染整用水与表面活性剂介绍

第二章染整用水和外表活性剂一、染整用水二、外表活性剂一、染整用水随着科技的开展，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，但由于技术上及本钱上的限制，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防止的。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，假设水的硬度太高，硬水中的Ca2+、Mg2+那么会与染料、助剂等化学品反响产生沉淀，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、外表活性剂1.外表活性剂的根本知识〔1〕外表活性剂的定义：参加很少量即能显著降低溶剂〔一般为水〕的外表张力，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〕，以到达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外表活性剂分为四大类：离子型外表活性剂、非离子型外表活性剂、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、两性型和非离子型外表活性剂。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.外表活性剂的根本性质〔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：外表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：反映外表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.外表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，洗涤作用。(1)润湿、渗透作用润湿作用：指液体取代固体外表的气体而与固体接触产生液—固界面的过程。液体与固体界面接触的情况(a)完全润湿(b)局部润湿(c)不润湿(d)完全不润湿(2)乳化、分散作用乳化作用定义：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。乳状液中，以微小液珠存在的一相称分散相〔内相，不连续相〕，连成一片的另一相称为分散介质〔外相、连续相〕。乳状液中起乳化作用的外表活性剂叫乳化剂。常见的乳状液一般一相是水或水溶液〔“水〞相〕，另一相是与水不相溶的有机相〔“油〞相〕，是非极性的。油水组成的乳状液有两种类型：油包水型〔W/O〕——内相为水，外相为油。用油稀释水包油型〔O/W〕——内相为油，外相为水。用水稀释，所需乳化剂的HLB值在8～18。

分散作用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。这种作用称为分散作用。分散介质〔液相，连续相〕分散相〔微粒状固体，不连续相〕。能促使分散相均匀分布的物质称为分散剂。印染行业中常用的分散剂主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外表活性剂如烷基醚型、烷基酚型、吐温型和斯潘型。商品分散剂有分散剂N、分散剂WA、分散剂NNO、分散剂IW、SandozolKB等。〔3〕起泡、增溶作用起泡作用：广义而言，由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫。泡沫的产生，有时是有利的，有时那么是不利的。根据不同的需要，有时需强化起泡〔起这种作用的外表活性剂为起泡剂或稳泡剂〕，有时那么需减弱或消除泡沫，起这种作用的外表活性剂称消泡剂或抑泡剂〕。效果较好的起泡剂大多是一些阴离子型外表活性剂如肥皂、烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸酯盐。稳泡剂主要是脂肪酰胺、脂肪酸乙醇酰胺、N-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〔特别是蛋白质的局部水解产物〕。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GP、消泡剂RJ—03、消泡王R、消泡剂AR9111等。增溶作用定义：在溶剂中完全不溶或者微溶的物质，借助于添加外表活性剂而得到溶解，成为热力学上稳定的溶液，这种现象称为增溶作用。被增溶的物质称为增溶溶解质，起这种作用的外表活性剂称为增溶剂。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、对异丙基苯的磺酸盐。在染色过程中，外表活性剂的参加，有利于染色的进行。〔4〕洗涤作用洗涤就是从浸在某种介质〔一般为水〕中的固体外表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。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、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，肥皂是良好的洗