1、第二章第二章染整用水和染整助劑染整用水和染整助劑第一節(jié)第一節(jié) 染整用水染整用水 印染廠是用蒸汽、水量較大的企業(yè)，從印染廠是用蒸汽、水量較大的企業(yè)，從退漿、煮練、漂白、絲光到染色、印花、整退漿、煮練、漂白、絲光到染色、印花、整理以及鍋爐供汽都要耗用大量的水。理以及鍋爐供汽都要耗用大量的水。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，印染廠每生產(chǎn)印染廠每生產(chǎn)1km棉印染織物，棉印染織物，耗水量近耗水量近20t，其中前處理用水約占，其中前處理用水約占50%以上。以上。水的質(zhì)量不僅對前處理及其他工序制品質(zhì)量水的質(zhì)量不僅對前處理及其他工序制品質(zhì)量影響很大，而且還影響到染化料、助劑的消影響很大，而且還影響到染化料、助劑的消耗和鍋爐

2、的使用效率。耗和鍋爐的使用效率。n一、染整用水的要求一、染整用水的要求n 要求：無色，無臭，透明，要求：無色，無臭，透明，78n還有對硬度及酸堿等條件的要求。還有對硬度及酸堿等條件的要求。 用不符合要求的水，特別是硬度高的水進(jìn)行染用不符合要求的水，特別是硬度高的水進(jìn)行染整加工，會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。整加工，會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。n二、硬水及其軟化方法二、硬水及其軟化方法 1、硬水：、硬水： 通常將含有鈣、鎂鹽類通常將含有鈣、鎂鹽類（鈣，鎂的硫酸鹽，硝（鈣，鎂的硫酸鹽，硝酸鹽，氯化物或酸式碳酸鹽的含量）酸鹽，氯化物或酸式碳酸鹽的含量）的水稱為硬的水稱為硬水。水。 鈣鎂鹽類含量低的水稱為鈣鎂鹽類含量低

3、的水稱為軟水。軟水。 一般的天然水都含有暫時(shí)硬度和永久硬度，但一般的天然水都含有暫時(shí)硬度和永久硬度，但比例有所不同，通常以二者之和來表示水的總硬比例有所不同，通常以二者之和來表示水的總硬度。度。 暫時(shí)硬度：暫時(shí)硬度：水中有水溶性的酸式碳酸鹽，煮沸水中有水溶性的酸式碳酸鹽，煮沸后能除去。后能除去。 Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2On Mg(HCO3)2 MgCO3 + CO2 + H2On 永久硬度：永久硬度：與溶于水中的鈣，鎂等氧化物，氯與溶于水中的鈣，鎂等氧化物，氯化物，硝酸鹽，或硫酸鹽有關(guān)，它們在加熱時(shí)不會(huì)化物，硝酸鹽，或硫酸鹽有關(guān)，它們在加熱時(shí)不會(huì)發(fā)生沉淀，仍保留在

4、水中，故稱為永久硬度。發(fā)生沉淀，仍保留在水中，故稱為永久硬度。2、水的軟化、水的軟化 從天然水中除去鈣鎂鹽類，稱為硬水的軟化。從天然水中除去鈣鎂鹽類，稱為硬水的軟化。（1）沉淀法）沉淀法（純堿（純堿石灰法、磷酸三鈉）石灰法、磷酸三鈉）（2）絡(luò)合法）絡(luò)合法（六偏磷酸鈉）（六偏磷酸鈉）（3）離子交換樹脂法）離子交換樹脂法 離子交換法需用專門設(shè)備，并耗費(fèi)動(dòng)力及化學(xué)藥劑，離子交換法需用專門設(shè)備，并耗費(fèi)動(dòng)力及化學(xué)藥劑，成本較高。鍋爐用水對水質(zhì)要求高，目前都用陽離子交成本較高。鍋爐用水對水質(zhì)要求高，目前都用陽離子交換樹脂除去水中鈣鎂離子，以供使用。換樹脂除去水中鈣鎂離子，以供使用。第二節(jié)第二節(jié) 表面活性劑

5、表面活性劑n 紡織工業(yè)從紡絲、紡紗、織造、印染至成品的紡織工業(yè)從紡絲、紡紗、織造、印染至成品的各道加工工序中，都用到各種輔助的化學(xué)品，以提各道加工工序中，都用到各種輔助的化學(xué)品，以提高紡織品質(zhì)量、改善加工效率、提高生產(chǎn)效率、降高紡織品質(zhì)量、改善加工效率、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成品，賦予紡織品各種優(yōu)異的性能，這種輔低生產(chǎn)成品，賦予紡織品各種優(yōu)異的性能，這種輔助的化學(xué)品通稱為紡織染整助劑。助的化學(xué)品通稱為紡織染整助劑。n印染加工中，用到的輔助化學(xué)品，通稱為染整印染加工中，用到的輔助化學(xué)品，通稱為染整助劑。其中用量最多，品種變化最大的產(chǎn)品是表面助劑。其中用量最多，品種變化最大的產(chǎn)品是表面活性劑，約占

