KAIYUN「中国大陆」官方网站

KAIYUN「中国大陆」官方网站

第二章表面活性剂

作者:小编 日期:2025-05-23 02:41:49 点击数: 

  版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

  1、1 第二章第二章 表面活性剂表面活性剂(SurfactantsSurfactants) 2.1 基本概念 2.2 表面活性剂各论 2.3 表面活性剂在洗涤剂工业中的应用 2 2.1 基本概念 表面活性剂的发展概况表面活性剂的发展概况 打破了肥皂一通天下的局面打破了肥皂一通天下的局面 上世纪上世纪30年代形成;年代形成; 以石油化工原料衍生;以石油化工原料衍生; 我国该工业起始于我国该工业起始于50年代年代 产量增长迅速,正在以年平均增长率大于产量增长迅速,正在以年平均增长率大于10的速率增长的速率增长 世界表面活性剂消费量世界表面活性剂消费量20002000年达年达10401040万吨,其中万

  2、吨,其中5050用于用于 纤维工业,纤维工业,2020以上用于洗涤剂工业,这是表面活性剂的以上用于洗涤剂工业,这是表面活性剂的 两个最大用户。两个最大用户。 3 根据物质的聚集态不同,表界面可分为:固气根据物质的聚集态不同,表界面可分为:固气 液气液气 固液固液 液液液液 固固固固 处于液态表面层的分子受到液体内部分子的引力,液体表处于液态表面层的分子受到液体内部分子的引力,液体表 面具有自动收缩的能力。面具有自动收缩的能力。 表面张力:表面张力: 表面张力:指作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力,表面张力:指作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力, 单位单位N/mN/m。也可以理解为系统增

  3、加单位面积时所需作的可。也可以理解为系统增加单位面积时所需作的可 逆功,逆功,J/mJ/m2 2。表面自由能(表面能)。表面自由能(表面能)。 1. 表面活性与表面张力表面活性与表面张力 x L 皂膜A dA dx F dAdW / L2 F 4 各种表面现象:各种表面现象: 不润湿不润湿 润湿润湿 凸面(储汞)凸面(储汞) 凹面(储水)凹面(储水) 附加压力总是指向曲率中心一边附加压力总是指向曲率中心一边 去污、乳化、分散等性能都与润湿现象密切相关。去污、乳化、分散等性能都与润湿现象密切相关。 毛细管上升毛细管上升 毛细管下降毛细管下降 5 表面张力是物质的内在性质,大小主要取决表面张力是物

  4、质的内在性质,大小主要取决 于物质自身和与其接触的另一相物质的种类。于物质自身和与其接触的另一相物质的种类。 表面张力的测定方法:毛细管法、最大气泡表面张力的测定方法:毛细管法、最大气泡 压力法、滴重法、吊环法、吊板法等。压力法、滴重法、吊环法、吊板法等。 接触角测定方法:停滴法、吊片法、电子天接触角测定方法:停滴法、吊片法、电子天 平法等。平法等。 前进角和后退角。前进角和后退角。 与固体表面的粗糙与固体表面的粗糙 度、表面的不均匀性、度、表面的不均匀性、 表面的污染情况有关。表面的污染情况有关。 a r 6 表面活性剂表面活性剂 表面活性:表面活性:能在溶液表(界)面发生选择性吸附,起到降

  5、低能在溶液表(界)面发生选择性吸附,起到降低 表(界)面张力的作用称为表面活性。表(界)面张力的作用称为表面活性。 表面活性剂表面活性剂:在较低浓度下能显著改变表(界)面性质或与:在较低浓度下能显著改变表(界)面性质或与 此相关、由此派生的性质的物质,都可以称为表面活性剂。此相关、由此派生的性质的物质,都可以称为表面活性剂。 表面活性剂的加入不仅能显著降低表面活性剂的加入不仅能显著降低 表面张力,而且还具有润湿或反润湿、表面张力,而且还具有润湿或反润湿、 乳化或破乳、气泡或消泡,及增溶、乳化或破乳、气泡或消泡,及增溶、 分散等一系列作用。分散等一系列作用。 表面活性剂在生产和生活实际中有表面活

  6、性剂在生产和生活实际中有 着广泛的应用。着广泛的应用。 图图2.1 各种物质水溶液浓各种物质水溶液浓 度度c与表面张力与表面张力的关系的关系 /N.m-1 c/mol.L-1 无机盐、酸、碱等无机盐、酸、碱等 低碳醇、羧酸等低碳醇、羧酸等 表面活性剂表面活性剂 显著特征:降低水溶液的表面张力,显著特征:降低水溶液的表面张力, 或油或油/水体系的界面张力。水体系的界面张力。 7 表面活性剂的结构表面活性剂的结构 只要在较低浓度下能显著改变表(界)面性质或与此相关、只要在较低浓度下能显著改变表(界)面性质或与此相关、 由此派生的性质的物质,都可以划归表面活性剂的范畴。由此派生的性质的物质,都可以划

  7、归表面活性剂的范畴。 亲水基亲水基 蔬水基(亲油基)蔬水基(亲油基) 图图2.2 表面活性剂的结构表面活性剂的结构 表面活性剂的分子结构均由两部分构成。表面活性剂的分子结构均由两部分构成。 两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团由化学键相两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团由化学键相 连形成一个特殊的分子,既亲水又亲油,其这种特有结连形成一个特殊的分子,既亲水又亲油,其这种特有结 构称双亲结构。又称双亲分子。构称双亲结构。又称双亲分子。 8 3、定向排列和胶束的形成、定向排列和胶束的形成 形成吸附膜:形成吸附膜: 形成胶束:形成胶束: 空气 (a) 极稀溶液极稀溶液 水水 (b) 稀溶液稀溶

  8、液 小型胶束小型胶束 吸附于水分子表面的吸附于水分子表面的 表面活性剂但分子膜表面活性剂但分子膜 (c) 临界胶束浓度的溶液临界胶束浓度的溶液(d) 大于临界胶束浓度的溶液大于临界胶束浓度的溶液 图图2.3 表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系表面活性剂的浓度变化和表面活性剂的活动情况的关系 9 疏水作用导致表面活性剂在溶液表面吸附成膜、在溶疏水作用导致表面活性剂在溶液表面吸附成膜、在溶 液中缔合成胶束。液中缔合成胶束。 临界胶束浓度(临界胶束浓度(cmc值):刚刚形成胶束时的所对应的值):刚刚形成胶束时的所对应的 浓度区域(或表面活性剂达到形成单分子膜的最低浓浓度区域(或表面活性

  9、剂达到形成单分子膜的最低浓 度)。度)。 胶束聚集数:每种表面活性剂胶束由不同数目的单分胶束聚集数:每种表面活性剂胶束由不同数目的单分 子表面活性剂组成。子表面活性剂组成。 胶束的大小形状随溶液浓度变化而改变,一般从球形胶束的大小形状随溶液浓度变化而改变,一般从球形 变为扁球状、棒状、六角棒状直至层状胶束(已属于变为扁球状、棒状、六角棒状直至层状胶束(已属于 液晶相)。影响胶束聚集数的因素:表面活性剂的结液晶相)。影响胶束聚集数的因素:表面活性剂的结 构、电解质、有机添加剂、温度等、构、电解质、有机添加剂、温度等、 10 胶束结构的变化形态胶束结构的变化形态 浓度浓度cmc,形成胶束,大小,形

