第八章染整用水、表面活性剂和练漂助剂 §8.1染整用水 染整加工过程中,水是染料及助剂最理想的溶剂和载体,水的质量直接影响 成品的质量和锅炉使用效率及染化料、助剂的消耗 染整用水的质量要求 (一)水源 地表水:江河湖水等,携带有机无机物质,含量随气候、雨量地质等变化 悬浮杂质含量高,矿物质含量少,处理比较容易 地下水:泉水、井水,由于土壤的过滤作用,悬浮杂质含量少,但矿物质高, 水质处理较困难 (二)水的硬度 硬度是染整用水的主要监测指标 含义:表示水中该Ca2+、Mg2+等盐类杂质含量的多少。盐类杂质含量越多, 硬度越高。 暂时硬度:经过煮沸,水中的杂质能以沉淀的形式而析出,其硬度为 永久硬度:不能用煮沸的方法,必须经过化学处理才能除去所含杂质的水,其硬 度为 表示方法:以一百万份水中所含碳酸钙的份数来表示,简称pm (三)水质指标 染整用水要求无色、无臭、透明pH在6.5~74 项总铁锰 ppm(mg/L) 硬度 碱度 35~64 溶解的固体物质 65~150 水中杂质对染整加工的危害 1白色品种不白或白度不持久,有色品种色光不纯正、不鲜艳、色牢度降低 2含钙镁离子的水,能与肥皂或某些染化料结合形成沉淀物,增加助剂的消耗 量,且沉淀物会沉积到织物表面,对织物的手感、色泽、色泽均匀度产生不 良影响
1 第八章 染整用水、表面活性剂和练漂助剂 §8.1 染整用水 染整加工过程中，水是染料及助剂最理想的溶剂和载体，水的质量直接影响 成品的质量和锅炉使用效率及染化料、助剂的消耗。 一 染整用水的质量要求 （一）水源 地表水：江河湖水等，携带有机无机物质，含量随气候、雨量地质等变化 悬浮杂质含量高，矿物质含量少，处理比较容易 地下水：泉水、井水，由于土壤的过滤作用，悬浮杂质含量少，但矿物质高， 水质处理较困难 （二）水的硬度 硬度是染整用水的主要监测指标 含义：表示水中该 Ca2+ 、Mg2+ 等盐类杂质含量的多少。盐类杂质含量越多， 硬度越高。 暂时硬度：经过煮沸，水中的杂质能以沉淀的形式而析出，其硬度为 永久硬度：不能用煮沸的方法，必须经过化学处理才能除去所含杂质的水，其硬 度为 表示方法：以一百万份水中所含碳酸钙的份数来表示，简称 ppm （三）水质指标 染整用水要求无色、无臭、透明 pH 在 6.5～7.4 项目 ppm(mg/L) 总硬度 0～60 铁 < 0.1 锰 <0.1 碱度 35~64 溶解的固体物质 65~150 二 水中杂质对染整加工的危害 1 白色品种不白或白度不持久，有色品种色光不纯正、不鲜艳、色牢度降低 2 含钙镁离子的水，能与肥皂或某些染化料结合形成沉淀物，增加助剂的消耗 量，且沉淀物会沉积到织物表面，对织物的手感、色泽、色泽均匀度产生不 良影响
含铁盐(锰盐)的水,会使织物表面泛黄甚至产生铁锈,铁盐还能催化双氧水 分解,影响漂白效果,并使纤维氧化脆损 4含钙镁离子的水,由于能与某些染料形成沉淀,致使过滤性染色的加工过程不能 顺利进行。 5含有过多氯化物的水会影响织物的白度和色牢度 6煮练过程中使用硬水,处理厚的织物的吸水性会明显降低并影响煮练的质量, 织物表面形成不易洗去的钙斑 三硬水的软化 软化的目的:根据需要采用适当的方法降低水中的钙镁离子的含量,使硬水软化 为软水, 软化方法厂软水剂法 离子交换法 (一)软水剂法 用化学药品作为软水剂,与水中的钙镁离子作用或生成不容性沉淀使之从 水中去除,或形成稳定的可溶性络合物,降低水的硬度 1沉淀法 常使用石灰和纯碱,使水中的Ca2+Mg2+离子分别形成CaCO3和Mg(OH)2沉 淀而从水中除去,降低水的硬度。 2络合法 利用无机型或有机型络合剂如:六偏磷酸钠,胺的醋酸衍生物(EDTA)等与 a2、Fe2、Cu2等离子生成水溶性螯合物,将他们去除。 (二)离子交换法(工业中大量生产软水的方法) 原理:利用具有一定化学反应活性的离子交换材料将硬水中的钙镁离子吸附 到固体材料中,从而降低水的硬度。 1阳离子交换树脂 阳离子交换树脂:含H、Na固体与Ca2、Mg“离子交换。 2阴离子交换树脂 阴离子交换树脂:含碱性基因,能与水中阴离子如Cl,SO42,交换 3树脂再生处理 离子交换树脂使用一段时间后,树脂吸附能力饱和,失去化学反应活性,需经 过再生处理使其重新具有吸附反应活性。主要用HC1或NaOH再生处理