6、半數(shù)以上?；钚詣?，約占半數(shù)以上。n一、表面活性劑的作用一、表面活性劑的作用n 在紡織品加工中，染整助劑具有十分重要的作在紡織品加工中，染整助劑具有十分重要的作用，主要表現(xiàn)在：用，主要表現(xiàn)在： 、縮短加工過程，減少加工工序，提高生產(chǎn)效、縮短加工過程，減少加工工序，提高生產(chǎn)效率。率。 、節(jié)能、節(jié)水，省人省力，降低生產(chǎn)成本。、節(jié)能、節(jié)水，省人省力，降低生產(chǎn)成本。 、改善紡織品性能和質(zhì)量，賦予紡織品特殊的、改善紡織品性能和質(zhì)量，賦予紡織品特殊的功能和風(fēng)格。功能和風(fēng)格。 、減少環(huán)境污染，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。、減少環(huán)境污染，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。n 表面活性劑在染整工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，表面活性劑在染整工業(yè)中的

7、應(yīng)用十分廣泛，目前已滲透到印染加工的各個(gè)方面，其主要用途目前已滲透到印染加工的各個(gè)方面，其主要用途有：有：n潤濕、滲透、促染、乳化、助溶、增溶、發(fā)潤濕、滲透、促染、乳化、助溶、增溶、發(fā)泡、消泡、凈洗、潤滑、勻染、固色、防水、防泡、消泡、凈洗、潤滑、勻染、固色、防水、防污、防蛀、防霉、抗靜電、阻燃等等。污、防蛀、防霉、抗靜電、阻燃等等。n二、表面活性劑的概念二、表面活性劑的概念n 要了解表面活性劑，首先應(yīng)從表面張力談起，要了解表面活性劑，首先應(yīng)從表面張力談起，因?yàn)楸砻鎻埩κ潜砻婊钚詣┛茖W(xué)中最基本，也是最因?yàn)楸砻鎻埩κ潜砻婊钚詣┛茖W(xué)中最基本，也是最重要的物理量之一。重要的物理量之一。n 1、表面張

8、力、表面張力 n 界面：物質(zhì)相與相之間的分界稱為界面。界面：物質(zhì)相與相之間的分界稱為界面。n 包括：氣液、氣固、液液、固固、固液五種。包括：氣液、氣固、液液、固固、固液五種。n 表面：包括氣相的界面叫表面。表面：包括氣相的界面叫表面。n 包括：液體表面、固體表面兩種。包括：液體表面、固體表面兩種。n 表面張力：引起液體表面自動(dòng)收縮的力。表面張力：引起液體表面自動(dòng)收縮的力。n產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：n 液氣界面上液體分子所受液相分子的引力比液氣界面上液體分子所受液相分子的引力比氣相分子對它的引力強(qiáng)，它所受的力是不對稱的。氣相分子對它的引力強(qiáng)，它所受的力是不對稱的。n2 2、表面活性和表面活性劑、表面

9、活性和表面活性劑 n 純液體只有一種分子，故固定溫度和壓力時(shí)，純液體只有一種分子，故固定溫度和壓力時(shí)，其表面張力是一定的。對于溶液就不同了，其表其表面張力是一定的。對于溶液就不同了，其表面張力會(huì)隨濃度而改變。面張力會(huì)隨濃度而改變。n 這種變化大致有三種情況。這種變化大致有三種情況。 n 1 n n 2n 3n c n第一種：表面張力隨溶質(zhì)濃度的增大而升高，第一種：表面張力隨溶質(zhì)濃度的增大而升高，且大致近于直線。且大致近于直線。n 這種溶質(zhì)有：這種溶質(zhì)有：NaCl、Na2SO4等無機(jī)鹽。等無機(jī)鹽。n第二種：表面張力隨溶質(zhì)濃度的增加而降低。第二種：表面張力隨溶質(zhì)濃度的增加而降低。通常開始時(shí)降低的快

10、些，后來降低的慢些。通常開始時(shí)降低的快些，后來降低的慢些。n 屬于此類的溶質(zhì)有：醇類、酸類等大部分極性屬于此類的溶質(zhì)有：醇類、酸類等大部分極性有機(jī)物。有機(jī)物。n第三種：開始表面張力急劇下降，但到一定濃第三種：開始表面張力急劇下降，但到一定濃度后卻幾乎不再變化。度后卻幾乎不再變化。n 屬于此類的溶質(zhì)有：八碳以上的有機(jī)酸鹽、有屬于此類的溶質(zhì)有：八碳以上的有機(jī)酸鹽、有機(jī)胺鹽、磺酸鹽、苯磺酸鹽等。機(jī)胺鹽、磺酸鹽、苯磺酸鹽等。n表面活性：若是一種物質(zhì)（甲）能降低表面活性：若是一種物質(zhì)（甲）能降低另一物質(zhì)（乙）的表面張力，就說甲對乙有表另一物質(zhì)（乙）的表面張力，就說甲對乙有表面活性。面活性。n表面活性劑：

