染整用水和表面活性剂ppt课件

1、 第二章第二章染整用水和外表活性剂染整用水和外表活性剂 授授 课课 要要 点点 染整用水的根本要求和水染整用水的根本要求和水质软化方法质软化方法; 染整助剂的作用及常用产染整助剂的作用及常用产品品; 外表活性剂的根本观念和外表活性剂的根本观念和主要功能。主要功能。第一节第一节 染整用水染整用水 纺织工业总用水量为纺织工业总用水量为9292亿吨，其中新颖水量亿吨，其中新颖水量6666亿吨，位居全国各行业第二位。亿吨，位居全国各行业第二位。 印染工业总用水量印染工业总用水量6464亿吨，占纺织业的亿吨，占纺织业的7070，新颖水取用量新颖水取用量5858亿吨，占纺织业亿吨，占纺织业8888，水的回

2、收，水的回收利用率仅利用率仅1010。 平均每消费平均每消费1000m1000m印染布约耗水印染布约耗水20t20t，其中煮练，其中煮练占一半。占一半。一、水一、水 源源 1. 1.地面水地面水江、河、湖水江、河、湖水 特点：悬浮杂质含量较高，矿物质含量特点：悬浮杂质含量较高，矿物质含量较少，水质的处置较容易。较少，水质的处置较容易。 2 2地下水地下水泉水和井水泉水和井水 特点：含悬浮性杂质极少，水质廓清，特点：含悬浮性杂质极少，水质廓清，但矿物质含量多、硬度大，须软化后再运用。但矿物质含量多、硬度大，须软化后再运用。 3 3 自来水自来水 质量好，但本钱高。质量好，但本钱高。 二、水质硬度

3、二、水质硬度 暂时硬度：由酸式碳酸盐所表示的硬暂时硬度：由酸式碳酸盐所表示的硬度，经煮沸后可以去除，故称为暂时硬度，经煮沸后可以去除，故称为暂时硬度。度。 永久硬度：由钙、镁等的氯化物、永久硬度：由钙、镁等的氯化物、硫酸盐或硝酸盐等杂质所表示的硬度，硫酸盐或硝酸盐等杂质所表示的硬度，虽经煮沸也不发生沉淀，必需经化学处虽经煮沸也不发生沉淀，必需经化学处置才干去除。置才干去除。 总硬度：总硬度： 用暂时硬度和永久硬度的总和表示。用暂时硬度和永久硬度的总和表示。 水质硬度的表示方法：水质硬度的表示方法： 通常以一百万份水中碳酸钙镁盐换通常以一百万份水中碳酸钙镁盐换算成碳酸钙的份数来表示。算成碳酸钙的

4、份数来表示。 简称简称ppm或或mg/L。三、染整加工对水质的要求三、染整加工对水质的要求 1、硬水和软水区分表、硬水和软水区分表 水水 质质 ppm（mg/ /L） 极软水极软水软软 水水略硬水略硬水硬硬 水水 极硬水极硬水 15155050100100200 200 2、 染整用水水质目的 除要求无色、无臭、透明、pH6.57.4之外，还要求到达如下目的。 项项 目目 ppm（mg/ /L） 总硬度总硬度铁铁锰锰碱度碱度溶解的固体物质溶解的固体物质 025(060)0.10.02356465150 针织物染整用水硬度要求针织物染整用水硬度要求 染色染色,皂洗用水皂洗用水 20 mg/L 普

5、通洗涤用水普通洗涤用水 100 mg/L 水质不合格对染整加工的影响水质不合格对染整加工的影响 某些助剂如肥皂遇到钙、镁离子会生成不溶某些助剂如肥皂遇到钙、镁离子会生成不溶性的钙、镁盐而堆积在织物上，会呵斥斑渍，沾污性的钙、镁盐而堆积在织物上，会呵斥斑渍，沾污织物，影响手感。织物，影响手感。 硬水能使某些染料发生沉淀，呵斥染色不匀等。硬水能使某些染料发生沉淀，呵斥染色不匀等。 铁、锰等离子，在漂白时不但影响织物的白度，铁、锰等离子，在漂白时不但影响织物的白度，还能诱发纤维的脆损。还能诱发纤维的脆损。 硬水能在锅炉体内壁及炉管的内外表构成水垢，硬水能在锅炉体内壁及炉管的内外表构成水垢，降低热传导