2 3 含铁盐(锰盐)的水，会使织物表面泛黄甚至产生铁锈，铁盐还能催化双氧水 分解，影响漂白效果，并使纤维氧化脆损。 4 含钙镁离子的水，由于能与某些染料形成沉淀，致使过滤性染色的加工过程不能 顺利进行。 5 含有过多氯化物的水会影响织物的白度和色牢度 6 煮练过程中使用硬水，处理厚的织物的吸水性会明显降低并影响煮练的质量， 织物表面形成不易洗去的钙斑。 三 硬水的软化 软化的目的：根据需要采用适当的方法降低水中的钙镁离子的含量，使硬水软化 为软水， 软水剂法 软化方法 离子交换法 （一）软水剂法 用化学药品作为软水剂，与水中的钙镁离子作用或生成不容性沉淀使之从 水中去除，或形成稳定的可溶性络合物，降低水的硬度 1 沉淀法 常使用石灰和纯碱，使水中的 Ca2+ ,Mg2+离子分别形成 CaCO3 和 Mg(OH) 2 沉 淀而从水中除去，降低水的硬度。 2 络合法 利用无机型或有机型络合剂如：六偏磷酸钠，胺的醋酸衍生物（EDTA）等与 Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成水溶性螯合物，将他们去除。 （二）离子交换法(工业中大量生产软水的方法) 原理：利用具有一定化学反应活性的 离子交换材料将硬水中的钙镁离子吸附 到固体材料中，从而降低水的硬度。 1 阳离子交换树脂 阳离子交换树脂：含 H +、Na+固体与 Ca2+、Mg2+离子交换。 2 阴离子交换树脂 阴离子交换树脂：含碱性基因，能与水中阴离子如 Cl- , SO4 2- ,交换. 3 树脂再生处理 离子交换树脂使用一段时间后，树脂吸附能力饱和，失去化学反应活性，需经 过再生处理使其重新具有吸附反应活性。主要用 HCl 或 NaOH 再生处理
§8.2表面活性剂 表面活性剂的定义 (一)表面张力 1.表面张力 界面张力:能使某物质表面积发生收缩的分子间作用力 表面:将物质与气相组成的界面 表面张力:与气相有关的界面张力。 表面张力的影响 由于染整加工过程中使用大量的溶剂:水,而水的表面张力很大,容易阻碍染 化药剂向纤维内部渗透、扩散,影响染整加工的顺利进行。 (二)表面活性剂的定义 表面活性剂:以浓低度存在于水中,能显著降低溶液(一般为水)的表面张力或 两相间界面张力的物质 特点:用量少,显著降低界面张力 (三)表面活性剂的分子结构特征(双亲结构) 不对称的极性分子,由非极性的疏水基与极性的亲水基两部分组成。 表面活性剂是一种两亲分子,既亲水又亲油 表示方法:火柴棒表示疏水基,火柴头表示亲水基。 二表面活性剂的分类 (一)IS0分类法(国际标准分类法) 阴离子 离子型了阳离子 两性离子 结构混合型 非离子型 特殊型 (二)离子型分类法 根据表面活性剂分子在水溶液中是否发生电离及离子的带电形式来分类。 阴离子型表面活性剂 阳离子型表面活性剂 两性离子型表面活性剂 非离子型表面活性剂
3 §8.2 表面活性剂 一 表面活性剂的定义 （一） 表面张力 1．表面张力 界面张力：能使某物质表面积发生收缩的分子间作用力 表面：将物质与气相组成的界面 表面张力：与气相有关的界面张力。 表面张力的影响： 由于染整加工过程中使用大量的溶剂：水，而水的表面张力很大，容易阻碍染 化药剂向纤维内部渗透、扩散，影响染整加工的顺利进行。 （二）表面活性剂的定义 表面活性剂：以浓低度存在于水中，能显著降低溶液（一般为水）的表面张力或 两相间界面张力的物质 特点：用量少，显著降低界面张力 （三）表面活性剂的分子结构特征（双亲结构） 不对称的极性分子，由非极性的疏水基与极性的亲水基两部分组成。 表面活性剂是一种两亲分子，既亲水又亲油。 表示方法：火柴棒表示疏水基，火柴头表示亲水基。 二 表面活性剂的分类 （一） ISO 分类法（国际标准分类法） 阴离子 离子型 阳离子 两性离子 结构混合型 非离子型 特殊型 （二）离子型分类法 根据表面活性剂分子在水溶液中是否发生电离及离子的带电形式来分类。 阴离子型表面活性剂 阳离子型表面活性剂 两性离子型表面活性剂 非离子型表面活性剂