11、以很低濃度就能顯著降低溶表面活性劑：以很低濃度就能顯著降低溶劑的表面張力或液劑的表面張力或液液界面張力，改變體系的液界面張力，改變體系的界面狀態(tài)，這類物質(zhì)叫表面活性劑。界面狀態(tài)，這類物質(zhì)叫表面活性劑。上述上述第一種物質(zhì)無表面活性，第二種才具第一種物質(zhì)無表面活性，第二種才具有表面活性，但不是表面活性劑。只有第三種有表面活性，但不是表面活性劑。只有第三種才可成為表面活性劑。才可成為表面活性劑。n 第三類物質(zhì)的明顯特點(diǎn)在于它以極低的濃第三類物質(zhì)的明顯特點(diǎn)在于它以極低的濃度存在于水溶液中，就能顯著地降低水的表面張度存在于水溶液中，就能顯著地降低水的表面張力，這類物質(zhì)稱為表面活性劑。力，這類物質(zhì)稱為表面

12、活性劑。n 因?yàn)樗芨淖凅w系的界面狀態(tài)，從而能產(chǎn)生因?yàn)樗芨淖凅w系的界面狀態(tài)，從而能產(chǎn)生潤濕、乳化、凈洗、起泡等各種作用。它廣泛應(yīng)潤濕、乳化、凈洗、起泡等各種作用。它廣泛應(yīng)用于紡織、染整、食品及日用化工等各個(gè)領(lǐng)域。用于紡織、染整、食品及日用化工等各個(gè)領(lǐng)域。n三、表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三、表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n 由兩部分組成，一部分是親溶劑的，另一部由兩部分組成，一部分是親溶劑的，另一部分是憎（疏）溶劑的。分是憎（疏）溶劑的。n 由于水是最主要的溶劑，通常表面活性劑都由于水是最主要的溶劑，通常表面活性劑都是在水溶液中使用，因此常把表面活性劑的這兩是在水溶液中使用，因此常把表面活性劑的這兩部

13、分稱為親水基（極性部分）和憎（疏）水基部分稱為親水基（極性部分）和憎（疏）水基（非極性部分），疏水基也叫親油基。（非極性部分），疏水基也叫親油基。n例如：十二烷基硫酸鈉例如：十二烷基硫酸鈉 nCH3(CH2)11SO4Na n表面活性劑的這種特殊結(jié)構(gòu)稱為表面活性劑的這種特殊結(jié)構(gòu)稱為兩親性結(jié)兩親性結(jié)構(gòu)構(gòu)（親水基親水，疏水基親油）。（親水基親水，疏水基親油）。n 因此因此表面活性劑是一類兩親化合物。表面活性劑是一類兩親化合物。n表面活性劑的親油基一般是由長鏈烴基構(gòu)成，表面活性劑的親油基一般是由長鏈烴基構(gòu)成，結(jié)構(gòu)上差別較小，以碳?xì)浠鶊F(tuán)為主，要有足夠大結(jié)構(gòu)上差別較小，以碳?xì)浠鶊F(tuán)為主，要有足夠大小，一般

14、八個(gè)碳原子以上。親水基（極性基，頭小，一般八個(gè)碳原子以上。親水基（極性基，頭基）部分的基團(tuán)種類繁多，差別較大，一般為帶基）部分的基團(tuán)種類繁多，差別較大，一般為帶電的離子基團(tuán)和不帶電的極性基團(tuán)電的離子基團(tuán)和不帶電的極性基團(tuán)。n四、表面活性劑的分類四、表面活性劑的分類n (一一) 按親水基分類按親水基分類 n按表面活性劑溶于水時(shí)的離子類型來分類。按表面活性劑溶于水時(shí)的離子類型來分類。 n離子型表面活性劑：離子型表面活性劑：表面活性劑溶于水，凡是表面活性劑溶于水，凡是能離解成離子的叫離子型表面活性劑。能離解成離子的叫離子型表面活性劑。n非離子型表面活性劑：非離子型表面活性劑：凡不能離解成離子的叫凡不

15、能離解成離子的叫非離子型表面活性劑。非離子型表面活性劑。n而離子型表面活性劑，按其在水中生成的表面而離子型表面活性劑，按其在水中生成的表面活性劑離子種類，又可分為活性劑離子種類，又可分為陰離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑陽離子型表面活性劑和和兩性離子表面活性劑兩性離子表面活性劑。此外此外還有近來發(fā)展較快的、既有離子型親水基又有非離還有近來發(fā)展較快的、既有離子型親水基又有非離子型親水基的子型親水基的混合型表面活性劑混合型表面活性劑。 n1、陰離子型：極性基帶負(fù)電。、陰離子型：極性基帶負(fù)電。n 主要有羧酸鹽（主要有羧酸鹽（RCOO-M+）、磺酸基）、磺酸基(RSO3M+)、