6、率，甚至由于导热不匀酿成锅炉爆炸。降低热传导率，甚至由于导热不匀酿成锅炉爆炸。四、水质软化四、水质软化 为了保证染整用水的质量，应根据需求采用适当的为了保证染整用水的质量，应根据需求采用适当的方法降低水中的钙、镁等离子的含量，这种处置过方法降低水中的钙、镁等离子的含量，这种处置过程称为水质的软化。程称为水质的软化。 1、沸煮法去除暂时硬度：、沸煮法去除暂时硬度： Ca(HCO3)2 沸煮沸煮 CaCO3H2OCO2 2、化学法去除永久硬度、化学法去除永久硬度 ： 1沉淀法：沉淀法： CaSO4Na2CO3 CaCO3Na2SO42络合法络合法 如采用六偏磷酸钠如采用六偏磷酸钠 Na4Na2PO

7、36Ca2 Na4CaPO362Na Na4Na2PO36Mg2 Na4MgPO362Na 3 3、离子交换法、离子交换法1 1运用阳离子交换树脂运用阳离子交换树脂 阳离子交换树脂可交换水中的各种阳阳离子交换树脂可交换水中的各种阳离子，如离子，如Ca2Ca2、Mg2+Mg2+等。等。其作用原理如下：其作用原理如下： 先将比较稳定的钠型树脂用酸转型为先将比较稳定的钠型树脂用酸转型为活性较高的氢型树脂：活性较高的氢型树脂： R RSO3NaSO3NaH H SO3HSO3HNaNa 然后将硬水缓慢经过氢型树脂层，产然后将硬水缓慢经过氢型树脂层，产生离子交换作用，使水软化：生离子交换作用，使水软化：

8、 2R 2RSO3HSO3HCa2Ca2 ( (SO3)2Ca SO3)2Ca 2H 2H 2运用阴离子交换树脂运用阴离子交换树脂 可交换水中的各种阴离子，如可交换水中的各种阴离子，如Cl、SO42等。等。 首先也将比较稳定的氯型用碱转型为活性较高首先也将比较稳定的氯型用碱转型为活性较高的氢氧型树脂：的氢氧型树脂： RCH2N(CH3)ClOH CH2 N (CH3)3OHCl再与经阳离子软化的水或硬水缓慢接触，发生离再与经阳离子软化的水或硬水缓慢接触，发生离子交换，使软水变为中性或进一步净化水质：子交换，使软水变为中性或进一步净化水质： 2RCH2N(CH3) 3OHSO422H CH2N(

9、CH3) 32 SO42H2O3、离子交换法的优点、离子交换法的优点 可再生之后循环运用。可再生之后循环运用。 适宜于工业化大规模消费。适宜于工业化大规模消费。 第二节第二节 染整助剂染整助剂 一、根本定义一、根本定义 染整加工中运用的辅助化学品或公用化学品。染整加工中运用的辅助化学品或公用化学品。 二、其他说法二、其他说法 1 1、染整加工中除染料和颜料色素之外的一、染整加工中除染料和颜料色素之外的一切化学品。切化学品。 2 2、染整加工中运用的精细化学品。、染整加工中运用的精细化学品。 主要作用：主要作用： 提高纺织品的质量，提高纺织品的质量， 改善加工效果，改善加工效果， 提高消费效益，

10、提高消费效益， 简化工艺过程，简化工艺过程， 降低消费本钱，降低消费本钱， 提高服用性能，提高服用性能， 便于三废处置。便于三废处置。 染整助剂的分类染整助剂的分类 练漂助剂：退浆剂、煮练剂、漂白练漂助剂：退浆剂、煮练剂、漂白剂、增白剂、洗涤剂、浸透剂等。剂、增白剂、洗涤剂、浸透剂等。 印染助剂：匀染剂、促染剂、洗涤印染助剂：匀染剂、促染剂、洗涤剂、浸透剂、乳化剂、分散剂、固色剂、浸透剂、乳化剂、分散剂、固色剂、黏合剂、增稠剂、助溶剂等。剂、黏合剂、增稠剂、助溶剂等。 整理助剂：防皱剂、柔软剂、阻燃整理助剂：防皱剂、柔软剂、阻燃剂、拒水剂、防油剂、杀菌剂、树脂剂、拒水剂、防油剂、杀菌剂、树脂整

