染整用水与表面活性剂介绍

第二章染整用水和表面活性剂

一、染整用水二、表面活性剂一、染整用水随着科技的发展，尽管出现了诸如溶剂煮练、超临界流体无水染色技术等无水染整技术，但由于技术上及成本上的限制，这些技术并没有得到工业化应用。目前的染整加工过程中，水仍然是不可或缺的重要溶剂和载体，因而染整用水是不可避免的。据统计，印染加工1000m织物的耗水量约为20t，其中练漂用水就占了一半以上。

1.水的分类根据水的来源可以分成地下水、地表水和自来水。

根据水的硬度可将水分为硬水

暂时硬水永久硬水软水暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的，经煮沸后可被去掉，这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的，经煮沸后不能去除。暂时硬度和永久硬度合称为总硬度。2.染整用水的质量要求不同的染整加工过程对水质的要求不同，要根据具体情况进行分析。如染色时，若水的硬度太高，硬水中的Ca2+、Mg2+则会与染料、助剂等化学品反应产生沉淀，在织物上形成斑渍，影响产品质量，故染色用水必须采用Ca2+、Mg2+含量非常少的软水；而当采用H2O2漂白时可用硬水，硬水中的Ca2+、Mg2+可使H2O2的稳定性提高。3.水中杂质对染整加工的影响

（1）练漂加工中，Ca2+、Mg2+消耗肥皂，生成的钙、镁皂附着在织物上影响手感、色泽。（2）漂白时，重金属离子会影响白度、光泽。（3）染色时，与阴离子染料生成沉淀，消耗染料，造成色斑，降低摩擦牢度，改变色光。（4）对锅炉的影响：水垢使锅炉受热不均匀，造成爆炸。4.水的软化沉淀法络合法离子交换法其它方法二、表面活性剂1.表面活性剂的基本知识

（1）表面活性剂的定义：加入很少量即能显著降低溶剂（一般为水）的表面张力，改变体系界面状态，从而产生润湿、乳化、起泡等一系列作用（或其反作用），以达到实际应用要求的一类物质。

（2）结构（3）分类目前普遍采用的是ISO分类法，按照这种方法可以将表面活性剂分为四大类：离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、结构混合型、特殊类型。在我国一般采用以离子类型或工业用途分类的方法。按离子类型可分为：阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型表面活性剂。按工业用途可分为：润湿剂、渗透剂、匀染剂、固色剂、抗静电剂、分散剂、柔软剂等。2.表面活性剂的基本性质（1）吸附性