16、硫酸酯基、硫酸酯基ROSO3-M+)、磷酸鹽、磷酸鹽（ROPO3-M+）等。其中）等。其中R為烷基，為烷基，M主要為堿主要為堿金屬和銨（胺）離子。金屬和銨（胺）離子。n 主要用作洗滌劑，也可作滲透劑、乳化劑、主要用作洗滌劑，也可作滲透劑、乳化劑、潤濕劑、分散劑等。潤濕劑、分散劑等。n2、陽離子型：極性基帶正電。、陽離子型：極性基帶正電。n 主要有季胺鹽（主要有季胺鹽（RNR3+A-）、烷基吡啶鹽）、烷基吡啶鹽（RC5H5N+A-）、胺鹽（）、胺鹽（RnNHm+A- ，m=13，n=13，幾個(gè)，幾個(gè)R基團(tuán)也可以不同）等。其中基團(tuán)也可以不同）等。其中A主要主要為鹵素和酸根離子。為鹵素和酸根離子。n

17、 通常不能作為洗滌劑，主要作柔軟劑、勻染通常不能作為洗滌劑，主要作柔軟劑、勻染劑、防水劑、固色劑、抗靜電劑等。劑、防水劑、固色劑、抗靜電劑等。n 3、兩性型：分子中帶有兩個(gè)親水基團(tuán)，、兩性型：分子中帶有兩個(gè)親水基團(tuán)，一個(gè)帶正電，一個(gè)帶負(fù)電。一個(gè)帶正電，一個(gè)帶負(fù)電。n 其中的正電性基團(tuán)主要是氨基和季銨基，其中的正電性基團(tuán)主要是氨基和季銨基，負(fù)電性基團(tuán)則主要是羧基和磺酸基。負(fù)電性基團(tuán)則主要是羧基和磺酸基。n 如：甜菜堿如：甜菜堿 RN+(CH3)2CH2COO-n 主要用作柔軟劑、勻染劑、抗靜電劑等。主要用作柔軟劑、勻染劑、抗靜電劑等。n 4、非離子型：極性基不帶電。、非離子型：極性基不帶電。n

18、主要有聚氧乙烯類化合物主要有聚氧乙烯類化合物nRO（C2H4O）nH 、多元醇類化合物（如蔗、多元醇類化合物（如蔗糖、山梨糖醇、甘油、乙二醇等的衍生物、亞糖、山梨糖醇、甘油、乙二醇等的衍生物、亞砜類化合物（砜類化合物（RSOR）、氧化胺（）、氧化胺（RNO）等。）等。n 主要用作勻染劑、乳化劑、分散劑等。主要用作勻染劑、乳化劑、分散劑等。n 5、混合型：此類表面活性劑分子中帶有、混合型：此類表面活性劑分子中帶有兩種親水基團(tuán)，一個(gè)帶電，一個(gè)不帶電。兩種親水基團(tuán)，一個(gè)帶電，一個(gè)不帶電。n 如：醇醚硫酸鹽如：醇醚硫酸鹽R(C2H4O)nSO4Nan (二二) 按疏水基分類按疏水基分類n 主要有以下幾

19、類：主要有以下幾類：n 1、碳?xì)浔砻婊钚詣?、碳?xì)浔砻婊钚詣菏杷鶠樘細(xì)浠鶊F(tuán)。疏水基為碳?xì)浠鶊F(tuán)。n 2、氟表面活性劑：、氟表面活性劑：疏水基為全氟化或部分氟疏水基為全氟化或部分氟化的碳氟鏈（碳?xì)浔砻婊钚詣┦杷械臍淙炕奶挤湥ㄌ細(xì)浔砻婊钚詣┦杷械臍淙炕虿糠直环尤〈??；虿糠直环尤〈?。n 3、硅表面活性劑：、硅表面活性劑：疏水基為由全甲基化的疏水基為由全甲基化的SiOSi、SiCSi或或SiSi主干，一般是二主干，一般是二甲硅烷的聚合物。甲硅烷的聚合物。 n（三）其它分類方法（三）其它分類方法n、按應(yīng)用性能、按應(yīng)用性能n紡織品前處理劑：主要用于紡織品的前處理。紡織品前處理

20、劑：主要用于紡織品的前處理。n 如退漿劑、精練劑、絲光劑、滲透劑、潤濕如退漿劑、精練劑、絲光劑、滲透劑、潤濕劑、凈洗劑、漂白劑、堿減量促進(jìn)劑等。劑、凈洗劑、漂白劑、堿減量促進(jìn)劑等。n 染色助劑：主要用于紡織品的染色和印花。染色助劑：主要用于紡織品的染色和印花。n 如：勻染劑、還原劑、固色劑、剝色劑、如：勻染劑、還原劑、固色劑、剝色劑、增深劑、促染劑、緩染劑、低濕染色助劑、增深劑、促染劑、緩染劑、低濕染色助劑、涂料印花助劑等。涂料印花助劑等。n 后整理劑：增進(jìn)和改善產(chǎn)品的手感或賦予后整理劑：增進(jìn)和改善產(chǎn)品的手感或賦予其某些功能。其某些功能。n 如樹脂整理劑、柔軟劑、硬挺劑、防水劑、如樹脂整理劑、

