染整助剂及其应用盐城纺织职业技术学院第一章 总论日常生活中常用的肥皂、洗衣粉均可清洗污 垢，食盐可以作为固色剂这些物质都属于助剂 ， 其中大部分是表面活性剂，本书我们主要讨论印 染 工业中常用的表面活性剂及其应用 一、 助剂及其在纺织染整工业中的应用1、定义：纺织工业从纺丝、纺纱、织布、印染 到 成品的各道加工工序中，都要用到各种辅助化学 品， 它赋予纺织品各种优异的应用性能，这种辅助化 学 品通称为纺织染整助剂2、作用：提高纺织品的质量，改善加工效果，提高 生 产效率，简化生产过程，降低生产成本 二、纺织染整助剂分类1、根据生产工艺分： （ 1 ）纺织助剂（ 2 ）印染助剂2.印染助剂（1）无机物 食盐：固色、纤维素纤维用直接染料、 活性染料染色时起促染作用盐酸：中和作用保险粉（ Na2S2O4 ）：连二亚硫酸钠：还原能力强，一般用于染料 还原, 剥色及还原清洗中在酸性及温度作用下容易分解，印花时不能使用（2）有机物： 草酸酒精：用于染料的助剂，印花调浆的有机溶剂甘油（丙三醇）3. 印染助剂在染整工业中的应用润湿、渗透：织物一般在溶液中处理，即要考虑溶 液对织物的润湿渗透。
乳化、分散泡沫与增溶-消泡：泡沫法是目前最具潜力的，可降低织物的带液率，达到节能的效果洗涤：干洗适用于高档织物柔软：手感柔软、滑爽且耐洗还有固色、防水、防霉、抗静电等作用 4. 发展概论我国印染助剂的潜力是巨大的（1）新型助剂的研究开发和使用（2）复配型助剂的开发和使用复习：印染助剂在染整工业中的主要用途 导入：印染助剂中用量最多的表面活性剂的基本知 识 一、表面现象自然界中物质与物质相接触的界面称为相界面 若为气－液的相界面称为表面，发生在表面的现象 称为表面现象在表面现象中最突出的是表面张力 1.2 表面活性剂的分类二、表面活性剂1.定义： 对于纯净的液体而言，表面张力大小与物质本身湿度、压强有关当溶剂中（一般为水）加入很 少量某种物质时，就能增加表面活性，大大降低溶 剂的表面张力或液－液界面张力，改变体系的界面 状态，从而产生润湿或反润湿、乳化或破乳、起泡 或消泡，以及增溶、净洗等一系列作用，这种物质 就称为表面活性剂如图1－1二 表面活性剂的结构特点和表示方法1、基本结构表面活性剂是一种两亲分子，既亲水又亲油 ； 一端是亲水基（极性的）；另一端是亲油基（非 极性的），形成不对称结构。
2 图1－2一部分溶于水，另一部分易从水中逃离，具有双重性例：三 表面活性剂的分类1 由于表面活性剂特殊的结构，既有亲水基又 有亲油基，其种类又很多，由它们组成的表面活 性剂更多，目前按ISO分类法将表面活性剂分成 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；实际中以离子型、工业用途分类最普遍2 离子类型在水中，凡能电离生成离子的称为离子型表面活性剂类型定义用途阴离子表面活性剂电离产生具有活性作用 的阴离子基团者洗涤剂、渗透剂、润湿 剂、乳化剂、分散剂等阳离子表面活性剂电离产生具有活性作用 的阳离子基团者柔软剂、匀染剂、防水 剂、固色剂、抗静电剂 等 两性表面活性剂在水溶液中能产生电离 ，而具有表面活性作用 的基团同时带有阴、阳 离子柔软剂、匀染剂、抗静 电剂非离子表面活性剂不电离的，具有表面活 性作用的基团不带电荷 但能发生水化作用匀染剂、乳化剂、分散 剂等3 按用途分类净洗剂、精练剂、润湿剂、渗透剂、分散剂、乳化剂 、起泡剂、消泡剂、匀染剂、缓染剂、固色剂、剥色剂 、柔软剂、防水剂、阻燃剂、抗静电剂等四 表面活性剂结构1、阴离子表面活性剂（价廉，与碱合用能增强去污力 ， 织物洗后手感较好） • 羧酸盐类 RCOOM 肥皂：在软水中具有丰富的泡沫和良好的洗涤能力， 用于棉织物效果尤佳，但在硬水中容易形成沉淀，降 低去污力。
