第一章 染整工藝原理-練漂課件

染整工藝原理（1）練漂第一章染整工藝原理-練漂第1章染整概述、水及表面活性劑

1.1染整概述1.2水及水質(zhì)1.3水的軟化1.4表面張力與表面吸附現(xiàn)象1.5表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征及在溶液中的性質(zhì)1.6常用表面活性劑1.7表面活性劑作用原理1.8表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系第一章染整工藝原理-練漂1.1染整概述染整是紡織品的深加工，是一門加工技術(shù)；它包括前處理（練漂）、染色、印花、后整理（整裝）。1.染整加工特點2.染整加工目的3.染整加工的主要內(nèi)容4.本課程的任務(wù)和要求5.染整生產(chǎn)過程簡介第一章染整工藝原理-練漂1．染整加工特點

（1）屬加工工業(yè)(在紡織工業(yè)中擔(dān)任承上啟下的重要角色)；

（2）一種化妝術(shù)；

（3）綜合的工藝技術(shù)，涉及面廣；

（4）能耗大（水、熱、電），有污染（廢水、氣、渣）需重視節(jié)能和環(huán)保。第一章染整工藝原理-練漂

2．染整加工目的

改善織物的服用性能（舒適、保暖、抗皺等），賦予功能性（防霉、防蛀、拒水、阻燃、抗菌等），提高身價及附加值。

（1）去除雜質(zhì)；

（2）提高白度；

（3）染著顏色；

（4）改善風(fēng)格。第一章染整工藝原理-練漂

3.染整加工的主要內(nèi)容

主要內(nèi)容：漂、染、印、整。第一章染整工藝原理-練漂4.本課程的任務(wù)和要求1．掌握紡織品的練漂、整理加工的基本原理和方法。2．能根據(jù)紡織品的特性和練漂、整理加工要求，合理制訂加工工藝過程及條件；初步具備解決練漂及整理工藝問題的能力。

3．了解練漂、整理加工的質(zhì)量檢驗方法。

4．了解練漂及整理加工技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展前沿。

5．查閱染整專業(yè)的有關(guān)文獻(xiàn)。第一章染整工藝原理-練漂5.染整生產(chǎn)過程簡介1.前處理2.染色3.印花4.后整理按產(chǎn)品

漂白、染色、印花第一章染整工藝原理-練漂1.2水及水質(zhì)一、染整廠對水質(zhì)的要求二、水的暫時硬度、永久硬度及總硬度三、硬水對染整廠的影響第一章染整工藝原理-練漂一、染整廠對水質(zhì)的要求

印染廠的用水量很大，平均每生產(chǎn)1000米棉印染布約消耗水20噸左右（1000米棉印染布/20米）印染廠應(yīng)建立在水源充足或有充足自來水供應(yīng)的地區(qū)。水質(zhì)的要求：較高、除了無色、無臭、透明、PH：6.5—7.41．總硬度（ppm以CaCO3計）0～252．Fe（ppm） 0.02～0.13．Mn（ppm）0.024．堿度（以甲基橙為指示劑、用酸滴定ppm以CaCO3計）35～645.溶解固體物質(zhì)（ppm） 65～150

水根據(jù)硬度分：硬水與軟水；它們區(qū)別（以ppm計）如下第一章染整工藝原理-練漂二、水的暫時硬度、永久硬度及總硬度

一般天然水都含有鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物或酸式碳酸鹽，它們含量多少，可用硬度表示。一般天然水都含有暫時硬度、永久硬度，但比例不同常以兩者之和來表示硬度，稱之為總硬度1.暫時硬度：指經(jīng)煮沸，水中雜質(zhì)能沉淀的稱暫時硬度，主要是鈣、鎂的酸式碳酸鹽。形成過程：CaCO3＋CO2＋H2O Ca（HCO3）2MgCO3＋CO2＋H2O Mg（HCO3）2去除方法：經(jīng)煮沸，可以去除。