21、柔軟劑、硬挺劑、防水劑、阻燃劑、防油污劑、抗靜電劑、抗菌劑、防蛀阻燃劑、防油污劑、抗靜電劑、抗菌劑、防蛀劑、親水劑、防輻射劑、涂層劑等。劑、親水劑、防輻射劑、涂層劑等。n 、從表面活性劑的應(yīng)用功能出發(fā)：、從表面活性劑的應(yīng)用功能出發(fā)：n 可將表面活性劑分為乳化劑、洗滌劑、起可將表面活性劑分為乳化劑、洗滌劑、起泡劑、潤濕劑、分散劑、鋪展劑、滲透劑、助泡劑、潤濕劑、分散劑、鋪展劑、滲透劑、助溶劑等。溶劑等。n 、按照表面活性劑的溶解特性：、按照表面活性劑的溶解特性：n 分為水溶性表面活性劑和油溶性表面活性分為水溶性表面活性劑和油溶性表面活性劑。劑。n 、按照分子量的大小：、按照分子量的大小：n 分為

22、低分子量表面活性劑（一般表面活性分為低分子量表面活性劑（一般表面活性劑）和高分子表面活性劑。劑）和高分子表面活性劑。n 此外，還有普通表面活性劑與特種表面活此外，還有普通表面活性劑與特種表面活性劑，以及合成表面活性劑、天然表面活性劑、性劑，以及合成表面活性劑、天然表面活性劑、生物表面活性劑等不同分類。生物表面活性劑等不同分類。n五、表面活性原理五、表面活性原理 n 依據(jù)依據(jù)“相似者相親相似者相親”的規(guī)則。的規(guī)則。n 親水基團(tuán)使分子有進(jìn)入水的趨向，而憎水的親水基團(tuán)使分子有進(jìn)入水的趨向，而憎水的碳?xì)溟L鏈則竭力阻止其在水中溶解而從溶劑內(nèi)部碳?xì)溟L鏈則竭力阻止其在水中溶解而從溶劑內(nèi)部遷移，有逃出水相的傾

23、向。這種疏水基逃離水環(huán)遷移，有逃出水相的傾向。這種疏水基逃離水環(huán)境的性質(zhì)稱為疏水作用。境的性質(zhì)稱為疏水作用。n 上述兩種傾向平衡的結(jié)果是上述兩種傾向平衡的結(jié)果是表面活性劑在表表面活性劑在表面富集，親水基伸向水中，疏水基伸向空氣。表面富集，親水基伸向水中，疏水基伸向空氣。表面活性劑這種從水內(nèi)部遷至表面，在表面富集的面活性劑這種從水內(nèi)部遷至表面，在表面富集的過程叫吸附過程叫吸附（導(dǎo)致表面活性劑在溶液表面的濃度（導(dǎo)致表面活性劑在溶液表面的濃度高于溶液內(nèi)部的濃度）。高于溶液內(nèi)部的濃度）。n 表面活性劑在水表面吸附的表面活性劑在水表面吸附的結(jié)果是水表面似被結(jié)果是水表面似被一層非極性的碳?xì)滏湼采w，從而導(dǎo)致

24、水的表面張一層非極性的碳?xì)滏湼采w，從而導(dǎo)致水的表面張力下降力下降（溶液的表面張力不是接近于水，而是接（溶液的表面張力不是接近于水，而是接近于油）。近于油）。 表面活性劑在界面上的吸附一般為單分子層，當(dāng)表面吸表面活性劑在界面上的吸附一般為單分子層，當(dāng)表面吸附達(dá)到飽和時(shí)，表面活性劑分子不能繼續(xù)在表面富集，而疏附達(dá)到飽和時(shí)，表面活性劑分子不能繼續(xù)在表面富集，而疏水基的疏水作用仍竭力促使其逃離水環(huán)境，滿足這一條件的水基的疏水作用仍竭力促使其逃離水環(huán)境，滿足這一條件的方式是表面活性劑分子在溶液內(nèi)部自聚，即疏水鏈向里靠在方式是表面活性劑分子在溶液內(nèi)部自聚，即疏水鏈向里靠在一起形成內(nèi)核，遠(yuǎn)離水環(huán)境，而將親水

25、基朝外與水接觸。表一起形成內(nèi)核，遠(yuǎn)離水環(huán)境，而將親水基朝外與水接觸。表面活性劑的這種自聚體稱為分子有序組合體，其最簡單的形面活性劑的這種自聚體稱為分子有序組合體，其最簡單的形式是式是膠束（團(tuán)）。膠束（團(tuán)）。 n臨界膠束（團(tuán)）濃度（簡寫臨界膠束（團(tuán)）濃度（簡寫cmc）：）：n 表示溶液的表面張力降低到最低值所表示溶液的表面張力降低到最低值所需要表面活性劑的最小濃度。需要表面活性劑的最小濃度。n 還表示表面活性劑在溶液內(nèi)部形成還表示表面活性劑在溶液內(nèi)部形成膠束所需要的最低濃度。膠束所需要的最低濃度。n影響臨界膠束濃度的因素影響臨界膠束濃度的因素:n 不同的表面活性劑具有不同的臨界膠束濃度，不同的表

