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表面活性劑及其在紡織工業中的應用

分類:
技術交流
作者:
來源:
2017/08/23 10:52
  本文介紹了表面活性劑的性能及其在紡織工業中的應用,其中重點介紹了表面活性劑作為洗凈劑、勻染劑和分散劑、柔軟劑、抗靜電劑、滲透劑和潤濕劑的應用。表面活性劑在紡織工業中應用廣泛,有著很好的發展前景。
 
  1 概述
  隨著紡織工業的發展,紡織產品不斷的創新,對印染加工要求越來越高。紡織印染助劑在其中起著決定性的作用,能提高紡織產品的品質及附加值,使得紡織產品更具功能化和時代感。目前,全世界紡織助劑生產近15000個品種,包括近100個門類,年產量約280萬噸,市場銷售額逾160億美元。經市場分析可知,紡織助劑中增長最快的便是印染助劑。
  除部分功能型助劑外,紡織印染助劑中大部分是表面活性劑。紡織行業中應用到的表面活性劑品種繁多,據統計達3000多種。表面活性劑具有分散、潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、洗滌、防腐和抗靜電等一系列性能,對紡織印染工藝尤其重要。紡織工藝從前處理、印染到后處理等各個工序,均離不開表面活性劑。表面活性劑能起到提高紡織產品的質量,縮短加工工期的作用。本文主要論述了表面活性劑的優異性能,以及表面活性劑在紡織工業中的應用。
 
  2 表面活性劑的性能
  表面活性劑是一種加入少量便能使其溶液體系的界面狀態發生明顯變化的物質。表面活性劑是一種兩親分子,即一端為親水基團,另一端為親油基團。其中親水基團常為極性基團,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽,羥基、酰胺基、醚鍵等也可作為極性親水基團。親油基團一般由碳氫原子團構成,主要是碳氫鏈。
  表面活性劑中親水和親油基團的結構及分子量不同,均能表現出不同的性質。親水基團在親油基團末端時,分子易形成膠束,洗滌性能優異。親水集團位于分子中間位置或親油基團帶有支鏈疏水基團時,不易形成膠束,定向排列,滲透性和潤濕性能較好。表面活性劑的分子量大小能直接影響表面活性劑的性能,一般來說,分子量較大的適用于作洗滌劑、分散劑和乳化劑。分子量小的,適用于作滲透劑和潤濕劑??梢愿鶕枰?,變換親水基團或親油基團種類、所占比例及在分子結構中的位置,以達到所需目的。
 
  3 表面活性劑在紡織印染工業的應用
  表面活性劑在紡織印染方面應用廣泛,可用作洗凈劑、勻染劑和分散劑、柔軟劑、抗靜電劑、滲透劑和潤濕劑、精練劑、乳化劑、發泡劑、平滑劑、固色劑和防水劑等。下面重點介紹了表面活性劑作為洗凈劑、勻染劑和分散劑、柔軟劑、抗靜電劑、滲透劑和潤濕劑的應用。
  3.1 洗凈劑
  洗凈劑也稱洗滌劑,在紡織工業中應用廣泛,只要纖維、織物需要加工處理,一般均需要洗滌,將污染物和雜物除去。其在水中具有乳化、潤濕、起泡、膠溶和懸浮等性能,因而具有很好的去污能力,并且耐鈣、鎂離子,不損傷織物強度,對溶液的酸堿程度沒有苛刻要求,用量少,洗滌快,低溫也可洗滌。
  用于洗凈劑的表面活性劑多數為非離子、陰離子或兩性離子表面活性劑,很少或者直接不用陽離子表面活性劑,因為陽離子型表面活性劑會產生靜電吸附,導致表面活性劑的疏水基向著水溶液,分散后的污垢容易再次附到織物表面,對凈洗不利。十二烷基苯磺酸鈉應用的比較多,但由于一些缺陷(如泡沫多,刺激大,且耐強堿性和生物降解性差),而逐步被脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽等代替。
  3.2 勻染劑和分散劑
  勻染劑是指在染色中能避免出現染色不均勻或染斑等問題,并且不降低染色堅牢度的一中助劑。高級脂肪醇硫酸鈉鹽等陰離子表面活性劑可用作天然纖維、錦綸纖維的親纖維型勻染劑。高級脂肪醇聚氧乙烯醚等非離子表面活性劑主要用于還原染色,分散染料、直接染料的染色?,F在勻染效果較好的勻染劑是各種陰離子表面活性劑的復配體系, 或陰離子和非離子表面活性劑的復配體系。
  分散劑是染料加工和染料應用中不可缺少的助劑,分散劑在染色中兩個主要特殊作用是拆開聚集離子的反絮凝作用和保持分散粒子穩定的能力。目前分散劑的使用以陰離子型表面活性劑為主,主要有萘磺酸鹽甲醛縮合物和木質素磺酸鹽等;其次是壬基酚聚氧乙烯醚等非離子型表面活性劑,其中壬基酚聚氧乙烯醚常與其他類型表面活性劑復配使用,效果很好。陽離子型和兩性型表面活性劑在應用上有一定的局限性。
  3.3 柔軟劑
  大多數柔軟劑均屬于表面活性劑,能使得織物具有持久的柔軟手感。
  陰離子柔軟劑很早就被應用,但由于纖維在水中帶有負電荷,所以不易被纖維吸附,因此柔軟效果較弱;陽離子柔軟劑有脂肪基叔胺鹽或季銨鹽等,可與洗凈劑配合使用;非離子型有脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇脂肪酸酯及其環氧乙烷加成物;兩性離子型有氨基磺酸型、甜菜堿型等。
  3.4 抗靜電劑
  為了防止或消除整個紡織工藝中產生的靜電,需要使用抗靜電劑??轨o電劑的作用是使得纖維表面具有吸濕性和離子性,從而降低纖維的絕緣性,提高導電度,中和電荷,達到防止或消除靜電的目的。
  陰離子型抗靜電劑的品種很多。油脂、脂肪酸和高碳脂肪醇等的硫酸化物等,烷基酚聚氧乙烯醚硫酸酯類效果較佳。用作抗靜電劑的陽離子型表面活性劑主要是季銨化合物和脂肪酸酰胺兩大類。兩性表面活性劑中,甜菜堿型具有良好的抗靜電作用,同時還有較優的乳化、潤滑和分散作用。非離子型抗靜電劑主要類型是脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸聚乙二醇酯等。
  3.5 滲透劑和潤濕劑
  滲透的前提是必需先潤濕才能吸附。滲透劑和潤濕劑是促進纖維或織物表面快速地被水潤濕,并向纖維內部滲透的助劑。
  陽離子表面活性劑不適于作潤濕劑,因為它們會吸附在纖維上阻礙潤濕。兩性型表面活性劑在應用上有一定的局限性。因而,用作滲透劑與潤濕劑的表面活性劑主要有陰離子和非離子表面活性劑。
 
  4 結語
  表面活性劑在紡織工業中被廣泛應用,已被看作是紡織印染助劑的重要組成部分,其經濟價值相當可觀。目前,我國紡織印染助劑產品與國際水平還存在一定的差距,但隨著各個企業的不斷改革和創新,已經有了很大的飛躍,所以秉著不斷開發高品質、綠色環保的新品種為目標,勇于創新,勇于挑戰,我國紡織印染助劑工業會越做越寬廣,前景十分廣泛。
關鍵詞:
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