表面活性剂的应用.ppt
《表面活性剂的应用.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《表面活性剂的应用.ppt(85页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、表面活性剂的应用表面活性剂的应用Author:TianyouYue 洗涤剂种类很多,洗涤剂的主要成分是表面活性剂,为提高洗涤效果,往往在洗涤剂中还加有诸如无机盐及其他助剂。从洗涤剂的主要成分表面活性剂来看,有离子型、非离子型和两性型表面活性剂。Author:TianyouYue一、阴离子表面活性剂 这类表面活性剂应用最广,其中尤以肥皂、烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠应用最广。阴离子表面活性剂价廉,且与碱合用时能增强去污力,织物洗后手感较好。1.肥皂由天然油脂与氢氧化钠水溶液加热皂化而得钠皂、钾皂在软水中具丰富的泡沫和良好的洗涤能力,用于棉织物,几乎没有一种洗涤剂能与之相比,其携污能力较好,并具有
2、优良的乳化力和渗透力。但在硬水中易形成不溶于水的钙或镁皂,降低洗涤力,沾污织物。肥皂易水解,也会降低洗涤性能。Author:TianyouYue 2 烷基苯磺酸钠烷基苯磺酸钠(ABS和和LAS)ABS(ALkylbenzenceSulfonate)应用最广泛、常用的是十二烷基苯磺酸钠,它是由四聚丙烯和苯反应得到十二烷基苯,然后再磺化,最后用苛性钠中和。ABS是支链烷基苯磺酸钠十二烷基苯磺酸钠发泡、润湿、乳化、去污力均较好,且耐硬水性优,但其生物降解性较低劣,而直链烷基苯碳酸钠LAS(LanearALkylbenzenceSulfonate)的去污性均与ABS没什么差异,但其生物降解性较好。Au
3、thor:TianyouYue在在LAS中也以十二烷基苯磺酸钠应用最广泛,其合成反应如中也以十二烷基苯磺酸钠应用最广泛,其合成反应如下:下:在合成中,常有支链或带有不同链长的同系物存在。制备方法不同,还有不同异构体存在。随着烷基碳链增长,洗涤性提高,但溶解度降低,对位的洗涤性较邻位好。十二烷基苯磺酸钠在印染上可作棉布煮练助剂和净洗剂。Author:TianyouYue3烷基磺酸钠烷基磺酸钠(As)烷基磺酸钠(ALkylSulfonate)国外称Mersolate(IG),国内称601洗涤剂,其化学通式为RSO3Na(R:C14C18)工业合成反应为:AS以直链为佳,碳链15-16最适宜,它在硬
4、水中有良好的润湿、乳化、分散、起泡和去污力,易被生物降解,价廉,但去污和携污力较肥皂差。印染中常作棉布煮练助剂和印染后清洗剂。Author:TianyouYue4脂肪醇硫酸脂钠脂肪醇硫酸脂钠 脂肪醇硫酸脂钠又称烷基硫酸钠(ALkylSulfate),结构式为:ROSO3Na(R是C12C16的正构烷基)。工业生产反应式如下:脂肪醇硫酸酯钠具有较好的起泡、去污和乳化性能,织物洗后手感柔软,漂洗容易。分子中烷基以C12C18为宜,碳链增长,发泡力降低,去污力提高。在脂肪醇的合成过程中,随仲醇形成及增加,则润湿力提高,洗涤力降低,且酯键越接近分子末端,洗涤力越大。此洗涤剂价高,所以印染中主要用于丝、
5、毛等高档精细织物的洗涤。内于其对皮肤刺激小,因此也可用于洗发润发香波和牙膏中。但在游离酸存在下,这类洗涤剂易分解。Author:TianyouYue5.仲烷基硫酸钠仲烷基硫酸钠SAS具有优良的化学稳定性和生物降解性,无毒,降低表面张力及润湿力达到非离子表面活性剂水平,其cmc与烷基酚聚氧乙烯醚相近,易形成胶束,又出于其为离子型,因而可形成稳定的乳液,并防止油蜡等所形成胶束的再沉积。正因为其性能十分优异,故是近十年发展最快的品种,国外不少高效的净洗、精练剂命均有它存在。如A巴斯大公司的Leophen含C14C16H29-33SO3Na(SAS)达27%,其耐碱性(高温下)可达80gL。Autho