(三)用途分类法 染整工业里分:洗涤剂、精练剂、渗透剂、分散剂、气泡剂、乳化剂等 三表面活性剂溶液的性质 表面活性剂独特的两亲分子结构使得它在水溶液中与其他物质不相同的物理 化学性质。该性质主要与表面活性剂在水溶液表面和水溶液内部的吸附能力、吸 附状态直接相关。 表面活性剂在水溶液中总出于一种既被吸引又被排斥的不稳定状态中,所以 总是力图减少与水的接触面积,从而使自身具有能量保持最低,达到稳定状态。 (一)正吸附 表面活性剂分子的疏水部分在水的排斥作用下,使疏水基指向空气,而亲水 基指向水,并逐渐将水溶液表面定向排满 正吸附:由于表面活性剂分子向水溶液表面定向排列的结果,导致液面处的表面 活性剂浓度高于溶液内部,该现象为“正吸附” 由于正吸附的发生,从而改变了水表面结构。使原来水分子与空气接触变为现 在的表面活性剂与疏水基与空气接触,于是水的表面张力急剧下降。而表面活性 剂也由原来的不稳定状态变为相对稳定状态,保持能量最低。 (二)胶束化 随水中表面活性剂浓度的增加,水表面的浓度饱和,则表面活性剂通过在水 溶液中自身相互吸附而实现稳定存在。自身相互吸引使得表面活性剂分子得疏水 基与疏水基通过分子间作用力相互吸附在一起,而将他们的亲水基朝外,随浓度 升高,最后形成球状或棒状、层状。 胶束:表面活性剂分子由于自身吸附而形成的聚集体 形成胶束的过程叫“胶束化” (三)临界胶束浓度(cmc) 1临界胶束浓度的定义 CMC:指使溶液表面张力达最低值所需表面活性剂的最小浓度,也是表面活性剂 在溶液中刚刚形成胶束的浓度。 2临界胶束浓度的意义 A:OMC把表面活性剂在溶液中的存在状态明显分为两个阶段,当浓度低于CMC时, 发生正吸附,表面活性剂分子在水溶液表面定向紧密排列,并使溶液得表面 张力迅速下降至最低点。当浓度大于CMC时,发生胶束化,表面活性剂开始 在水溶液中形成胶束,但表面张力不在降低 B:CMC是表面活性剂重要的性能参数,不同品种,其CMC也各不相同
4 （三） 用途分类法 染整工业里分：洗涤剂、精练剂、渗透剂、分散剂、气泡剂、乳化剂等 三 表面活性剂溶液的性质 表面活性剂独特的两亲分子结构使得它在水溶液中与其他物质不相同的物理 化学性质。该性质主要与表面活性剂在水溶液表面和水溶液内部的吸附能力、吸 附状态直接相关。 表面活性剂在水溶液中总出于一种既被吸引又被排斥的不稳定状态中，所以 总是力图减少与水的接触面积，从而使自身具有能量保持最低，达到稳定状态。 （一） 正吸附 表面活性剂分子的疏水部分在水的排斥作用下，使疏水基指向空气，而亲水 基指向水，并逐渐将水溶液表面定向排满。 正吸附：由于表面活性剂分子向水溶液表面定向排列的结果，导致液面处的表面 活性剂浓度高于溶液内部，该现象为 “正吸附” 由于正吸附的发生，从而改变了水表面结构。使原来水分子与空气接触变为现 在的表面活性剂与疏水基与空气接触，于是水的表面张力急剧下降。而表面活性 剂也由原来的不稳定状态变为相对稳定状态，保持能量最低。 （二） 胶束化 随水中表面活性剂浓度的增加，水表面的浓度饱和，则表面活性剂通过在水 溶液中自身相互吸附而实现稳定存在。自身相互吸引使得表面活性剂分子得疏水 基与疏水基通过分子间作用力相互吸附在一起，而将他们的亲水基朝外，随浓度 升高，最后形成球状或棒状、层状。 胶束：表面活性剂分子由于自身吸附而形成的聚集体 形成胶束的过程叫“胶束化” （三） 临界胶束浓度（cmc） 1 临界胶束浓度的定义 CMC：指使溶液表面张力达最低值所需表面活性剂的最小浓度，也是表面活性剂 在溶液中刚刚形成胶束的浓度。 2 临界胶束浓度的意义 A: CMC 把表面活性剂在溶液中的存在状态明显分为两个阶段,当浓度低于 CMC 时， 发生正吸附，表面活性剂分子在水溶液表面定向紧密排列，并使溶液得表面 张力迅速下降至最低点。当浓度大于 CMC 时，发生胶束化，表面活性剂开始 在水溶液中形成胶束，但表面张力不在降低。 B: CMC 是表面活性剂重要的性能参数，不同品种，其 CMC 也各不相同