Ca（HCO3）2 CaCO3＋CO2＋H2OMg（HCO3）2 MgCO3＋CO2＋H2O2.永久硬度：經(jīng)過化學(xué)處理才能去除，主要以鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物等形式存在。它們在煮沸時不會發(fā)生沉淀，仍留在水中，需加入化學(xué)試劑才能去除。3.CO2及部分金屬離子第一章染整工藝原理-練漂三、硬水對染整廠的影響1.鍋爐方面a.形成水垢沉積在加熱表面，降低導(dǎo)熱系數(shù)；增加成本。b.形成水垢沉后易引起鍋爐爆炸。c.引起鍋爐腐蝕。（主要由于水中含有氧和CO2）Fe＋H2O＋CO2FeCO3＋H2↑FeCO3＋H2OFe（OH）2＋CO2↑Fe（OH）2＋O2Fe（OH）3第一章染整工藝原理-練漂2.工藝方面A．水中的鈣、鎂鹽與肥皂作用生成鈣鎂皂增加肥皂消耗量。C17H33COONa＋CaSO4 Na2SO4＋（C17O33COO）2Ca↓B．鈣鎂皂沉積在織物上對織物手感、色澤產(chǎn)生不良影響；手感硬脆、色澤萎暗。C．硬水能使某些染料發(fā)生沉淀，不僅造成染料浪費，還會造成染色不勻等缺點。D．硬水用于煮練后，織物毛效較差。E．水中含有較多鐵、銅等離子在漂白中引起纖維脆損。F．在漂洗中對水的色度與凈度要求較高，否則漂后易泛黃。第一章染整工藝原理-練漂1．3水的軟化

石灰—純堿法、離子交換法、軟水劑法一、石灰—純堿法（Ca（OH）2、Na2CO3）二、離子交換法三、軟水劑第一章染整工藝原理-練漂一、石灰—純堿法（Ca（OH）2、Na2CO3）（一）水中暫時硬度的處理（二）水中永久硬度的處理第一章染整工藝原理-練漂（一）水中暫時硬度處理1．Ca（HCO3）2：用石灰處理時會轉(zhuǎn)變成CaCO3沉淀出來Ca（HCO3）2＋Ca（OH）2 2CaCO3↓＋2H2O162份Ca（HCO3）2

～74份Ca（OH）2或56份CaO2.Mg（HCO3）2的反應(yīng)與Ca（HCO3）2有所不同第一步：轉(zhuǎn)變成MgCO3（微溶）Mg（HCO3）2＋Ca（OH）2 MgCO3＋CaCO3＋2H2O第二步：未充分軟化需繼續(xù)加入Ca（OH）2才能轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄訫g（OH）2↓MgCO3＋Ca（OH）2 Mg（OH）2↓

＋CaCO3↓1molMg（HCO3）2

～2molCa（OH）23.溶解的CO2亦可除去CO2＋Ca（OH）2 CaCO3↓＋H2O第一章染整工藝原理-練漂（二）水中永久硬度處理1.CaSO4、MgSO4與Na2CO3作用

CaSO4＋Na2CO3Na2SO4＋CaCO3↓MgSO4＋Na2CO3Na2SO4＋MgCO3↓由上式可知：CaSO4

轉(zhuǎn)變成～CaCO3有等當(dāng)量Na2SO4生成殘留在水中，MgSO4轉(zhuǎn)變成MgCO3后需進(jìn)一步用石灰處理使之轉(zhuǎn)變成Mg（OH）2↓ 如果石灰過量，可使全部的鎂鹽沉淀下來，并有CaSO4生成。MgSO4＋Ca（OH）2 Mg（OH）2

＋CaSO4↓CaSO4需進(jìn)一步用Na2CO3處理轉(zhuǎn)變CaCO32．Mn、Fe鹽等可轉(zhuǎn)變成不溶性的氫氧化物沉淀而被除去。處理結(jié)果：此法軟水后其硬度可降低到：＜10ppm（以CaO計）；呈現(xiàn)堿性（以CaCO3、Mg（OH）2的溶解度為極限）第一章染整工藝原理-練漂二、離子交換法

泡沸石、磺化媒、離子交換樹脂1.泡沸石2.磺化媒(合成有機離子交換樹脂)3.離子交換樹脂第一章染整工藝原理-練漂1.泡沸石分子式：（Na2O）x（Al2O3）y（SiO2）z（H2O）n為多孔砂粒狀的水化硅酸鈉鋁鹽，有天然和人工的

