新聞資訊-深圳市同泰化學技術有限公司 電鍍中間體/水性樹脂與助劑/特種水性油墨/水性納米二氧化矽/工業清洗/半導體化學品
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電鍍中間(jian)體/水性工業塗(tu)料/工業清洗化(hua)學品

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表面(miàn)活性劑的6大基(jī)本作用

表面活(huó)性劑是兩親分(fen)子， 使它在水溶(rong)液中具有兩種(zhong)界面(表面)吸附(fu)功能。   其一， 通過(guo)“正吸附”可迅速(sù)降低水的表面(miàn)張力， 體現了表(biǎo)面活性劑的潤(run)濕、滲透作用;   其(qi)二， 通過“膠束化(hua)”可在水中形成(cheng)大量膠束并有(you)效降低兩相間(jiān)的界面張力， 使(shǐ)液體、固體、氣體(tǐ)能在水中穩定(dìng)存在， 體現了表(biao)面活性劑的乳(rǔ)化、分散、發泡、增(zeng)溶等作用。而洗(xi)滌作用則是表(biǎo)面活性劑發揮(hui)潤濕、乳化、分散(san)、發泡、增溶等各(ge)種功能的綜合(hé)過程。下面， 就表(biǎo)面活性劑的潤(run)濕、乳化、分散、發(fā)泡、增溶、洗滌等(děng)作用原理以及(jí)它們的反作用(yòng)原理做簡要論(lùn)述。   (一) 潤濕和滲(shen)透作用   剪一塊(kuai)坯布輕放于水(shuǐ)面， 這塊坯布會(hui)在水面上停留(liu)一段時間再慢(man)慢沉入水底。若(ruo)在水中加入少(shao)許表面活性劑(ji)JFC， 我們發現放于(yu)水面的坯布會(hui)馬上沉入水底(di)， 這是測試表面(miàn)活性劑潤濕能(néng)力的一個常見(jiàn)方法。   一般來講(jiang)， 潤濕是固體表(biao)面上一種流體(tǐ)被另一種流體(ti)所取代的過程(cheng)。因此， 潤濕作用(yòng)至少涉及三相(xiàng)， 其中兩相是流(liú)體， 一相是固體(tǐ)。染整加工中， 多(duo)爲纖維(固體) 表(biǎo)面上的氣體( 一(yi)種流體) 被水(另(ling)一種流體)所取(qǔ)代的過程。   坯布(bu)在純水中潤濕(shī)速度較慢， 是因(yīn)爲水的表面張(zhāng)力較大， 不能在(zài)纖維表面迅速(su)鋪展， 不能将坯(pī)布内的空氣快(kuai)速取代出去; 水(shuǐ)中加入表面活(huó)性劑之後， 水的(de)表面張力明顯(xian)下降， 使水能在(zai)纖維表面迅速(sù)鋪展并将空氣(qi)迅速取代出去(qu)， 從而加快了潤(rùn)濕過程。因此，能(néng)使潤濕過程迅(xun)速發生的表面(miàn)活性劑被叫做(zuò)潤濕劑或滲透(tòu)劑， 表面活性劑(ji)在這個過程所(suo)起的作用叫做(zuò)潤濕作用或滲(shen)透作用。   潤濕作(zuo)用與滲透作用(yòng)并無本質上的(de)區别， 前者作用(yòng)在固體表面，後(hou)者作用在固體(ti)内部， 兩者可使(shǐ)用相同的表面(miàn)活性劑， 因而潤(rùn)濕劑也可稱爲(wei)滲透劑。   表面活(huó)性劑之所以具(ju)有潤濕和滲透(tòu)作用， 是由于它(tā)能顯著地降低(dī)水的表面張力(li)。