  10、成胶束,大小1100nm 单体单体 二(三)聚体二(三)聚体 胶团胶团 棒状胶棒状胶 团团 棒状胶团棒状胶团 的六角团的六角团 H2O 层状层状 胶团胶团 1.0-3.5nm H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O 水柱的六水柱的六 角堆积角堆积 H2O 微乳微乳 状液状液 表面活性剂表面活性剂 结晶结晶 油油 醇醇 图图2- 4表面活性剂溶液中形成的胶团结构表面活性剂溶液中形成的胶团结构 11 图图2.5 表面活性剂性质与浓度的关系表面活性剂性质与浓度的关系 胶体的性质:表面活性胶体的性质:表面活性 剂在溶液中形成胶束是剂在溶液中形成胶束是 表面活性剂胶体电解质表面活性剂胶体

  11、电解质 性质的体现。性质的体现。 与形成胶束有关的性质与形成胶束有关的性质 是胶体化学研究的对象:是胶体化学研究的对象: 增溶现象是胶束化的派增溶现象是胶束化的派 生现象。生现象。 由由cmc附近各种性能的附近各种性能的 突变可以用多种方法测突变可以用多种方法测 定溶液的定溶液的cmc值。值。 12 4. 表面活性剂的分类表面活性剂的分类 分类方法:分类方法: 其他:根据其水溶性、化学结构特征、分子量等其他:根据其水溶性、化学结构特征、分子量等 根据疏水基结构:根据疏水基结构: 直链、支链、芳香链、含氟长链直链、支链、芳香链、含氟长链 根据亲水基结构:根据亲水基结构: 羧酸盐、硫酸盐、季胺盐、

  12、羧酸盐、硫酸盐、季胺盐、PEO衍生物、内酯衍生物、内酯 根据分子构成的离子性:根据分子构成的离子性: 离子型、非离子型、两性离子型、非离子型、两性 13 表面活性表面活性 剂剂 高分子表面活性剂高分子表面活性剂 低分子表低分子表 面活性剂面活性剂 非离子型表面非离子型表面 活性剂活性剂 离子型表面活离子型表面活 性剂性剂 阳离子型阳离子型 阴离子型阴离子型 两性离子型两性离子型 表面活性剂分类表面活性剂分类 14 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂 羧酸盐型羧酸盐型 RCOONa 硫酸脂盐型硫酸脂盐型 ROSO3Na 磺酸盐型磺酸盐型 RSO3Na 磷酸脂盐型磷酸脂盐型 ROPO3Na 阳离子表

  14、_ (b) CH COO 2 _ N + R R (c) N + R R CH OSO 3 _ O O (e) O O O OOSO M O _ + (f) O OOHO (d) 17 聚乙二醇型非离子表面活性剂的亲水基团 18 5. 表面活性剂的物化性质表面活性剂的物化性质 A : HLB(亲疏平衡值亲疏平衡值): 大小表示表面活性剂亲水亲油性的相对大小表示表面活性剂亲水亲油性的相对 大小。值越大表示亲水性越强,值越小表示亲油性越强。大小。值越大表示亲水性越强,值越小表示亲油性越强。 石蜡的石蜡的HLB0,油酸,油酸HLB1,油酸钾,油酸钾 HLB20,十二烷基苯磺酸钠,十二烷基苯磺酸钠HL

  15、B40 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂HLB在在140之间(通过亲油基之间(通过亲油基 碳数的多少调节),非离子的碳数的多少调节),非离子的HLB在在120之间之间 (可以通过聚环氧乙烷或羟基数的多少调节)(可以通过聚环氧乙烷或羟基数的多少调节) 1)衡量表面活性剂亲水亲油性的物理量:)衡量表面活性剂亲水亲油性的物理量: HLB 值范围值范围适用的场合适用的场合HLB 值范围值范围适用的场合适用的场合 36油包水型乳化剂油包水型乳化剂1315洗涤洗涤 79润湿、渗透润湿、渗透1518增溶增溶 815水包油型乳化剂水包油型乳化剂 19 HLB值与用途形态的关系 (Hydrophile-lipo

  16、phile balance) 20 B: PIT 相转变温度相转变温度 : O/WW/O HLB只是针对表面活性剂自身的亲水亲油平衡而言,而没只是针对表面活性剂自身的亲水亲油平衡而言,而没 有考虑体系的成分、温度等因素,具有一定的局限性。有考虑体系的成分、温度等因素,具有一定的局限性。 体系完全确定(水相、油相性质,溶液温度,乳化剂体系完全确定(水相、油相性质,溶液温度,乳化剂 用量等多种因素),用量等多种因素),PIT才有定制。才有定制。 21 2)表面活性剂的溶解性)表面活性剂的溶解性 A : 浊点浊点Cloud Point (C. P值值):溶液变混浊的温度:溶液变混浊的温度 聚氧乙烯型

  17、非离子表面活性剂的溶解度随温度升高聚氧乙烯型非离子表面活性剂的溶解度随温度升高 而增大,当上升到某一温度时,溶解度反而下降,而增大,当上升到某一温度时,溶解度反而下降, 溶液发生混浊甚至分层,冷却后又可恢复澄明,此溶液发生混浊甚至分层,冷却后又可恢复澄明,此 现象称为现象称为起昙起昙,对应的温度称为浊点或昙点对应的温度称为浊点或昙点。 原因:原因:T,聚氧乙烯链与水之间氢键断裂,聚氧乙烯链与水之间氢键断裂 影响因素:碳氢链、聚氧乙烯链影响因素:碳氢链、聚氧乙烯链 应用温度应用温度浊浊点点 22 B:Krafft点(点(K. P. 点)(临界溶解温度):点)(临界溶解温度): 图图 十二烷基硫酸

  18、钠在水中的溶十二烷基硫酸钠在水中的溶 解度与温度关系解度与温度关系 应用温度应用温度 Krafft点点 Krafft pointKrafft point(离(离 子表面活性剂的特子表面活性剂的特 征值)征值)通常离通常离 子型表面活性剂的子型表面活性剂的 溶解度随温度上升溶解度随温度上升 而增大,当升高至而增大,当升高至 某一温度,其溶解某一温度,其溶解 度急剧升高,该温度急剧升高,该温 度称为度称为KrafftKrafft点。点。 23 6. 表面活性剂的应用原理表面活性剂的应用原理 起泡、乳化、分散:都是一相在另一相中的分起泡、乳化、分散:都是一相在另一相中的分 散,由于表面张力的存在都不

  19、稳定,表面活性剂散,由于表面张力的存在都不稳定,表面活性剂 通过在两相界面形成单或双分子膜而使体系趋于通过在两相界面形成单或双分子膜而使体系趋于 稳定。稳定。 起泡:表面活性剂通过表面张力降低、表面张起泡:表面活性剂通过表面张力降低、表面张 力修复、增加表面电荷、表面粘度和减少表面透力修复、增加表面电荷、表面粘度和减少表面透 气性等效应达到。阴离子表面活性剂与某些非离气性等效应达到。阴离子表面活性剂与某些非离 子(或两性)表面活性剂复配能起到很好的起泡子(或两性)表面活性剂复配能起到很好的起泡 和稳泡作用。和稳泡作用。 24 应用:日用化学品如香波、泡沫浴剂、剃须液、应用:日用化学品如香波、泡