11、理剂等。整理剂等。 染整助剂的类型特点染整助剂的类型特点 50%以上都是外表活性剂；以上都是外表活性剂； 以外表活性剂作为主要成分。以外表活性剂作为主要成分。第三节第三节 外表活性剂外表活性剂 一、外表活性剂的定义 少量运用即可显著降低溶剂普通为水的外表张力或两相间界面张力的一类物质。 外表张力与外表活性剂浓度关系的三种类型外表张力与外表活性剂浓度关系的三种类型曲线曲线 外表张力可定义为：垂直经过液体外表上任一单外表张力可定义为：垂直经过液体外表上任一单位长度，与液面相切的、收缩外表的力。位长度，与液面相切的、收缩外表的力。二、外表活性剂的构造特征二、外表活性剂的构造特征 * 外表活性剂分子都

12、是由非极性的疏水基和极外表活性剂分子都是由非极性的疏水基和极性的亲水基两部分构成，是一种两亲分子，既性的亲水基两部分构成，是一种两亲分子，既具有亲油性又具有亲水性。具有亲油性又具有亲水性。 三、外表活性剂的外表吸附功能三、外表活性剂的外表吸附功能 * * 外表吸附功能：疏水基容易与非极性物质吸附，亲水基那么容易与极性物质吸附，这外表吸附功能：疏水基容易与非极性物质吸附，亲水基那么容易与极性物质吸附，这种功能被称为种功能被称为“外表活性。外表活性。四、外表活性剂的两大技术目的四、外表活性剂的两大技术目的 1、临界胶束浓度、临界胶束浓度CMC值：值： 外表活性剂在水溶液中构成大量胶束时所需外表活性

13、剂在水溶液中构成大量胶束时所需求的最低浓度。求的最低浓度。* 正吸附： CMC值之前，* 胶束化： CMC值之后。 2、外表活性剂的亲疏平衡值、外表活性剂的亲疏平衡值 HLB值：值： 表示外表活性剂分子构造中亲水性与疏水性之间平衡关系表示外表活性剂分子构造中亲水性与疏水性之间平衡关系的数值，即的数值，即HLB Hydrophilic Lipophilic Balance值。值。 * HLB值越大表示亲水性越强、疏水性越弱；反之，值越大表示亲水性越强、疏水性越弱；反之，HLB值值越小表示疏水性越强、亲水性越弱；越小表示疏水性越强、亲水性越弱； * 离子型外表活性剂的离子型外表活性剂的HLB值在值

14、在140之间以油酸的之间以油酸的HLB=1、油酸钠的、油酸钠的HLB=18作为基准；作为基准； * 非离子型外表活性剂的非离子型外表活性剂的HLB值在值在020之间以石蜡的之间以石蜡的HLB=0、聚乙二醇的、聚乙二醇的HLB=20作为基准。作为基准。 五、外表活性剂的根本作用五、外表活性剂的根本作用 一润湿和浸透作用一润湿和浸透作用 润湿是固体外表上一种流体被另一种流体所取润湿是固体外表上一种流体被另一种流体所取代的过程。代的过程。 染整加工中，多为纤维固体外表上的气体染整加工中，多为纤维固体外表上的气体一种流体被水另一种流体所取代的过程。一种流体被水另一种流体所取代的过程。 液体在固体外表润

15、湿的平衡关系液体在固体外表润湿的平衡关系式：式： cosSSLL 液体中参与外表活性剂，可使L和SL都显著降低，从而使角变小，到达提高液体润湿性能的作用。 在染整加工中常用的润湿浸透剂产品有浸透剂JFC、浸透剂T、拉开粉BX、浸透剂5881、丝光浸透剂MP等。二乳化和分散作用二乳化和分散作用 1乳化作用：将两种不相溶的液体如油和水放在一同，使一种液体以极微小的液滴均匀地分散在另一种液体中，这种体系就称为乳状液或乳液，这种作用称为乳化作用。 2分散作用：将固体物质以极其微小的颗粒均匀地分散在液体中所构成的体系称为分散液或悬浮液，这种作用称为分散作用。 * 乳化和分散两种作用极为类似，其主要区别在