如圖1所示， 以液(ye)滴在固體平面(miàn)上達到平衡時(shí)的情況， 來分析(xi)表面活性劑的(de)潤濕滲透作用(yong)。   織物與一般固(gù)體平面不同， 它(tā)是一個多孔體(ti)系， 在紗線之間(jian)、纖維之間以及(jí)纖維内部的微(wei)細結構之間， 均(jun1)分布着無數相(xiàng)互貫通、大小不(bú)同的毛細管， 因(yin)此在染整加工(gong)過程中， 織物的(de)潤濕能力常用(yong)毛細管效應來(lái)衡量。   染整工作(zuò)液中加入少量(liàng)潤濕、滲透劑之(zhī)後， 織物的毛細(xì)管效應就能明(ming)顯提高， 保證染(ran)整加工順利進(jin)行。   作爲潤濕、滲(shèn)透劑使用的表(biǎo)面活性劑， 其分(fen)子鏈長度宜适(shi)中， HLB值宜适當， 疏(shū)水基中含有支(zhī)鏈的會明顯提(tí)高其潤濕能力(lì)， 離子型表面活(huó)性劑其親水基(ji)位于分子鏈中(zhong)央者潤濕性最(zui)好， 表面活性劑(jì)分子引入第二(er)個親水基後潤(run)濕性會下降。聚(jù)氧乙烯型非離(li)子表面活性劑(ji)在高溫下用做(zuo)滲透劑時， 宜與(yǔ)陰離子型表面(mian)活性劑共用， 以(yǐ)提高其熱穩定(ding)性， 在強酸、強堿(jiǎn)條件下使用的(de)潤濕、滲透劑， 要(yao)充分考慮其化(hua)學穩定性， 以免(miǎn)分解失效。   在染(ran)整加工中經常(cháng)作爲潤濕、滲透(tou)劑使用的産品(pǐn)， 有滲透劑JFC、滲透(tou)劑T、拉開粉BX、滲透(tou)劑5881、絲光滲透劑(ji)MP 等品牌。   (二) 乳化(huà)作用   兩種互不(bu)相溶的液體，其(qi)中一相以微滴(di)狀分散于另一(yi)相中，這種作用(yong)稱爲乳化作用(yòng)。   乳化作用往往(wang)不會自動發生(sheng)或長久存在。例(li)如，将油和水放(fàng)在一起進行劇(jù)烈攪拌，雖然也(yě)能形成暫時乳(ru)化狀态，但攪拌(ban)一旦停止，油與(yu)水又馬上分爲(wei)上下兩層，這是(shì)由于油—水間存(cun)在着較大的界(jie)面張力，油在攪(jiǎo)拌作用下變成(chéng)微滴之後，油—水(shuǐ)間的接觸面積(ji)會大大增加，表(biǎo)面能迅速增大(da)，成爲一種不穩(wen)定體系，以緻一(yi)旦停止攪拌，便(biàn)會分爲兩層，恢(huī)複成爲兩相接(jie)觸面積最小的(de)穩定狀态。如果(guǒ)在油和水中加(jiā)入一定量适當(dang)的表面活性劑(jì)，再給以攪拌，由(yóu)于表面活性劑(jì)在油—水界面上(shàng)有定向吸附的(de)能力，親水基伸(shen)向水，疏水基伸(shen)向油，從而降低(di)了油—水間的界(jiè)面張力，使體系(xi)的界面能下降(jiàng)。   在降低界面張(zhang)力的同時，表面(miàn)活性劑分子緊(jǐn)密地吸附在油(you)滴周圍，形成具(ju)有一定機械強(qiang)度的吸附膜，當(dang)油滴相互接觸(chù)、碰撞時，吸附膜(mo)能阻止油滴的(de)聚集，從而使乳(rǔ)液穩定存在。這(zhè)種能使乳化作(zuò)用順利發生的(de)表面活性劑叫(jiào)做乳化劑。   如果(guǒ)選擇離子型表(biao)面活性劑作爲(wèi)乳化劑，還會在(zài)油—水界面上形(xing)成雙電層和水(shui)化層，都有進一(yī)步防止油滴聚(jù)集的作用。