染整用水与表面活性剂介绍

1、第二章第二章 染整用水和表面活性剂染整用水和表面活性剂 一、染整用水一、染整用水 二、表面活性剂二、表面活性剂一、染整用水一、染整用水 随着科技的发展，尽管出现了诸如溶剂煮随着科技的发展，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。溶剂和载体，因而染整用水是不可避免的。 据统计，印染加工据统计，印

2、染加工1000m1000m织物的耗水量约为织物的耗水量约为20t20t，其中练漂用水就占了一半以上。，其中练漂用水就占了一半以上。 1.1.水的分类水的分类 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根据水的硬度可将水分为 硬水硬水 暂时硬水暂时硬水 永久硬水永久硬水 软水软水暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的，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。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永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐

3、类物质引起的，经煮沸后不能去除。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。暂时硬度和永久硬度合称为总硬度。2.2.染整用水的质量要求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。根据具体情况进行分析。如染色时，若水的硬度太高，硬水中的如染色时，若水的硬度太高，硬水中的CaCa2+2+、MgMg2+2+则会与染料、助剂等化学品反应产生沉则会与染料、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，故淀，在织物上形成斑渍，影响产品质量，故染色用水必须采用染色用水必须采用Ca2+2+、Mg2+2+含量非常少的

4、含量非常少的软水；软水；而当采用而当采用H H2 2O O2 2漂白时可用硬水，硬水中的漂白时可用硬水，硬水中的CaCa2+2+、MgMg2+2+可使可使H H2 2O O2 2的稳定性提高。的稳定性提高。3.3.水中杂质对染整加工的影响水中杂质对染整加工的影响 （1 1）练漂练漂加工中，加工中， CaCa2+2+、MgMg2+2+消耗肥皂，生消耗肥皂，生成的钙、镁皂附着在织物上影响手感、色成的钙、镁皂附着在织物上影响手感、色泽。泽。（2 2）漂白漂白时，重金属离子会影响白度、光泽。时，重金属离子会影响白度、光泽。（3 3）染色染色时，与阴离子染料生成沉淀，消耗时，与阴离子染料生成沉淀，消耗染

5、料，造成色斑，降低摩擦牢度，改变色染料，造成色斑，降低摩擦牢度，改变色光。光。（4 4）对锅炉的影响对锅炉的影响：水垢使锅炉受热不均匀，：水垢使锅炉受热不均匀，造成爆炸。造成爆炸。 4.4.水的软化水的软化 沉淀法沉淀法 络合法络合法 离子交换法离子交换法 其它方法其它方法二、表面活性剂二、表面活性剂 1. 1.表面活性剂的基本知识表面活性剂的基本知识 （1 1）表面活性剂的定义：加入很少量即能显著降）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、起泡等一系列作用状态，从而产生润湿、乳化、起泡

6、等一系列作用（或其反作用），以达到实际应用要求的一类物（或其反作用），以达到实际应用要求的一类物质。质。 （2 2）结构）结构（3 3）分类）分类o目前普遍采用的是目前普遍采用的是ISOISO分类法，按照这种方法可分类法，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、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。非离子型表面活性剂、结构混合型、特殊类型。o在我国一般采用以离子类型或工业用途分类的方在我国一般采用以离子类型或工业用途分类的方法。法。 按离子类型可分为：阴离子型、阳离子型、两性型按离子类型可分为：阴离子型、阳离子型、两性型和非离子

7、型表面活性剂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。色剂、抗静电剂、分散剂、柔软剂等。 2.2.表面活性剂的基本性质表面活性剂的基本性质（1 1）吸附性）吸附性 定义：定义： 指物质从一相内部迁至界面，并富集于界指物质从一相内部迁至界面，并富集于界面的过程。面的过程。 （2 2）临界胶束浓度（）临界胶束浓度（cmccmc） 定义：表面活性剂在溶液中形成胶束时的浓度，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。称为临界胶束浓度。 （3 3）亲水亲油平衡值（）亲水亲油平衡值（H

