認(rèn)識染整助劑的原料-表面活性劑

《染整助劑及其應(yīng)用》

項(xiàng)目2認(rèn)識染整助劑的原料---表面活性劑

1、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2、表面活性劑的分類、常用表面活性劑的結(jié)構(gòu)與性能3、表面活性劑的一般性質(zhì)4、表面張力和表面吸附5、表面活性劑在溶液中的表面活性《染整助劑及其應(yīng)用》定義：分子中既具有親水基又具有疏水基的兩親型物質(zhì)①當(dāng)溶劑中加入很少量這種物質(zhì)時(shí)，就能增加表面活性，②大大降低溶劑的表面張力或液—液界面張力，③改變體系的液面狀態(tài)，④從而產(chǎn)生潤濕或反潤濕、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、凈洗等一系列作用。一

、表面活性劑的概念和作用《染整助劑及其應(yīng)用》結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子的一端為非極性的親油（疏水）基，另一端為極性的親水（疏油）基，不對稱結(jié)構(gòu)。示意圖二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)油水分離均勻乳液乳化劑作用機(jī)理示意圖《染整助劑及其應(yīng)用》1.按離子類別分：離子型：在水中凡能電離生成離子的稱為離子型表面活性劑。

（1）陰離子型：電離產(chǎn)生具有表面活性作用的陰離子基團(tuán)者。

（2）陽離子型：電離產(chǎn)生具有表面活性作用的陽離子基團(tuán)者。

（3）兩性型：在水中產(chǎn)生具有活性作用的基團(tuán)同時(shí)帶有陰、陽離子者。(4）非離子型：在水中不電離，具有活性作用的基團(tuán)不帶電荷但能發(fā)生水化作用的。

特殊類型：碳?xì)滏溨械腍原子被F或Si原子取代。

三、表面活性劑的分類《染整助劑及其應(yīng)用》類型定義用途陰離子表面活性劑電離產(chǎn)生具有活性作用的陰離子基團(tuán)者洗滌劑、滲透劑、潤濕劑、乳化劑、分散劑等陽離子表面活性劑電離產(chǎn)生具有活性作用的陽離子基團(tuán)者柔軟劑、勻染劑、防水劑、固色劑、抗靜電劑等兩性表面活性劑在水溶液中能產(chǎn)生電離，而具有表面活性作用的基團(tuán)同時(shí)帶有陰、陽離子去污力、起泡力.勻染劑、抗靜電劑非離子表面活性劑不電離，具有表面活性作用的基團(tuán)不帶電荷但能發(fā)生水化作用勻染劑、乳化劑、分散劑等2.3表面活性劑的分類——ISO分類法《染整助劑及其應(yīng)用》3.按來源類別分：根據(jù)表面活性劑的來源分類

（1）合成表面活性劑：以石油，天然氣為原料通過化學(xué)方法合成制備。

（2）天然表面活性劑：以天然動植物油脂為基本原料，加工合成而制備。

（3）生物表面活性劑：由細(xì)菌，酵母和真菌等多種微生物產(chǎn)生的具有表面活性劑特征的化合物為基礎(chǔ)制備的表面活性劑。4.按用途分類：染整工業(yè)中以表面活性劑為主而制備的產(chǎn)品有：滲透劑、乳化劑、分散劑、洗滌劑、精煉劑、勻染劑、緩染劑、固色劑、起泡劑等