若使(shi)用非離子型表(biǎo)面活性劑作爲(wèi)乳化劑，則會在(zài)油滴周圍形成(chéng)比較牢固的水(shuǐ)化層，起防凝聚(ju)作用。肥皂作爲(wèi)乳化劑使用時(shí)的乳液狀态如(ru)圖2所示。   經乳化(huà)作用形成的油(yóu)—水分散體系叫(jiào)做乳狀液，乳狀(zhuàng)液有兩種類型(xing)。   一種是水包油(yóu)型(油/水型)，以O/W表(biao)示，水包油型是(shi)油類液體以微(wēi)粒狀分散在水(shuǐ)中，其中油是内(nei)相(不連續相)、水(shui)是外相(連續相(xiàng));   另一種是油包(bao)水型(水/油型)，以(yi)W/O表示，油包水型(xíng)是水呈微粒狀(zhuàng)分散在油中，其(qi)中水是内相(不(bu)連續相)、油是外(wai)相(連續相)。   一般(bān)來講，親水性強(qiáng)的乳化劑易形(xíng)成油/水型乳狀(zhuàng)液，而疏水性強(qiang)的乳化劑易形(xing)成水/油型乳狀(zhuang)液。圖3表示了親(qin)水能力不同的(de)乳化劑對乳液(yè)類型的影響。   乳(rǔ)化劑都是表面(mian)活性劑，但不是(shi)所有的表面活(huo)性劑都能成爲(wèi)良好的乳化劑(jì)，隻有在水中能(néng)形成穩定膠束(shù)的表面活性劑(ji)才具有良好的(de)乳化分散能力(lì)。乳化劑應有适(shì)當的HLB值，例如非(fei)離子表面活性(xìng)劑，其HLB值在8～18之間(jian)可形成油/水型(xíng)乳液，在3～6之間則(zé)可形成水/油型(xing)乳液;乳化劑與(yu)被乳化物應有(yǒu)相似的分子結(jie)構，應能顯著地(di)降低被乳化物(wù)與水之間的界(jie)面張力;乳化劑(jì)應具有強烈的(de)水化作用在乳(rǔ)化粒子周圍形(xing)成水化層或使(shǐ)乳化粒子帶有(you)較高電荷，以阻(zu)止乳化粒子的(de)聚集。   染整加工(gōng)過程中要經常(chang)使用一些乳化(hua)工作液，以油/水(shui)型乳狀液居多(duo)。經常使用的乳(rǔ)化劑如平平加(jia)O系列、Span—Tween系列、EL等。   (三(sān))分散作用   将不(bú)溶性固體物質(zhi)以微小的顆粒(li)均勻地分散在(zài)液體中所形成(chéng)的體系稱爲分(fen)散體或懸浮體(tǐ)，這種作用稱爲(wei)分散作用，能使(shǐ)分散作用順利(lì)發生的表面活(huó)性劑稱爲分散(sàn)劑。被分散的固(gu)體顆粒稱分散(sàn)相(内相)，分散的(de)液體稱分散介(jie)質(外相)。乳化與(yu)分散這兩種作(zuo)用十分相似，其(qi)主要區别是乳(ru)狀液的内相是(shi)液體，而分散液(yè)的内相是固體(tǐ)。   表面活性劑必(bì)須具有三種作(zuò)用才能成爲良(liang)好的分散劑。首(shou)先，它必須具有(yǒu)良好的潤濕性(xìng)能，使液體充分(fèn)潤濕每一個固(gu)體顆粒、取代顆(ke)粒中的空氣，進(jin)一步使固體顆(kē)粒碎裂成更小(xiao)的晶體。其次，它(ta)必須能顯著地(di)降低固體—液體(ti)之間的界面張(zhāng)力，增加固體—液(yè)體之間吸附、相(xiang)容的能力，使體(tǐ)系内存在的能(néng)量降低。