助剂化学Word格式.docx
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随着支链移向烷烃链中部，Krafft点逐渐下降。
☞反离子对表面活性剂的Krafft点的影响极大。
☞在阴离子表面活性剂分子中引入氧乙烯基，可以十分有效地降低Krafft点，Krafft点随着氧乙烯化度的增加而下降。
2、聚氧乙烯型非离子表面活性剂的浊点
②浊点逐渐加热聚氧乙烯型非离子表面活性剂的水溶液，当表面活性剂析出，溶液呈现混浊时的温度，称之为浊点即CP值。
五、表面活性剂表面活性的影响因素
表面活性剂两个最基本的性质是形成胶束的能力即临界胶束浓度cmc的大小和在表面上吸附的能力，并由此而影响降低表面张力的能力和效
一、表面活性剂的润湿作用和渗透作用
1、润湿作用的基本理论
润湿是指液体沿着固体表面展开，把空气—固体界面代之以液体—固体界面的过程。
润湿过程实际上可以分为三类：
沾湿、浸湿和铺展
各种润湿发生的条件与液体在固体表面的接触角有关，接触角越小，润湿性能越好；
反之，润湿性较差。
因此，接触角的大小可以作为润湿过程的判据。
✧沾湿自发进行的条件为：
θ≤180º
；
✧浸湿自发进行的条件为：
θ≤90º
✧铺展自发进行的条件为：
θ≤0º
或不存在。
✧一般地，将θ=90º
定为润湿与否的标准。
二、表面活性剂的乳化和分散作用
有关乳状液的其他一些概念
✧乳状液中以微滴形式存在的那一相称为分散相，或称内相，不连续相；
另一相是连成一片的，称为分散介质，或称外相，连续相。
✧常见的乳状液一般都是一相是水或水溶液，通常称为水相；
另一相为与水不相溶的有机相，通常称为油相。
✧外相是水相，内相是油相的乳状液叫做水包油型乳状液，常表示为O/W型；
外相是油相，内相是水相的乳状液叫做油包水型乳状液，常表示为W/O型。
2）决定乳状液类型的因素
①决定乳状液类型的因素
两相体积比。
一般而言，两液相中量多的一相应为外相，而量少一相为内相。
乳化剂的亲水性一般地，易溶于水的乳化剂易形成O/W型乳状液；
易溶于油的乳化剂易形成W/O型乳状液。
乳化器材料性质。
亲水性强的器壁易得到O/W型乳状液；
疏水性的器壁易得到W/O型乳状液。
乳化方法的影响。
把水相加到含乳化剂的油相中，易得到W/O型乳状液；
而把油加到含乳化剂的水中易形成O/W型乳状液。
4、分散作用
固体以微粒状分散于液体中并保持稳定的过程称为分散。
所形成的分散体系称为悬浮液。
三、表面活性剂的起泡作用
2、影响泡沫稳定性的因素
影响因素
✧表面张力：
降低表面张力，体系能量下降，对于泡沫的形成有利。
液体的表面张力不是泡沫稳定的决定因素。
✧液膜强度：
表面膜的强度与表面吸附分子间的相互作用有关，相互作用大者膜强度亦大。
在表面活性剂水溶液中，加入脂肪醇等极性有机物时，构成表面混合膜，混合膜的分子间相互作用较强，表面膜强度增大，泡沫稳定性增加。
✧溶液黏度：
若形成泡沫的液体本身的黏度较大，则液膜中的液体也不易排出，增加了泡沫的稳定性。
3、影响洗涤作用的因素
（1）表面活性剂结构的影响
表面活性剂影响洗涤的两个重要因素：
☞表面活性剂在基体或污垢上吸附量；
☞表面活性剂在基体或污垢表面上排列方向，即以疏水基吸附在表面上还是以疏水基伸向水相。
表面活性剂疏水基的长度将会影响吸附量。
烃链的增长会增加其在水溶液中吸附能力以及增加以疏水基吸附在基体表面上的趋势，有利于提高洗涤效果。
支链结构以及亲水基在中央位置都会导致吸附能力减少。
聚氧乙烯型非离子表面活性剂，氧乙烯基数量增加会导致它在许多物质表面上吸附减少，因而会影响洗涤效果。
（2）污垢及基体的影响
对非极性的基体，非离子表面活性剂的洗涤效果最好；
而对纤维素等亲水纤维基体，则阴离子表面活性剂的洗涤效果最好。
（3）温度的影响
总体而言，温度增加有利于洗涤效果的提高。
受温度影响的因素：
☞表面活性剂的溶解性
☞形成胶束的能力及胶束的大小
☞纺织品的软化和膨胀
☞污垢的物理状态、在纤维上的吸附性能
1.表面活性剂按ISO是如何分类的?