定义：指物质从一相内部迁至界面，并富集于界面的过程。

（2）临界胶束浓度（cmc）

定义：表面活性剂在溶液中形成胶束时的浓度，称为临界胶束浓度。

（3）亲水亲油平衡值（HLB）定义：反映表面活性剂分子结构中亲水性和疏水性的良好匹配，即亲水亲油间平衡关系的函数叫亲水亲油平衡值。HLB值越大，亲水性越强；反之，疏水性越强。3.表面面活活性性剂剂在在印印染染行行业业中中的的作作用用主要要用用途途：：润润湿湿、、渗渗透透作作用用，，乳乳化化、、分分散散作作用用，，起起泡泡、、增增溶溶作作用用，，洗洗涤涤作作用用。。(1)润湿湿、、渗渗透透作作用用润湿湿作作用用：：指指液液体体取取代代固固体体表表面面的的气气体体而而与与固固体体接接触触产产生生液液—固界界面面的的过过程程。。液体体与与固固体体界界面面接接触触的的情情况况(a)完全全润润湿湿(b)部分分润润湿湿(c)不润润湿湿(d)完全全不不润润湿湿(2)乳化化、、分分散散作作用用乳化化作作用用定义义：：两两种种互互不不相相溶溶的的液液体体，，一一种种液液体体以以微微滴滴状状均均匀匀分分布布于于另另一一种种液液体体中中，，所所形形成成的的多多相相分分散散体体系系，，称称为为乳乳状状液液，，这这种种作作用用称称为为乳乳化化作作用用。。乳状状液液中中，，以以微微小小液液珠珠存存在在的的一一相相称称分散散相相（内内相相，，不不连连续续相相）），，连连成成一一片片的的另另一一相相称称为为分散散介介质质（外外相相、、连连续续相相））。。乳状状液液中中起起乳乳化化作作用用的的表表面面活活性性剂剂叫叫乳乳化化剂剂。常见见的的乳乳状状液液一一般般一一相相是是水水或或水水溶溶液液（（““水水””相相）），，另另一一相相是是与与水水不不相相溶溶的的有有机机相相（（““油油””相相）），，是是非非极极性性的的。。油水水组组成成的的乳乳状状液液有有两两种种类类型型：：油包包水水型型（（W/O）———内相相为为水水，，外外相相为为油油。。用用油油稀稀释释水包包油油型型（（O/W）———内相相为为油油，，外外相相为为水水。。用用水水稀稀释释，，所所需需乳乳化化剂剂的的HLB值在在8～18。分散散作作用用不溶溶性性固固体体颗颗粒粒以以微微粒粒状状均均匀匀分分布布于于液液相相中中，，所所形形成成的的分分散散体体系系，，称称悬悬浮浮液液。。这这种种作作用用称称为为分分散散作作用用。。分散散介介质质（（液液相相，，连连续续相相））分散散相相（（微微粒粒状状固固体体，，不不连连续续相相））。。能促促使使分分散散相相均均匀匀分分布布的的物物质质称称为为分分散散剂剂。印染染行行业业中中常常用用的的分分散散剂剂主主要要有有萘萘系系结结构构的的阴阴离离子子型型分分散散剂剂、、以以聚聚氧氧乙乙烯烯醚醚作作为为亲亲水水基基的的非非离离子子表表面面活活性性剂剂如如烷烷基基醚醚型型、、烷烷基基酚酚型型、、吐吐温温型型和和斯斯潘潘型型。。商品品分分散散剂剂有有分分散散剂剂N、分分散散剂剂WA、分分散散剂剂NNO、分分散散剂剂IW、SandozolKB等。。（3）起起泡泡、、增增溶溶作作用用起泡泡作作用用：：广义义而而言言，，由由液液体体薄薄膜膜或或固固体体薄薄膜膜隔隔离离开开的的气气泡泡聚聚集集体体称称为为泡泡沫沫。。泡沫沫的的产产生生，，有有时时是是有有利利的的，，有有时时则则是是不不利利的的。。根根据据不不同同的的需需要要，，有有时时需需强强化化起起泡泡（（起起这这种种作作用用的的表表面面活活性性剂剂为为起泡泡剂剂或或稳稳泡泡剂剂），，有有时时则则需需减减弱弱或或消消除除泡泡沫沫，，起起这这种种作作用用的的表表面面活活性性剂剂称称消泡泡剂剂或或抑抑泡泡剂剂）。。效果果较较好好的的起起泡泡剂剂大大多多是是一一些些阴阴离离子子型型表表面面活活性性剂剂如如肥肥皂皂、、烷烷基基苯苯磺磺酸酸钠钠、、脂脂肪肪醇醇硫硫酸酸酯酯盐盐。。稳稳泡泡剂剂主主要要是是脂脂肪肪酰酰胺胺、、脂脂肪肪酸酸乙乙醇醇酰酰胺胺、、N-烷基基亚亚氨氨二二乙乙酸酸钠钠盐盐、、烷烷基基甜甜菜菜碱碱磺磺酸酸、、聚聚丙丙烯烯酸酸及及其其衍衍生生物物、、蛋蛋白白质质（（特特别别是是蛋蛋白白质质的的部部分分水水解解产产物物））。。消泡泡剂剂的的品品种种较较多多，，但但根根据据类类别别，，一一般般可可以以分分为为含含硅硅和和不不含含硅硅两两大大类类。。商商品品消消泡泡剂剂有有消消泡泡剂剂GP、消泡泡剂RJ——03、消泡泡王R、消泡泡剂AR9111等。增溶作作用定义：：在溶溶剂中中完全全不溶溶或者者微溶溶的物物质，，借助助于添添加表表面活活性剂剂而得得到溶溶解，，成为为热力力学上上稳定定的溶溶液，，这种种现象象称为为增溶溶作用用。被增溶溶的物物质称称为增溶溶溶解质质，起这这种作作用的的表面面活性性剂称称为增溶剂剂。增溶作作用应应用于于许多多方面面，在在印染染工业业的应应用主主要集集中在在洗涤涤和染染色过过程中中。在在洗涤涤过程程中，，增溶溶剂起起着去去除油油污的的作用用，常常用的的增溶溶剂是是短链链的烷烷基苯苯磺酸酸盐，，如甲甲苯、、二甲甲苯、、对异异丙基基苯的的磺酸酸盐。。在染染色过过程中中，表表面活活性剂剂的加加入，，有利利于染染色的的进行行。（4）洗涤涤作用用洗涤就就是从从浸在在某种种介质质（一一般为为水））中的的固体体表面面除去去异物物或污污垢的的过程程。在洗涤涤过程程中，，起主主要作作用的的化学学物质质称为为洗涤涤剂。。洗涤剂剂分为为合成成洗涤涤剂和和肥皂皂两大大类。。前者