C:CMC的大小,可以表示一种表面活性剂得应用效率和应用效能 D:不同得表面活性剂产品有不同的用量标准,利用CMC值可以确定某种表面活 性剂得用量范围 E:在临界胶束浓度处,除表面张力或界面张力发生突变外,其他性质如电导率、 渗透压、冰点、粘度、密度等都有显著变化,出现明显得转折点。 3影响临界胶束浓度的因素 (1)表面活性剂的类别,非离子表面活性剂的CMC较低,而离子型则较高。 (2)同系列表面活性剂在亲水基相同的情况下,随疏水性的增加,形成胶束的 能力提高,CMC值相应降低 (3)疏水基中如有支链、双键、极性基团。表面活性剂分子形成胶束的能力下 降,CMC值会有所增加 (4)疏水基相同的表面活性剂,随亲水性的增强,CMC值会有所提高 (5)有机氟、有机硅表面活性剂、复配混合型表面活性剂的CMC值都降低 (6)临界溶解温度对CMC也有影响 (⑦)溶液中添加少量无机盐电解质,会使CMC值下降,尤其对离子型表面活性 剂影响最明显。 四表面活性剂化学结构与性质的关系 (一)表面活性剂的一般性质 溶解度 (1)通常情况下,在一定温度下,溶解度随表面活性剂亲水性提髙而增加。 (2)离子型表面活性剂的溶解度随温度升高而变大,并有个突变点即为临界 溶解温度,也称为克拉夫特点。 (3)非离子型表面活性剂的溶解度随温度升高而下降。 浊点:对于非离子型表面活性剂,当提高他的水溶液温度到某个值时出现浑 浊,但当降到该温度以下后,又出现澄清,则该温度为“浊点 2化学稳定性 (1)酸碱稳定性 阴离子表面活性剂在强酸中不稳定,但在碱液中比较稳定。 阳离子表面活性剂中铵盐类在碱液中析出游离胺,而在酸中稳定,季铵盐耐 酸碱性均好。 般非离子表面活性剂在酸碱液中较稳定 两性离子型表面活性剂一般易受p值变化而改变性质。 (2)对无机盐稳定性 阴阳离子型表面活性剂易产生盐析,多价金属离子对羧酸类表面活性剂影响 更大,而非离子和两性离子型表面活性剂不易产生盐析
5 C: CMC 的大小，可以表示一种表面活性剂得应用效率和应用效能。 D：不同得表面活性剂产品有不同的用量标准，利用 CMC 值可以确定某种表面活 性剂得用量范围。 E：在临界胶束浓度处，除表面张力或界面张力发生突变外，其他性质如电导率、 渗透压、冰点、粘度、密度等都有显著变化，出现明显得转折点。 3 影响临界胶束浓度的因素 （1）表面活性剂的类别，非离子表面活性剂的 CMC 较低，而离子型则较高。 （2）同系列表面活性剂在亲水基相同的情况下，随疏水性的增加，形成胶束的 能力提高，CMC 值相应降低。 （3）疏水基中如有支链、双键、极性基团。表面活性剂分子形成胶束的 能力下 降，CMC 值会有所增加。 （4）疏水基相同的表面活性剂，随亲水性的增强，CMC 值会有所提高。 （5）有机氟、有机硅表面活性剂、复配混合型表面活性剂的 CMC 值都降低。 （6）临界溶解温度对 CMC 也有影响 (7) 溶液中添加少量无机盐电解质，会使 CMC 值下降，尤其对离子型表面活性 剂影响最明显。 四 表面活性剂化学结构与性质的关系 （一）表面活性剂的一般性质 1 溶解度 （1）通常情况下，在一定温度下，溶解度随表面活性剂亲水性提高而增加。 （2）离子型表面活性剂的溶解度随温度升高而变大，并有个突变点 即为临界 溶解温度，也称为克拉夫特点。 （3）非离子型表面活性剂的溶解度随温度升高而下降。 浊点：对于非离子型表面活性剂，当提高他的水溶液温度到某个值时出现浑 浊，但当降到该温度以下后，又出现澄清，则该温度为“浊点”。 2 化学稳定性 （1）酸碱稳定性 阴离子表面活性剂在强酸中不稳定，但在碱液中比较稳定。 阳离子表面活性剂中铵盐类在碱液中析出游离胺，而在酸中稳定，季铵盐耐 酸碱性均好。 一般非离子表面活性剂在酸碱液中较稳定。 两性离子型表面活性剂一般易受 pH 值变化而改变性质。 （2）对无机盐稳定性 阴阳离子型表面活性剂易产生盐析，多价金属离子对羧酸类表面活性剂影响 更大，而非离子和两性离子型表面活性剂不易产生盐析