表示方法：以A表示Al2O3﹒SiO2﹒H2O部分，可按下式進(jìn)行交換Na20﹒A＋Ca（HCO3）2→ CaO﹒A＋2NaHCO3Na2O﹒A＋CaSO4→CaO﹒A＋Na2SO4Na20﹒A＋Mg（HCO3）2→MgO﹒A＋2Na2CO3Na20﹒A＋MgSO4→MgO﹒A＋Na2SO4處理結(jié)果：此法軟水后其硬度可降低到：＜2ppm（以CaO計）活化方法：泡沸石經(jīng)一段時間使用后效率降低，須用NaCl加以處理，使泡沸石重新活化。Ca（Mg）O﹒A＋2NaCl→Ca（Mg）Cl2＋Na2O﹒A洗去CaCl2、MgCl2、NaCl后便可以繼續(xù)使用。注意：暫時硬度經(jīng)泡沸石處理后轉(zhuǎn)變的NaHCO3如果含量過大對染色過程有一定影響（促染劑、緩染劑）且高溫下會放出CO2而引起鍋爐腐蝕。第一章染整工藝原理-練漂2.磺化媒(合成有機離子交換樹脂)制備：

用濃硫酸在150---180℃處理褐煤而制成的產(chǎn)物為氫型（H型）如用堿處理可得到鈉型（Na型），分別用H（K）、Na（K）表示。2Na（K）＋CaSO4→Ca（K）2＋Na2SO4

處理后偏堿性2H（K）＋CaSO4→Ca（K）2＋H2SO4處理后偏酸性

分別通過H（K）、Na（K）而合適比例混合可得到中性軟水?；罨椒ǎ夯腔浇?jīng)一段時間使用后效率降低，須用10％NaCl或1。0～1.5％H2SO4加以處理，使磺化媒重新活化。Ca（K）2＋2NaCl→2Na（K）＋CaCl2Ca（K）2＋H2SO4→2H（K）＋CaSO4第一章染整工藝原理-練漂3.離子交換樹脂A．陽離子交換樹脂：交聯(lián)型的珠狀聚苯乙烯，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，直徑0.1～0.5mm用H2SO4處理后可引入磺酸基，能與Ca、Mg離子進(jìn)行交換，具有軟水能力。國產(chǎn)的 732型陽離子交換樹脂屬于此類原理與磺化媒相似。 處理結(jié)果：無離子、呈中性，水的硬度極低，效果尚佳、但成本較高。B．陰離子交換樹脂：交聯(lián)型的珠狀聚苯乙烯上引入堿性基團即成為陰離子交換樹脂，國產(chǎn)的 717型陽離子交換樹脂屬于此類原理與磺化媒相似。

處理結(jié)果：無離子、呈中性，水的硬度極低，效果尚佳、但成本較高。第一章染整工藝原理-練漂三、軟水劑

印染廠中除鍋爐用水必須軟化外，在一般練漂加工時，如無軟水供應(yīng)不得不使用硬水，為了防止鈣、鎂鹽所產(chǎn)生的不良影響，往往可在硬水中加入一些軟水劑便可得到目的。主要為磷酸鹽。如六偏磷酸鹽：結(jié)構(gòu)式常以Na4［Na2（PO3）6］表示作用原理：與鈣、鎂離子形成較穩(wěn)定的絡(luò)合物Na4［Na2（PO3）6］﹢CaSO4→Na4[Ca（PO3）6]+2Na2SO4EDTA在工業(yè)上應(yīng)用很廣，能與堿土金屬或銅、鐵生成水溶性絡(luò)合物反應(yīng)式見P9頁；防止鈣、鎂鹽等所產(chǎn)生的不良影響。第一章染整工藝原理-練漂1．4

表面張力與表面吸附現(xiàn)象一、表面張力二、表面吸附現(xiàn)象第一章染整工藝原理-練漂一、表面張力表面張力現(xiàn)象：從滴管中滴下的一滴水或液體,它們都有成球形的趨向,從而說明在水或液體的表面上有一種“力”—稱為表面張力.表面張力實質(zhì):使液滴保持最小面積的作用.產(chǎn)生的原由：任何物質(zhì)分子間都有吸引力,但由于物質(zhì)的分子狀態(tài)不同其產(chǎn)生的吸引力大小也不同。分析:液---氣界面上水分子與在液體內(nèi)部的水分子所受的作用力是不同的。在界面上：:受到氣體作用力比在液體內(nèi)部水分子對它的吸引力要小得多,這樣便產(chǎn)生了向下的拉力,形成液體表面有收縮現(xiàn)象,從而形成表面張力。定義：將液――氣界面擴展單位面積所作的功或擴展單位長度所需的拉力稱為該液體的表面張力。單位：爾格／平方厘米或達(dá)因／厘米。

