《助剂化学》PPT课件.ppt

助 剂 化 学,辽东学院 化工与材料学院 路 艳 华,第九章 洗涤作用,第九章 洗涤作用,第一节 洗涤作用的基本过程第二节 洗涤作用机理第三节 影响洗涤作用的因素第四节 洗涤剂第五节 干 洗,第九章 洗涤作用,第一节 洗涤作用的基本过程,一、污垢污垢的定义污垢的分类污垢与纤维的结合力二、洗涤的基本过程基本过程洗涤过程的影响因素,第九章 洗涤作用,污垢的定义 吸附于基质表面、内部，可改变清洁表面外观及质感特性的、不受人们欢迎的物质。污垢的分类按污垢的性质和状态分为：油性污垢：动植物油和矿物油、脂肪、蜡质。固体污垢：浮游在空中的尘埃性物质。油性污垢常与固体污垢同时存在。特殊污垢：蛋白质、淀粉、血迹、生活调味品等。,一、污垢,第九章 洗涤作用,污垢与纤维的结合力化学结合：极性污垢与纤维素的羟基、蛋白质的氨基以氢键、离子键结合，难以去除，需用化学方法。如水果汁、染料；非极性与纤维与范德华力结合。静电力结合：带电污垢与相反电荷的纤维间以静电力结合。如碳黑、铁锈（正电）与纤维带负电结合。机械结合：固体尘土在纤维上粘合。这与纤维的粗糙度有关，粗糙度大，结合力大，污粒小，结合力大。油性结合：油性污垢渗入到疏水性纤维中，不易洗。水中极性纤维较非极性纤维易洗；极性污垢在疏水纤维上易洗；非极性污垢在亲水性纤维上易洗。,第九章 洗涤作用,二、洗涤的基本过程,基本过程以亲水性纤维为例，去污过程如下：洗涤剂的界面吸附；污垢的润湿和渗透；污垢从纤维上脱落（表面张力降低及污垢与纤维结合力减弱）；脱落的污垢在介质中乳化分散成稳定的体系，并进入洗涤剂的胶束中。洗涤过程的影响因素基质：如织物或纤维的性质（亲水性、疏水性）、表面形状（纤维截面）、结构（纱支、捻度、织物的组织结构）等。污垢性能及污垢量；洗涤方法，包括介质、洗涤剂种类和浓度、添加剂种类和浓度，洗涤条件，外界作用力。,第九章 洗涤作用,一、织物去污的途径二、织物去污的机理（一）油性污垢（二）固体污垢（三）混合污垢,第二节 洗涤作用机理,第九章 洗涤作用,一、织物去污的途径,洗涤液对织物和污垢的润湿；洗涤液对织物和污垢界面的渗透；洗涤液使油性污垢脱落、乳化、增溶；洗涤液使固体污垢溶胀、脱落、分散；防止乳化、分散后的污垢再沉积于织物表面；通过漂洗将污垢从洗涤系统中排出。,第九章 洗涤作用,二、织物去污机理,（一）油性污垢“卷缩”机理：显微镜下以一定厚度铺展于表面。乳化机理溶解机理增溶。化学反应去污机理：脂肪酸类在碱性洗液中发生皂化反应，生成水溶性物质脂肪酸皂。液晶形成机理（二）固体污垢：通过分子间的作用力以一些点与表面接触、粘附。润湿机理：水与织物及污垢之间的作用力减弱了粘附；纤维吸湿膨化，污垢变松；加机械力。扩散溶胀机理：表活剂的作用。三、混合污垢膏状，主要考虑液体油污去除。,第九章 洗涤作用,第三节 影响洗涤作用的因素,一、表面活性剂的分子结构二、表面张力三、吸附作用四、增溶作用五、乳化作用六、泡沫作用七、表面活性剂浓度八、温度九、PH值十、纺织品的物理特性十一、机械作用,第九章 洗涤作用,一、表面活性剂的分子结构表面活性剂疏水基团对洗涤力的影响随碳链长度增加洗涤力增加。但增加是有限度的，因溶解度随碳链增长而降低。相同碳数，直链洗涤能力大于支链。表面活性剂亲水基团对洗涤力的影响二、表面张力降低表面张力，有利于洗涤（洗涤前提是润湿、渗透，表活剂降低表面张力）。但仅为必要条件。三、吸附作用油性污垢：通过表活剂的吸附，形成分散性较好的乳状液，从而形成高强度的界面膜，乳液稳定，不再沾污。固体污垢：较复杂。四、增溶作用增溶作用是洗涤中的重要因素。局部集中使用大量洗涤剂时增溶作用可能成为主要因素,第九章 洗涤作用,五、乳化作用污垢乳化后，脱离织物表面。六、泡沫作用泡沬与洗涤力无直接关系。但在某些情况下，泡沬有助于去除污垢。工业生产上注意泡沬不能太多。七、表面活性剂浓度一般情况下，表面活性剂浓度要达到cmc以上。但过多也不能无限提高洗涤效果。八、温度温度越高，洗涤效果越好。九、PH值一般情况下在中性和弱碱性条件下洗涤。但毛、丝及其合纤织物则不然。且不同洗涤剂的洗涤效果有很大差异。十、纺织品的物理特性光滑表面去污容易。羊毛（鳞片层，制成丝光羊毛，棉纤维天然纽曲，制成丝光棉）。高捻度、紧密型织物去污率较低。十一、机械作用：搅拌、搓洗。