6、r:TianyouYue6脂肪酰胺磺酸盐脂肪酰胺磺酸盐(1)油酰氨基酸钠(国内称雷米邦A)雷米邦A具有中等去污力,在硬水和碱性液中稳定性高,在强酸性液中易分解,少量纯碱的存在,可提高洗涤能力。蛋白质纤维洗后光泽、弹性及手感均有改善。(2)胰加漂T(N,N油酰甲基牛磺酸钠)胰加漂T耐酸、碱、氧化剂、硬水,烷基碳原子须大于12以1618具有最好净洗力。它具有较好的渗透、乳化、扩散和去污力,泡沫丰富而稳定,易溶。毛、合纤织物洗涤后手感、光泽均有所改善。Author:TianyouYue二、阳离子表面活性剂二、阳离子表面活性剂 这类表面活性别去污力差,价格高,且不能与阴离子表面活性剂复配、因而不作洗涤
7、剂的主要成分。但阳离子表面活性剂具毛良好的杀菌和消毒能力对纤维也有优异的吸附性具优良的抗静电性和柔软性,所以在特殊的情况下使用阳离自表面活性剂。但需指出的是,阳离子表面活性剂只有在第二层吸附时,才能取得有效的去污能力。当然,在较强酸性条件下,蛋白质纤维具正电荷,这时阳离子表面活性剂显示了较好的洗涤能力。Author:TianyouYue三、非离子表面活性剂三、非离子表面活性剂 非离子表面活性剂作洗涤剂具有去污力大、泡沫少、耐硬水及电解质、cmc低、较好的生物降解性等特点,因而其品种和用量逐年增加。日前主要的品种有聚乙二醇、脂肪酰胺、聚醚和蔗糖脂类。1.脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)
8、分子中环氧乙烷数达1015、疏水基碳1218时,具有良好的去污力,其浊点随n增加而提高,随疏水基中碳原子增加而降低。这类表面活性剂具有良好的增溶、乳化和去污能力,印染工业中主要用于毛织物和腈纶织物的浴洗和前处理.Author:TianyouYue2.2.烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚最常用的是壬基酚、辛基酚,环氧乙烷数以910最合适。目前应用广泛,但生物降解性差。这类表面活性剂耐硬水,耐碱、耐酸性很好,起泡力强、乳化性好,且有润湿、渗透、分散性、是一类性能全面的表面活性剂。在印染工业中,它用于粘胶净洗、羊毛脱脂和精练中。Author:TianyouYue3.脂肪酸聚乙二醇酯脂肪酸聚乙二醇酯
9、分子中疏水链以1218碳、1215个环氧乙烷为宜,n数降低或增加,其乳化能力提高,但洗涤力降低。在印染工业中,它们主要用于煮练、染色的渗透和匀染及纺织时的平滑剂。4聚醚聚醚 这类洗涤剂去污力强,乳化性好,低泡,净洗力大于肥皂,是最优良的净洗剂。合成中调节a、b、c比例,可得到各种不同性能的洗涤剂。实际应用时,聚氧丙烯相对分子质量小于900时洗涤效果明显降低;友10002000之问,洗涤能力较强,聚氧乙烯含量在40。70时,洗涤力最高。Author:TianyouYue5聚氧乙烯脂肪酰胺聚氧乙烯脂肪酰胺 此类产品泡沫稳定性特强,具有很好的脱脂件和乳化性,不耐酸,耐硬水及碱,用于配制各种冲洗剂和乳
10、化剂。印染工业中主要作织物洗涤剂用。6蔗糖酯蔗糖酯蔗糖脂无毒、无臭、无味,溶于水呈透明状,用于低泡洗涤剂生产。Author:TianyouYue 四、两性型表面活性剂四、两性型表面活性剂 两性型表面活性剂结构复杂,成本高,但对皮肤刺激性低,杀菌力强发泡力强,生物降解性强,织物洗涤后具有柔软的手感,因而在特殊的场合,它是一类有强竞争力的产品。1.甜菜碱类 分子中R为C12C16的烷基。最近开发的羟基磺酸甜菜碱(HSB)净洗力更强,在硬水中,其洗涤力比LAS和PAEO等优越得多。若在HSB中加微量阴离子表而活性剂,则HSB的去污力明显增强,HSB具有很低的起泡性。Author:TianyouYue