實際上：液、氣、固中，任何兩者接觸的界面上都有界面張力，通常將液――氣界面的張力稱為表面張力。某些液體的表面張力（與液體相接觸的是空氣20℃）第一章染整工藝原理-練漂第一章染整工藝原理-練漂二、表面吸附現(xiàn)象

在一液體中溶有另一物質(zhì)后，它的表面張力會發(fā)生一定變化。吉布斯從熱力學(xué)理論證明了液體表面張力的變化與其表層的溶液濃度有關(guān)：吉布斯等溫吸附公式：e=-C/RT*dγ/dc

C-----濃度γ-----表面張力e-----溶液與空氣或其蒸汽接觸的單位表層內(nèi)溶質(zhì)量1．

當(dāng)加入溶質(zhì)后，引起液體表面張力降低即dγ/dc<0；則e>0說明表層溶質(zhì)濃度比液體內(nèi)部大----------稱為正吸附現(xiàn)象。2．

當(dāng)加入溶質(zhì)后，引起液體表面張力降低即dγ/dc>0；則e<0說明表層溶質(zhì)濃度比液體內(nèi)部小----------稱為負(fù)吸附現(xiàn)象。實際中，有許多物質(zhì)能引起液體表面張力十分明顯減少。如肥皂能使水的表面張力降低50%。有的能是液體的表面張力增大，但增量不大。產(chǎn)生原因：當(dāng)溶質(zhì)集中在溶液表層，因而表面性能受到的影響就大，反之溶質(zhì)集中在溶液內(nèi)部則表面受到的影響就較小。第一章染整工藝原理-練漂1.5表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征及在溶液中的性質(zhì)一、表面活性劑定義及分類二、結(jié)構(gòu)特征三、表面活性劑的作用第一章染整工藝原理-練漂一、表面活性劑定義及分類1.表面活性劑的定義：在水中只需加入很少量，便能顯著降低水的表面張力的一類物質(zhì)。如：肥皂、太古油、平平加O、TX—10、塔莫NNO。2.分類：①按基本性質(zhì)分：潤濕劑、乳化劑、分散劑、洗滌劑。

②按派生性質(zhì)分：柔軟劑、勻染劑、緩染劑、抗靜電劑第一章染整工藝原理-練漂二、結(jié)構(gòu)特征

表面活性劑有各種各樣的性能和用途，但它們的分子結(jié)構(gòu)上都有一個共同的特征：由親水基和疏水基兩部分組成。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特征:親水基---在表面活性劑中與水分子有較大的親和力的基團：如–COONa、–SO3Na、–O–等。疏水基---也稱親油基，與油分子有較大的親和力的基團如烴基等。表面活性劑按照溶于水后所帶電情況可分為離子型與非離子型；離子型又可分為陰離子型、陽離子型及兩性型。第一章染整工藝原理-練漂三、表面活性劑的作用第一章染整工藝原理-練漂主要是降低水的表面張力，降低的程度與表面活性劑濃度密切有關(guān)。

表面活性劑濃度表面張力臨界膠束濃度第一章染整工藝原理-練漂由上圖可知：水的表面張力隨表面活性劑濃度增加而迅速降低，當(dāng)濃度達(dá)到一定值后，溶液的表面張力不再減小，并形成明顯的轉(zhuǎn)折點--------對應(yīng)的濃度為臨界膠束濃度。表面張力達(dá)因/厘米有人對脂肪酸和醇的水溶液的表面張力及濃度間建立下列經(jīng)驗公式： γ0-γ=γ0Alg（1+KC）