如：雷米邦A：具有中等去污力，在硬水中稳定性高，蛋白质纤维洗后光泽，弹性及手感均有 改善 （2） 磺酸盐类RSO3M601洗涤剂、ABS常作为棉布煮练剂和净洗剂拉开粉BX：常用作渗透剂胰加漂T：是一种有名的染整助剂，溶液呈中性，去污、乳化、渗透能力很强，匀染性好，抗硬水， 洗后织物的光泽、手感均好 （3） 硫酸酯盐类ROSO3M(4 ) 磷酸酯盐类ROPO3M 2、阳离子表面活性剂（应用较少）季铵盐类具有很好杀菌力和抗静电作用 3 两性型表面活性剂 4 非离子型表面活性剂 聚乙二醇类 （—OCH2CH2—）n平平加O：C18H37（—OCH2CH2—）nOH，是染整 工业中常用的其洗涤、乳化、渗透能力很强 5 特殊类型实际中常用的是阴离子表面活性剂和非离子型表 面活性剂，还选用两者的配伍使用称“协同效应”，近 年 来在阴离子表面活性剂中，引入聚氧乙烷结构 （－OCH2CH2—）n，可改善其使用性能，扩大其 用 途 作业：1、表面活性剂的定义、结构特点是什么？2、画出水中加入表面活性剂后，表面张力与溶液 浓度的关系曲线？3、画出水中加入表面活性剂后排列，并标出两个 部分？4、按ISO分类法分类表面活性剂，并写出阴离子 表面活性剂的通式？1.3 表面活性剂的一般性质复习：表面活性剂的定义、结构特点、表示方法、ISO 分类法导入表面活性剂的一般性质 表面活性剂的一般性质包括：溶解度和化学稳定性 一、 溶解度表面活性剂在水中溶解度的一般规律是：在一定温度下，溶解度随亲油基相对增大而降低。
解释：表面活性剂是两亲分子，亲油基相对增大，亲 水 基相对减小，亲水性降低若温度变化，溶解 度 随类型而异 1、离子型表面活性剂一般情况下，温度升高，离子型表面活性剂溶解度 增大，但至一定温度后，溶解度增加很快从图1-3中可知： （1）溶解度随温度变化有一明显的突变点，此时 的 温度称为克拉夫特点 （2）同系物中，碳原子数增加，溶解度的转折点 相应的温度上升2. 非离子型表面活性剂一般情况下，非离子型表面活性剂在低温时易 溶，温度升至一定程度后，溶解度下降，表面活性 剂溶液混浊，表面活性剂析出、分层 解释：温度升高，分子热运动加剧，分子间作用 力 下降（氢键被破坏），亲水性下降 浊点：表面活性剂析出、分层且溶液发生混浊时 的 温度称为浊点 结论：克拉夫特点和浊点分别是离子型表面活性 剂 和非离子型表面活性剂的特征反映 二 化学稳定性 1、酸、碱稳定性 （1）一般阴离子表面活性剂在强酸中不稳定：羧酸盐易析出游 离酸；硫酸酯盐易水解；磺酸盐稳 定而在碱液中均稳定如：RCOO- + H === RCOOH （2）阳离子表面活性剂中酸液中稳定而在碱液中不 稳 定，但季铵盐耐酸、耐碱性均好。
（3）非离子型表面活性剂在酸、碱液中均较稳定， 但 环氧乙烷加成物例外 （4）两性型表面活性剂一般受PH值变化而改变性质 在等电点时，形成内盐而沉淀析出 注意：分子中含有酯键的表面活性剂，在强的酸或碱 中均容易发生水解2、无机盐稳定性多价金属离子对羧酸类表面活性剂影响很大，容易产生盐析3、氧化稳定性分子结构：C—S、C—F、—O—等键牢固，不 易 被破坏，所以离子型表面活性剂中磺酸盐类和非离 子型中聚氧乙烯醚型抗氧性好，结构稳定4、 生物活性包括：毒性、杀菌力，且两者相对应 如：阳离子表面活性剂中季铵盐类毒性大，但杀菌 力好5、 生物降解性定义：表面活性剂在自然界的微生物作用下，有 机碳化合物被逐渐分解，转化成CO2和H2O等对环境 无 公害的物质 会不会影响环境污染和生态平衡直接决定其是否能投 入市场 如: 卵磷脂类是两性型表面活性剂，是蛋白质的一种 成分，有减肥的效果，也是一种天然产物，不仅无毒 性还是一种营养物质，而且生物降解性很高作业：1、离子型、非离子型表面活性剂的溶解度随温 度 变化的规律分别是什么？2、什么是克拉夫特点和浊点？3、什么是生物降解性？4、表面活性剂有哪些一般性质？ 第四节 印染助剂对环保的影响 复习：离子型、非离子型表面活性剂的溶解度随温度 变 化的关系表面活性剂的化学稳定性(酸、碱稳定性，无 机 稳定性等)一、全球性环境问题书上常说：人口、资源、环境已是当今世界环境科学所关注的三大问题。