  20、沫浴剂、剃须液、 牙膏、厨房用洗涤剂;泡沫灭火器用起泡剂;牙膏、厨房用洗涤剂;泡沫灭火器用起泡剂; 矿物浮选用起泡剂;农药的泡沫喷洒等。矿物浮选用起泡剂;农药的泡沫喷洒等。 消泡:用化学物质消泡是使其它物质进入泡沫消泡:用化学物质消泡是使其它物质进入泡沫 双分子膜中,打破其力学平衡。双分子膜中,打破其力学平衡。 消泡剂有:消泡剂有: 低碳醇、矿物油、有机极性化合物和硅氧烷树低碳醇、矿物油、有机极性化合物和硅氧烷树 脂等。应用于发酵工业及造纸制浆工业中。脂等。应用于发酵工业及造纸制浆工业中。 25 乳化:两种不相混溶的液体混合,一种液体以液嘀乳化:两种不相混溶的液体混合,一种液体以液嘀 状分散在

  21、另一种液体中。由于两相界面增大,引起状分散在另一种液体中。由于两相界面增大,引起 体系热力学不稳定。体系热力学不稳定。 分散相和分散介质:分散相和分散介质: 乳液类型:乳液类型:O/W,W/O 水溶液中离子表面活性剂胶束的结构示意图水溶液中离子表面活性剂胶束的结构示意图 26 乳化剂的作用:乳化剂分子膜将分散相液嘀包乳化剂的作用:乳化剂分子膜将分散相液嘀包 住(形成双电子层表面),防止液嘀相互靠近住(形成双电子层表面),防止液嘀相互靠近 而合并,使原来的热力学不稳定体系可以保持而合并,使原来的热力学不稳定体系可以保持 为准稳定体系。为准稳定体系。 乳化方法:乳化剂的加入方式乳化方法:乳化剂的加

  22、入方式(2种种,形成不同类形成不同类 型的乳液型的乳液)。 应用:农药的乳化、沥青的乳化等。应用:农药的乳化、沥青的乳化等。 27 破乳:高分子表面活性剂(嵌段聚醚)。破乳:高分子表面活性剂(嵌段聚醚)。 增溶:由于胶束的存在而使物质溶解度增加的现增溶:由于胶束的存在而使物质溶解度增加的现 象,这些物质溶于胶束的亲油基中间、插于胶束象,这些物质溶于胶束的亲油基中间、插于胶束 的分子之间、黏附于胶束的亲水基上,使溶解度的分子之间、黏附于胶束的亲水基上,使溶解度 增大。增大。 润湿和渗透:使液体迅速均匀地浸湿固体的表面润湿和渗透:使液体迅速均匀地浸湿固体的表面 或内部。或内部。 28 杀菌:阳离子

  23、表面活性剂和两性表面活性剂对杀菌:阳离子表面活性剂和两性表面活性剂对 革兰氏氧性菌和革兰氏阴性菌具有杀菌能力。革兰氏氧性菌和革兰氏阴性菌具有杀菌能力。 洗涤:是乳化、分散、增溶、润湿、起泡等作洗涤:是乳化、分散、增溶、润湿、起泡等作 用综合作用的结果。用综合作用的结果。 其它功能:柔软平滑、抗静电、均染、固色、其它功能:柔软平滑、抗静电、均染、固色、 防蚀等作用。防蚀等作用。 29 表面活性剂的应用性能: 泡沫:气液 乳化:液液 分散:固液 增溶:提高溶解度 润湿和渗透:液体迅速均匀地浸湿固体表面 派生出的一些功能: 均染、固色、柔软平滑、抗静电、防水、均染、固色、柔软平滑、抗静电、防水、 防

  24、蚀、杀菌等防蚀、杀菌等 30 表面活性剂可以作为: 洗涤剂、乳化剂、分散剂、破乳剂、发泡剂、消 泡剂、阻燃剂、抗静电剂、柔软剂、平滑剂、匀 染剂、固色剂、防水剂、防蚀剂、上光剂、消光 剂、浮选剂等。 广泛地应用于纺织、造纸、日用化工、食品、广泛地应用于纺织、造纸、日用化工、食品、 石油、农药、医药卫生、涂料、皮革、机械、建石油、农药、医药卫生、涂料、皮革、机械、建 筑、矿产、化肥等国民经济的各个部门。筑、矿产、化肥等国民经济的各个部门。 31 表面活性剂用疏水基原料来源表面活性剂用疏水基原料来源 脂肪酸:来源于天然可再生油脂资源。脂肪酸:来源于天然可再生油脂资源。C12C18, 脂肪胺:来源于

  25、天然可再生油脂资源。脂肪胺:来源于天然可再生油脂资源。 脂肪醇:来源于天然油脂资源及石油化工原料。脂肪醇:来源于天然油脂资源及石油化工原料。 长链烷烃:主要来源于石油化工原料。长链烷烃:主要来源于石油化工原料。 长链烯烃:主要来源于石油化工原料。长链烯烃:主要来源于石油化工原料。 长链取代芳烃:主要来源于石油化工原料。长链取代芳烃:主要来源于石油化工原料。 疏水基是表面活性剂产生疏水作用的根本原因,也是表面活疏水基是表面活性剂产生疏水作用的根本原因,也是表面活 性剂分子的主要组成部分。性剂分子的主要组成部分。 32 2.2 表面活性剂各论表面活性剂各论 一、阴离子表面活性剂(一、阴离子表面活性

  26、剂(Anionic surfactants) 阴阴 离离 子子 表表 面面 活活 性性 剂剂 羧酸 盐型 脂肪酸皂 酰基胺基 酸(肽) 脂肪醇醚 羧酸盐 酰胺皂 硫酸脂 盐型 脂肪醇硫 酸盐AS 脂肪醇醚 硫酸盐 烷基酚醚 硫酸盐 仲烷基硫 酸盐 硫酸化油 直链烷基苯磺酸盐 -磺基脂肪酸甲酯单 钠盐 -烯烃磺酸盐 AOS 脂肪醇醚磺酸盐 石油磺酸盐 丁基萘磺酸盐 烷基磺酸盐 SAS 仲烷基磺酸盐 磺基琥珀酸单酯二钠 盐 长链酰基乙基磺酸盐 N酰基N甲基牛 磺酸盐 木质素磺酸 磺酸 盐型 磷酸 脂盐 型 33 常用生产技术常用生产技术 磺化磺化/硫酸化、皂化硫酸化、皂化/中和中和为阴离子表面活性

  27、剂生产中 最为典型和普遍使用的反应。 在碳原子上引入 SO3H的反应为磺化反应,通过氧 原子架桥在疏水链上引入 SO3H的反应为硫酸化反 应产物为有机物的酸性硫酸脂。 常用磺化/硫酸化剂为:发烟硫酸、氯磺酸、氨基磺酸 和稀释的SO3气体。 工业上大规模使用的磺化/硫酸化技术是气体SO3连续 磺化技术。 SO3主要来源于燃硫法生产。 34 35 中和:阴离子表面活性剂中酸性亲水头均需经过中和 反应,或在以油脂为原料制皂时为皂化反应,才能转 化为阴离子表面活性剂,所以中和反应实际上是制备 阴离子型表面活性剂中使用频率最高的合成技术。 36 1. 羧酸盐型羧酸盐型 (RCOO-)nMn+ l羧酸盐型