《染整助劑及其應(yīng)用》⒈陰離子表面活性劑⑴羧酸類：通式為：RCOO—Na+

和R—CO—NH—C(CH2)n—COO－Na+

RCOO—肥皂：在軟水中具有豐富的泡沫和良好的洗滌能力，用于棉織物精煉效果尤佳，但在硬水中容易形成沉淀，降低去污力。

四、常用表面活性劑（2）磺酸鹽類RSO3M601洗滌劑、ABS常作為棉布煮練劑和凈洗劑拉開粉BX：常用作滲透劑

胰加漂T：是一種有名的染整助劑，溶液呈中性，去污、乳化、滲透能力很強(qiáng)，勻染性好，抗硬水，洗后織物的光澤、手感均好。（3）硫酸酯鹽類ROSO3M

(4)磷酸酯鹽類ROPO3M

《染整助劑及其應(yīng)用》2、陽離子表面活性劑（應(yīng)用較少）

季銨鹽類具有很好殺菌力和抗靜電作用。不能與陰離子型助劑同浴使用。3、兩性型表面活性劑

R-N+（CH3)3CH2COOH4、非離子型表面活性劑

聚乙二醇類（—OCH2CH2—）n，平平加O：C18H37（—OCH2CH2—）nOH，脂肪醇聚氧乙烯醚、滲透劑JFC、烷基酚聚氧乙烯醚（不環(huán)保）、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯脂肪胺、無規(guī)型聚醚等。是染整工業(yè)中常用，其洗滌、乳化、滲透能力很強(qiáng)。配伍性好，可與陰離子型和陽離子型助劑復(fù)配使用。5、特殊類型

實(shí)際中常用的是陰離子表面活性劑和非離子型表面活性劑，還選用兩者的配伍使用稱“協(xié)同效應(yīng)”，近年來在陰離子表面活性劑中，引入聚氧乙烯結(jié)構(gòu)（－OCH2CH2—）n，可改善其使用性能，擴(kuò)大其用途。

四、常用表面活性劑《染整助劑及其應(yīng)用》常用表面活性劑及其性能

（一）潤濕、滲透劑

1、太古油太古油又名土耳其紅油，簡稱紅油。為棕黃色油狀液體，易溶解于水而呈乳濁液，暴露在空氣中會變質(zhì)。具有優(yōu)良的潤濕、滲透能力和乳化力,耐酸，耐硬水。但洗滌作用較差。在染整加工中，與肥皂一起常用作棉布煮練助劑，納夫妥AS類打底染色助劑，硫化染料染色助劑等。這種借助于表面活性劑使水滲透到物體內(nèi)部的作用稱之為滲透作用《染整助劑及其應(yīng)用》2、滲透劑T為淡黃色或棕黃色粘稠液體，屬陰離子表面活性劑，可溶于水，本身不耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、還原劑及重金屬鹽。具有很高的滲透能力，并且滲透快速、效果均勻，在低于40℃及PH值在5~10之間時(shí)，滲透效果最好。主要用于棉紗染色及棉布煮練過程。4、滲透劑JFC為透明淡黃色粘稠液體，屬非離子型，水溶性好，耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、次氯酸鹽、硬水及重金屬鹽。能和陰離子型、陽離子型表面活性劑混合使用。具有優(yōu)良的潤濕、滲透及乳化能力，并有一定的凈洗效果。在棉布退漿時(shí)，加入可加速和提高退漿效果；在羊毛炭化時(shí)，加入可縮短炭化時(shí)間，減少酸量，提高炭化效果?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》（二）乳化劑、分散劑