26、面活性劑具有不同的臨界膠束濃度，外界因素也影響臨界膠束濃度。如：外界因素也影響臨界膠束濃度。如：n （1） 疏水基的碳鏈越長，飽和程度越高，疏水基的碳鏈越長，飽和程度越高，cmc越越小。小。n （2） 親水基的親水性越強(qiáng)，數(shù)目越多，親水基的親水性越強(qiáng)，數(shù)目越多，cmc越越大，其中碳鏈長度相似，親水基處于疏水基末端的大，其中碳鏈長度相似，親水基處于疏水基末端的比處于中央的比處于中央的cmc小。小。n （3） 就一般的表面活性劑而言，溫度越高，就一般的表面活性劑而言，溫度越高，cmc越大。越大。n （4） 加入電解質(zhì)，有使表面活性劑聚集的作用，加入電解質(zhì)，有使表面活性劑聚集的作用，從而使從而使cm

27、c下降。下降。n六、表面活性劑的親疏平衡值（值）六、表面活性劑的親疏平衡值（值）n（一）概念（一）概念n表面活性劑是一種兩親分子，表面活性劑的應(yīng)用性表面活性劑是一種兩親分子，表面活性劑的應(yīng)用性能取決于分子中親水和親油兩部分的組成和結(jié)構(gòu)，這兩能取決于分子中親水和親油兩部分的組成和結(jié)構(gòu)，這兩部分的親水和親油能力的不同，就使它的應(yīng)用范圍和應(yīng)部分的親水和親油能力的不同，就使它的應(yīng)用范圍和應(yīng)用性能有差別。作為良好的表面活性劑，分子結(jié)構(gòu)中親用性能有差別。作為良好的表面活性劑，分子結(jié)構(gòu)中親水基的親水性和疏水基的疏水性（親油性）應(yīng)該有一種水基的親水性和疏水基的疏水性（親油性）應(yīng)該有一種良好的匹配。良好的匹配。

28、n這種這種反映表面活性劑分子中親水親油間的平衡關(guān)系，反映表面活性劑分子中親水親油間的平衡關(guān)系，我們定義為親水親油平衡值或稱親疏平衡值我們定義為親水親油平衡值或稱親疏平衡值（hydrophile-lipophile balance ），即值。），即值。n（二）的計(jì)算（二）的計(jì)算n 、對于聚乙二醇型和多元醇型非離子表面、對于聚乙二醇型和多元醇型非離子表面活性劑的活性劑的HLB值值n 計(jì)算公式為計(jì)算公式為(格里芬格里芬(Griffin)提出提出) : n石蠟完全沒有親水性，石蠟完全沒有親水性，HLB=0；完全是；完全是親水基的聚乙二醇親水基的聚乙二醇HLB=20，所以非離子型表，所以非離子型表面活性

29、劑的面活性劑的HLB介于介于020之間。之間。n下表是表面活性劑下表是表面活性劑HLB值與性質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系值與性質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系：表面活性物質(zhì)加水后的性質(zhì)表面活性物質(zhì)加水后的性質(zhì)應(yīng)用應(yīng)用不分散不分散02W/O乳化劑乳化劑4分散得不好分散得不好6不穩(wěn)定乳狀分散體系不穩(wěn)定乳狀分散體系8潤濕劑、滲透劑潤濕劑、滲透劑穩(wěn)定乳狀分散體系穩(wěn)定乳狀分散體系10半透明至透明分散體系半透明至透明分散體系12洗滌劑洗滌劑O/W乳乳化劑化劑透明溶液透明溶液1416增溶劑增溶劑18n、根據(jù)每個(gè)基團(tuán)的、根據(jù)每個(gè)基團(tuán)的HLB計(jì)算計(jì)算n除了格里芬的計(jì)算方法之外，戴維斯除了格里芬的計(jì)算方法之外，戴維斯（Davies）把表面活性劑結(jié)構(gòu)

30、分解為一些基因，）把表面活性劑結(jié)構(gòu)分解為一些基因，每個(gè)基因?qū)γ總€(gè)基因?qū)LB值都有一定的貢獻(xiàn)。值都有一定的貢獻(xiàn)。n7加上每個(gè)基團(tuán)加上每個(gè)基團(tuán)HLB值的代數(shù)和，可以算出值的代數(shù)和，可以算出表面活性劑表面活性劑HLB值，即：值，即：nHLB=7+(各個(gè)基團(tuán)的各個(gè)基團(tuán)的HLB值值)n下表是一些基團(tuán)的數(shù)目下表是一些基團(tuán)的數(shù)目：親親 水水 基基 團(tuán)團(tuán)HLB 值值親親 水水 基基 團(tuán)團(tuán)HLB 值值-SO4Na38.7-CH-0.475-COOK21.1-CH2-COONa19.1-CH3-N（叔胺）（叔胺）9.4=CH-酯（酯（失失水山梨醇環(huán)）水山梨醇環(huán)）6.8衍生的基團(tuán)數(shù)目：衍生的基團(tuán)數(shù)目：酯（自由的）