最後，它(tā)必須以水化層(céng)或帶電層的形(xíng)式在固體顆粒(li)周圍形成機械(xie)強度較高的界(jie)面膜，以阻止固(gu)體顆粒間的聚(jù)集。   對于被分散(san)的固體，必須盡(jìn)量減小其顆粒(li)體積，其顆粒體(tǐ)積越小，越有利(li)于表面活性劑(jì)對其潤濕、分化(hua)、吸附，在其周圍(wei)形成界面膜。例(li)如分散染料，必(bi)須經過預先加(jia)工、研磨成2μm以下(xià)的微小顆粒，才(cai)能在分散劑的(de)作用下形成比(bi)較穩定的懸浮(fú)體染色工作液(ye)。盡管如此，分散(san)體仍是一種熱(rè)力學不穩定體(tǐ)系，與乳狀液相(xiàng)比，其不穩定因(yin)素更多、不穩定(ding)性更大，更易産(chan)生凝聚、分層現(xian)象，影響正常使(shǐ)用。因此，分散體(tǐ)工作液不宜存(cun)放時間太長，最(zuì)好現用現配。分(fen)散體在染整加(jiā)工中應用較多(duō)，如分散染料、還(hái)原染料的配制(zhi)等。常用的分散(san)劑有擴散劑NNO、分(fèn)散劑WA等，其中陰(yin)離子型表面活(huó)性劑較多。   (四)發(fa)泡作用   氣體分(fen)散在液體中的(de)狀态稱爲氣泡(pào)，大量氣泡聚集(jí)在一起形成的(de)分散體系稱爲(wèi)泡沫，能促使泡(pào)沫形成的能力(li)稱爲發泡作用(yòng)。泡沫類似于乳(ru)狀液和懸浮體(ti)，所不同的是内(nei)相爲氣體，而不(bú)是液體和固體(tǐ)。   泡沫在表面活(huo)性劑的作用下(xia)更容易産生和(hé)穩定存在，能促(cu)進泡沫生成的(de)表面活性劑稱(cheng)爲發泡劑或起(qi)泡劑，能促使泡(pao)沫穩定存在的(de)表面活性劑稱(chēng)爲穩泡劑。   形成(cheng)的泡沫同樣是(shi)一個熱力學不(bu)穩定體系，容易(yi)因爲氣泡間液(yè)膜層産生排液(ye)現象和小氣泡(pao)穿透大氣泡的(de)合并作用，而使(shǐ)氣泡不斷破裂(liè)、泡沫消失。若液(ye)體中存在表面(mian)活性劑，由于氣(qi)泡表面能吸附(fù)表面活性劑分(fèn)子，這些定向排(pái)列的分子在氣(qi)泡表面達到一(yī)定程度時，氣泡(pao)壁就成爲一層(ceng)堅固的薄膜，從(cong)而使氣泡間不(bú)易發生合并;   又(you)由于表面活性(xing)劑在液體表面(mian)的定向排列，使(shǐ)液體的表面張(zhāng)力明顯下降，并(bìng)導緻氣泡間的(de)内壓差降低，因(yīn)而排液速度減(jian)慢。表面活性劑(ji)的上述兩方面(mian)作用，降低了氣(qi)泡的破裂能力(li)，有利于泡沫的(de)形成和穩定存(cún)在。表面活性劑(ji)協助泡沫形成(cheng)的過程見圖4   泡(pao)沫對于污垢的(de)去除和懸浮有(yǒu)一定作用，染整(zhěng)加工中也有一(yī)些依靠發泡劑(jì)而完成的工藝(yi)，如泡沫染色、泡(pao)沫印花等新工(gong)藝。然而，在染整(zhěng)加工過程中，更(geng)多的場合要求(qiu)低泡或無泡，因(yīn)而如何抑泡和(he)消泡更受人們(men)的關注。     (五)增溶(rong)作用   在溶劑中(zhong)完全不溶或微(wei)溶的物質進入(rù)表面活性劑形(xíng)成的膠束中得(dé)到溶解，并成爲(wèi)熱力學穩定溶(róng)液，這種現象稱(chēng)爲增溶作用，所(suo)形成的透明溶(rong)液稱爲增溶溶(rong)液或膠束溶液(yè)，被增溶的物質(zhi)稱爲增溶溶解(jiě)質，起增溶作用(yòng)的表面活性劑(ji)稱爲增溶劑。   