(3)氧化稳定性 抗氧化性较好,比较稳定。 (4)生物毒性 生物毒性包括:毒性和杀菌性 阳离子表面活性剂的毒性和杀菌力均较大。 阴离子表面活性剂的毒性和杀菌性较小。 非离子表面活性剂的毒性和杀菌性较小,但含芳香结构的烷基酚聚氧乙烯 醚的毒性较大。 两性离子型表面活性剂的毒性小,但杀菌力很强。 (5)生物降解性 分子结构支链化程度越高越难降解。 (二)表面活性剂的亲疏平衡值(HLB值 1定义:反映表面活性剂分子中亲水与疏水间的平衡关系即HB值 HLB值越大,亲水性越强。HB值越小,亲油性越强。 2HLB值的计算 主要应用于非离子表面活性剂。 3HLB值的应用 知道表面活性剂的HLB值具体数据后,可大体判断它的亲水性高低,预知它 的一些基本性质和用途。 (三)亲水基种类与性能的关系 1亲水基种类对水溶性的影响 不同种类亲水基的表面活性剂,他的亲水性差别很大,水溶性也明显不同。 2亲水基类型对效率、效能的影响 亲水基种类不同的表面活性剂,其应用效率和应用效能也有一定程度的差别 即使疏水基相同,ⅢLB值基本相当,但应用效能和应用效率也有明显差异。 3混合型亲水基对性能的影响 结构混合型表面活性剂在溶解性、低泡性、分散性、乳化性等方面均优于纯粹 离子型表面活性剂。 (四)疏水基种类与性能的关系 1疏水基的“相似相容”性 疏水基的化学结构与被处理的物质的化学结构相似,才能更好的发挥表面活性 剂的某些功能
6 （3）氧化稳定性 抗氧化性较好，比较稳定。 （4）生物毒性 生物毒性包括:毒性和杀菌性 阳离子表面活性剂的毒性和杀菌力均较大。 阴离子表面活性剂的毒性和杀菌性较小。 非离子表面活性剂的毒性和杀菌性较小，但含芳香结构的烷基酚聚氧乙烯 醚的毒性较大。 两性离子型表面活性剂的毒性小，但杀菌力很强。 （5） 生物降解性 分子结构支链化程度越高越难降解。 （二）表面活性剂的亲疏平衡值(HLB 值) 1 定义 ：反映表面活性剂分子中亲水与疏水间的平衡关系 即 HLB 值 HLB 值越大，亲水性越强。HLB 值越小，亲油性越强。 2 HLB 值的计算 主要应用于非离子表面活性剂。 3 HLB 值的应用 知道表面活性剂的 HLB 值具体数据后，可大体判断它的亲水性高低，预知它 的一些基本性质和用途。 （三）亲水基种类与性能的关系 1 亲水基种类对水溶性的影响 不同种类亲水基的表面活性剂，他的亲水性差别很大，水溶性也明显不同。 2 亲水基类型对效率、效能的影响 亲水基种类不同的表面活性剂，其应用效率和应用效能也有一定程度的差别。 即使疏水基相同，HLB 值基本相当，但应用效能和应用效率也有明显差异。 3 混合型亲水基对性能的影响 结构混合型表面活性剂在溶解性、低泡性、分散性、乳化性等方面均优于纯粹 离子型表面活性剂。 （四）疏水基种类与性能的关系 1 疏水基的“相似相容”性 疏水基的化学结构与被处理的物质的化学结构相似，才能更好的发挥表面活性 剂的某些功能
2疏水基形状对性能的影响 在表面活性剂种类和相对分子质量大小相同的情况下,疏水基中带有支链的表 面活性剂在溶液中“胶束化”倾向小于“正吸附”能力。因此可使溶液的表面 张力大大降低,具有快速的润湿、渗透能力,但去污性差。 (五)分子大小与性能的关系 (1)表面活性剂分子大小对其性能也有明显影响,总的规律: ①分子小的,易发生正吸附,可快速降低溶液表面张力,润湿、渗透效果好 ②分子大的,在溶液中易于形成胶束,洗涤、乳化、分散、増溶等性能好。 (2)对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂,改变亲水基或疏水基的相对分子质量, 可改变其各种性能。 ①按比列将疏水基和亲水基的链长同时加大,其HB值(亲水性)基本不变,但 应用效能大增。 ②按比例增加亲水基链长,其临界胶束浓度变化很小(cmc),而HLB值明显改变。 (六)表面活性剂的配伍性 1配伍的作用 配伍性能:将几种表面活性剂在一起使用,或表面活性剂与无机助剂、有机助 剂及高分子助剂一起共同使用的性能。 表面活性剂经配伍使用,可明显提高其应用效率和应用效能,弥补存在的缺陷, 大大降低加工成本。 2协同效应 协同效应:把两种不同类型的表面活性剂按一定比列混合使用后,比单独使用 其中任何一种产生更大的表面活性作用,这一现象叫混合体系存在 “协同效应” 3阴阳离子型表面活性剂的配伍使用 传统理论认为:阴、阳离子表面活性剂之间易发生沉淀而失效。 现代理论:适当的阴阳离子表面活性剂以适当比例混合使用,会产生突出的协 同效应,使混合溶液的表面张力大幅下降 五表面活性剂的基本作用 1表面活性剂通过“正吸附”可迅速降低水的表面张力,体现了它的润湿、渗透 作用, 2通过“胶束化”可在水中形成大量胶束,并有效降低两相间的界面张力,使液 体、固体、气体在水中稳定存在,体现了表面活性剂的乳化、分散、发泡、增 溶等作用