1、乳化劑OP棕黃色膏狀液體，屬非離子型，耐硬水，且在冷水中的溶解度大于熱水中溶解度。1%水溶液的PH值為5～7，濁點(diǎn)為75～85℃。耐酸、堿、還原劑、氧化劑、鹽及硬水。具有優(yōu)良的勻染、潤濕、乳化、擴(kuò)散等性能，同時(shí)也具有助溶、凈洗和保護(hù)膠體的作用?？膳c各類表面活性劑及染料、樹脂初縮體混用，但一般不與陰離子表面活性劑同時(shí)作勻染劑使用?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》3、斯盤(20-80)系列為琥珀色油狀液體或棕黃色蠟狀固體，學(xué)名叫失水山梨醇脂肪酸酯，屬非離子型。溶解于熱油、脂肪酸及各種有機(jī)溶劑，不溶于水，可在熱水中分散呈乳液。耐酸、堿，是一種W/O型乳液的乳化劑，也可作分散劑、潤濕劑、增稠劑、潤滑劑、防銹劑，常與吐溫配合使用。4、吐溫（20-80）系列為琥珀色油狀液體或蠟狀固體，學(xué)名叫失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚，屬非離子型。均能溶于水及多種有機(jī)溶劑，不溶于油，耐酸、堿，是一種優(yōu)良的O/W型乳液的乳化劑。可作潤滑、分散、穩(wěn)定劑使用，與斯盤配合，可作乳化劑、染料分散劑、潤滑劑及防靜電劑和柔軟劑?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》5、擴(kuò)散劑NNO又稱擴(kuò)散劑N，外形為米棕色粉末，主要組分為亞甲基雙萘磺酸鹽，屬陰離子型。易溶于水，1%的水溶液PH值為7～9，能耐酸、堿、鹽及硬水。具有良好的擴(kuò)散性能和保護(hù)膠體性能，且不會產(chǎn)生泡沫。用于還原染料懸浮體軋染、隱色酸法染色、分散染料染色等，也可用于絲/毛交織織物染色。染料工業(yè)主要用作分散劑及色淀制造時(shí)的擴(kuò)散助劑。《染整助劑及其應(yīng)用》（三）凈洗劑1、肥皂屬陰離子型表面活性劑。能溶解于冷水，更易溶解于熱水。不耐酸、不耐硬水。常做染后洗滌劑，有利于去除浮色。凈洗劑廣泛用于印染工業(yè)各工序，如棉布的退漿和煮練，羊毛的脫脂和洗呢，合成纖維的除油劑，織物染色和印花后用于清除未固著的染料等，使織物獲得高質(zhì)量的凈洗率，并可防止沾色，使白底保持潔白色澤；《染整助劑及其應(yīng)用》2、胰加漂T為白色粉末或微黃色粘稠液狀物，屬陰離子型。溶于熱水，低于10℃有渾濁現(xiàn)象，升溫后會消失。耐酸、堿和硬。易被生物降解。用于羊毛、絲綢織物的洗滌，使之具有柔軟、光澤之感。也是良好的勻染劑、濕潤劑與滲透劑。3、凈洗劑209為淡黃色膠狀液體，屬陰離子型，易溶于熱水，冷水中溶解較慢。溶液呈微堿性，PH值7.2～8.5（10%水溶液），能耐酸、堿及硬水。在溫度低于10℃時(shí)，發(fā)生混濁，甚至有白色結(jié)晶析出，溫度升高后恢復(fù)原狀，質(zhì)量不發(fā)生變化。具有較好的凈洗、勻染、滲透和乳化性能。用于動物纖維染色和洗滌及棉前處理過程中，可賦予織物松軟、滑爽手感。用于毛紡織物印染后洗去浮色及縮毛、縮絨處理和絲綢脫脂洗滌等。《染整助劑及其應(yīng)用》4、雷米幫A為棕色粘稠液體，屬陰離子型。易吸潮，易溶于水，2%水溶液的PH值為7～8，不耐酸，耐硬水及堿，當(dāng)有少量純堿存在時(shí)，其凈洗能力與胰加漂T相似。脫脂能力很差，對皮膚的刺激溫和，因此可用于洗滌頭發(fā)和護(hù)膚。在染整中主要用作絲綢精練劑，1Kg雷米幫A可以代替2Kg絲光皂?？捎米髦苯尤玖蟿蛉緞┘敖z綢、羊毛洗滌劑。5、凈洗劑LS屬陰離子型，易溶于水，耐酸、堿、硬水及一般電解質(zhì)。是優(yōu)良的凈洗劑和鈣皂擴(kuò)散劑。用于高級毛制品的凈洗和滲透助劑，可獲得良好的手感和豐滿感。用于活性、冰染等染料印染織物的后處理，去除浮色等。用于還原、酸性等染料的勻染劑?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》（四）勻染劑1、勻染劑1227為無色至淡黃色液體，是十二烷基芐基二甲基氯化銨，屬陽離子型。易溶于水，1%水溶液的PH值為6～8。耐酸及鹽和硬水，但不耐堿。是陽離子染料染色的緩染、勻染劑和殺菌消毒劑，也可作織物柔軟劑和抗靜電劑。目前主要作陽離子染料染腈綸的緩染劑?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》3.平平加O為乳白色或米黃色軟膏狀物，學(xué)名為脂肪醇聚氧乙烯醚，屬非離子型。易溶于水，1%水溶液的PH值為6～8，濁點(diǎn)為70～75℃。耐酸、堿、硬水。對直接染料、還原染料有高親和力，是一種緩染劑。使用過量的平平加，在氫氧化鈉和保險(xiǎn)粉染浴中有剝色能力，故又可作為剝色劑。可作為滲透劑、分散劑和乳化劑?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》（五）抗靜電劑、防水劑、柔軟劑