31、酯（自由的）2.4-(CH2-CH2-O)-0.33-COOH2.1-(CH2-CH2-CH-O)-0.15-OH（自由的）（自由的）1.9-O-1.3-OH（失水山梨醇環(huán)）（失水山梨醇環(huán)）0.5n例：計(jì)算油酸皂例：計(jì)算油酸皂C17H33COONa的值。的值。式中式中CH3CH=CH（相當(dāng)于（相當(dāng)于CH=）CH2COONa含有個(gè)數(shù)含有個(gè)數(shù)12141HLB 值值-0.4752（-0.475）14（-0.475）19.1HLB 值值19.1 + (-0.475) (1+2+14)+7=19.1 8.075 +7=18.025nHLB值還具有加和性。值還具有加和性。當(dāng)幾種表面活性劑當(dāng)幾種表面活性劑混

32、合使用時(shí)，其混合物的混合使用時(shí)，其混合物的HLB值，在不考慮其值，在不考慮其它因素影響的情況下，等于幾種表面活性劑的它因素影響的情況下，等于幾種表面活性劑的算術(shù)平均值。算術(shù)平均值。n如：各種表面活性劑的如：各種表面活性劑的HLB值分別為值分別為a、b、c混合比為混合比為x、y、z則混合表面活則混合表面活性劑的性劑的HLB值為：值為：.zyxczbyaxHLB值研究表明：研究表明：乳化劑的乳化劑的HLB值與被乳化物油相值與被乳化物油相所需要的所需要的HLB值（簡稱值（簡稱HLB值）應(yīng)基本相符。值）應(yīng)基本相符。nHLB值與表面活性劑的性質(zhì)有著密切的關(guān)值與表面活性劑的性質(zhì)有著密切的關(guān)系，然而至今為止

33、，確定系，然而至今為止，確定HLB值的方法仍比較粗值的方法仍比較粗略，還不能單純由略，還不能單純由HLB值來確定表面活性劑的所值來確定表面活性劑的所有性質(zhì)，因而不能將有性質(zhì)，因而不能將HLB值作為挑選表面活性劑值作為挑選表面活性劑的主要條件，但的主要條件，但HLB值可以幫助我們大體了解表值可以幫助我們大體了解表面活性劑的性質(zhì)，指出每一種活性劑大致適用于面活性劑的性質(zhì)，指出每一種活性劑大致適用于何種用途，有助于初步選擇。何種用途，有助于初步選擇。第二節(jié)第二節(jié) 表面活性劑在染整加工中的作用表面活性劑在染整加工中的作用 n一、 潤濕和滲透作用潤濕和滲透作用n 借助表面活性劑來潤濕物體的作用稱為潤借助

34、表面活性劑來潤濕物體的作用稱為潤濕作用。濕作用。n 借助表面活性劑使水滲透到物體內(nèi)部的作借助表面活性劑使水滲透到物體內(nèi)部的作用稱為滲透作用。用稱為滲透作用。n 潤濕作用和滲透作用無本質(zhì)上的區(qū)別。前潤濕作用和滲透作用無本質(zhì)上的區(qū)別。前者作用在物體表面，后者作用在物體內(nèi)部，二者作用在物體表面，后者作用在物體內(nèi)部，二者可使用相同的表面活性劑，因而潤濕劑也可者可使用相同的表面活性劑，因而潤濕劑也可稱為滲透劑。稱為滲透劑。 n作用原理：作用原理：n 表面活性劑之所以具有潤濕作用和滲透作表面活性劑之所以具有潤濕作用和滲透作用，用，是由于表面活性劑能降低水的表面張力。是由于表面活性劑能降低水的表面張力。n

35、如圖：與潤濕作用有關(guān)的表面張力如圖：與潤濕作用有關(guān)的表面張力 當(dāng)當(dāng) s/GL/SL/G，則體系將力圖減小氣固界面：液，則體系將力圖減小氣固界面：液體將在固體表面上鋪展開來。如圖（體將在固體表面上鋪展開來。如圖（a）所示。）所示。 當(dāng)當(dāng) s/G 磷酸鹽磷酸鹽 硫酸鹽硫酸鹽 磺酸鹽；磺酸鹽；n 4 4、堿液中較穩(wěn)定，在強(qiáng)酸液中不穩(wěn)定。羧酸、堿液中較穩(wěn)定，在強(qiáng)酸液中不穩(wěn)定。羧酸鹽在酸中易析出自由羧酸，硫酸鹽在酸中可發(fā)生鹽在酸中易析出自由羧酸，硫酸鹽在酸中可發(fā)生自催化作用迅速分解，其它類型陰離子表面活性自催化作用迅速分解，其它類型陰離子表面活性劑在一般條件下是穩(wěn)定的。劑在一般條件下是穩(wěn)定的。n、在疏水

