纺织化学第八章.ppt

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1、第八章表面活性剂本章知识点1.掌握表面活性剂的定义、结构特征和分类2.了解表面活性剂的基本性质3.了解表面活性剂在纺织工业中的应用第一节表面活性剂的结构特征及溶液性质一、表面活性剂的结构特征和性质二、表面活性剂的分类第二节各类表面活性剂概况一、阴离子表面活性剂二、阳离子表面活性剂三、两性离子表面活性剂四、非离子表面活性剂第三节表面活性剂的主要作用一、润湿和渗透作用二、乳化和分散作用三、起泡和消泡作用四、增溶作用五、洗涤作用第四节表面活性剂在纺织工业中的应用一、在棉纺织工业中应用二、在毛纺织工业中的应用三、在化纤工业中的应用表面活性剂是一类重要的精细化学品。其应用广泛，已渗透到食品、日用化工、石

2、油开采等各个行业。表面活性剂具有润湿、分散、乳化、增溶、起泡、消泡、渗透、洗涤、抗静电、润滑、杀菌的作用，在纤维生产、纺、织、染加工过程中具有广泛用途。用量虽少，效果巨大——工业味精一、表面活性剂的结构特征和性质表面活性剂(surfactant)——只需加入少量就能显著降低液体表面张力或两种液体（如水和油）之间界面张力特性的物质。结构组成易溶于水的亲水基——与水有较大亲和力的基团。如—COOH，—SO3H，—OH。易溶于油的憎水基——与油有较大亲和力的基团。一般是C8～C18的长链烷基或烷基苯基。第一节表面活性剂的结构特征及溶液性质肥皂CH3(CH2)14COONa+水中只要含有103mol/

3、L的肥皂，就可把水的表面张力从73mN/m降低到32mN/m。表面张力的概念？–––－表面张力的概念作用于气液界面之间，使液体表面分子向内收缩至最小面积的这种力称为表面张力。受力不平衡受力平衡表面活性剂在溶液表面定向吸附和在溶液内部形成胶束。亲水基一端溶入水中，憎水基一端指向空气定向排列当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时，其疏水部分相互吸引，缔合在一起，亲水部分向着水，几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子，称为胶束（micelles)。胶束的横切面表面活性剂形成胶束时的最低浓度称为临界胶束浓度（criticalmicellconcentration，CMC)。以临界胶束浓度为界限，溶液的

4、表面张力及一些物理性质有显著变化。使用表面活性剂时，其浓度要稍高于临界胶束浓度，才能充分显示其作用。cmc使用目的：洗涤剂、乳化剂、润湿剂、柔软剂、抗静电剂、分散剂、发泡剂、匀染剂等。离子表面活性剂——在溶液中能电离生成离子。非离子表面活性剂——在溶液中不能电离。化学结构：分类二、表面活性剂的分类RCOONa羧酸盐类ROSO3Na硫酸酯盐类RSO3Na磺酸盐类阴离子表面活性剂RNH2·HCl1°、2°、3°胺的盐类NCH3RCH3CH3·Cl-+季铵盐类阳离子表面活性剂RNHCH2CH2COOH氨基酸类NCH3RCH3CH2COO-+内铵盐类两表面活性剂RO(CH2CH2O)nH聚乙二醇类CO

5、OCH2CR多元醇类非离子表面活性剂CH2OHCH2OHCH2OH表面活性剂性离子用作洗涤剂、润湿剂、发泡剂、乳化剂第二节各类表面活性剂概况一、阴离子表面活性剂——产量最高的表面活性剂RCOO-Na+羧酸盐类ROSO3-Na+硫酸酯盐类RSO3-Na+磺酸盐类阴离子表面活性剂ROPO3·2Na+磷酸酯盐类(RO)2PO2Na+2--（单酯）磷酸酯盐类（双酯）1.羧酸盐类R''COOCH+3NaOHR'''COOCH2R'COOCH2R''COONaR'''COONaR'COONaCHOH+CH2OHCH2OH烃基R可以是饱和的，也可以是不饱和的，碳原子数一般为C16～C18。肥皂的主要性能特点

6、:水溶液的pH值在9.8左右，呈弱碱性，有良好的润湿、乳化、发泡、去污等作用而被广泛用作洗涤剂。肥皂的缺点是：·耐硬水性能差在硬水中，肥皂洗涤力差，增加肥皂的消耗，同时生成的钙皂污垢粘附在衣物上很难去除。含有皂垢的布在印染加工时会造成染色不匀。·耐酸性能差肥皂在酸性介质中会转变成不溶于水的游离脂肪酸，会使皂液混浊并黏附在衣物上不易被除去。因此肥皂只能在中性和碱性介质中使用。由于碱性较强，不适合洗涤丝、毛织物和某些化学纤维纺织品。2.硫酸酯盐类硫酸酯盐类表面活性剂可分为伯烷基硫酸酯盐和仲烷基硫酸酯盐。碳原子数以C12～C18为宜。伯烷基硫酸酯盐一般由含长链烷基的高级伯醇先用硫酸酯化，再经中和而制

7、得。C12H25OH+H2SO4→C12H25OSO3HC12H25OSO3Na月桂醇月桂醇硫酸酯月桂醇硫酸酯钠高级硫酸酯盐的水溶性、洗涤性均优于肥皂。其水溶液呈中性，对羊毛等无损害，在硬水中也能使用，但遇强酸则水解为原来的醇，遇高温分解。¾¾®¾NaOH仲烷基硫酸酯盐土耳其红油CH3(CH2)5CH2CH2C==CH(CH2)7COONaOSO3Na用作润湿剂、纺纱油剂、织布油剂和纤维整理剂。在