7 2 疏水基形状对性能的影响 在表面活性剂种类和相对分子质量大小相同的情况下，疏水基中带有支链的表 面活性剂在溶液中“胶束化”倾向小于“正吸附”能力。因此可使溶液的表面 张力大大降低，具有快速的润湿、渗透能力，但去污性差。 （五）分子大小与性能的关系 （1）表面活性剂分子大小对其性能也有明显影响，总的规律： ①分子小的，易发生正吸附，可快速降低溶液表面张力，润湿、渗透效果好。 ②分子大的，在溶液中易于形成胶束，洗涤、乳化、分散、增溶等性能好。 （2）对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂，改变亲水基或疏水基的相对分子质量， 可改变其各种性能。 ①按比列将疏水基和亲水基的链长同时加大，其 HLB 值（亲水性）基本不变，但 应用效能大增。 ②按比例增加亲水基链长，其临界胶束浓度变化很小（cmc），而 HLB 值明显改变。 （六）表面活性剂的配伍性 1 配伍的作用 配伍性能：将几种表面活性剂在一起使用，或表面活性剂与无机助剂、有机助 剂及高分子助剂一起共同使用的性能。 表面活性剂经配伍使用，可明显提高其应用效率和应用效能，弥补存在的缺陷， 大大降低加工成本。 2 协同效应 协同效应：把两种不同类型的表面活性剂按一定比列混合使用后，比单独使用 其中任何一种产生更大的表面活性作用，这一现象叫混合体系存在 “协同效应” 3 阴阳离子型表面活性剂的配伍使用 传统理论认为： 阴、阳离子表面活性剂之间易发生沉淀而失效。 现代理论：适当的阴阳离子表面活性剂以适当比例混合使用，会产生突出的协 同效应，使混合溶液的表面张力大幅下降。 五 表面活性剂的基本作用 1 表面活性剂通过“正吸附”可迅速降低水的表面张力，体现了它的润湿、渗透 作用， 2 通过“胶束化”可在水中形成大量胶束，并有效降低两相间的界面张力，使液 体、固体、气体在水中稳定存在，体现了表面活性剂的乳化、分散、发泡、增 溶等作用
(一)润湿和渗透作用 润湿:固体表面上一种流体被另一种流体所取代的过程 润湿剂:能使润湿过程迅速发生的表面活性剂,又可以叫渗透剂 润湿作用和渗透作用无本质上的区别: 前者发生在固体表面,后者作用在固体内部 表面活性剂之所以具有润湿或渗透作用,是由于他能显著降低水的表面张力。 (二)乳化作用 乳化作用:两种互不相溶的液体,其中一相以微滴状分散于另一相中。 乳状液:经乳化作用形成的油一一水分散体系, 水包油型(油/水型),以0/W表示其中油是内相(不连续相) 乳状液两种类型 水是外相(连续相) 油包水型(水/油型),以W0表示其中水是内相(不连续相) 油是外相(连续相) (三)分散作用 分散作用:一种不溶性固体以极小的微粒均匀的分散在液体中的作用 分散相(内相)为固体 连续相(外相)为液体 表面活性剂成为良好分散剂所必须的三种作用: 1首先必须具有良好的润湿性能,使液体充分润湿每一个固体颗粒,取代颗粒中 的空气,进一步使固体颗粒碎裂成更小的晶体。 2必须能显著地降低固体—一液体之间的界面张力,增加固液之间的吸附、相容 的能力,使体系存在的能量降低。 3必须以水化层或带电层的形式在固体颗粒周围形成机械强度较高的界面膜,以 阻止固体颗粒间地聚集。 分散体系是一种热力学不稳定体系,与乳状液相比,其不稳定因素更多,不稳定 性更大,更易产生凝聚、分层现象。 (四)发泡作用 气泡:气体分散在液体中的状态 泡沫:大量气泡聚集在一起形成的分散体系。 发泡作用:能促使泡沫形成的能力 发泡剂:能促进泡沫生成的表面活性剂,又称为气泡剂
