染整用水與表面活性劑介紹

第二章染整用水和外表活性劑一、染整用水二、外表活性劑一、染整用水隨著科技的開展，盡管出現(xiàn)了諸如溶劑煮練、超臨界流體無水染色技術(shù)等無水染整技術(shù)，但由于技術(shù)上及本錢上的限制，這些技術(shù)并沒有得到工業(yè)化應(yīng)用。目前的染整加工過程中，水仍然是不可或缺的重要溶劑和載體，因而染整用水是不可防止的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，印染加工1000m織物的耗水量約為20t，其中練漂用水就占了一半以上。

1.水的分類根據(jù)水的來源可以分成地下水、地表水和自來水。

根據(jù)水的硬度可將水分為硬水

暫時硬水永久硬水軟水暫時硬水的硬度是由碳酸氫鈣與碳酸氫鎂引起的，經(jīng)煮沸后可被去掉，這種硬度又叫碳酸鹽硬度。永久硬水的硬度是由硫酸鈣和硫酸鎂等鹽類物質(zhì)引起的，經(jīng)煮沸后不能去除。暫時硬度和永久硬度合稱為總硬度。2.染整用水的質(zhì)量要求不同的染整加工過程對水質(zhì)的要求不同，要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。如染色時，假設(shè)水的硬度太高，硬水中的Ca2+、Mg2+那么會與染料、助劑等化學(xué)品反響產(chǎn)生沉淀，在織物上形成斑漬，影響產(chǎn)品質(zhì)量，故染色用水必須采用Ca2+、Mg2+含量非常少的軟水；而當(dāng)采用H2O2漂白時可用硬水，硬水中的Ca2+、Mg2+可使H2O2的穩(wěn)定性提高。3.水中雜質(zhì)對染整加工的影響

〔1〕練漂加工中，Ca2+、Mg2+消耗肥皂，生成的鈣、鎂皂附著在織物上影響手感、色澤?！?〕漂白時，重金屬離子會影響白度、光澤?！?〕染色時，與陰離子染料生成沉淀，消耗染料，造成色斑，降低摩擦牢度，改變色光?！?〕對鍋爐的影響：水垢使鍋爐受熱不均勻，造成爆炸。4.水的軟化沉淀法絡(luò)合法離子交換法其它方法二、外表活性劑1.外表活性劑的根本知識〔1〕外表活性劑的定義：參加很少量即能顯著降低溶劑〔一般為水〕的外表張力，改變體系界面狀態(tài)，從而產(chǎn)生潤濕、乳化、起泡等一系列作用〔或其反作用〕，以到達(dá)實(shí)際應(yīng)用要求的一類物質(zhì)?！?〕結(jié)構(gòu)〔3〕分類目前普遍采用的是ISO分類法，按照這種方法可以將外表活性劑分為四大類：離子型外表活性劑、非離子型外表活性劑、結(jié)構(gòu)混合型、特殊類型。在我國一般采用以離子類型或工業(yè)用途分類的方法。按離子類型可分為：陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型外表活性劑。按工業(yè)用途可分為：潤濕劑、滲透劑、勻染劑、固色劑、抗靜電劑、分散劑、柔軟劑等。2.外表活性劑的根本性質(zhì)〔1〕吸附性定義：指物質(zhì)從一相內(nèi)部遷至界面，并富集于界面的過程?！?〕臨界膠束濃度〔cmc〕定義：外表活性劑在溶液中形成膠束時的濃度，稱為臨界膠束濃度?！?〕親水親油平衡值〔HLB〕定義：反映外表活性劑分子結(jié)構(gòu)中親水性和疏水性的良好匹配，即親水親油間平衡關(guān)系的函數(shù)叫親水親油平衡值。HLB值越大，親水性越強(qiáng)；反之，疏水性越強(qiáng)。3.外表活性劑在印染行業(yè)中的作用主要用途：潤濕、滲透作用，乳化、分散作用，起泡、增溶作用，洗滌作用。(1)潤濕、滲透作用潤濕作用：指液體取代固體外表的氣體而與固體接觸產(chǎn)生液—固界面的過程。液體與固體界面接觸的情況(a)完全潤濕(b)局部潤濕(c)不潤濕(d)完全不潤濕(2)乳化、分散作用乳化作用定義：兩種互不相溶的液體，一種液體以微滴狀均勻分布于另一種液體中，所形成的多相分散體系，稱為乳狀液，這種作用稱為乳化作用。乳狀液中，以微小液珠存在的一相稱分散相〔內(nèi)相，不連續(xù)相〕，連成一片的另一相稱為分散介質(zhì)〔外相、連續(xù)相〕。乳狀液中起乳化作用的外表活性劑叫乳化劑。常見的乳狀液一般一相是水或水溶液〔“水〞相〕，另一相是與水不相溶的有機(jī)相〔“油〞相〕，是非極性的。油水組成的乳狀液有兩種類型：油包水型〔W/O〕——內(nèi)相為水，外相為油。用油稀釋水包油型〔O/W〕——內(nèi)相為油，外相為水。用水稀釋，所需乳化劑的HLB值在8～18。

