色時(shí):發(fā)泡劑能使少量的染液轉(zhuǎn)變?yōu)轶w積很大的微泡體系,這種微泡能夠在很短的時(shí)間內(nèi)均勻地分布在織物表面,從而大大減少了能耗、廢水,降低了染料或化學(xué)藥品的泳移,總成本降低。第178頁(yè)/共305頁(yè)1.泡沫的形成空氣被含有表面活性劑的液膜分割包圍著。
兩個(gè)氣泡之間由于向外的疏水基之間存在引力而使氣泡集合而成泡沫。第179頁(yè)/共305頁(yè)
表面活性劑的起泡性,是由于表面活性劑能夠降低液體表面張力,并在氣-液界面形成定向分子吸附層的緣故。 泡沫很難在純液體中形成,如:水、醇、礦物油。一般液體體積>氣體體積時(shí),泡沫呈球狀,真正的泡沫呈不同形狀。第180頁(yè)/共305頁(yè)第181頁(yè)/共305頁(yè)2.制造泡沫的方法聚集法:高壓氣體、低沸點(diǎn)液體或反應(yīng)后能生成氣體的物質(zhì),通過(guò)減壓或化學(xué)反應(yīng),使氣體分子集合形成泡沫。如啤酒、汽水、水沸騰、泡沫滅火器。分散法:通過(guò)攪拌、震蕩、噴射空氣等使氣、液混合產(chǎn)生泡沫。第182頁(yè)/共305頁(yè)3.泡沫質(zhì)量的衡量(1)
泡沫破滅半衰期泡沫流失時(shí),流出的液體達(dá)到其所含液體重量一半時(shí)所需要的時(shí)間第183頁(yè)/共305頁(yè)測(cè)定方法是:
VF=VSSS/2SFVS:泡沫體體積SS:泡沫密度SF:液體密度VF:一半時(shí)液體體積(可用量筒量取)第184頁(yè)/共305頁(yè)2)初見(jiàn)液:可覺(jué)察的第一滴液體稱(chēng)為初見(jiàn)液,所需要的時(shí)間,即為開(kāi)始排液時(shí)間。3)氣泡尺寸及分布:將小滴泡沫涂布于玻片上,用顯微鏡測(cè)定4)發(fā)泡倍率(發(fā)泡比、吹泡率、充氣率)最重要的指標(biāo),直接影響泡沫破滅半衰期、潤(rùn)濕性。第185頁(yè)/共305頁(yè)定義:一定體積的液體發(fā)泡前的重量與同體積的泡沫重量之比(發(fā)泡原液的密度與泡沫密度之比: 發(fā)泡原液的重量W1/相同體積的泡沫重量Wf=發(fā)泡原液密度(W1/V1)/泡沫密度(Wf/V1)
發(fā)泡倍率:發(fā)泡原液的重量W1/泡沫的密度=發(fā)泡后體積 同體積的泡沫重量Wf/泡沫的密度原液體積發(fā)泡倍率
第186頁(yè)/共305頁(yè)直接重量法:同體積的兩只容器,稱(chēng)液體和泡沫的重量即可電導(dǎo)法:R=ρL/A=ρQ S=1/R=1/ρQ 1/ρ=K K=SQ 電導(dǎo)有加和性,故電導(dǎo)率也有加和性K=K1+K2+****K泡膜=K溶液+K空氣 發(fā)泡倍率--電導(dǎo)率 畫(huà)工作曲線第187頁(yè)/共305頁(yè)5)發(fā)泡力泡沫形成的難易程度和生成泡沫量的多少。第188頁(yè)/共305頁(yè)4.常用起泡劑肥皂脂肪醇硫酸酯鹽烷基苯磺酸鈉非離子表面活性劑
第189頁(yè)/共305頁(yè)1)肥皂一般講,陰離子表面活性劑起泡性大的比較多。 月桂酸鈉 C14肥皂 C18肥皂1. 碳鏈短 碳鏈長(zhǎng) 碳鏈更長(zhǎng)2. 低溫起泡性好(T上升,穩(wěn)定性提高)一般低溫起泡性差3. 耐硬水、鹽 易受硬水、鹽類(lèi)影響 不耐硬水4. 穩(wěn)定性差 T升高,穩(wěn)定性提高 穩(wěn)定性好溫度升高,穩(wěn)定性下降
第190頁(yè)/共305頁(yè)2)脂肪醇硫酸酯鹽
C12-C16間起泡性最高,當(dāng)C原子數(shù)增至C18時(shí),則急速降低。濃度在CMC附近具有最高起泡力。月桂醇硫酸脂鹽中若含有少量月桂醇,起泡性大增。脂肪醇硫酸酯鹽中,以硬脂醇硫酸脂的起泡性最差,但分子中有不飽和雙鍵結(jié)合的油醇硫酸酯的起泡性與洗滌效果均好。
第191頁(yè)/共305頁(yè)帶支鏈的,當(dāng)C原子數(shù)在C20-C22時(shí)具有最高起泡力,同時(shí)表面張力也達(dá)到最低。脂肪醇硫酸酯分子中,硫酸酯基的結(jié)合位置,若向分子中間移動(dòng),一般要引起起泡性的下降。
第192頁(yè)/共305頁(yè)3)烷基苯磺酸鈉C14時(shí),表面張力最低,起泡力最高。但以十二烷基苯磺酸鈉應(yīng)用最廣。苯環(huán)上磺酸基的結(jié)合位置,一般以對(duì)位較鄰位為優(yōu)。若以萘環(huán)代替苯環(huán),起泡性變差。拉開(kāi)粉BX還是有一定起泡性的。第193頁(yè)/共305頁(yè)環(huán)氧乙烷縮合摩爾數(shù)少的,溶解性能不好,起泡性也隨著減弱。環(huán)氧乙烷縮合摩爾數(shù)多的,溶解性能、起泡性亦相應(yīng)增加。環(huán)氧乙烷縮合摩爾數(shù)在10-15左右,具有最高的起泡力。P233陽(yáng)離子表面活性劑沒(méi)有什么起泡性、泡沫穩(wěn)定性均好的品種。
4)非離子表面活性劑第194頁(yè)/共305頁(yè)為了延長(zhǎng)泡沫壽命,提高穩(wěn)定性,需要使用泡沫穩(wěn)定劑。泡沫的穩(wěn)定性,除了表面活性的表面張力以外,還關(guān)系到泡沫的彈性與韌性。從化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)看,高分子量的較低分子量的泡
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