增(zēng)溶作用與乳化(huà)作用和分散作(zuo)用既有區别又(yòu)有聯系。   其區别(bie)在于:   (1)乳化作用(yòng)僅限于液體—液(yè)體之間形成的(de)分散體系，分散(sàn)作用僅限于固(gu)體—液體之間形(xing)成的分散體系(xi)，而增溶作用所(suǒ)溶解的物質，既(jì)可以是液體，也(ye)可以是固體。   (2)乳(rǔ)化作用和分散(san)作用形成的是(shi)熱力學不穩定(dìng)多相分散體系(xi)，而增溶作用形(xíng)成的是熱力學(xue)穩定的均相體(tǐ)系。   (3)外觀上明顯(xiǎn)不同，乳狀液和(he)分散液多爲乳(ru)白狀和懸濁狀(zhuàng)，而增溶溶液爲(wèi)透明狀。   其聯系(xì)在于:   增溶作用(yong)可以看作是乳(ru)化作用或分散(san)作用的極限階(jiē)段、理想狀态，它(tā)們之間有相互(hu)轉化的途徑。例(li)如:乳狀液也可(ke)以成爲微乳狀(zhuàng)液———外觀由乳白(bai)狀轉爲透明狀(zhuàng)，已接近了增溶(róng)溶液;向增溶溶(rong)液中繼續加入(ru)增溶溶解質達(dá)到一定數量時(shi)，增溶溶液即轉(zhuǎn)變爲乳狀液———外(wai)觀由透明狀轉(zhuǎn)爲乳白色。   增溶(róng)溶液與真溶液(ye)也有本質區别(bie)，真溶液是有機(ji)物或無機物以(yǐ)分子或離子形(xíng)式溶解于溶劑(jì)中，而增溶溶液(ye)“溶解”的增溶溶(rong)解質是以遠比(bi)分子大得多的(de)“分子集團”的形(xing)式包圍在膠束(shù)中。   作爲增溶劑(jì)而使用的表面(miàn)活性劑，必須在(zai)溶液中達到足(zu)夠的濃度，在溶(róng)液中形成足夠(gou)多的膠束，才能(neng)保證增溶作用(yong)的順利産生，而(er)且形成的棒狀(zhuang)、層狀等高級膠(jiāo)束數量越多，增(zēng)溶效果就會越(yuè)明顯。   增溶作用(yong)對于染整加工(gong)也有許多特殊(shu)作用，例如:分散(san)染料經合适的(de)增溶劑增溶處(chù)理，其在水中的(de)溶解度會明顯(xian)提高，有利于工(gōng)作液穩定并提(ti)高染色效果;許(xǔ)多高檔含矽類(lèi)柔軟整理劑需(xū)要調制成穩定(ding)性非常高的微(wēi)乳液、增溶溶液(ye)才能産生優良(liáng)的整理效果;在(zai)去除織物上污(wū)垢的過程中，增(zēng)溶也發揮重要(yao)的去污作用。   (六(liu))洗滌作用   從浸(jin)在某種介質(多(duo)爲水)中的固體(tǐ)表面除去異物(wu)或污垢的過程(chéng)稱爲洗滌，能發(fā)揮洗滌作用的(de)化學品稱爲洗(xǐ)滌劑，洗滌劑多(duō)以表面活性劑(jì)作爲主要成分(fen)。   洗滌作用較複(fú)雜，是表面活性(xìng)劑的潤濕、乳化(hua)、分散、增溶等綜(zong)合作用以及攪(jiao)拌、揉搓、水流等(děng)機械作用的共(gong)同結果。