  28、阴离子表面活性剂(皂类)脂肪酸皂羧酸盐型阴离子表面活性剂(皂类)脂肪酸皂 即为大规模生产的肥皂。即为大规模生产的肥皂。 l主要生产工艺有三种:油脂皂化、脂肪酸中和、主要生产工艺有三种:油脂皂化、脂肪酸中和、 脂肪酸甲脂皂化。脂肪酸甲脂皂化。 油脂皂化天然油脂与氢氧化钠进行皂化反应油脂皂化天然油脂与氢氧化钠进行皂化反应 是肥皂生产最重要的工艺。是肥皂生产最重要的工艺。 37 制备工艺流程:精炼制备工艺流程:精炼 、皂化、盐析、洗涤、碱、皂化、盐析、洗涤、碱 析、整理、成型。析、整理、成型。 38 脂肪酸中和 脂肪酸甲脂皂化 脂肪酸钠皂主要用于家用洗涤和个人清洁卫生用品,织物 洗涤用皂链长一般为C

  29、16C18,去污力强,个人清洁卫生 用品,如香皂等主要用C12C14脂肪酸皂,为了提高硬度 和综合理化性能,也掺入一些C16C18脂肪酸皂。 脂肪酸皂还可与镁、锌、镉、铅、钡、钾等支撑适合工业 用途的金属皂。 39 液体皂(液体皂(Liquid Soap) 主要有浴液中的主要有浴液中的型型 (Body Soap,以脂肪酸钠为主,其含量,以脂肪酸钠为主,其含量18%) 和洗手液(和洗手液(Refreshing Liquid Soap)。该产品)。该产品 对重金属和甲醇含量有要求。对重金属和甲醇含量有要求。 金属皂(金属皂(Metal Soaps) 即多价金属皂,包括即多价金属皂,包括 硬脂酸锂、

  30、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸镍、硬脂酸锂、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸镍、 硬脂酸铝等。一般不溶于水,在洗涤制品中极硬脂酸铝等。一般不溶于水,在洗涤制品中极 少应用,分别用于润滑脂、金属加工、聚合物少应用,分别用于润滑脂、金属加工、聚合物 的脱模剂、纤维偶色剂、涂料中颜料悬浮分散的脱模剂、纤维偶色剂、涂料中颜料悬浮分散 剂等。剂等。 40 金属皂(金属皂(Metal Soaps) 即多价金属皂,包括硬脂酸锂、即多价金属皂,包括硬脂酸锂、 硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸镍、硬脂酸铝等。一般不溶于硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸镍、硬脂酸铝等。一般不溶于 水,在洗涤制品中极少应用,分别用于润滑脂、金属加工、水,

  31、在洗涤制品中极少应用,分别用于润滑脂、金属加工、 聚合物的脱模剂、纤维偶色剂、涂料中颜料悬浮分散剂等。聚合物的脱模剂、纤维偶色剂、涂料中颜料悬浮分散剂等。 多羧酸皂:琥珀酸系列,用于润滑油添加剂、防腐剂等。多羧酸皂:琥珀酸系列,用于润滑油添加剂、防腐剂等。 松香皂、松香皂、N酰基氨基羧酸盐、聚醚羧酸盐等。酰基氨基羧酸盐、聚醚羧酸盐等。 41 2. 硫酸盐型阴离子表面活性剂硫酸盐型阴离子表面活性剂 ROSO3 M 高级醇及含羟基的化合物、含双键的烯烃经硫酸化高级醇及含羟基的化合物、含双键的烯烃经硫酸化 生成硫酸酯,中和后得到各种硫酸酯盐型表面活性剂。生成硫酸酯,中和后得到各种硫酸酯盐型表面活性剂

  32、。 硫酸酯盐型表面活性剂水溶性、去污性比肥皂好,硫酸酯盐型表面活性剂水溶性、去污性比肥皂好, 溶液呈中性,广泛应用于家庭、工业洗涤剂中,还用于溶液呈中性,广泛应用于家庭、工业洗涤剂中,还用于 香波、化妆品等,但抗硬水能力差,而开发出高级醇聚香波、化妆品等,但抗硬水能力差,而开发出高级醇聚 氧乙烯醚硫酸酯盐(氧乙烯醚硫酸酯盐(AES)表面活性剂。亲水基和亲油)表面活性剂。亲水基和亲油 基由酯键相连接,热稳定性比较差,在强酸强碱中易水基由酯键相连接,热稳定性比较差,在强酸强碱中易水 解。解。 42 高级醇的来源:天然油脂的还原,动植物蜡中提高级醇的来源:天然油脂的还原,动植物蜡中提 取,化学合成(

  33、齐格勒法和羰基合成法),液蜡取,化学合成(齐格勒法和羰基合成法),液蜡 氧化法等;氧化法等; 硫酸化反应:浓硫酸,发烟硫酸,三氧化硫(工硫酸化反应:浓硫酸,发烟硫酸,三氧化硫(工 业化应用较多),氯磺酸和氨基磺酸;业化应用较多),氯磺酸和氨基磺酸; 中和反应:碱中和。中和反应:碱中和。 硫酸酯盐型表面活性剂的生产方法硫酸酯盐型表面活性剂的生产方法: 43 脂肪醇硫酸盐(AS) 又叫烷基硫酸盐。这类活性剂中最重要的品种是基于椰 子油的C12C14和基于牛油的C16C18烷基硫酸盐,如十二 烷基硫酸盐(月桂醇硫酸盐)。它们的抗硬水性较好, 但耐水解能力较差,尤其在酸性介质中,易水解成脂肪 醇与硫酸

  34、盐。 AS的主要用途是配制液状洗涤剂、餐具洗涤剂、各种香 波、牙膏、纺织用润湿和洗净剂以及化学工业中的乳化 聚合。此外,粉状的AS可用于配制粉状清洗剂、农药用 润湿粉剂。 44 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES) 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐又称脂肪醇硫酸盐。由于分 子中加入了乙氧基使其具有很多优点,如抗硬水性强, 泡沫适中而稳定,溶解性好。缺点是在酸性和强碱性 条件下不稳定,易于水解。 AES采用C12C14的椰油醇为原料,有时也用C12C16 醇,与24分子环氧乙烷缩合。再进一步进行硫酸化, 中和可用氢氧化钠、氨或乙醇胺。 45 硫原子与碳原子直接相连,比硫酸酯盐稳定,在酸性溶硫原子与碳原子直接相

  35、连,比硫酸酯盐稳定,在酸性溶 液及加热条件下不发生水解,广泛用于洗涤、染色、纺织行液及加热条件下不发生水解,广泛用于洗涤、染色、纺织行 业,并可作为渗透剂,润湿剂,防锈剂等工业助剂。业,并可作为渗透剂,润湿剂,防锈剂等工业助剂。 烷基苯磺酸(钠)盐(烷基苯磺酸(钠)盐(LAS):): 烷基磺酸盐(烷基磺酸盐(SAS):): 烯烃磺酸盐(烯烃磺酸盐(AOS) 其它如:琥珀酸脂磺酸盐、烷基萘磺酸盐、脂肪酰胺磺其它如:琥珀酸脂磺酸盐、烷基萘磺酸盐、脂肪酰胺磺 酸盐、酸盐、 木质素磺酸盐、石油磺酸盐。木质素磺酸盐、石油磺酸盐。 3. 磺酸盐型阴离子表面活性剂磺酸盐型阴离子表面活性剂 RSO3 M 46