8、LBHLB）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，即配，即亲水亲油间平衡关系的函数叫亲水亲油平衡值亲水亲油间平衡关系的函数叫亲水亲油平衡值。HLBHLB值越大，亲水性越强；反之，疏水性越强。值越大，亲水性越强；反之，疏水性越强。 3.3.表面活性剂在印染行业中的作用表面活性剂在印染行业中的作用 主要用途：润湿、渗透作用，乳化、分散作用，起泡、增溶作用，洗主要用途：润湿、渗透作用，乳化、分散作用，起泡、增溶作用，洗涤作用。涤作用。 (1) (1)润湿、渗透作用润湿、渗透作用 润湿作用：指液体取代固体表面的气体而与固体接触产生液

9、润湿作用：指液体取代固体表面的气体而与固体接触产生液固界面固界面的过程。的过程。液体与固体界面接触的情况液体与固体界面接触的情况(a)(a)完全润湿完全润湿 (b)(b)部分润湿部分润湿 (c)(c)不润湿不润湿 (d)(d)完全不润湿完全不润湿(2)(2)乳化、分散作用乳化、分散作用 乳化作用乳化作用 定义：两种互不相溶的液体，一种液体以微滴状均匀分布定义：两种互不相溶的液体，一种液体以微滴状均匀分布于另一种液体中，所形成的多相分散体系，称为乳状液，于另一种液体中，所形成的多相分散体系，称为乳状液，这种作用称为乳化作用。这种作用称为乳化作用。 乳状液中，以微小液珠存在的一相称乳状液中，以微小

10、液珠存在的一相称分散相分散相（内相，不连（内相，不连续相），连成一片的另一相称为续相），连成一片的另一相称为分散介质分散介质（外相、连续（外相、连续相）。相）。 乳状液中起乳化作用的表面活性剂叫乳化剂乳状液中起乳化作用的表面活性剂叫乳化剂。 常见的乳状液一般一相是水或水溶液（常见的乳状液一般一相是水或水溶液（“水水”相），另一相），另一相是与水不相溶的有机相（相是与水不相溶的有机相（“油油”相），是非极性的。相），是非极性的。 油水组成的乳状液有两种类型：油水组成的乳状液有两种类型： 油包水型（油包水型（W/OW/O） 内相为水，外相为油。用油稀释内相为水，外相为油。用油稀释 水包油型（水包油

11、型（O/WO/W） 内相为油，外相为水。用水稀释，内相为油，外相为水。用水稀释，所需乳化剂的所需乳化剂的HLBHLB值在值在8 81818。 分散作用分散作用o不溶性固体颗粒以微粒状均匀分布于液相中，所不溶性固体颗粒以微粒状均匀分布于液相中，所形成的分散体系，称悬浮液。这种作用称为分散形成的分散体系，称悬浮液。这种作用称为分散作用。作用。o分散介质（液相，连续相）分散介质（液相，连续相）o分散相（微粒状固体，不连续相）。分散相（微粒状固体，不连续相）。o能促使分散相均匀分布的物质称为分散剂能促使分散相均匀分布的物质称为分散剂。o印染行业中常用的分散剂主要有萘系结构的阴离印染行业中常用的分散剂主

12、要有萘系结构的阴离子型分散剂、以聚氧乙烯醚作为亲水基的非离子子型分散剂、以聚氧乙烯醚作为亲水基的非离子表面活性剂如烷基醚型、烷基酚型、吐温型和斯表面活性剂如烷基醚型、烷基酚型、吐温型和斯潘型。潘型。o商品分散剂有分散剂商品分散剂有分散剂 N N、分散剂、分散剂 WA WA 、分散剂、分散剂 NNONNO、分散剂、分散剂 IW IW 、SandozolSandozol KB KB等。等。（3 3）起泡、增溶作用）起泡、增溶作用 起泡作用：起泡作用： 广义而言，由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称广义而言，由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫。为泡沫。 泡沫的产生，有时是有利的，有时