1、抗靜電劑SN為棕紅色油狀粘稠物，屬陽離子型。易溶于水，PH值5～8，固含量（52±2）%。對5%的稀酸稀堿穩(wěn)定，可與非離子表面活性劑混用。適合作合纖紡絲油劑，滌、腈織物非耐久性抗靜電劑，陽離子染料染腈綸時(shí)的勻染劑，滌綸堿減量整理促進(jìn)劑。合成纖維在紡織上生產(chǎn)和應(yīng)用的越來越多,這些高分子聚合物所固有的高絕緣性和憎水性,使之極易產(chǎn)生、積累靜電。當(dāng)織物被摩擦?xí)r，產(chǎn)生靜電。如果不進(jìn)行抗靜電處理，靜電不僅會使紡織加工變得困難，而且還會影響性能或危害。衣服，衣服和人體之間的摩擦力可達(dá)數(shù)千伏甚至數(shù)萬伏，容易產(chǎn)生靜電障礙，如甩，矯正，吸塵，剝皮，刺痛等，影響舒適度《染整助劑及其應(yīng)用》2、防水劑PF灰白色漿狀液，有刺激吡啶氣味，屬陽離子型。水溶液呈微酸性，耐酸、硬水，但不耐堿、硫酸鹽、磷酸鹽等無機(jī)鹽，不耐100℃以上高溫?？膳c陽離子及非離子表面活性劑、合成樹脂的初縮體等混用，但不能與陰離子表面活性劑或染料同浴混合使用。分子結(jié)構(gòu)具有反應(yīng)性基團(tuán)，能與纖維起化學(xué)反應(yīng)，賦予織物柔軟、不污、耐久防水的效果?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》任務(wù)2.2表面活性劑的一般性質(zhì)復(fù)習(xí)：表面活性劑的定義、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、表示方法、ISO分類法導(dǎo)入表面活性劑的一般性質(zhì)表面活性劑的一般性質(zhì)包括：溶解度和化學(xué)穩(wěn)定性1、溶解度2、化學(xué)穩(wěn)定性（1）酸堿穩(wěn)定性（2）無機(jī)鹽穩(wěn)定性（3）氧化穩(wěn)定性（4）生物活性（毒性及殺菌力）（5）生物降解3、印染助劑對環(huán)保的影響《染整助劑及其應(yīng)用》一、溶解度表面活性劑在水中的溶解性能與其分子極性大小、帶電性能、溫度高低等因素相關(guān)，表面活性劑的類型不同，其溶解性能會存在較大差異。一般規(guī)律：溫度一定，水中溶解度隨親油基相對增大而降低。原因：表面活性劑是兩親分子，親油基含量相對增大，親水基含量相對減小，親水性降低。若溫度變化，溶解度隨類型不同而異。任務(wù)2.2表面活性劑的一般性質(zhì)溶解度，符號S，在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100g溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在這種溶劑中的溶解度?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》⑴離子型表面活性劑：溫度升高，溶解度增大，當(dāng)達(dá)到一定的溫度時(shí)，表面活性劑在水中的溶解度會突然增大；同系物中，碳原子數(shù)越多，轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度越高。一、溶解度克拉夫溫度：當(dāng)溫度達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，溶解度急劇上升，該轉(zhuǎn)折點(diǎn)的溫度，為克拉夫轉(zhuǎn)折點(diǎn)的溫度?？死蛱攸c(diǎn)：碳鏈長度相同的離子型表面活性劑中，季銨鹽類溶解度較大?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》⑵非離子表面活性劑：低溫易溶，溫度升高至一定程度時(shí)，溶液混濁，表面活性劑析出、分層。濁點(diǎn)：隨溫度的升高，非離子表面活性劑析出、分層并發(fā)生混濁時(shí)的溫度。室溫下，非離子表面活性劑溶解度最大，離子型最小。一、溶解度《染整助劑及其應(yīng)用》⑶兩性表面活性劑中，以含有季銨鹽正離子者溶解度大。⑷混合型表面活性劑，根據(jù)親水基對溶解度的影響來推測其溶解度。一、溶解度《染整助劑及其應(yīng)用》