  36、 烷基苯磺酸盐 CCH2CH2 CHCH3 CHCH CH3CH3 CH3 CH3 CH3 SO3Na TPS SO3Na CH(CH2)CH2(CH2)yCH3 CH3 x LAS x+y=69 LAS的主要优点是烷 基中没有支链,这种 结构与天然油脂中的 憎水端烷基类似,有 良好的生化降解性。 随着LAS代替TPS, 水面上的泡沫也就基 本消失。 47 SAS有与LAS类似的发泡性和洗涤效果,且水溶性 好。其主要用途是复配成液体洗涤剂,如液体家用 餐具洗涤剂。SAS的缺点是,用它作为主要成分的 洗衣粉发粘、不松散。因此只用于液体配方中。 用于制造洗涤剂的烷基苯中烷链长度一般为C10C13。

  37、 链较短者溶解度大,可用于配置液体洗涤剂,用于 洗衣粉时,多为C12C13 烷基苯。 烷基苯磺酸钠亲水基团为磺酸基与疏水基团烷基苯 间连接是C-S键,因而它的耐水解稳定性很好,在 热的酸或碱中很稳定。 仲烷烃磺酸盐(仲烷烃磺酸盐(SAS) 48 -烯烃磺酸盐(烯烃磺酸盐(AOS) AOS与LAS的性能相似。但对皮肤的刺激性稍 弱,生化降解的速度也稍快。由于它的生成工 艺简便,原料成本低廉,因此,AOS一直有很 大的吸引力。AOS的主要用途是配制液体洗涤 剂和化妆品。 49 4. 磷酸酯盐型阴离子表面活性剂磷酸酯盐型阴离子表面活性剂 具有优良的抗静电、乳化、防锈和分散等性能,具有优良的抗静电、乳

  38、化、防锈和分散等性能, 广泛用于纺织、化工、国防、金属加工和轻工等工广泛用于纺织、化工、国防、金属加工和轻工等工 业部门。业部门。 高级醇磷酸酯盐(烷基磷酸酯盐):结构类型,高级醇磷酸酯盐(烷基磷酸酯盐):结构类型, 磷酸酯化(通常为单双酯的混合物)磷酸酯化(通常为单双酯的混合物) 高级醇磷酸双酯钠盐高级醇磷酸酯二钠盐 50 聚氧乙烯醚磷酸酯盐:非离子表面活性剂阴离子聚氧乙烯醚磷酸酯盐:非离子表面活性剂阴离子 化的产品化的产品(高级醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯(高级醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯 醚和磷酸醚和磷酸酯酯化剂反应)化剂反应) 。 51 二、二、 阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂(Ca

  39、tionic surfactants) 所有工业上的阳离子表面活性剂都是有机氮所有工业上的阳离子表面活性剂都是有机氮 化合物的衍生物。它们大致可分为两类:一类是化合物的衍生物。它们大致可分为两类:一类是胺胺 盐型盐型阳离子表面活性剂;另一类则是阳离子表面活性剂;另一类则是季铵盐型季铵盐型阳离阳离 子表面活性剂,在化合物本身的分子中带有正电荷。子表面活性剂,在化合物本身的分子中带有正电荷。 主要作用:杀菌剂、纤维柔软剂、抗静电剂、纺织主要作用:杀菌剂、纤维柔软剂、抗静电剂、纺织 助染剂、肥料抗结块剂、农作物除莠剂、沥青和石助染剂、肥料抗结块剂、农作物除莠剂、沥青和石 子的粘结促进剂、金属防腐剂、

  40、颜料分散剂、塑料子的粘结促进剂、金属防腐剂、颜料分散剂、塑料 抗静电剂、头发调理剂、化妆品用乳化剂等。日常抗静电剂、头发调理剂、化妆品用乳化剂等。日常 生活中很少用于洗涤剂(因纤维织物和固体表面均生活中很少用于洗涤剂(因纤维织物和固体表面均 带负电荷)。带负电荷)。 52 作用原理作用原理:杀菌由于细菌被强力吸附,:杀菌由于细菌被强力吸附, 阻止了阻止了 细菌的呼吸作用与糖解作用;细菌的呼吸作用与糖解作用; 纤维织物方面吸纤维织物方面吸 附于纤维表面形成一定向吸附膜后,中和纤维表附于纤维表面形成一定向吸附膜后,中和纤维表 面的负电荷,减少因摩擦产生的自由电子,有较面的负电荷,减少因摩擦产生的自

  41、由电子,有较 好的抗静电性,还能显著降低纤维表面的静摩擦好的抗静电性,还能显著降低纤维表面的静摩擦 系数,用于纤维的柔软处理。系数,用于纤维的柔软处理。 注意事项注意事项:不能与肥皂等阴离子表面活性剂共用,:不能与肥皂等阴离子表面活性剂共用, 会产生沉淀而失效;与一些染料(直接染料或荧会产生沉淀而失效;与一些染料(直接染料或荧 光染料)会发生作用而失效;遇到偏硅酸钠、硝光染料)会发生作用而失效;遇到偏硅酸钠、硝 酸盐、蛋白质、生物碱等也会发生作用而失效。酸盐、蛋白质、生物碱等也会发生作用而失效。 53 主要品种的制备主要品种的制备: 胺盐类由相应伯、仲、叔胺用酸(盐酸或醋酸等)胺盐类由相应伯、

  42、仲、叔胺用酸(盐酸或醋酸等) 简单简单 中和即可;中和即可; 季胺盐:需由叔胺与烷基化试剂反应制备。季胺盐:需由叔胺与烷基化试剂反应制备。 性能比较性能比较: 季胺盐型可用于碱性介质,而胺盐型则会被还原为季胺盐型可用于碱性介质,而胺盐型则会被还原为 原来的不溶胺析出。原来的不溶胺析出。 其它其它: 含氮原子环型胺盐吡啶型胺盐、咪唑型胺盐等;含氮原子环型胺盐吡啶型胺盐、咪唑型胺盐等; 双季胺盐。双季胺盐。 54 在工业上有实用价值的季铵盐有下列三种类型:在工业上有实用价值的季铵盐有下列三种类型: 长碳链季铵盐咪唑啉季铵盐吡啶季铵盐 (R1=C8C26,R2=C8C26或CH3,X=Cl 或CH3

  43、-O-SO3) 55 三、两性离子表面活性剂三、两性离子表面活性剂(Amphoteric surfactants ) 特点特点:在分子的一端同时存在有酸性基(羧基、磺酸基或:在分子的一端同时存在有酸性基(羧基、磺酸基或 磷酸基)和碱性基(胺基或季铵基磷酸基)和碱性基(胺基或季铵基 ););在相当宽的在相当宽的pHpH值范围值范围 内都有良好的表面活性作用;内都有良好的表面活性作用;能与阴离子、非离子型表面活能与阴离子、非离子型表面活 性剂混配性剂混配 ;能耐酸、碱、盐以及碱土金属盐;能耐酸、碱、盐以及碱土金属盐 ;毒性、皮肤刺;毒性、皮肤刺 激性小、生物降解性好;有良好的去污、起泡、乳化能力,