γ0----

水的表面張力;γ---溶液的表面張力A-----常數(shù)（對同系物是定值）;K-----常數(shù)（每增加一個碳原子相應(yīng)增加）;C-----濃度按吉布斯等溫吸附公式可知，必然會發(fā)生正吸附現(xiàn)象（降低表面張力）第一章染整工藝原理-練漂分析：①、從表面活性劑的結(jié)構(gòu)上可知，由親水基與疏水基兩部分組成，當(dāng)它溶解在水中時，大量的分子被吸附在溶液表面上，且親水基被水分子吸附而留在水中，疏水基離水而指向空氣，形成如右圖排列。結(jié)果使溶液的表面張力不是接近于水二水接近油或者說是水的表面張力發(fā)生了較大降低（油的表面張力<<水的表面張力）。②表面活性劑在溶液中排列情況與其濃度有關(guān)。只有當(dāng)表面活性劑的濃度得到一定大小后，它才能在水溶液表面聚集足夠數(shù)量，幾乎形成無間隙地密布于溶液表面形成一個單分子膜，將空氣與水分子隔開，是溶液表面張力接近于油的表面張力。③繼續(xù)提高濃度，雖然無助于表面張力的進(jìn)一步降低，但有利于表面活性劑分子在溶液內(nèi)部聚集在一次------形成膠束。第一章染整工藝原理-練漂臨界膠束濃度CMC及影響因素臨界膠束濃度CMC：使溶液的表面張力降低到最低值時表面活性劑的最小濃度或表面活性劑形成膠束的最低濃度。使用時應(yīng)稍大于臨界膠束濃度。影響表面活性劑臨界膠束濃度的因素：①、疏水基的碳鏈越長越飽和，CMC↓②、親水基的親水性越強，數(shù)目越多，CMC↑。親水基處于疏水基的末端的較處于中央的要小。③、溫度越高，CMC↑④、電解質(zhì)加入有使表面活性劑分子聚集作用，CMC↑表面活性劑的臨界膠束濃度大約在0.001---0.02mol/l；或0.02—004%一些表面活性劑的臨界膠束濃度第一章染整工藝原理-練漂1.6常用表面活性劑一、陰離子型表面活性劑二、非離子型表面活性劑三、陽離子型表面活性劑第一章染整工藝原理-練漂一、陰離子型表面活性劑1．拉開粉BX（滲透劑BX）分子結(jié)構(gòu)式：

烴基芳香基的磺化物。學(xué)名：異丁基萘磺酸鈉鹽或雙異丁基萘磺酸鈉鹽性能：淡黃色的粉末，易溶于水，對酸、堿、硬水均較穩(wěn)定，是一種良好的滲透劑，此外尚有乳化、擴散、起泡能力，但凈洗力較差，在空氣中易吸濕而結(jié)塊。常作潤濕劑。不適用濃堿液及漂白粉液中。第一章染整工藝原理-練漂2、紅油（太古油、土耳其紅油）分子結(jié)構(gòu)式：CH3-（CH2）5-CH-CH2-CH=CH-（CH2）7-COONaO-SO3Na性能：淡棕色的稠厚的液體，在分子中增加了磺酸基，所以親水性較肥皂強，也較肥皂耐硬水，但凈洗作用稍差，常作潤濕劑和柔軟劑。第一章染整工藝原理-練漂3、肥皂（油脂與堿的皂化物）分子結(jié)構(gòu)式：R-COONaR------脂肪烴鏈性能：含有-COONa，在酸性溶液中易水解，并能與硬水中的鈣、鎂等金屬離子作用，生成沉淀，而失去洗滌作用，造成浪費，并且鈣鎂皂沾在布上，使布面發(fā)硬。所以使用時一定要加入純堿。肥皂具有潤濕、乳化、凈洗作用，以凈洗效果最好，在水中溶解度不高，需加熱助溶，同時適當(dāng)提高溫度，有利于發(fā)揮肥皂的洗滌效果。第一章染整工藝原理-練漂4、烷基磺酸鈉AS分子結(jié)構(gòu)式：R—SO3Na

R在C14---C18直鏈烴基。洗滌劑601屬于此類。性能：黃色的液體，力份20%。易溶于水，耐酸及硬水的作用，價格較低廉，去污能力不及肥皂。第一章染整工藝原理-練漂5、烷基苯磺酸鈉ABS分子結(jié)構(gòu)式：