11、2.氨基酸型氨基酸型 N烷基氨基丙酸类洗涤刑是近年开发的、很温和、对眼睛天刺激作用、对各种纤维有很好洗涤效果的两性表面活性剂。这类表面活性剂对棉织物的去污力远高于LAS,且与阴离子表面活性剂有很好的配伍性,加少量LAS后,协同效应明显。Author:TianyouYue 五、助洗剂五、助洗剂 在洗涤剂商品中,除作为洗涤用的主要成分表面活性剂外,还有各种添加剂以提高洗涤效果,改善使用性能,提高商品价值。这些添加剂称之为助洗剂。助洗剂分为无机助剂和有机助剂。一般洗涤剂中含表面活性剂约10%30,助洗剂约30%80。由于助洗剂作用不一,因而采用的助洗剂品种也有较大差异。从实际情况看,助洗剂的主要作用
12、有:增强表面活性作用,防止污垢沉积;硬水软化作用;缓冲作用;改善袍沫性能;增加溶解度;提高粘度;改善刺激性,柔软、抗静电、增白、抑菌、杀菌等;增加透明度,改善外观等。Author:TianyouYue1.无机助洗剂无机助洗剂 无机助洗剂包括;磷酸钠、碳酸钠、硫酸钠、硅酸钠等。(1)磷酸盐类:常用的是磷酸三钠(初期产品),而合成洗涤剂中使用的是缩合磷酸盐,如焦磷酸钠(Na4P2O7)、三聚磷酸钠(Na5P3O10)、四聚磷酸钠(Na6P4O13)、六偏磷酸钠(NaPO3)。这些多聚磷酸钠在水中能将金属离子螯合,而螯合物又不沉淀。在上述多聚磷酸钠中,对钙离子螯合以六偏磷酸钠最强,而镁高子则以焦磷酸
13、四钠最强;聚磷酸钠对钙、镁高于螯合能力均在两者之间,因而软化水以三聚磷酸钠最为理想。另外,三聚磷酸钠还具有对其他金属离子捕捉的能力,对蛋白质膨润、增溶的能力,促进脂肪乳化,对固体粒子分散作用。三聚磷酸钠本身呈碱性,但在溶液中具有缓冲能力;它还具有吸水能力,防止产品因吸湿而结块。聚磷酸盐,尤共是三聚磷酸盐对洗涤剂中表面活性物均有协同作用。一般普通洗涤剂中含量达3550,但三聚磷酸钠的大量存在,引起排放液磷含量增加,造成废水的富营养化”。Author:TianyouYue(2)硅酸盐硅酸盐 硅酸盐在洗涤剂中起着重要的作用。它与表面活性剂一起使用,具有良好的助洗效果。主要特点有:缓冲作用,即使在酸性
14、污垢存在下也能维持pH值几乎不变,在几种无机助剂中其缓冲作用是最好的;悬浮、乳化作用、并有稳定泡沫作用这是由于硅酸的胶束结构所造成的;软水作用,它能与重金属离子生成不溶性盐,这种沉淀易用水漂洗去除,但它本能与钙、镁络合;对纺织品有保护作用,对某些金属具有防腐蚀作用;能降低浆粘度,增加粉状颗粒强度、流动性和均匀性;与三聚磷酸钠混合,对洗涤剂协同作用明显;易形成硅垢沉积,织物手感粗糙。Author:TianyouYue(3)碳酸盐碳酸盐 碳酸盐呈强碱性,能软化硬水,由于强碱性使洗涤效果增强,但对羊毛、丝、锦纶等易受碱影响的纤维洗涤极不适合加碳酸盐。然而用于棉织物的重垢洗涤剂则可加入,但用量不能过高
15、,般低档洗衣粉用量不超过10。(4)硫酸纳硫酸纳 硫酸纳除作为填充剂,增加含固量,降低成本外,还能压缩离了型表面活性利扩散双电层,增加表面吸附,使之易形成胶束,有利于润湿和去污。此外硫酸钠也能防止结块。但用量不能过高,否则影响洗涤。Author:TianyouYue(5)沸石沸石 沸石是具三维构造的铝硅酸盐,含有一加热即容易脱出的结晶水。沸石中的钠能和洗液中的重金属离子交换,使水软化,同时使洗涤液呈碱性,提高洗涤效果。沸石具有很高的吸附性,能吸附污垢粒子促进污垢聚集或成为污垢积聚成长的核,起到增强洗涤剂的去污效果。沸石不存在富营养化问题。它对环境安全,经济上优越,但助洗效果不及三聚磷酸钠。(6