  44、激性小、生物降解性好;有良好的去污、起泡、乳化能力, 耐硬水性好,有抗静电和杀菌等特殊性能。耐硬水性好,有抗静电和杀菌等特殊性能。可用作洗涤剂、可用作洗涤剂、 乳化剂、润湿剂、发泡剂、柔软剂和抗静电剂。乳化剂、润湿剂、发泡剂、柔软剂和抗静电剂。 种类种类:氨基酸型、咪唑啉型、甜菜碱型、磷脂、淀粉、蛋:氨基酸型、咪唑啉型、甜菜碱型、磷脂、淀粉、蛋 白质衍生物等白质衍生物等 。 56 等电点区:等电点区: 强阴离子强阳离子(强阴离子强阳离子(AC);); 弱阴离子强阳离子(弱阴离子强阳离子(aC);); 强阴离子弱阳离子(强阴离子弱阳离子(Ac);); 弱阴离子弱阳离子(弱阴离子弱阳离子(ac)。

  45、)。 57 特点:因在水中不电离以及能够精细地改变分子结特点:因在水中不电离以及能够精细地改变分子结 构而具有独特的性质。具有高表面活性,其水溶液构而具有独特的性质。具有高表面活性,其水溶液 的表面张力低,临界胶束浓度低,胶束聚集数大,的表面张力低,临界胶束浓度低,胶束聚集数大, 增溶作用强,具有良好的乳化力和去污力增溶作用强,具有良好的乳化力和去污力 。而且。而且 具有防止污垢在合成纤维表面再沉积的能力。它们具有防止污垢在合成纤维表面再沉积的能力。它们 的临界胶束浓度比离子型表面活性剂低一到二个数的临界胶束浓度比离子型表面活性剂低一到二个数 量级。量级。 应用:农药乳化剂,纺织、印染、合成纤

  46、维的助剂应用:农药乳化剂,纺织、印染、合成纤维的助剂 与油剂,原油脱水的破乳剂,民用及工业清洗剂。与油剂,原油脱水的破乳剂,民用及工业清洗剂。 四、四、 非离子表面活性剂非离子表面活性剂(Nonionic surfactants) 58 疏水基原料疏水基原料 具有活泼氢原子的疏水化合物,如高碳脂具有活泼氢原子的疏水化合物,如高碳脂 肪醇、脂肪酸、高碳脂肪胺、脂肪酰胺等物质;肪醇、脂肪酸、高碳脂肪胺、脂肪酰胺等物质; 亲水基原料亲水基原料 环氧乙烷、聚乙二醇、单乙醇胺、二乙醇环氧乙烷、聚乙二醇、单乙醇胺、二乙醇 胺、多元醇等胺、多元醇等 。 原料组成:原料组成: 59 分类:分类: 根据亲水基种

  47、类的不同而分为根据亲水基种类的不同而分为: 聚乙二醇型非离子表面活性剂(亲水基原料聚乙二醇型非离子表面活性剂(亲水基原料 为环氧乙烷)为环氧乙烷):脂肪醇聚氧乙烯醚(:脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-平平加系平平加系 列)、脂肪酸聚氧乙烯酯(吐温系列)、烷基酚聚列)、脂肪酸聚氧乙烯酯(吐温系列)、烷基酚聚 氧乙烯醚(氧乙烯醚(TX-10、OP-10等)、聚氧乙烯酰胺、聚等)、聚氧乙烯酰胺、聚 氧乙烯脂肪胺等氧乙烯脂肪胺等 。亲水性较强。亲水性较强。 60 多元醇型多元醇型: 包括脂肪酸乙二醇酯、单脂肪酸甘油包括脂肪酸乙二醇酯、单脂肪酸甘油 酯(单甘酯)、季戊四醇脂肪酸酯、失水山梨醇酯(单甘酯)、季戊

  48、四醇脂肪酸酯、失水山梨醇 脂肪酸酯(脂肪酸酯(span)、蔗糖脂肪酸酯等。)、蔗糖脂肪酸酯等。 (亲油基(亲油基 上带有多个羟基,亲水性比较小,多作为油溶性上带有多个羟基,亲水性比较小,多作为油溶性 乳化剂使用)乳化剂使用) 聚醚型:聚醚型:即环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物即环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物 。 烷醇酰胺系:烷醇酰胺系:有脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸单乙有脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸单乙 醇酰胺、氧化胺和烷基多苷(醇酰胺、氧化胺和烷基多苷(APG)等。)等。 61 多元醇型多元醇型 商品名:商品名:Span 化学名:失水山梨醇脂肪酸酯化学名:失水山梨醇脂肪酸酯 分类:分类:span 20sp

  49、an 20、 4040、 6060、 6565、 8080、 8585等等 脂肪酸脂肪酸 月桂月桂 棕榈棕榈 硬脂硬脂 三硬脂三硬脂 油油 三油三油 HLBHLB值:值:1.81.88.68.6 特征:亲油、特征:亲油、W/OW/O型乳化剂、用于搽剂,软膏,亦可作为乳型乳化剂、用于搽剂,软膏,亦可作为乳 剂的辅助乳化剂。常与吐温配伍剂的辅助乳化剂。常与吐温配伍 O OH OHOH CH2OOCR 62 商品名:商品名:TweenTween 化学名:聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯化学名:聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯 分类:分类:吐温吐温 2020、4040、6060、6565、8080、8585等等

  50、HLBHLB值:值:11-16.711-16.7 特征:亲水、不受特征:亲水、不受PHPH影响、影响、O/W O/W 型乳化剂、增溶型乳化剂、增溶 剂、乳化剂、分散剂和润湿剂、常与司盘配伍剂、乳化剂、分散剂和润湿剂、常与司盘配伍 。 CR 63 其它表面活性剂:其它表面活性剂:(特种表面活性剂特种表面活性剂) 全氟表面活性剂全氟表面活性剂 含硅表面活性剂含硅表面活性剂 木质素磺酸盐木质素磺酸盐 冠醚型表面活性剂冠醚型表面活性剂 高分子表面活性剂高分子表面活性剂 生物表面活性剂生物表面活性剂 64 2.3 表面活性剂在洗涤表面活性剂在洗涤 剂工业中的应用剂工业中的应用 洗涤剂是人们日常生活和工作

  51、中的必需品,洗涤剂是人们日常生活和工作中的必需品, 长期以来在保护人类健康、清洁环境方面及工长期以来在保护人类健康、清洁环境方面及工 业生产中起着十分重要的作用。业生产中起着十分重要的作用。 洗涤剂种类繁多,各成系列。主要分为民洗涤剂种类繁多,各成系列。主要分为民 用洗涤剂和工业用洗涤剂。用洗涤剂和工业用洗涤剂。 民用洗涤剂包括个人卫生清洁剂、衣物用民用洗涤剂包括个人卫生清洁剂、衣物用 洗涤剂和家庭日用清洁剂。洗涤剂和家庭日用清洁剂。 65 2.3.1 洗涤原理 66 影响去污作用的因素 1.表面活性剂结构表面活性剂结构 2.水的硬度水的硬度 3.机械作用机械作用 4.织物类型织物类型 5.温