二、化學(xué)穩(wěn)定性⒈酸堿穩(wěn)定性⑴陰離子型強(qiáng)酸液中不穩(wěn)定（羧酸類析出酸，硫酸酯類水解，磺酸鹽類較穩(wěn)定），堿性液中較穩(wěn)定。⑵陽離子型：銨鹽類在堿液中析出游離氨；酸液中穩(wěn)定。季氨鹽耐酸堿性均較好。⑶非離子型表面活性劑在酸堿液中均較為穩(wěn)定，但羧酸的聚乙二醇酯或環(huán)氧乙烷的加成物例外。⑷兩性表面活性劑易受PH影響而改變性質(zhì)：等電點(diǎn)（調(diào)節(jié)PH值使蛋白質(zhì)分子上正負(fù)電荷相等時(shí)的PH值）時(shí)形成內(nèi)鹽析出，但分子內(nèi)含季銨鹽時(shí)無此現(xiàn)象。⑸分子中含有酯鍵的表面活性劑，在強(qiáng)酸或堿中易發(fā)生水解。等電點(diǎn)：在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，所帶凈電荷為零，呈電中性，此時(shí)溶液的pH稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。任務(wù)2.2表面活性劑的一般性質(zhì)《染整助劑及其應(yīng)用》⒉無機(jī)鹽穩(wěn)定性離子型表面活性劑易產(chǎn)生鹽析，非離子和兩性類不易。⒊氧化穩(wěn)定性離子型中磺酸鹽類和非離子型中聚氧乙烯類抗氧化性較好，結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定。C—S、C—F、—O—較穩(wěn)定。二、化學(xué)穩(wěn)定性《染整助劑及其應(yīng)用》1.生物活性（毒性及殺菌力）⑴陽離子型：季銨鹽類生物毒性較大，殺菌劑，刺激皮膚和粘膜，口服半致死量0.05~0.5g/kg體重。2.5－25g/50kg體重，3－30g/60kg體重.⑵非離子型：毒性小，生物活性低，但隨鏈長增加，毒性增加，導(dǎo)致水污染。如烷基酚聚氧乙烯醚為5g/kg體重。⑶陰離子型：介于二者之間,半致死量2~8g/kg體重。結(jié)構(gòu)對活性影響較大。⑷兩性型：優(yōu)于上述三者。三、生物活性及生物降解性《染整助劑及其應(yīng)用》

2.生物降解

生物降解－－表面活性劑在自然界微生物的作用下，有機(jī)碳化合物被逐漸分解，轉(zhuǎn)化成CO2、H2O等對環(huán)境無公害的物質(zhì)。會不會影響環(huán)境污染和生態(tài)平衡直接決定其是否能投入市場。

如:卵磷脂類是兩性型表面活性劑，是蛋白質(zhì)的一種成分，有減肥的效果，也是一種天然產(chǎn)物，不僅無毒性還是一種營養(yǎng)物質(zhì)，而且生物降解性很高。三、生物活性及生物降解性《染整助劑及其應(yīng)用》物質(zhì)與物質(zhì)相接觸的面稱為界面。自然界中一般有液—?dú)?、液—液、液—固、固—?dú)夂凸獭涛宸N界面。

習(xí)慣上將物質(zhì)與氣相組成的界面叫做表面。擴(kuò)展內(nèi)容《染整助劑及其應(yīng)用》4.2、分析解釋：以液—?dú)鈨上嘟缑妫ū砻妫槔齼?nèi)層：受力對稱，合外力為零，所以內(nèi)部分子可以作無規(guī)則運(yùn)動而不消耗功。外層：受力不對稱，向下的力大于向上的力，產(chǎn)生了表面分子受到指向液體內(nèi)部并且垂直于表面的引力?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》表面張力可定義為：垂直通過液體表面上任一單位長度，與液面相切的、收縮表面的力。

