纺织助剂化学

1、课程简介 教材：染整助剂化学 教学目的：对染整加工过程中使用的助剂有较全面的认识。 以及日用化学品有了解。 教学内容：表面活性剂、生物酶、高分子化合物、染整前 处理、 染色印花、后整理助剂。 1 为什么需要掌握助剂相关知识 与日常生活息息相关 如日用化学品 与我们今后的工作相关 与我们专业实验相关 日用化学品 http:/ http:/ http:/ 染整加工及助剂 前处理 染色 印花 后整理 匀染剂、固色剂、 增深剂 退浆剂、精练剂、 漂白助剂 糊料（增稠剂）、 粘合剂、交联剂 柔软剂、抗皱整理剂、抗静 电剂、阻燃剂、防水剂、抗 菌剂等 与今后的工作相关 助剂与我们日后的工作紧密相关 htt

2、p:/ http:/ http:/www.basf- http:/ http:/ 13 平平加O、JFC、1227、抗静电剂SN、渗透剂T、扩散剂NNO、分散剂IN、乳化剂AEO-9、AEO-25、耐 碱渗透剂、煮炼剂、软片S330、亲水性氨基硅油整理剂溶液、柔软剂EST、防水整理剂等等 与我们的专业实验相关 纺织助剂的现状和发展趋势 全世界表面活性剂产量已超过1 500 万吨，品种逾万种。 我国目前产量在2000吨/年以上印染助剂生产商共有37家2003年的总产量为60多万吨。近两年，产量持续 保持在10%以上的增长速度。目前我国生产的纺织助剂品种约1200个，其中主要品种200个左右。我国

3、纺 织助剂从上世纪70年代初开始出口，随着国际市场的不断开拓，出口增长较快，近年年均出口约2万吨，占 纺织助剂年产量的7.5%左右(资料来源于中国化工报)，出口的主要地区是东南亚各国。 我国表面活性剂研究开发方向 高分子表面活性剂 特种表面活性剂 生物表面活性剂 发展趋势 表面活性剂要易于生物降解，原料可再生，广泛使用后，对环境无污染，对人、畜安全温和。 表面活性剂要高效、多功能、专用化等，并应不断开发新用途。 表面活性剂将围绕环境保护、节约能源等各个方面的要求在开辟天然原料这一目标上作出努力，向着多 样化、多功能、天然化和分子设计方向发展。 印染助剂加工特点 固定投资少，附加值大，利润大 多

4、品种、小批量 采用间歇式多功能生产装置，设备通用性强 大量采用复配技术 对技术服务和技术支持要求高 我们可以做的工作 熟知各助剂的结构、性能、应用特点 针对目标进行筛选应用 表面活性剂部分的教学内容 基本概念 表面张力、表面活性、 Kp点、 Cp点、 cmc 分类 阴、阳、非、两性、高分子、特殊 结构与性能的关系 疏水基、亲水基等 应用 洗涤、乳化、增溶、起泡、消泡 表面活性剂的比重 纺织助剂中表面活性剂占80%，其余为功能性助剂。而纺织印染表面活性剂占 工业表面活性剂45%，占总量19%。 表面活性剂 凡是在低浓度下吸附于体系的两相界面上，改变界面性质，并显著降低界面能 （界面张力），并通过

5、改变界面状态，从而产生润湿与反润湿，乳化与破乳，起泡与 消泡，以及在较高浓度下产生增溶的物质称为表面活性剂。 1 2 3 C 溶质对溶剂表面张力的影响 液体表面张力液体表面张力 1. 表面功和表面能表面功和表面能 任何一个物相其表面分子与内部分子所具有的能量是不同的。 受到周围 分子的引力是对称的， 相互抵消，总和为0。 下部液体 分子对其的引力远大于其 上方气体分子对其的引力， 即液体表面的分子受到向 内的拉力。 液体内部分子： 液体表面分子： 表面张力 http:/ 表面活性剂的分子结构特点 疏水基 亲水基 烷基硫酸盐表面活性剂两亲分子示意图 O S O O ONa + R CHCH2O

6、CH3 n 主要的亲水和疏水基团 疏水基亲水基 烷烃基R羧酸盐COO 烷基苯基RC6H4磺酸盐SO3 烷基酚基RC6H4O硫酸盐OSO3 脂肪醇基RO磷酸酯盐P(O)O2 脂肪酰胺基RCONH胺 盐NH3+ 脂肪酸酯基RCOOCH2季铵盐N+(CH3)3 烷基萘甜菜碱 N+(CH3)2CH2COO- 聚氧丙烯基氨基酸NH(CH2)2COOH 有机硅类硅烷、聚硅氧烷 聚氧乙烯(CH2CH2O)n 碳氟链 CF3(CF2)n多元醇OH 表面活性剂的分类 种类 常见表面活性剂品种 非离子型表面活性剂 聚氧乙烯醚、多元醇、聚醚、烷 醇酰胺 离子型表 面活性剂 阴离子表面活性 剂 羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯

7、盐、磷 酸酯盐 阳离子表面活性 剂 胺盐、季铵盐 两性表面活性剂甜菜碱、氨基酸、咪唑啉、 特种表面 活性剂 含氟表面活性剂全氟羧酸盐、全氟磺酸盐 含硅表面活性剂硅氧烷聚氧乙烯醚 高分子表面活性 剂 木质素磺酸盐、聚乙烯吡咯烷酮 还可根据表面活性剂的分子量大小分类： 低分子量表面活性剂分子量为2001000， 一般表面活性剂都属此类； 中分子量表面活性剂分子量为100010000； 高分子量表面活性剂分子量为10000以上。 阴离子表面活性 剂 羧酸盐类表面活性剂 磺酸盐类表面活性剂 硫酸盐类表面活性剂 磷酸酯盐类表面活性剂 羧酸盐类表面活性剂 肥皂 N-酰基氨基酸盐 醇醚羧酸盐 1 肥皂 肥皂

8、的性质 肥皂，在软水中的去污能力很强，不耐硬水，不耐酸，高碳皂 不耐盐。由此，羧酸盐类表面活性剂不宜在酸性溶液、硬水及海水 中使用。 肥皂的用途 肥皂被广泛地用做洗涤剂。在纺织印染加工中可作为棉织物煮 练助剂、真丝织物精练助剂、羊毛织物染前洗呢剂以及织物染色印 花后的皂洗剂。 性喜光而稍耐荫，喜温暖湿润的气候及深厚肥沃适当的湿润土壤，但对土壤要求不严， 在石灰质及盐碱甚至粘土或砂土均能正常生长。 皂荚的生长速度慢但寿命很长，可达六七百年，属于深根性树种。需要68年的营养 生长才能开花结果。但是其结实期可长达数百年。 皂荚树的荚果、种子、枝刺等均可入药，荚果入药可祛痰、利尿；种子入药可治癣和 通

9、便秘；皂刺入药可活血并治疮癣，皂荚树以果实、种子入药。 皂荚含三萜皂甙（皂荚甙、皂荚皂甙）、鞣质、蜡醇、廿九烷、豆甾醇、谷甾醇等。 有祛痰、开窍的功能。皂荚中所含有的皂苷素是三萜烯类和低聚糖，有消炎、抗溃疡、 抗病变效果，还有抗癌和提高艾滋病免疫力等功效。 皂荚的根、茎、叶可生产清热解毒的中药口服液 肥皂的制备方法 工业上用于制造肥皂的油脂主要是牛油、羊 油和椰子油，也有少量棕榈油、蓖麻油等。 + NaOH + 3 CH2 CH CH2 OOCR OOCR OOCR RCOONa RCOONa RCOONa CH2 CH CH2 OH OH OH 比重 比重约在0.8870.975之间为宜 凝

10、固点 一般皂所用的脂肪，其凝固点 在 3842 之间 。 皂化值 酸值 碘价 皂基的制造方法可分为间歇式的锅煮法、连续皂化 法和脂肪酸中合法。以锅煮法为例，制备过程可分 为四个阶段。 皂化：以直接蒸汽煮沸油脂和碱液得到肥皂和甘 油； 盐析：用盐或饱和盐水将肥皂从含有甘油的废液 中分离出来； 碱析：加碱将盐析皂中含有的未完全造化的中性 油脂加以完全皂化； 整理：调节肥皂的含水量和电解质含量，排除皂 胶中的杂质，以获得纯净合乎规格的皂基 油脂碱液 回收 甘油 皂化 盐析（1-2次） 碱析（3-4次） 整理 调和 皂基 碱 电解 质 填 料 废 液 食 盐 废 液 出条 干燥 切割 皂片 打印 碾磨

11、 冷却 挤压 包装 切割 打印 包装 挤压 肥 皂 香 皂 在化工生产中，也可通过石蜡氧化的方法制得脂肪酸，经中和得到羧酸盐。反 应式如下： NaOH KMnO4 RCOOHRCOONa 322H2O RCOOHO2RCH3 + N-酰基氨基酸盐 雷米邦A 粘稠状、棕色液体，耐碱，不耐酸，耐硬水，耐热。 雷米邦A的制备 雷米邦A的制备过程主要有三步： 皮屑加碱或消石灰在加压下水解为氨基酸； 用三氯化磷对油酸进行酰化反应，制备油酰氯； 将水解所得氨基酸与油酰氯通过缩合而成油酸 酰氨基酸钠。 C17H33COCl+ HNCHCO R1R2 n n NCHCO R1R2 C17H33CO ONa ONa 醇醚羧酸盐 具低温水溶性、耐硬水、化学稳定性、配伍性好、对皮肤温和性、对眼睛粘膜无刺激性；生物降解性好。 醇醚羧酸的制备 NaCl NaOH2 ClCH2COOH RO CH2CH2O H n n + RO CH2CH2O C H2COONa + NaOH + n n RO CH2CH2O nCH2CH2COONa RO CH2CH2O CH2CH2COOCH3 CH2CHCOOCH3 RO CH2CH2O H RO CH2CH2O CH2CH2COOCH3n 助剂与我们日后的工作紧密相关 http:/ http:/ http