  52、度温度 6.泡沫泡沫 67 2.3.2 洗涤剂的主要成分 洗涤剂是按一定的配方配制的产品,配方的 目的是提高去污力。洗涤剂配方的必要组分 是表面活性剂,其辅助成分包括助剂、泡沫 促进剂、配料、填料等。 68 1. 洗涤剂中表面活性剂 在洗涤剂中,表面活性剂一般作为洗涤成分,但在 某些配方中也用作辅助原料,起乳化、润湿、增溶、 保湿、润滑、杀菌、柔软、抗静电、发泡、消泡等 作用。 按用量和品种,用的最多的是阴离子表面活性剂, 其次是非离子表面活性剂,两性表面活性剂很少使 用。阳离子表面活性剂,由于它在纤维上的吸附大、 洗涤力小,且价格昂贵,不适合用于洗涤剂,有时 在洗涤剂中加入阳离子表面活性剂主

  53、要是为了使洗 涤剂具有杀菌消毒能力或起柔软作用。 69 2. 洗涤助剂洗涤助剂 助剂与表面活性剂配合,能够发挥各组分互相协助剂与表面活性剂配合,能够发挥各组分互相协 调,互相补偿的作用,进一步提高产品的洗净力,调,互相补偿的作用,进一步提高产品的洗净力, 使其综合性能更趋完善,成本更为低廉。使其综合性能更趋完善,成本更为低廉。 洗涤助剂分为洗涤助剂分为无机无机和和有机有机助剂两类。助剂两类。 洗涤助剂种类很多,大部分为专用产品,其 在洗涤剂中的使用频率和重要性不亚于主表 面活性剂。 70 (1 1)增强表面活性,增加污垢的分散、乳化、增)增强表面活性,增加污垢的分散、乳化、增 溶,防止污垢再沉

  54、积。溶,防止污垢再沉积。 (2 2)软化硬水,防止表面活性剂水解,提高洗涤液)软化硬水,防止表面活性剂水解,提高洗涤液 碱性,并有碱性缓冲作用。碱性,并有碱性缓冲作用。 (3 3)改善泡沫性能,增加物料溶解度,提高产品粘)改善泡沫性能,增加物料溶解度,提高产品粘 度。度。 (4 4)降低皮肤的刺激性,并对纺织品起柔软、抑菌、)降低皮肤的刺激性,并对纺织品起柔软、抑菌、 杀菌、抗静电、整饰等作用。杀菌、抗静电、整饰等作用。 (5)改善产品外观,赋予产品美观的色彩和优雅)改善产品外观,赋予产品美观的色彩和优雅 的香气,从而使消费者喜爱选用,提高商品的商的香气,从而使消费者喜爱选用,提高商品的商 业

  55、价值。业价值。 洗涤助剂有以下的一些作用洗涤助剂有以下的一些作用: 71 无机助剂 (1 1)磷酸盐)磷酸盐 常用的磷酸盐有磷酸三钠、三聚磷酸钠、焦 磷酸四钾。 合成洗涤剂中最常用也是性能最好的螯合剂 是三聚磷酸钠。 72 磷酸盐的污染及其代用品 传统的合成洗衣剂都含有三聚磷酸盐 (STTP)的成分,其含量在15%30%之间。 然而,“磷”是造成水体富营养化的罪魁祸 首,因为磷是一种营养物质,它可以造成水 中藻类的疯长。而大量藻类又会消耗水中的 氧分,造成水中微生物缺氧死亡、腐败,水 体失去自净功能从而破坏水质。作为有磷洗 涤剂中的“磷”造成水体富营养化已被国内 外环保专家所公认。 73 含磷

  56、洗衣粉的污染问题已经引起了世界各国 的普遍重视。很多国家提出了禁磷和限磷措 施,并在不断地研究和开发三聚磷酸盐的替 代品,取得了不少成果,其中比较有效的助 剂有:有机螯合助剂,如二乙胺四醋酸 (EDTA)、氮川三醋酸(NTA)、酒石酸钠、柠 檬酸盐、葡萄糖酸盐等;高分子电解质助剂, 如聚丙烯酸盐以及人造沸石等。目前普遍认 为,人造沸石人造沸石是比较有发展前途的洗涤助剂。 74 (2)硫酸钠 分子式为Na2SO4,是白色固体结晶或粉 末。硫酸钠是合成洗涤剂的无机助剂和粉状 洗涤剂的填料,在粉状洗涤剂中加入量为 20%40%。 75 (3)硅酸钠 硅酸钠(Na2OnSiO2)通常称为水玻璃 或泡花

  57、碱,水玻璃的水溶液相当于由硅酸钠与 硅酸组成的缓冲溶液。水玻璃在溶液中能控制 pH值、贮存碱性物质,起到减少洗涤剂消耗 和保护织物的作用。此外,水玻璃还具有悬浮 力、乳化力和泡沫稳定作用,起到阻止污垢在 被洗物上再沉积的作用,并对金属(如铁、铝、 铜、锌等)具有防腐蚀作用。制造粉状洗涤剂 时,加入水玻璃能使产品保持疏松,防止结块, 增加颗粒的强度、流动性和均匀性。 76 (4)漂白剂 洗涤剂中加入的漂白剂主要是次氯酸盐和过酸 盐两大类。 次氯酸盐主要用次氯酸钠,分子式NaClO,为白 色粉末,稳定性差,易受光、热与重金属和pH值 的影响。次氯酸钠易溶于水,生成氢氧化钠和新 生态氧,氧化力很强,

  58、具有刺激性。 过酸盐主要是过硼酸钠和过碳酸钠,常在粉状洗 涤剂生产的后配料工序加入,用量一般占粉质量 的10%30%。 77 有机助剂 (1 1)羧甲基纤维素钠()羧甲基纤维素钠(CMCCMC) 羧甲基纤维素钠最重要的作用是携污作用。 如果在洗涤剂中加入1%2%的CMC,则在洗涤 时CMC被吸附在被洗物表面,同时也被吸附在污 垢粒子的表面上,使二者都带上负电荷。在同性 电的相互排斥作用下,污垢就难以重新沉积到被 洗物的表面上。另一方面,CMC还具有增稠、分 散、乳化、悬浮和稳定泡沫的作用。这些作用能 使污垢稳定地悬浮于洗涤液中,更不容易再发生 沉积。 78 (2 2)泡沫稳定剂与泡沫调节剂)泡

  59、沫稳定剂与泡沫调节剂 高泡洗涤剂在配方中常加入少量泡沫稳定剂, 使洗涤液的泡沫稳定而持久。烷醇酰胺又称 脂肪醇酰胺,属非离子型表面活性剂。在洗 涤剂的配方中,它的主要作用是增稠和稳定 泡沫,兼有悬浮污垢防止其再沉积的作用。 在与主要活性物间的互相配合下,其脱脂力 (乳化动植物油脂及矿物油的能力)有显著 的提高。较常使用的烷醇酰胺品种是月桂醇 二乙醇胺以及椰子油二乙醇胺。 低泡洗涤剂在配方中需加入少量泡沫调节剂, 常用的有二十二烷酸皂或硅氧烷,使水液消 泡或低泡。 79 (3)酶)酶 酶是一种生物制品,无毒并能完全生物降解。酶作 为洗涤剂的助剂具有专一性,洗涤剂中的复合酶能 将污垢中的脂肪、蛋白