R：C10-C16直鏈烴基

性能：黃棕色的溶液或顆粒狀固體，易溶于水，在水中呈中性。由于親水基的存在，耐硬水、耐堿、耐酸情況較好，常作滲透劑，凈洗能力較肥皂差。第一章染整工藝原理-練漂6、胰加漂T分子結(jié)構(gòu)式：C17H33CON（CH3）－CH2CH2SO3Na性能：洗滌效果較好，耐酸、硬水的作用，但成本較高。第一章染整工藝原理-練漂7、NNO分子結(jié)構(gòu)式：性能：淺棕色的粉末，耐酸、堿、硬水、金屬離子的作用，具有優(yōu)良的擴散與膠體保護性，無滲透性與起泡性，主要用于染色。第一章染整工藝原理-練漂二、非離子型表面活性劑

它的分子結(jié)構(gòu)式與離子型一樣也是由親水基與疏水基兩部分所組成，所不同：親水基由在水中不電離的醚（--O--）或羥基組成，僅僅依靠一個醚鍵或一個羥基不足以使具有很大疏水基團的化合物獲得水溶性，在此類表面活性劑中，必須具有多個這樣的親水基才能獲得滿意的溶解度。

非離子型表面活性劑按水溶性基團可分為聚乙二醇型和多元醇型兩大類。1．聚乙二醇型2.多元醇型第一章染整工藝原理-練漂1．聚乙二醇型

由既含有疏水基又含有活潑氫原子的化合物與環(huán)氧乙烷反應(yīng)而制成。含有活潑氫原子：-OH、-COOH、-NH2和-CONH等基團中的氫原子。凡是含上述基團的疏水性原料（如高級醇R-OH、高級脂肪酰胺RCONH2烷基苯酚、高級脂肪酸RCOOH、高級脂肪胺RNH2等）可用來與環(huán)氧乙烷進(jìn)行反應(yīng)，以合成聚乙二醇型非離子型表面活性劑。第一章染整工藝原理-練漂常用此類表面活性劑聚乙二醇型在印染加工中，用途很廣，可作潤濕劑、分散劑、乳化劑和洗滌劑。①潤濕劑JFC（EA）分子結(jié)構(gòu)式：（異丁苯酚與環(huán)氧乙烷的縮合物）性能：淡棕色液體，耐酸、堿，對硬水較穩(wěn)定，在疏水基相同的情況下，親水性高低決定于分子中的聚環(huán)氧乙烷的n值的大小。N值愈大，親水性愈高。（親水性靠醚鍵獲得）。如圖P21圖1---7：非離子型表面活性劑的親水性可用濁點與HLB值來表示。第一章染整工藝原理-練漂濁點------在非離子型表面活性劑中，水溶性的獲得是由于醚與水分子的結(jié)合形成氫鍵。且是一個放熱反應(yīng)。但加熱后或溫度較高后，由于分子運動加快，氫鍵被破壞，結(jié)合的水分子逐漸脫離醚鍵，當(dāng)達(dá)到一定的溫度后，這時候透明的溶液轉(zhuǎn)變?yōu)闇啙岬娜闋睢４藭r的溫度稱為濁點。濁點隨聚環(huán)氧乙烷鏈的增加而上升，隨疏水基中的碳原子數(shù)的增加而下降。濁點可表示親水性。 聚乙二醇型非離子型表面活性劑在濁點以下是水溶性，而在濁點以上是不溶于水的，所以使用時，溫度應(yīng)控制在濁點以下。第一章染整工藝原理-練漂②平平加O和TX-1O、勻染劑O分子結(jié)構(gòu)式：平平加O

TX-1O 勻染劑O性能：黃色粘稠的液體，力份70-80%。1%的水溶液的濁點在40℃，具有很高分散、乳化、去污能力。對酸、堿、硬水都穩(wěn)定。常作分散劑、乳化劑、勻染劑。第一章染整工藝原理-練漂2.多元醇型

主要是以高級脂肪酸為疏水型的原料與甘油、山梨醇等作用而制成。多元醇型主要用作柔軟劑，使用較少。

第一章染整工藝原理-練漂三、陽離子型表面活性劑

使用較少，主要用于陽離子染料的染色（作勻染劑、緩染劑），整理（抗靜電劑、抗菌劑等）。1227（TAN、PAN）：主要用于陽離子染料的染色。第一章染整工藝原理-練漂1.7表面活性劑作用原理