36、鏈和陰離子頭基之間引入短的、在疏水鏈和陰離子頭基之間引入短的聚氧乙烯可極大地改善其耐酸性能，但同時(shí)也聚氧乙烯可極大地改善其耐酸性能，但同時(shí)也降低了其生物降解性能。降低了其生物降解性能。 n 、陰離子表面活性劑是家用洗滌劑、工、陰離子表面活性劑是家用洗滌劑、工業(yè)清洗劑、干洗劑和潤濕劑的重要組分。業(yè)清洗劑、干洗劑和潤濕劑的重要組分。 n 染整工業(yè)中主要用作洗滌劑，也可作滲透染整工業(yè)中主要用作洗滌劑，也可作滲透劑、潤濕劑、乳化劑和分散劑等劑、潤濕劑、乳化劑和分散劑等.n二、陽離子表面活性劑二、陽離子表面活性劑n 與其它表面活性劑相比，除了其表面活性的與其它表面活性劑相比，除了其表面活性的差異，陽離子

37、表面活性劑一般具有以下兩個(gè)顯著差異，陽離子表面活性劑一般具有以下兩個(gè)顯著特性：特性：n 1、優(yōu)異的殺菌性、優(yōu)異的殺菌性n 陽離子表面活性劑水溶液有很強(qiáng)的殺菌能力。陽離子表面活性劑水溶液有很強(qiáng)的殺菌能力。殺菌能力取決于它對細(xì)胞的滲透和對蛋白質(zhì)的沉殺菌能力取決于它對細(xì)胞的滲透和對蛋白質(zhì)的沉淀能力。淀能力。n 因而廣泛用于殺菌、消毒、防霉、除藻等領(lǐng)因而廣泛用于殺菌、消毒、防霉、除藻等領(lǐng)域。域。n 2、容易吸附于一般固體表面、容易吸附于一般固體表面 n 由于在水介質(zhì)中的固體表面（即固液界面）由于在水介質(zhì)中的固體表面（即固液界面）一般是負(fù)電性的，正表面活性離子容易強(qiáng)烈地一般是負(fù)電性的，正表面活性離子容易

38、強(qiáng)烈地吸附于其上，因此常能賦予固體表面某些特性吸附于其上，因此常能賦予固體表面某些特性（如憎水性），于是具有特殊用途。（如憎水性），于是具有特殊用途。n 染整加工中通常不能作為洗滌劑，主要作染整加工中通常不能作為洗滌劑，主要作柔軟劑、勻染劑、防水劑、固色劑和抗靜電劑柔軟劑、勻染劑、防水劑、固色劑和抗靜電劑等。等。 n 用作織物柔軟劑用作織物柔軟劑 陽離子表面活性劑在陽離子表面活性劑在固體表面吸附后，疏水的非極性烷基鏈指向空固體表面吸附后，疏水的非極性烷基鏈指向空氣，改變了固體表面的摩擦因數(shù)。如固體為織氣，改變了固體表面的摩擦因數(shù)。如固體為織物，則可使手感改善，具有松軟的柔軟感，廣物，則可使手感

39、改善，具有松軟的柔軟感，廣泛吸附在頭發(fā)上可改善頭發(fā)的梳理性。泛吸附在頭發(fā)上可改善頭發(fā)的梳理性。 n 作為抗靜電劑作為抗靜電劑 由于陽離子表面活性劑由于陽離子表面活性劑在固體表面形成一層連續(xù)的吸附膜，活性的極在固體表面形成一層連續(xù)的吸附膜，活性的極性基團(tuán)產(chǎn)生離子導(dǎo)電和吸濕導(dǎo)電，起到抗靜電性基團(tuán)產(chǎn)生離子導(dǎo)電和吸濕導(dǎo)電，起到抗靜電作用。作用。n 利用陽離子表面活性劑和陽離子染料利用陽離子表面活性劑和陽離子染料在纖維上的競爭吸附可將其作為緩染劑。在纖維上的競爭吸附可將其作為緩染劑。n三、兩性表面活性劑三、兩性表面活性劑n 兩性表面活性劑雖然其化學(xué)結(jié)構(gòu)各有不兩性表面活性劑雖然其化學(xué)結(jié)構(gòu)各有不同，但一般均具有下列共同性能：同，但一般均具有下列共同性能：n 1、耐硬水，鈣皂分散力較強(qiáng)，能與電解、耐硬水，鈣皂分散力較強(qiáng)，能與電解質(zhì)共存，甚至在海水中也可以有效地使用；質(zhì)共存，甚至在海水中也可以有效地使用；n 2、與陰、陽、非離子表面活性劑有良好、與陰、陽、非離子表面活性劑有良好的配伍性；的配伍性；n 3、一