因而，表面分子比內(nèi)部分子不穩(wěn)定，總是具有向液體內(nèi)部移動的趨勢，力圖縮小表面積，也就是說液體表面總有自動收縮的趨勢，液體表面就如同一層繃緊了的富于彈性的橡皮膜。這就解釋了為什么荷葉上的水珠總是呈球形（不受外力影響），肥皂泡要用力吹才能變大的原因，因?yàn)榍蛐蔚谋砻娣e最小，如要擴(kuò)大表面就需要對系統(tǒng)做功。1.表面張力《染整助劑及其應(yīng)用》表面張力產(chǎn)生的原因

由于物質(zhì)不同，分子間的作用力不同，在同一物質(zhì)內(nèi)部，分子受力是平衡的，在界面處是不平衡的。

氣體：由于分子距離大，則分子間的作用力（吸引力）是很小的。

液體：分子距離小，作用力（吸引力）較大。界面分子：受力不平衡，液體分子向內(nèi)收縮（表面張力）表面張力實(shí)驗(yàn)及分析

實(shí)驗(yàn)：將一根金屬絲制成一個框架，其右邊可自由移動，將框架上蘸上一層肥皂膜。若不加外力f和施加外力f有何差異？（1）若不加外力，肥皂膜因表面張力作用而縮小。（2）施加外力，肥皂膜受力平衡

f=2γL式中：2表示肥皂膜有兩個表面，所以邊緣總長度應(yīng)為單一的兩倍。γ表示表面張力。

γ與f的方向：都沿表面切線方向垂直于表面邊緣，方向相反?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》一定成分的液體，在一定溫度、壓力下有一定的表面張力值，即表面張力與物質(zhì)的本性、所處溫度、壓力等因素有關(guān)。1、表面張力與物質(zhì)的本性有關(guān)

不同物質(zhì)，其分子間作用力不同，對界面上的分子影響也就不同，若分子間作用力越大，相應(yīng)的表面張力也越大。（固體表面張力大于液體的表面張力）2、溫度對表面張力的影響

表面張力隨溫度的升高近似呈線形下降。當(dāng)溫度趨于臨界溫度時(shí)，液體的表面張力趨于零。表面張力的影響因素：《染整助劑及其應(yīng)用》2、表面活性劑在界面上的吸附

一、吸附定義：物質(zhì)從一相內(nèi)部遷至界面，并富集于界面的過程。吸附可發(fā)生在：固-液、氣-固、液-液、氣-液界面上。表面活性劑由于分子結(jié)構(gòu)中含有親水基和疏水基，因而在溶液中它肯定易于從內(nèi)部遷移而富集于溶液表面（或界面）—界面吸附。表面活性劑具有表面吸附功能：疏水基容易與非極性物質(zhì)吸附，親水基則容易與極性物質(zhì)吸附，這種功能被稱為“表面活性”。《染整助劑及其應(yīng)用》改變體系的界面狀態(tài)影響界面性質(zhì)產(chǎn)生重要現(xiàn)象——潤濕、滲透、乳化、分散、凈洗等表面活性劑吸附對固體表面性質(zhì)的影響（１）改變了固體質(zhì)點(diǎn)在溶液中的分散性質(zhì)；（２）增加了溶膠分散體的穩(wěn)定性；（３）改變了固體表面的表面張力、潤濕性、滲透性；（４）改變了固體表面的帶電量及電荷性質(zhì)?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》二.表面活性劑在溶液中的表面活性1.正吸附——是表面活性劑分子在水中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定存在的第一種方式。

表面活性劑分子首先向水溶液表面發(fā)生定向排列，結(jié)果導(dǎo)致液面處的表面活性劑濃度高于溶液內(nèi)部的表面活性劑濃度，這種現(xiàn)象就叫做“正吸附”。正吸附的作用：改變了水的表面結(jié)構(gòu)，使原來的水分子與空氣直接接觸變?yōu)椤砻婊钚詣┦杷c空氣直接接觸。導(dǎo)致水溶液的表面張力降低?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》2.膠束化——是表面活性劑分子在水中尋求穩(wěn)定的第二種方式膠束化：