16、于它们的内相，前者为液体液液之间，而后者为固体固液之间 。3 3乳液：乳液： 1水包油型或油/水型O/ W型水是延续相外相，而油是不延续相内相。2油包水型或水/油型W/O型油是延续相外相，而水是不延续相内相。 * 染整加工中常用的乳化剂、分散剂以油水型居多，如平平加O系列、OP系列、分散剂NNO、分散剂CNF、分散剂WA等。 三增溶作用三增溶作用 在溶剂中完全不溶或微溶的物质，进入外表活性剂构成在溶剂中完全不溶或微溶的物质，进入外表活性剂构成的胶束中得到溶解，这种景象称为增溶作用。的胶束中得到溶解，这种景象称为增溶作用。 增溶作用与乳化、分散作用的区别在于：增溶作用与乳化、分散作用的区别在于：

17、 1 1增溶作用的溶解物质，既可以是液体也可是固体。增溶作用的溶解物质，既可以是液体也可是固体。 2 2乳化作用和分散作用构成的是热力学不稳定多相乳化作用和分散作用构成的是热力学不稳定多相分散体系，而增溶作用构成的是热力学稳定的均相体系。分散体系，而增溶作用构成的是热力学稳定的均相体系。 3 3乳状液和分散液多为乳白状和悬浊状，而增溶溶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。液为透明状。 其联络在于：增溶作用可以看作是乳化作用或分散作其联络在于：增溶作用可以看作是乳化作用或分散作用的极限阶段、理想形状，它们之间可相互转化。用的极限阶段、理想形状，它们之间可相互转化。 构成条件：构

18、成条件：* *适宜的外表活性剂；适宜的外表活性剂；* *足够的用量。足够的用量。 四起泡和消泡作用四起泡和消泡作用 气体分散在液体中构成的分散体系称为泡沫气体分散在液体中构成的分散体系称为泡沫, ,气体气体叫分散相内相，液体叫分散介质外相。叫分散相内相，液体叫分散介质外相。 外表活性剂有良好起泡作用，能促进泡沫生成或稳定存在的外表活性剂称为发泡剂或稳泡剂。 泡沫同样是热力学不稳定体系，容易因排液景象和气泡合并作用，而使气泡不断破裂、泡沫消逝。能促使泡沫迅速消逝的外表活性剂或助剂称为消泡剂。 * 染整加工中多用消泡剂。五洗涤作用五洗涤作用 从浸在某种介质多为水中的固体外表除去异物或污从浸在某种介

19、质多为水中的固体外表除去异物或污垢的过程称为洗涤。垢的过程称为洗涤。 能发扬洗涤作用的化学品称为洗涤剂，洗涤剂多以外表能发扬洗涤作用的化学品称为洗涤剂，洗涤剂多以外表活性剂作为主要成分。活性剂作为主要成分。 洗涤作用较复杂，是外表活性剂的润湿、乳化、分散、洗涤作用较复杂，是外表活性剂的润湿、乳化、分散、增溶等综协作用以及搅拌、揉搓、水流等机械作用的共增溶等综协作用以及搅拌、揉搓、水流等机械作用的共同结果。以织物为例，洗涤过程可用下式表示：同结果。以织物为例，洗涤过程可用下式表示： 织物织物污垢洗涤剂污垢洗涤剂 织物织物洗涤剂污垢洗涤剂污垢洗涤剂洗涤剂 织物洗涤剂织物洗涤剂 污垢去除的详细方式：

20、污垢去除的详细方式： 1 1洗涤剂向纤维和污垢作定向界面吸附，并向纤维与污垢之间润湿、浸透。洗涤剂向纤维和污垢作定向界面吸附，并向纤维与污垢之间润湿、浸透。 2 2在洗涤剂分割、取代作用下，污垢与纤维间结合力减弱、在机械或水流作用下脱离纤维。在洗涤剂分割、取代作用下，污垢与纤维间结合力减弱、在机械或水流作用下脱离纤维。3 3脱离下来的污脱离下来的污垢在水溶液中被洗垢在水溶液中被洗涤剂乳化分散或增涤剂乳化分散或增溶，不使其再堆积溶，不使其再堆积回织物外表。回织物外表。4 4污垢与洗涤污垢与洗涤剂被水溶液冲洗除剂被水溶液冲洗除去，吸附于织物表去，吸附于织物表面的剩余洗涤剂也面的剩余洗涤剂也一同被冲