分散作用不溶性固體顆粒以微粒狀均勻分布于液相中，所形成的分散體系，稱懸浮液。這種作用稱為分散作用。分散介質(zhì)〔液相，連續(xù)相〕分散相〔微粒狀固體，不連續(xù)相〕。能促使分散相均勻分布的物質(zhì)稱為分散劑。印染行業(yè)中常用的分散劑主要有萘系結(jié)構(gòu)的陰離子型分散劑、以聚氧乙烯醚作為親水基的非離子外表活性劑如烷基醚型、烷基酚型、吐溫型和斯潘型。商品分散劑有分散劑N、分散劑WA、分散劑NNO、分散劑IW、SandozolKB等?！?〕起泡、增溶作用起泡作用：廣義而言，由液體薄膜或固體薄膜隔離開的氣泡聚集體稱為泡沫。泡沫的產(chǎn)生，有時是有利的，有時那么是不利的。根據(jù)不同的需要，有時需強(qiáng)化起泡〔起這種作用的外表活性劑為起泡劑或穩(wěn)泡劑〕，有時那么需減弱或消除泡沫，起這種作用的外表活性劑稱消泡劑或抑泡劑〕。效果較好的起泡劑大多是一些陰離子型外表活性劑如肥皂、烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸酯鹽。穩(wěn)泡劑主要是脂肪酰胺、脂肪酸乙醇酰胺、N-烷基亞氨二乙酸鈉鹽、烷基甜菜堿磺酸、聚丙烯酸及其衍生物、蛋白質(zhì)〔特別是蛋白質(zhì)的局部水解產(chǎn)物〕。消泡劑的品種較多，但根據(jù)類別，一般可以分為含硅和不含硅兩大類。商品消泡劑有消泡劑GP、消泡劑RJ—03、消泡王R、消泡劑AR9111等。增溶作用定義：在溶劑中完全不溶或者微溶的物質(zhì)，借助于添加外表活性劑而得到溶解，成為熱力學(xué)上穩(wěn)定的溶液，這種現(xiàn)象稱為增溶作用。被增溶的物質(zhì)稱為增溶溶解質(zhì)，起這種作用的外表活性劑稱為增溶劑。增溶作用應(yīng)用于許多方面，在印染工業(yè)的應(yīng)用主要集中在洗滌和染色過程中。在洗滌過程中，增溶劑起著去除油污的作用，常用的增溶劑是短鏈的烷基苯磺酸鹽，如甲苯、二甲苯、對異丙基苯的磺酸鹽。在染色過程中，外表活性劑的參加，有利于染色的進(jìn)行?！?〕洗滌作用洗滌就是從浸在某種介質(zhì)〔一般為水〕中的固體外表除去異物或污垢的過程。在洗滌過程中，起主要作用的化學(xué)物質(zhì)稱為洗滌劑。洗滌劑分為合成洗滌劑和肥皂兩大類。前者是用活性劑、助劑、有機(jī)螯合劑、防再沾污劑、消泡劑、漂白劑、熒光增白劑、防結(jié)塊劑、酶、香料等配制；后者是用肥皂、堿性助劑等配制的，肥皂是良好的洗