表面活性劑在染整工藝中應(yīng)用較廣，主要討論與表面活性劑有關(guān)的潤濕、分散、乳化和洗滌等作用原理。一．潤濕現(xiàn)象與潤濕原理二．乳化與分散作用原理三．增溶作用四．去污作用第一章染整工藝原理-練漂一．潤濕現(xiàn)象與潤濕原理（一）潤濕現(xiàn)象（二）分析未精練棉布的潤濕情況第一章染整工藝原理-練漂（一）．潤濕現(xiàn)象潤濕現(xiàn)象：在一潔凈的玻璃平面上滴一滴是，是滴能很快在玻璃表面上鋪平。不潤濕現(xiàn)象：在玻璃平面上涂有石蠟薄層，則水滴便不能在石蠟表面上鋪平，幾乎呈園珠狀。

織物的情況比一般固體平面要復(fù)雜得多，織物中的纖維內(nèi)部及纖維、紗線間都有無數(shù)大小不同的空隙（稱毛細(xì)管）形成的多孔體系，毛細(xì)管中充滿了空氣。將已精練的棉布投入水中，由于棉纖維上含有天然雜質(zhì)如蠟狀物質(zhì)等，以致水不易在纖維表面展開，當(dāng)然，也就不易透入纖維、紗線間的空隙，更不用說纖維內(nèi)部的空隙，因此，盡管棉纖維的比重大于1，但棉布卻久久浮在水面；若在水中加入拉開粉一類的潤濕劑，織物便能迅速的潤濕，并沉入水下，所以在退漿、精練、染色、整理的工作液中，常加入一些潤濕劑，以利于溶液與纖維的接觸，加速各類作用的進(jìn)行。第一章染整工藝原理-練漂液滴在固體表面的潤濕情況

由于潤濕程度不同，可以從完全展開到呈球珠狀間呈現(xiàn)各種不同的情況。潤濕性大?。孩?gt;②>③分析液滴在固體表面上的受力情況：平衡時（重力不計）：rs=rLS+rLcosθ rs---固體表面張力；rL---液體表面張力；

rLS---液固界面張力總結(jié)：①潤濕性愈好，液滴在固體表面上的展開愈大，接觸角愈小，cosθ愈大。②潤濕性不好，液滴在固體表面上的展開愈小，接觸角愈大，cosθ愈小。③θ=0液滴在固體表面鋪平，表面完全潤濕；θ=180，液滴呈球狀，表示完全不潤濕。從公式看：要獲得良好的潤濕，（rs-rLS）/rL要較大，等于1為完全潤濕，對特定的固體而言，rs不變，因此rLS、rL愈小愈有利于潤濕。第一章染整工藝原理-練漂（二）分析未精練棉布的潤濕情況⑴水中未加潤濕劑的潤濕情況。⑵水中加潤濕劑的潤濕情況-------產(chǎn)生潤濕現(xiàn)象。⑶紡織品與一般的固體表面不同，它是一個多孔的體系，具有無數(shù)相互連通大小不同毛細(xì)管。第一章染整工藝原理-練漂⑴水中未加潤濕劑的潤濕情況

水滴在未精練棉布上，由于水與蠟狀物質(zhì)間的吸引力較小，即rLS較大，水的表面張力較大（72達(dá)因/厘米），而蠟狀物質(zhì)的表面張力rs較小，所以，水不能潤濕未精練的棉布。第一章染整工藝原理-練漂⑵水中加潤濕劑的潤濕情況--產(chǎn)生潤濕現(xiàn)象①rL減小。從表面活性劑溶液的性質(zhì)可知，水中溶有表面活性劑后，由于發(fā)生了表面吸附現(xiàn)象，表面張力顯著下降，使rL減小，形成潤濕的條件之一。②rLS減小。表面活性劑還有降低水和油蠟間的界面張力的作用。rLS減小，形成潤濕的條件之二。rLS減小的原因：加入表面活性劑后，由于表面活性劑既有親水性又有疏水性，在水和油的界面上形成“橋梁”作用，增加了兩者間的相互吸引力，從而使rLS減小。綜上所述：表面活性劑有使水的表面張力和水—油蠟間的界面張力下降的作用，有助于水在油蠟表面的展開，盡管未精練的棉布上含有一定的油蠟，但含有潤濕劑的水溶液能使它迅速潤濕。第一章染整工藝原理-練漂⑶紡織品潤濕情況