16、)其他助剂其他助剂 硼砂、膨润土等均能作助洗剂,它们分别具有缓冲能力、协同作用、硬水软化作用等。氢氧化铝、钛白粉、石英砂等,能起分散相防止结块作用,并能提高白度。过氧酸盐一方面起漂白作用另一方面能增加洗液碱性和缓冲性。Author:TianyouYue2有机助剂有机助剂 洗涤剂中有机助剂量虽少,但其作用不亚于无机助剂。常用有机助剂主要合:螯合剂、抗再沉积剂、泡沫稳定剂、荧光增白剂、增稠剂、增溶剂及其他助剂。(1)螯合剂:主要是替代三聚磷酸钠。有机螯合剂有两类含氮羧酸。如乙二胺四乙酸(EDTA)、氮川三醋酸(NTA)、二亚乙基三胺五蜡酸(DTPA)、它们能与重金属离子螯合,尤其是对三价金属离子如
17、Fe3+,其螯合能力大于磷酸盐。这些化合物均属酸性,所以在强碱性溶液中效果会有所降低。它们的使用,虽解决了废水中磷的问题,但又带来了合氮问题,因而同样存在“富营养化”问题。羟基羧酸如葡萄糖酸(在含游离碱时还有特殊效能)、柠檬酸、酒石酸等它们对金属离子具有较强的螯合能力,是类有前途的有机螯合剂,Author:TianyouYue(2)抗再沉积剂抗再沉积剂 羧甲基纤维素钠(cmc)其为高分了电解质,易吸附于固体质点表面上,使表面电荷密度增大,增加了质点的分散稳定性,从而防止污垢的再沉积。它对棉织物效果最好。聚乙烯吡硌烷铜(PVP)。PvP对各种合成纤维及树脂处理的棉织物效果较好,在硬水中效能优于羧
18、甲基纤维素钠,水中溶解性较好,又能适应于无机盐,可做重垢液体洗涤剂的抗再沉积剂。Author:TianyouYue(3)泡沫稳定剂泡沫稳定剂工业及家用洗衣机中使用的洗涤剂需要较低泡沫,否则机械不能正常工作。所以常用不同表面活性剂复配来达到此目的,如将磺酸盐和或硫酸酯盐和或非离子表面活性剂与肥皂复配。另外,加入烷基醇酰胺后,表面活性剂产生的泡沫稳定性提高,同时也增加了渗透性和去污力而高级脂肪酵类能抑制表面活性剂的发泡性。特殊的低泡非离于表面活件剂如聚醚能与其他的表面活性剂复配,使泡沫多的洗涤剂降低起泡力。而家用洗涤剂需要有良好的起泡力,则可添加脂肪族氧化叔胺,能使洗涤剂在洗涤时显示极好的起泡性和
19、保护皮肤的功能。Author:TianyouYue(4)荧光增白剂:荧光增白剂在洗涤时被织物吸收,增加织物的白度和亮度。洗涤剂用的荧光增白剂依使用的纤维和洗涤剂的状态而定,用量般为0.10.5。家用洗衣粉中增白剂含量往往较高。(5)增碉剂:在液体或膏状洗涤剂中,为提高其粘度,则加入增稠剂。常用的增稠剂有:羧甲基纤维素钠(CMC);要求透明状的采用羧乙烯聚合物、羟乙基纤维素等;也可加入无机盐,如氯化物。(6)增溶剂:由于大量无机盐的加人大大降低下洗涤剂的溶解度,所以加增溶剂提高其溶解度。常用的增溶剂是短链的烷基苯磺酸盐,如甲苯、二甲苯、对异丙基苯的磺胺盐及尿素。若用非离子表面活性剂作洗涤剂时,加
20、油酸磺酸钠可降低它们的浊点。Author:TianyouYue酶酶制制剂剂能分解附着在纤维上的蛋白质污垢,如奶渍、汗渍、血渍等,使之容易去除。但酶分解污垢具有较强的专一性因此不同的污垢需用不同的酶制剂。但要注意,使用条件对酶的影响很大,故使用时须控制在酶的最佳条件。溶剂溶剂的加入有助于去除织物上的油污。抑抑菌菌或或杀杀菌菌剂剂的加入能有效地去除织物上的各种细菌和病毒,特别是在冷洗中。除此之外,作为印染加工,洗涤液中可加入抗静电剂、柔软剂等,以提高洗后织物的服用性能。(7)其他助剂:为生产具有特殊功能的洗涤剂时,还要加入其他助剂。Author:TianyouYue干洗干洗 干洗是指在有机溶剂中洗