13、则是不利的。根据不同泡沫的产生，有时是有利的，有时则是不利的。根据不同的需要，有时需强化起泡（起这种作用的表面活性剂为的需要，有时需强化起泡（起这种作用的表面活性剂为起泡剂或稳泡剂起泡剂或稳泡剂），有时则需减弱或消除泡沫，起这种），有时则需减弱或消除泡沫，起这种作用的表面活性剂称作用的表面活性剂称消泡剂或抑泡剂消泡剂或抑泡剂）。）。o效果较好的起泡剂大多是一些阴离子型表面活性剂如肥效果较好的起泡剂大多是一些阴离子型表面活性剂如肥皂、烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸酯盐。稳泡剂主要是脂皂、烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸酯盐。稳泡剂主要是脂肪酰胺、脂肪酸乙醇酰胺、肪酰胺、脂肪酸乙醇酰胺、N-N-烷基亚氨二乙酸钠

14、盐、烷烷基亚氨二乙酸钠盐、烷基甜菜碱磺酸、聚丙烯酸及其衍生物、蛋白质（特别是基甜菜碱磺酸、聚丙烯酸及其衍生物、蛋白质（特别是蛋白质的部分水解产物）。蛋白质的部分水解产物）。o消泡剂的品种较多，但根据类别，一般可以分为含硅和消泡剂的品种较多，但根据类别，一般可以分为含硅和不含硅两大类。商品消泡剂有消泡剂不含硅两大类。商品消泡剂有消泡剂GPGP、消泡剂、消泡剂RJ03RJ03、消泡王消泡王R R、消泡剂、消泡剂AR9111AR9111等。等。 增溶作用增溶作用 定义：在溶剂中完全不溶或者微溶的物质，借助于定义：在溶剂中完全不溶或者微溶的物质，借助于添加表面活性剂而得到溶解，成为热力学上稳定添加表面

15、活性剂而得到溶解，成为热力学上稳定的溶液，这种现象称为增溶作用的溶液，这种现象称为增溶作用。 被增溶的物质称为被增溶的物质称为增溶溶解质增溶溶解质，起这种作用的表面，起这种作用的表面活性剂称为活性剂称为增溶剂增溶剂。o增溶作用应用于许多方面，在印染工业的应用主增溶作用应用于许多方面，在印染工业的应用主要集中在洗涤和染色过程中。在洗涤过程中，增要集中在洗涤和染色过程中。在洗涤过程中，增溶剂起着去除油污的作用，常用的增溶剂是短链溶剂起着去除油污的作用，常用的增溶剂是短链的烷基苯磺酸盐，如甲苯、二甲苯、对异丙基苯的烷基苯磺酸盐，如甲苯、二甲苯、对异丙基苯的磺酸盐。在染色过程中，表面活性剂的加入，的磺

16、酸盐。在染色过程中，表面活性剂的加入，有利于染色的进行。有利于染色的进行。 （4 4）洗涤作用）洗涤作用洗涤就是从浸在某种介质（一般为水）中的固体表洗涤就是从浸在某种介质（一般为水）中的固体表面除去异物或污垢的过程。面除去异物或污垢的过程。在洗涤过程中，起主要作用的化学物质称为洗涤剂。在洗涤过程中，起主要作用的化学物质称为洗涤剂。洗涤剂分为合成洗涤剂和肥皂两大类。前者是用活洗涤剂分为合成洗涤剂和肥皂两大类。前者是用活性剂、助剂、有机螯合剂、防再沾污剂、消泡剂、性剂、助剂、有机螯合剂、防再沾污剂、消泡剂、漂白剂、荧光增白剂、防结块剂、酶、香料等配漂白剂、荧光增白剂、防结块剂、酶、香料等配制；后者是用肥皂、碱性助剂等配制的，肥皂是制；后者是用肥皂、碱性助剂等配制的，肥皂是良好的洗涤剂，但在