與一般固體表面不同，它是一個多孔體系，具有無數(shù)相互連通大小不同毛細(xì)管。在毛細(xì)管效應(yīng)中，有下列的關(guān)系：P=2rLcosθ/rP：液體在毛細(xì)管中上升的液柱的壓力。rL：的表面張力；r：毛細(xì)管的半徑①當(dāng)液體對管壁的潤濕很差時，θ>90。cosθ<0，毛細(xì)管中的液體不能上升，且要低于管外液面。②液體能潤濕管壁，θ<90。cosθ>0。毛細(xì)管中的液體能上升，且要高于管外液面，有助于液滴的滲透，從而達(dá)到潤濕的目的。

對于紡織品來說，只要能使發(fā)生良好的潤施，液體便可通過相互連通的毛細(xì)管，自動的發(fā)生良好的滲透作用，從而有利于染整加工。第一章染整工藝原理-練漂二．乳化與分散作用原理（一）相關(guān)概念（二）乳狀液性質(zhì)第一章染整工藝原理-練漂（一）相關(guān)概念分散體系-----一種液體或固體如油或蠟，以極其微小的粒子均勻地分散在另一個液體（如水）的體系。分散相--------液體或固體。分散介質(zhì)-------另一種液體。乳化作用-------將液體分散在另一種不相溶的液體中的作用。所得到的液體叫乳狀液或乳液。分散作用--------將固體分散在液體中的作用。所得到的液體叫分散液或懸浮液。乳狀液的分類：油包水型（水/油），水分散在油中。水包油型（油/水），油分散在水中。轉(zhuǎn)相--------兩者在一定的條件下可相互轉(zhuǎn)化稱為轉(zhuǎn)相。第一章染整工藝原理-練漂（二）乳狀液性質(zhì)油與水接觸的現(xiàn)象：油與水接觸時，不能互溶，有盡量縮小兩者接觸面積的作用。①有浮在水面上分兩層時，它們的接觸面積最小，從熱力學(xué)觀點說表面能最小，最為穩(wěn)定。②如加以攪拌或震蕩，雖然油變成微粒分散在水中，但由于油與水的接觸面增大，表面能增高，是一種不穩(wěn)定的體系，較小的油粒有相互結(jié)成較大的粒子，減小其表面能的趨勢，以致一旦停止攪拌或震蕩，不需靜置多久，便又重新分層。③加入表面活性劑：A、在結(jié)構(gòu)上：水和油中加入一定量適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣ㄈ榛瘎?，并加以攪拌或震蕩，由于乳化劑對油與水都有一定的親和力，以致它能將油、水兩者聯(lián)結(jié)在一起，組成比較穩(wěn)定的乳液。B、雙電層、水化層：如果所用的乳化劑屬于離子型，將會在油水界面上形成雙電層（具有較大的動電位，Zeta電位）和水化層有防止油粒相互聚集作用，從而使乳液獲得較安全的狀態(tài)。C、水化層：若所用的是非離子乳化劑，則會在游粒表面形成較牢固的水化層，而具有類似的作用。第一章染整工藝原理-練漂三．增溶作用

所謂增溶現(xiàn)象屬于乳化、分散的極限階段。即當(dāng)非水溶性的油如苯或礦物油進(jìn)入表面活性劑的水溶液時，能溶于表面活性劑膠束內(nèi)的現(xiàn)象，所形成的溶液類似于己于人透明的真溶液。第一章染整工藝原理-練漂四．去污作用

洗滌劑的去污作用不是單一的作用，而是潤濕、乳化、分散和增溶等共同結(jié)果。在洗滌過程中，首先依靠洗滌劑的潤濕作用，使織物在洗液中充分潤濕，同時使不溶于水的油性污垢和織物的粘附力減弱，界面逐漸縮小或通過增溶作用發(fā)生部分溶解，然后借機械作用，使污物從織物上脫落下來，并通過乳化和分散作用，使污垢以極細(xì)的微粒穩(wěn)定的分散在洗液中，并且不再重新沾污到織物上去。1.潤濕方程2.分離功3．分散作用與乳化作用---------防止重新沾污。第一章染整工藝原理-練漂1潤濕方程

洗滌劑是一種表面活性劑，具有一定的潤濕作用，當(dāng)然并不是最佳的潤濕劑，這是比較容易理解的，洗滌劑之所以能使油與纖維系間的粘附力減弱，原因如下：ros

+rowcosθ=rwscosθ=（rws--ros）/row