隨著表面活性劑在水溶液中的濃度繼續(xù)增加，當(dāng)表面活性劑分子已在水溶液表面定向排滿，表面活性劑分子就會通過在水溶液中自身相互吸附、形成各種膠束而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定存在的過程。

過程：

自身相互吸引——·疏水基與疏水基通過分子間作用力相互吸附在一起；·親水基朝向水——·形成一種自聚型締合體—“膠束”。形成膠束的過程叫做“膠束化”。《染整助劑及其應(yīng)用》(2)臨界膠束濃度（CMC值）臨界膠束濃度的定義：

表面活性劑在水溶液中開始大量形成膠束時(shí)的濃度，叫做“臨界膠束濃度”，簡稱CMC（criticalmicellconcentration)值。單位常用mol·L－1表示。

圖3－2棕櫚酸鈉水溶液的表面張力隨濃度的變化表面張力隨濃度變化的關(guān)系曲線有一個明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)之前，表面張力隨濃度的微小增加而急劇下降，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)之后，即便濃度有大量增加，表面張力也基本趨于恒定?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》臨界膠束濃度（CMC值）的物理意義（1）是一個濃度的概念，即與表面活性劑的用量、應(yīng)用效率直接相關(guān)，表面活性劑的CMC值越低，其用量越省、效率越高。（2）表面活性劑水溶液的表面張力在CMC值時(shí)達(dá)到或接近于最低值。在CMC值之前，溶液中已有少量小型膠束形成在CMC值之后，溶液中才有大量各種膠束形成?！ぁ度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》影響cmc值的因素1）.常見表面活性劑的cmc值表面活性劑的cmc值可采取表面張力法、電導(dǎo)率法、染料法、加溶法、光散射法等加以測定，一些常見表面活性劑的臨界膠束濃度（cmc值）見P59表3－2?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)與cmc值的關(guān)系表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了表面活性劑的性能，是影響cmc值的最主要因素。各種類型表面活性劑、凡是具有有利于在溶液中形成膠束的化學(xué)結(jié)構(gòu)，均有利于cmc值的降低?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)：·疏水基的不同結(jié)構(gòu)、類型。·親水基的不同結(jié)構(gòu)、類型。A.同系列表面活性劑，如親水基又相同，cmc值隨疏水基的碳鏈增長而降低?！な杷腥艉兄ф溄Y(jié)構(gòu)，則隨著支化度提高其cmc值相應(yīng)升高；·疏水基中有不飽和鏈，其cmc值也會相應(yīng)升高；·疏水基中含有極性基團(tuán)，則其cmc值也有不同程度增加；。如：cmc值（mol·L-1）C12H25OSO3Na8.7×10－3C14H29OSO3Na5.4×10－3C16H33OSO3Na2.8×10－4C18H37OSO3Na1.7×10－4

《染整助劑及其應(yīng)用》親水基處于疏水基碳鏈中間，其cmc值也會提高；當(dāng)疏水基中的H原子被F原子取代時(shí)，則其cmc值會大幅度下降（末端的H原子被F原子取代例外）有機(jī)硅類表面活性劑的cmc值較低（10－5以下）。疏水性影響總的規(guī)律：隨疏水性增加，表面活性劑分子（或離子）在溶液中發(fā)生定向吸附、排列的能力相應(yīng)提高，其cmc值相應(yīng)降低?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》再如：cmc值（mol·L-1）C6H13O（C2H4O）6H9.2×10－2C8H17O（C2H4O）6H8.5×10－3C10H21O（C2H4O）6H7.2×10－4C12H25O（C2H4O）6H4.0×10－5C14H29O（C2H4O）6H1.0×10－5C16H31O（C2H4O）6H1.0×10－6

又如：cmc值（mol·L-1）C8H17CH（COO－）N＋（CH3）39.7×10－2C12H25CH（COO－）N＋（CH3）31.3×10－3《染整助劑及其應(yīng)用》對于同系列表面活性劑，隨親水基親水能力的增加、其cmc值有所提高，但影響幅度不大；·對于不同種類的表面活性劑，由于其親水基種類不同，在cmc值上差異較大：·親水基數(shù)目增加，cmc值相應(yīng)增加。例如：cmc值（mol·L-1）C9H19COOK1.0×10－2C9H19（COOK）22.5×10－1C11H23COOK1.5×10－2C11H23（COOK）23.3×10－1