21、洗除去。一同被冲洗除去。六、常用外表活性剂产品六、常用外表活性剂产品 一阴离子型外表活性剂： * 肥皂，是高级脂肪酸的钠盐、通式为RCOONa，如： C17H35COONa、 C15H31COONa、 C17H33COONa等。 * 烷基苯磺酸钠： C12H25 SO3Na。 * * 亚甲基二萘磺酸钠分散剂亚甲基二萘磺酸钠分散剂NNONNO： * *脂肪醇硫酸酯钠：脂肪醇硫酸酯钠： C12H25SO4Na C12H25SO4Na 。 * *乙二醇单丁醚乙二醇单丁醚磷酸酯钠盐：磷酸酯钠盐： 二阳离子型外表活性剂： * 十二烷基二甲基苄基氯化铵匀染剂1227、缓染剂TAN * 十八烷基二甲基羟乙基

22、季铵硝酸盐抗静电剂SN： C18H37N+(CH3)2CH2CH2OHNO3 三非离子型外表活性剂 * 平平加O系列产品： C18H37O(CH2CH2O)nH C12H25O(CH2CH2O)nH n =1525 * 浸透剂JFC： CH3(CH2)6CH2O(CH2CH2O)5H * 乳化剂OP： * 聚醚类 RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH 。 * * 烷基醇酰胺类烷基醇酰胺类 如尼纳尔、如尼纳尔、65016501、704704等。等。 * * 多元醇型非离子外表活性剂多元醇型非离子外表活性剂 司盘司盘SpanSpan系列和吐温系列和吐温TweenTween系列产品

23、。系列产品。 * * 其他非离子型外表活性剂其他非离子型外表活性剂 如聚氧乙烯蓖麻油、如聚氧乙烯蓖麻油、PEGPEG脂肪酸酯系列、甘油聚氧脂肪酸酯系列、甘油聚氧 乙烯醚、硬脂酸甘油酯、三乙醇胺油酸酯等。乙烯醚、硬脂酸甘油酯、三乙醇胺油酸酯等。 四两性离子型外表活性剂 * 十二烷基二甲基乙羧基季铵BS12： C12H25N+(CH3)2CH2COO 染整加工中可用作抗静电剂、柔软剂、钙皂分散剂、缩绒剂、水质稳定剂等。 * 椰油酰胺基丙基甜菜碱(双鲸CAB30) C11H23CONHC3H6N+(CH3)2CH2COO 具有柔软、净洗、抗静电、杀菌等性能，是纺织染整中一种优良净洗剂及柔软整理剂。

24、五构造混合型外表活性剂 分子构造中的亲水基团是由非离子部分和阴离子部分共同构成的一类外表活性剂。 * 月桂醇醚硫酸钠盐AES，其分子构造式为： C12H25O(CH2CH2O)3SO3Na 在纺织、染整加工中广泛作为洗涤剂运用，也可作为合纤油剂的主要组分。 * 烷基醇醚磷酸酯盐 具有良好的抗静电、平滑、润湿、乳化、分散等性能，在纺织染整加工中可作为合纤油剂中的抗静电剂、棉织物的精练助剂或丝光助剂。 六有机硅外表活性剂六有机硅外表活性剂 分子主链是由硅氧键分子主链是由硅氧键SiO而构成的一类而构成的一类新型外表活性剂，目前被广泛用作织新型外表活性剂，目前被广泛用作织物柔软整理剂。物柔软整理剂。如氨基硅油：如氨基硅油： 七有机氟外表活性剂七有机氟外表活性剂 疏水基中的氢原子全部或部分被疏水基中的氢原子全部或部分被氟原子所取代的一类新型外表活性氟原子所取代的一类新型外表活性剂。剂。 这类外表活性剂的主要用途是将这类外表活性剂的主要