21、涤。对某些纺织品如纯毛、丝的高档织物,用水洗易变形或洗不干净这时可采用于洗的方法。干洗剂由有机溶剂、表面活性剂和少量水(或不加水)及乳化剂等组成。一、有机溶剂 干洗主要通过有机溶剂去除织物上重垢油污用于干洗的有机溶剂应具备下列条件:(1)溶解性大;(2)适当的挥发性:(3)低燃烧性;(4)毒性低;(5)高的化学稳定性:(6)高增溶性;(7)精制简便;(8)无腐蚀性,不损害纤维Author:TianyouYue常用的有机溶剂有:常用的有机溶剂有:1石油系溶剂石油烃系溶剂对油性污垢溶解力较卤化烃小,但溶解性差,稳定性好。石油烃系的溶解力芳香烃环烷烃石蜡烷烃。石油烃系腐蚀件小、毒性弱价格低,但易燃、
22、梢制难,日前广泛用于干洗。2卤代烃 卤代烃不会燃烧,这点远优于石油烃系。卤代烃主要有氯代烃和氟代烃,氟代烃主要有:(1)四氯化碳,但其对人体有毒,对设备有腐蚀,现使用减少。(2)三氯乙烷,能使油脂、树脂类污垢很好地溶解,本身性质稳定,但对人体有毒性,对金属有轻微腐蚀性,有一定麻醉性目前广泛用于各种纤维的干洗。(3)三氯乙烷,其溶解力优于四氯乙烯,毒性低于四氯乙烯,但易水解生成盐酸,腐蚀设备。Author:TianyouYue(4)三氯乙烯溶解力强,能很好地溶解油脂、树脂、蜡、焦油及口香糖等,但易引起染料变花,对人体有毒,高温分解。氟代烃溶解力较弱,是脂肪族、芳香烃、烃类、油脂、精油等的良好溶剂
23、,但对有机酸及部分树脂溶解力差,对染料、纤维等不起作用,沸点低,易精制,稳定性好,毒性小。二、表面活性剂二、表面活性剂 有机溶剂对水溶性及亲水性强的极性污垢不易去除,加入少量水和表面活性剂后,能更好地去污。表面活性剂还能防止溶剂中悬浮的团体污垢再沉积,而表面活性剂胶束可使少量水增溶于有机溶剂中,从而使污垢和织物表面水化,有利于表面活性剂极性头在固体表面吸附,有利于水溶性污垢去除。Author:TianyouYue干洗中使用的表面活性剂有效浓度在干洗中使用的表面活性剂有效浓度在4090其主要种其主要种类有:类有:(1)阴离子表面活性剂:这类表面活拄剂主要是石油硝酸盐、重烷基苯磺酸盐、琥珀酸酯磺酸
24、钠等。除碱金属盐外,还有胺盐这类表面活性剂在有机溶剂中的溶解度较低。(2)非离子表面活性剂:这类表面活性剂主要是烷基酚、脂肪酰胺、脂肪醇磷酸酯等的聚氧乙烯化合物在有机溶剂中,非离子表面活性剂的溶解性较好,其溶解性随分子中环氧乙烷加成数增加,疏水链碳原于降低而减小。对不同溶剂来说,同一表面活性剂溶解度也是不同的,如壬烷基酚聚氧乙烯醚(EO910),能溶解丁苯、二甲苯中,在汽油、煤油中溶解性不太好,脱芳烃的煤油中溶解度更低,而在氯代烃及其他大多数极性溶剂中溶解度较高。Author:TianyouYue将表面活性剂混匀加溶剂和去离子水,以三乙醇胺调PH值至8表面活性剂的应用表面活性剂的应用柔软作用柔
25、软作用Author:TianyouYue 在纺织品的加工过程中,织物经过各种化学助剂及染料的作用和湿、热加丁,经受到各种机械力,织物组织结构和纤维的形态发生了变化,天然纤维中的油脂蜡质、合纤上的油剂等均被去除,引起手感粗糙、僵硬。这就要用柔软剂来降低纤维表面的摩擦系数,改善经纬纱之间的牵擦阻力,使织物具有持久的滑爽、柔软的于感。随着合成纤维的发展,其品种相产量都不断增多,这些纤维一般都经过高温处理,手感比天然纤维差更需要用柔软剂来改善手感。有些以超细纤维为原料的织物(如桃皮绒),手感要求更高,更要选用合适的高档柔软剂。服装制造业向着高速高效发展,需要选用耐高温柔软剂,以降低针、线和织物间的摩擦
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 表面活性剂 应用
限制150内