  60、质、淀粉等较难去除的成分 分解为易溶于水的化合物,因而提高了洗涤剂的洗 涤效果。因此,在洗涤剂中添加酶制剂可以降低表 面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷或 无磷的方向发展,减少对环境的污染。 已商品化的洗涤剂用酶有已商品化的洗涤剂用酶有: 蛋白酶 淀粉酶 脂肪酶 纤维素酶 80 (4 4)助溶剂)助溶剂 在配制高浓度的液体洗涤剂时,往往有 些活性物不能完全溶解,加入助溶剂就是为 了解决这个问题。常用的助溶剂有乙醇、尿 素、聚乙二醇、甲苯磺酸盐等。凡能减弱溶 质及溶剂的内聚力,增加溶质与溶剂的吸引 力而对洗涤功能无害、价格低廉的物质都可 用作助溶剂 81 (5 5)荧光增白剂)荧光增白剂

  61、 荧光增白剂(Fluorescent Brighteners, 以下简称FB)是一种无色的荧光染料。经FB 处理过的物品,在含紫外光源(如日光)照 射下看上去白色的更白,有色的更艳,增强 了外观的美感。在合成洗涤剂中添加适量和 适当的FB,不但能改善粉状洗涤剂的外观, 提高洗衣粉粉体的白度,同时还能增加被洗 涤织物的白度或鲜艳度,改善洗涤效果,提 高合成洗涤剂本身的商业价值。因此FB已成 为合成洗涤剂配方中不可缺少的重要组分。 82 (6 6)香精)香精 一个受消费者喜爱的洗涤剂,不仅具有 优良的性能,并且使人有愉快的香味,使织 物、毛发洗涤后留有清新香味。香精是由多 种香料组成,与洗涤剂组分

  62、有良好配伍性, 在pH911是稳定的。洗涤剂中加入香精的质 量一般小于1%。 83 (7)溶剂 液体洗涤剂中需加入溶剂是不言而喻的。在 新型洗涤剂中甚至是粉状洗涤剂中也使用多种溶 剂,若污垢是油脂性的,溶剂的存在将有助于将 油性污垢从被洗物上除去。常用的溶剂有以下几 种: 松油、醇、醚和脂松油、醇、醚和脂 、氯化溶剂氯化溶剂 84 (8 8)抑菌剂)抑菌剂 冷洗的粉状洗涤剂的洗涤能力令人满意,加酶 后去污效果尤佳,唯一不足的是不具有杀菌力,洗 后衣物不仅有被病菌感染的危险,而且在洗涤中细 菌或毒素还可能遗留下来,并会产生不良气味。所 以,在冷洗中加入抑菌剂是很有必要的。抑菌剂的 加入质量一般是

  63、千分之几,三溴水杨酸替苯胺、三 氯碳酰替苯胺或六氯苯中的任何一种都可作为抑菌 剂应用,这些化学品不起抗菌作用,但在千分之几 的质量分数下都可防止细菌的繁殖。 85 (9 9)抗静电剂和织物柔软剂)抗静电剂和织物柔软剂 作为改进织物手感和降低织物表面静电干 扰的柔软剂和抗静电剂,通常使用阳离子表面 活性剂,如二甲基-二氢化牛酯季铵盐 86 2.3.3 洗涤剂的生产方法洗涤剂的生产方法 1. 液体洗涤剂的生产方法液体洗涤剂的生产方法 液体洗涤剂的生产过程比较简单, 其过程为:按配方要求,将各种液体原 料经配料送入液体洗涤剂配料罐,然后 按配方要求加入小量固体组分、液体组 分,经搅拌或混合器充分混合

  64、后,经pH 控制仪等检验仪器设备测定合格后送入 成品包装工序,进行包装。 87 2. 粉状洗涤剂的生产方法粉状洗涤剂的生产方法 喷雾干燥法生产粉状洗涤剂的流程 88 2.3.4 洗涤剂的配方设计 通过洗涤剂配方的研究,使表面活性剂和各种 助剂充分发挥它们的协同作用,以降低洗涤剂 的成本和改善使用性能 。 洗涤剂配方中的各组分及洗涤过程中各因素的 相互影响极为复杂,主要靠实践与 经验,但也 有一些普遍的规律可以借鉴。 89 1.各类表面活性剂的去污性能各有长短,阴离子型各类表面活性剂的去污性能各有长短,阴离子型 表面活性剂对极性污垢的去污效果一般优于非离表面活性剂对极性污垢的去污效果一般优于非离

  kaiyun平台官网登录 开云网站

  65、 子,而去油性污垢则以非离子为好,阳离子表面子,而去油性污垢则以非离子为好,阳离子表面 活性剂不宜作洗涤剂。活性剂不宜作洗涤剂。 2.2.多种表面活性剂的复配其性能通常优于单一品种。多种表面活性剂的复配其性能通常优于单一品种。 3.临界胶束浓度、表面张力虽是表面活性剂性能的临界胶束浓度、表面张力虽是表面活性剂性能的 基本表证,但用作洗涤剂时并非临界胶束浓度、基本表证,但用作洗涤剂时并非临界胶束浓度、 表面张力愈低愈好,还要求在水中有适当的溶解表面张力愈低愈好,还要求在水中有适当的溶解 性。性。 90 4.4.水硬度对表面活性剂的去污性能影响很大,水硬度对表面活性剂的去污性能影响很大, 特别是阴

  66、离子表面活性剂。所以必须配入去特别是阴离子表面活性剂。所以必须配入去 除钙、镁离子的助剂。可供选择的助剂品种除钙、镁离子的助剂。可供选择的助剂品种 不少,但从价格与综合性能来看,还是三聚不少,但从价格与综合性能来看,还是三聚 磷酸钠最好。磷酸钠最好。 5. 5.高高PHPH值洗涤剂的去污效果优于低值洗涤剂的去污效果优于低PHPH值洗涤剂。值洗涤剂。 这是由于洗涤液这是由于洗涤液pHpH值升高,可提高基质及固值升高,可提高基质及固 体污垢的表面负电位,从而减少颗粒污垢间体污垢的表面负电位,从而减少颗粒污垢间 的絮凝及在基质上再沉积的倾向。但对于蛋的絮凝及在基质上再沉积的倾向。但对于蛋 白结构的基质不能采用高碱性白结构的基质不能采用高碱性 的配方。的配方。 91 组组 分分 % % 羊毛脂醇萃取物羊毛脂醇萃取物 2.02.0 Span-8 33.0 Span-8 33.0 白油白油 40.040.0 凡士林凡士林 35.035.0 去离子水去离子水 20.020.0 香料香料 适量适量 洗手液配方洗手液配方

  1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请最新的WinRAR软件解压。

  2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。

  3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。

  5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何内容负责。

  7. 本站不保证资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

  政治-山东省青岛市2025年高三年级第一次适应性检测(青岛一模)试题和答案

  广州大学《PKPM结构软件应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

  全国粤教清华版初中信息技术八年级下册第1单元第1节《从互联网到物联网》说课稿

移动商城

移动商城

抖音店铺二维码

抖音店铺二维码

快手店铺二维码

快手店铺二维码

手机:0411-82233278

邮箱:Kaiyun8121@qq.com

地址:大连市中山区石葵路122号

Copyright © 2024 KAIYUN化工科技有限公司 版权所有