8 （一）润湿和渗透作用 润湿：固体表面上一种流体被另一种流体所取代的过程 润湿剂：能使润湿过程迅速发生的表面活性剂，又可以叫渗透剂。 润湿作用和渗透作用无本质上的区别： 前者发生在固体表面，后者作用在固体内部。 表面活性剂之所以具有润湿或渗透作用，是由于他能显著降低水的表面张力。 （二）乳化作用 乳化作用：两种互不相溶的液体，其中一相以微滴状分散于另一相中。 乳状液：经乳化作用形成的油——水分散体系， 水包油型（油/水型），以 O/W 表示 其中油是内相（不连续相） 乳状液两种类型 水是外相（连续相） 油包水型（水/油型），以 W/O 表示 其中水是内相（不连续相） 油是外相（连续相） （三） 分散作用 分散作用: 一种不溶性固体以极小的微粒均匀的分散在液体中的作用 分散相（内相）为 固体 连续相（外相）为 液体 表面活性剂成为良好分散剂所必须的三种作用： 1 首先必须具有良好的润湿性能，使液体充分润湿每一个固体颗粒，取代颗粒中 的空气，进一步使固体颗粒碎裂成更小的晶体。 2 必须能显著地降低固体——液体之间的界面张力，增加固液之间的吸附、相容 的能力，使体系存在的能量降低。 3 必须以水化层或带电层的形式在固体颗粒周围形成机械强度较高的界面膜，以 阻止固体颗粒间地聚集。 分散体系是一种热力学不稳定体系，与乳状液相比，其不稳定因素更多，不稳定 性更大，更易产生凝聚、分层现象。 （四） 发泡作用 气泡：气体分散在液体中的状态 泡沫：大量气泡聚集在一起形成的分散体系。 发泡作用：能促使泡沫形成的能力 发泡剂：能促进泡沫生成的表面活性剂，又称为气泡剂
稳泡剂:能促使泡沫稳定存在的表面活性剂 发泡起泡的原理 1液体中存在的表面活性剂被气泡表面吸附,并定向排列,当达到一定程度时, 气泡壁形成一层坚固的薄膜,使气泡间不易发生合并。 2表面活性剂在液体表面的定向排列,使液体的表面张力下降,并导致气泡间 的内压差降低,因而排液速度减慢。 由于上面两个方面的作用,降低了气泡的破裂能力,有利于泡沫的形成和稳定 存在 (五)增溶作用 增溶作用:在溶剂中完全不溶或微溶的物质进入表面活性剂形成的胶束中得到溶 解,并形成热力学稳定溶液,该现象称为:增溶作用 增溶作用与乳化作用和分散作用的区别及联系: 区别是: 1乳化作用仅限于液体一一液体之间形成的分散体系,分散作用仅限于固体 液体之间形成的分散体系,而增溶作用所溶解的物质,既可以是液体,也可以 是固体。 2乳化作用和分散作用形成的是热力学不稳定多相分散体系,而增溶作用形成的 是热力学稳定的均相体系。 3外观上明显不同,乳状液和分散液多为乳白状和悬浊状,而增溶溶液为透明状。 联系是: 1增溶作用可以看作是乳化作用或分散作用的极限阶段,理想状态。之间可以相 互转化 2增溶溶液与真溶液也有本质区别,真溶液是有机物或无机物以分子或离子形式 溶解于溶剂中,而増溶溶液“溶解”的溶解质是以远比分子大的多的“分子集 团”的形式包围在胶束中。 (六)洗涤作用 洗涤:从浸在某种介质(多为水)中的固体表面除去异物或污垢的过程。 洗涤作用比较复杂,是表面活性剂的润湿、乳化、分散、增溶等综合作用以及搅 拌、搓揉、水流等机械作用的共同结果 洗涤过程中,污垢的去除通过如下具体方式: (1)洗涤剂向纤维表面和污垢表面做定向界面吸附,并进一步纤维与污垢之间 (相互接触处)润湿、渗透。 (2)在洗涤剂的分散、取代作用下,污垢与纤维间的结合力减弱,并在机械或
9 稳泡剂：能促使泡沫稳定存在的表面活性剂。 发泡起泡的原理： 1 液体中存在的表面活性剂被气泡表面吸附，并定向排列，当达到一定程度时， 气泡壁形成一层坚固的薄膜，使气泡间不易发生合并。 2 表面活性剂在液体表面的定向排列，使液体的表面张力下降，并导致气泡间 的内压差降低，因而排液速度减慢。 由于上面两个方面的作用，降低了气泡的破裂能力，有利于泡沫的形成和稳定 存在。 （五）增溶作用 增溶作用：在溶剂中完全不溶或微溶的物质进入表面活性剂形成的胶束中得到溶 解，并形成热力学稳定溶液，该现象称为：增溶作用 增溶作用与乳化作用和分散作用的区别及联系： 区别是： 1 乳化作用仅限于液体——液体之间形成的分散体系，分散作用仅限于固体—— 液体之间形成的分散体系，而增溶作用所溶解的物质，既可以是液体，也可以 是固体。 