以織物(wù)爲例洗滌過程(cheng)可用下式表示(shi):   織物·污垢+洗滌(dí)劑   織物·洗滌劑(jì)+污垢·洗滌劑   織(zhi)物+洗滌劑   在洗(xi)滌過程中，污垢(gou)的去除通過如(rú)下具體方式:   (1)洗(xi)滌劑向纖維表(biǎo)面和污垢表面(miàn)做定向界面吸(xī)附，并進一步向(xiàng)纖維與污垢之(zhi)間(相互接觸處(chu))潤濕、滲透。   (2)在洗(xi)滌劑的分割、取(qǔ)代作用下，污垢(gou)與纖維之間的(de)結合力減弱，并(bing)在機械或水流(liu)的作用下脫離(lí)纖維。   (3)脫離下來(lai)的污垢在水溶(rong)液中被洗滌劑(ji)乳化分散或增(zeng)溶，不使其再沉(chén)積回到織物表(biao)面。   (4)污垢與洗滌(dí)劑随水溶液被(bei)沖洗除去，吸附(fu)于織物表面的(de)殘餘洗滌劑也(yě)一同被沖洗除(chú)去。   織物洗滌過(guò)程見圖   污垢一(yī)般分爲油性污(wū)垢和固體污垢(gòu)兩類，油性污垢(gòu)多由動、植物油(yóu)，礦物油等組成(chéng)，固體污垢主要(yao)是塵土、鐵鏽、炭(tan)黑等。油性污垢(gòu)與織物間通過(guò)分子間引力以(yǐ)面粘接形式結(jié)合在一起，較不(bú)易清除，固體污(wū)垢與織物間以(yǐ)點粘接形式相(xiang)連，較易去除。   實(shí)際上，油性污垢(gou)與固體污垢多(duō)以混雜形式摻(chan)合在一起形成(cheng)混合污垢，因此(ci)隻需采取措施(shi)将油性污垢清(qing)除，在油性污垢(gòu)被有效清除的(de)同時，固體污垢(gòu)就被一并洗除(chu)。油性污垢的去(qu)除過程符合“卷(juàn)縮”機理。油性污(wu)垢脫離纖維表(biao)面過程的示意(yì)圖見圖6。   作爲洗(xi)滌劑而使用的(de)表面活性劑，其(qí)HLB值應适當，通常(chang)分子結構爲直(zhi)鏈型，親水基處(chù)

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2025-12-13

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表面活性劑用(yong)脂肪醇介紹

洗(xi)滌劑用醇的R一(yī)般爲C12~C18的烴基。這(zhe)種高碳脂肪醇(chun)原✉️具💋有兩親的(de)特性，即在分子(zi)中有疏水基如(rú)碳氫鏈🐇，又有親(qin)水🚶‍♀️基如羟基。但(dàn)由于在水中的(de)溶解度很低，必(bi)須添加親水基(ji)或将❓羟基轉變(biàn)爲硫酸基，使親(qīn)水親油平衡💁值(zhí)達到必要數值(zhi)後，脂肪醇衍生(sheng)物有了‼️足夠的(de)親水㊙️基能使之(zhī)溶解于水，并能(néng)成爲聚集體🏒(膠(jiao)束)時，這種脂肪(fáng)醇衍生物才🙇‍♀️是(shì)表面活性劑。例(li)如，十二醇不✏️溶(róng)于水📞，但當它變(bian)成十二醇硫酸(suān)鈉時，由于接上(shàng)了一個硫酸基(jī)(-SO3-)，水溶性變好，并(bing)能在水中生成(chéng)膠束，達♈到一定(ding)濃度時，顯示出(chu)非常好的表面(miàn)活🏃🏻‍♂️性。人們就是(shì)利用這種特性(xing)，以脂肪醇爲原(yuan)料，制出了多種(zhong)具有各種優異(yì)性能🤩的表面活(huó)性劑。

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