地球上人口较少时，资源足 够 为人们提供充足的必需品，几乎很少提及环境问题， 但 随着人口增长，生产力发展，人类盲目利用自然资源 ， 生产和生活排放的污染物超过了自然界的容许量，环 境 污染越来越严重二、印染工业对生态平衡的影响（尤其对水的影响 ）自然情况下，水体中各种生物数种、数量是相对 平 衡在某些洗涤剂中,往往加入一定量的助洗剂三聚 磷 酸钠和助溶剂尿素而三聚磷酸钠本身无毒,对人体 无 害,生物降解性也较好,但三聚磷酸钠中的磷和尿素中 的氮却能引起江河水体富营养化,使水中藻类和浮游 生 物急剧生长与繁殖,水体溶解氧的能力下降,水质恶化 , 造成鱼类及其他水生物大量死亡,因此印染厂应尽量 控 制尿素用量,助洗剂三聚磷酸钠也应停用或少用,尽可 能使用无磷洗涤剂同样在双氧水漂白中使用的含磷 类稳定剂,亦会影响生物降解性,使排放废水增加负荷 , 应引起足够的重视水体富营养化：一种生物营养物质过多积 蓄而 引起水质的污染现象在天然水体中的自养型生 物 主要是藻类，它们是通过光合作用合成本身的原 生 质，但水体富营养化后，藻类大量繁殖，占据大 量 水域空间，使鱼类生活空间减小，不过富营养 化只 适宜某些藻类生存，其他则死亡，如：以硅藻、 绿 藻为主转为以蓝藻为主，而蓝藻的分解产物具 有毒 性，使水体处于严重缺氧，也会影响鱼类生存。
三、对人体健康的影响毒性包括急性毒性LＤ50、鱼毒性ＬＣ50和 细菌、藻类的毒性ＥＣＯ50等表面活性剂的毒 性大小顺序为：阳离子表面活性剂＞阴离子表面 活 性剂＞非离子表面活性剂各种表面活性剂的最 高允许排放浓度为：阴离子表面活性剂8.5～43.7ｍｇ /Ｌ,阳离子表面活性剂6.5～8.5ｍｇ/Ｌ,非离子表 面活性剂＜100ｍｇ/Ｌ甲醛是过敏症的主要诱发物，浓度高于 300mg/kg时，它会造成人体粘膜的强烈搔痒，引起呼吸道发炎 及皮肤炎，导致结膜炎、鼻炎、肝炎、手指及脚趾疼 痛等，甲醛还被怀疑会诱发癌症各国政府对织物 都 限制了甲醛的容许含量我国ＴＪ36-79标准中规定, 甲醛最高允许浓度在居民区为0.05ｍｇ/ｍ３,印染车 间 为3ｍｇ/ｍ３Ｅｃｏ-Ｔｅｘ规定儿童服装含游离甲 醛不超过20×10-６,接触皮肤的服装为75×10-６,其他服 装 为300×10-６常有报纸报道，搬进新家后人会产生呼吸不畅 ， 凶闷等反应，主要是装潢用纺织品、涂料中含有甲 醛 如：免烫整理服装如果使用高甲醛含量的整理剂， 不 仅价格低廉，且平挺度效果颇佳，但这样处理的服 装， 在加工、穿着或使用过程中，面料释放的甲醛会对 人 体产生不良作用。
第二章 表面张力和表面吸附举例：为什么荷叶上的水珠呈球形？（提问）（表 面 积最小，体系最稳定的原则） 为什么肥皂泡要用力吹才能变大？ 自来水龙头滴下的水滴变成球形？ 说明：任何物质表面都有一种人肉眼看不见但实际 存 在的作用力——表面张力1.1 表面张力1、 定义界面：物质与物质相接触的面称界面 表面：物质与气相组成的界面 表面张力：增加单位面积时，液体表面自由能的增 值， 即表面过剩自由能通常以mN/m为单位表面张力或表面过剩自由能是液体重要的基本性质 之 一 2、分析 解释：以液—气两相界面（表面）为例第一节 表面张力内层：受力对称，合外力为零，所以内部分子可以 作无规则运动而不消耗功 外层：受力不对称，向下的力大于向上的力，所以 产生了表面分子受到指向液体内部并且垂直于表面 的 引力因而，表面分子比内部分子不稳定，总是具有向液 体内部移动的趋势，力图缩小表面积，也就是说液 体表面总有。