,第九章 洗涤作用,一、阴离子表面活性剂二、阳离子表面活性剂三、非离子表面活性剂四、两性型表面活性剂,第四节 洗涤剂,第九章 洗涤作用,一、阴离子表面活性剂,肥皂：CH2COONa烷基苯磺酸钠（ABS和LAS）：RSO3Na烷基磺酸钠（AS）：601洗涤剂。通式：RSO3Na（C14C18）。脂肪醇硫酸酯钠：又称烷基硫酸钠。结构式：ROSO3Na（R是C1216的正构烷基）。仲烷基磺酸钠（SAS）脂肪酰胺磺酸盐油酰胺基酸钠（雷米邦A）：化学结构：C17H33CO（NHCHCO）nONa。胰加漂T（N，N-油酰甲基牛磺酸钠）：化学结构：C17H33CON（CH3）CH2CH2SO3Na。,第九章 洗涤作用,二、阳离子表面活性剂,去污力差、价高，不能与阴离子型复配，一般不用于洗涤剂。但特殊情况下可用，优点是杀菌、消毒，抗静电，且具有柔软作用。,第九章 洗涤作用,三、非离子表面活性剂,烷基聚氧乙烯醚（AE）：良好的增溶、乳化和去污能力，毛织物和腈纶织物的净洗和前处理。烷基酚聚氧乙烯醚（APE）：耐硬水、耐酸碱，起泡力强，乳化性能好，且有润湿、渗透、分散性，性能全面。用于粘胶净洗、羊毛脱脂和精练。脂肪酸聚乙二醇酯：煮练、染色的透和匀染及纺织时的平滑剂。聚醚：去污力强，乳化性好，低泡，净洗力大于肥皂。用于与其他洗涤剂复配成高效低泡洗涤剂。氧乙烯化脂肪酰胺：泡沫稳定性特强，具有很好的脱脂性和乳化性，不耐酸，耐硬水及碱，用于配制各种净洗剂和乳化剂。印染中用做织物的洗涤剂。蔗糖酯：无毒、无臭、无味，溶于水呈透明状，用于制作低泡洗涤剂。,第九章 洗涤作用,四、两性型表面活性剂,两性型表面活性剂结构复杂、成本高，对皮肤刺激性小，杀菌力、发泡力、生物降解性强，织物洗涤后手感柔软。甜菜碱类：如羟基磺酸甜菜碱（HSB）。其硬水中的洗涤能力大于LAS，加微量阴离子型，去污能力明显增强。低泡。氨基酸型：对皮肤、粘膜无刺激，洗涤效果好。,第九章 洗涤作用,五、助洗剂,助洗剂添加剂，分为无机和有机助洗剂。作用如下：增强表面活性作用，防止污垢沉积；硬水软化；缓冲；改善泡沬性能；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。,第九章 洗涤作用,无机助洗剂磷酸盐：常用磷酸三钠，合成洗涤剂中为缩合磷酸盐。硅酸盐：助洗。碳酸盐：硫酸钠：沸石：其他助剂：硼砂、氢氧化铝、钛白粉，分散、防结块，增加白度。,第九章 洗涤作用,有机助剂螯合剂替代三聚磷酸钠。含氮羧酸。乙二胺四乙酸（EDTA）氮川三醋酸（NTA），二亚乙基三胺五醋酸（DTPA）。解决了P，但增加了N。羟基羧酸：葡萄糖酸、柠檬酸、酒石酸等。抗再沉积剂羧甲基纤维素钠(CMC)：高分子，防污垢再沉积。尤其是棉织物的洗涤。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）：对经过合纤及树脂整理的棉织物效果较好，硬水中性能优于CMC，可作重垢洗涤剂的抗再沉积剂。泡沫稳定剂：复配制成低泡洗涤剂。荧光增白剂：织物吸收后可增加白度和亮度。增稠剂：羧甲基纤维素钠(CMC)，要求透明则选用羧乙烯聚合物、羟乙基纤维素等，还有氯化物。增溶剂：短链的烷基苯磺酸盐、尿素。其他助剂：酶、杀菌剂等，印染中加抗静电剂、柔软剂、提高服用性能。,第九章 洗涤作用,第五节 干 洗,一、有机溶剂溶解性大；适当的挥发性；低燃烧性；低毒；高化学稳定性；高增溶性；精制简便；无腐蚀性（设备、对纤维则无腐蚀及不褪色）。石油系溶剂：溶解力：芳香烃环烷烃石蜡烷烃。腐蚀性小，毒性低、价格低，溶解性差，稳定性好。但去污力较差，易燃、难精制。卤代烃四氯化碳：有毒，腐蚀设备，较少使用。四氯乙烯：有毒，有麻醉性，对设备与金属有轻微的腐蚀。溶解油脂类油污性能好，广泛用于干洗剂。三氯乙烷：毒性较小，溶解力较好，但腐蚀设备。三氯乙烯：有毒，溶解油脂、蜡、焦油、口香糖。氟代烃：溶解油脂性好，不与染料、纤维起作用，沸点低、易精制、毒性小、稳定。二、表面活性剂阴离子表面活性剂：石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、琥珀酸酯磺酸钠等，在有机溶剂中的溶解性很低。非离子表面活性剂：烷基酚、脂肪酰胺、脂肪醇磷酸酯等的聚氧乙烯化合物。有机溶剂中的溶解性较好。,第九章 洗涤作用,