疏水基相同的離子型表面活性劑的cmc值遠(yuǎn)大于非離子型表面活性劑。

例如：cmc值（mol·L-1）C12H25OSO3Na8.7×10－3C12H25SO3Na9.7×10－3C12H25O（C2H4O）6H4.0×10－5C12H25O（C2H4O）7H5.0×10－5

兩者相差100多倍。

《染整助劑及其應(yīng)用》4-1溫度的影響溫度對表面活性劑的cmc值的影響作用比較復(fù)雜，一般隨表面活性劑的種類不同而差異較大。同系列離子型表面活性劑，其Krafft點(diǎn)溫度越高（即碳鏈越長）、cmc值越小。某一離子型表面活性劑，在Krafft點(diǎn)之后，先隨溫度的升高其cmc值有所下降，但下降至最低值后，則又隨溫度的升高而增加。非離子型表面活性劑在濁點(diǎn)以下，隨溫度的升高不利于親水基與水之間的締合而有利于膠束形成，故其cmc值會有所下降，且隨疏水基碳鏈的增長、cmc值下降越明顯?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》（4）.電解質(zhì)的影響表面活性劑溶液中加入適當(dāng)無機(jī)鹽電解質(zhì)會使表面活性劑的cmc值有所降低，影響程度：離子型＞兩性離子型＞非離子型表面活性劑。原因：有適量無機(jī)鹽電解質(zhì)存在，可提高反離子濃度，使其電離度下降、水溶性變低，從而有利于膠束形成、使其cmc值有所降低。Tips:電解質(zhì)的加入不能過量，否則會因離子型表面活性劑的電離度過低、膠束間斥力太小，而使膠束體不能在水溶液中穩(wěn)定形成和存在。對非離子型表面活性劑的影響有機(jī)醇的加入會使cmc值有所上升，這是因?yàn)槟承┯袡C(jī)醇對非離子型表面活性劑有助溶作用。

《染整助劑及其應(yīng)用》（5）pH值的影響PH值對兩性離子型表面活性劑影響較大，隨PH值升高、cmc值明顯下降。

圖3—8、C10H21NHC2H4COOH的cmc值與PH值的關(guān)系（0.1molNaCl）

《染整助劑及其應(yīng)用》三、表面活性劑的效率，效能及親疏平衡值（HLB值）1.定義HLB值—反映表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中親水性與疏水性之間平衡關(guān)系的數(shù)值，稱為親疏平衡值（HydrophilicLipophilicBalance），即HLB值。HLB值越大表示親水性越強(qiáng)、疏水性越弱；HLB值越小表示疏水性越強(qiáng)、親水性越弱；離子型表面活性劑的HLB值在1～40之間（以油酸的HLB=1、油酸鈉的HLB=18作為基準(zhǔn)）；非離子型表面活性劑的HLB值在0～20之間（以石蠟的HLB=0、聚乙二醇的HLB=20作為基準(zhǔn)）?！度菊鷦┘捌鋺?yīng)用》2.HLB值的測定及計(jì)算表面活性劑的HLB值目前可通過儀器測定，也可以利用一些方法加以計(jì)算。測定方法：可采用乳化試驗(yàn)參比法、表面鋪展系數(shù)法、色譜分離法、介電常數(shù)法等加以測定，甚至可以使用核磁共振譜、偏摩爾體積及溶解度參數(shù)法等加以測定。儀器測定法對設(shè)備精密度要求高、測定時(shí)間長、測定工藝煩瑣，實(shí)際應(yīng)用中較少采用。《染整助劑及其應(yīng)用》3.HLB值的計(jì)算（1）質(zhì)量百分?jǐn)?shù)法該方法僅適用于聚乙二醇型非離子表面活性劑的HLB值的計(jì)算。例如：計(jì)算C12H25O（C2H4O）10H的HLB值？已知：聚乙二醇的相