2 乳化作用和分散作用形成的是热力学不稳定多相分散体系，而增溶作用形成的 是热力学稳定的均相体系。 3 外观上明显不同，乳状液和分散液多为乳白状和悬浊状，而增溶溶液为透明状。 联系是： 1 增溶作用可以看作是乳化作用或分散作用的极限阶段，理想状态。之间可以相 互转化。 2 增溶溶液与真溶液也有本质区别，真溶液是有机物或无机物以分子或离子形式 溶解于溶剂中，而增溶溶液“溶解”的溶解质是以远比分子大的多的“分子集 团”的形式包围在胶束中。 （六）洗涤作用 洗涤：从浸在某种介质（多为水）中的固体表面除去异物或污垢的过程。 洗涤作用比较复杂，是表面活性剂的润湿、乳化、分散、增溶等综合作用以及搅 拌、搓揉、水流等机械作用的共同结果。 洗涤过程中，污垢的去除通过如下具体方式： （1）洗涤剂向纤维表面和污垢表面做定向界面吸附，并进一步纤维与污垢之间 （相互接触处）润湿、渗透。 （2）在洗涤剂的分散、取代作用下，污垢与纤维间的结合力减弱，并在机械或
水流作用下脱离纤维 (3)脱离下来的污垢在水溶液中被洗涤剂乳化分散或増溶,不使其再沉积回到 织物表面。 4)污垢与洗涤剂随水溶液被冲洗除去,吸附于织物表面的残余洗涤剂也被一 同冲洗除去。 (七)几种相反作用 1反润湿作用 主要是防水、拒水、防油整理 2破乳作用 通过降低乳状液界面膜强度、提高两相间的表面张力、降低乳液粒子间界面 电荷等方式实现破乳。 3消泡作用 防止气泡产生和将已产生的气泡消除掉 六主要表面活性剂 (一)阴离子型表面活性剂 应用历史最长,用量最大、价格较低。有优良的去污、乳化、分散、增溶等作用。 羧酸盐类 在水中离解后,以R-C00形式存在,均有脂肪酸作为原料,主要产品: (1)肥皂 最古老最常用的表面活性剂,高级脂肪酸钠盐 优点:良好的润湿、乳化、净洗性能,洗后织物手感好,且价格低廉 缺点:对硬水不稳定,遇Ca2+,Mg2+易形成不溶性钙皂,镁皂,从而失去活 性功能 遇酸也不稳定,易水解成溶解性差的脂肪酸 (2)红油 即土耳其红油,又称太古油,是蓖麻油硫酸酯的钠盐,呈淡棕色稠厚液体状, 代表性的分子结构式为 CH3-(CH2 )5-CH-CH2-CH=CH-CH2)7-COONa O-SO3Na (3)雷米帮A(613)洗涤剂 是油酰氯与水解蛋白质的反应产物,分子式为 C17H33-CO(NH-CH-CO)nONa R 对碱和硬水较稳定,对酸不稳定,具有良好的乳化,分散作用。能増进织 物的手感,常用作洗涤剂、缩呢剂
10 水流作用下脱离纤维。 （3）脱离下来的污垢在水溶液中被洗涤剂乳化分散或增溶，不使其再沉积回到 织物表面。 （4）污垢与洗涤剂随水溶液被冲洗除去，吸附于织物表面的残余洗涤剂也被一 同冲洗除去。 （七）几种相反作用 1 反润湿作用 主要是防水、拒水、防油整理 2 破乳作用 通过降低乳状液界面膜强度、提高两相间的表面张力、降低乳液粒子间界面 电荷等方式实现破乳。 3 消泡作用 防止气泡产生和将已产生的气泡消除掉 六 主要表面活性剂 （一）阴离子型表面活性剂 应用历史最长，用量最大、价格较低。有优良的去污、乳化、分散、增溶等作用。 1 羧酸盐类 在水中离解后，以 R-COO-形式存在，均有脂肪酸作为原料，主要产品： （1）肥皂 最古老最常用的表面活性剂，高级脂肪酸钠盐 优点：良好的润湿、乳化、净洗性能，洗后织物手感好，且价格低廉 缺点：对硬水不稳定，遇 Ca2+ , Mg2+ 易形成不溶性钙皂，镁皂，从而失去活 性功能， 遇酸也不稳定，易水解成溶解性差的脂肪酸 （2）红油 即土耳其红油，又称太古油，是蓖麻油硫酸酯的钠盐，呈淡棕色稠厚液体状， 代表性的分子结构式为： CH3-(CH2)5-CH-CH2-CH=CH-(CH2) 7-COONa O-SO3Na （3）雷米帮 A（613）洗涤剂 是油酰氯与水解蛋白质的反应产物，分子式为： C17H33-CO ( NH-CH-CO)nONa R 对碱和硬水较稳定，对酸不稳定，具有良好的乳化，分散作用。能增进织 物的手感，常用作洗涤剂、缩呢剂