！
类型
定义
用途
阴离子表面活性剂
电离产生具有活性作用的阴离子基团者
洗涤剂、渗透剂、润湿剂、乳化剂、分散剂等
阳离子表面活性剂
电离产生具有活性作用的阳离子基团者
柔软剂、匀染剂、防水剂、固色剂、抗静电剂等
两性表面活性剂
在水溶液中能产生电离，而具有表面活性作用的基团同时带有阴、阳离子
柔软剂、匀染剂、抗静电剂等
非离子表面活性剂
不电离的，具有表面活性作用的基团不带电荷但能发生水化作用
匀染剂、乳化剂、分散剂等
2.表面活性剂按疏水基分为哪几种,其结构特点是什么?
1.碳氢链疏水基
（1）直链
（2）支链或不饱和链
（3）含芳香环或脂肪环
2.聚氧丙烯醚链
（－OCH2CH2CH2—）n，
3.聚硅氧烷链
3.表面活性剂按亲水基分为哪几种,其结构特点是什么?
1.单一型——只含一种亲水基
（1）离子型
（2）非离子型
2.复合型——含两种以上亲水基
4.各种表面活性剂的⑴阳离子型：
季铵盐类生物毒性较大，杀菌剂，刺激皮肤和粘膜，口服半致死量0.05~0.5g/kg体重。
2.5－25g/50kg体重，3－30g/60kg体重
⑵非离子型：
毒性小，生物活性低，但随链长增加，毒性增加，导致水污染。
如烷基酚聚氧乙烯醚为5g/kg体重。
⑶阴离子型：
介于二者之间,半致死量2~8g/kg体重。
结构对活性影响较大。
⑷两性型：
优于上述三者。
生物活性如何？
5.什么是生物降解,各种表面活性剂的生物降解性如何?
生物降解－－表面活性剂有自然界微生物的作用下，有机碳化合物被逐渐分解，转化成CO2、H2O等对环境无公害的物质。
⑴阴离子型：
直链易降解，支链难降解；
末端含季碳，无氢存在，降解缓慢。
⑵阳离子型：
用量小，改变微生物群落作用不明显。
两种例外：
二烷基二甲基氯化铵、烷基吡啶氯化物。
⑶非离子型：
疏水基支链难降解，直链易降解；
氧乙烯链越长降解性越差。
本身毒性小，降解性好。
如卵磷脂无毒，为营养剂，有极高的生物降解性。
6.除传统意义的表面活性剂之外,还有哪些表面活性剂?
它们具有什么特征?
⑴含氟表面活性剂
疏水基中的H全部被F取代，疏水作用强，疏水疏油，表面活性远大于一般的表活剂。
⑵含硅表面活性剂
疏水性好。
⑶高分子表面活性剂
M为103－106，如聚醚等，可用作乳化剂、分散剂等。
1）氟表面活性剂
是指表面活性剂碳氢链中的氢原子被氟原子所取代。
其特点是：
当憎水基的碳数相同，亲水基的分子相同时，其憎水憎
油性均比碳氢链强；
表面活性很高，不但会显著降低水的表面张力，也能降
低其他有机溶剂的表面张力；
化学性质极其稳定，耐强酸、强碱、高温，与强氧化剂
不起作用。
可作镀铬槽中的铬酸雾防逸剂，作油类火灾
的灭火剂，作防水、防油的纺织品、纸张及皮革的表面
涂敷剂。
如
2）硅表面活性剂
其特点是憎水性突出、表面活性高，可作拒水处理剂和消
泡剂。
如硅油、硅树脂（玻璃胶的主要成分）。
3）高分子表面活性剂
属天然高分子物质，可用于食品工业、水处理、制药等。
可分为离子型（如海藻酸钠、壳聚糖（阳离子型）、甲基
纤维素（非离子型）、水溶性蛋白质（如蛋清）。
4）生物表面活性剂
是由生物体系新陈代谢产生的两亲化合物，其亲水基主要
有磷酸根、多羟基基团，憎水基由脂肪烃链构成。
其应用
前景广阔。
5）Gemini型两头基间连接一亚甲基。
第三章
1.什么是表面张力？
表面张力：
增加单位面积时，液体表面自由能的增值，即表面过剩自由能。
通常以mN/m为单位。
1.什么是分散作用？
分散剂分为哪几类？
将固体颗粒均匀分布于分散液的过程。
2.简述表面活性剂的分散作用。
⒈阴离子分散剂：
十二烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸酯钠盐等,低分子分散剂。
⒉非离子表面活性剂：
氨基苯酚聚氧乙烯醚等用于有机物的分散。
⒊阳离子分散剂：
用作油中分散剂。
⒋无机分散剂：
硅酸盐、缩合磷酸盐等。
⒌高分子分散剂：
羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、海藻酸钠、木质素磺酸盐等天然产物的微衍生物，聚乙烯醇等作分散剂和分散稳定剂。
3.染整常用的分散剂有哪几种，各举一例。
4.各种表面活性剂的高温分散性如何？
温度升高，分散稳定性降低如涤纶，温度升高，分散稳定性降低，染料粒子变粗，匀染性下降，产生色斑、色点、色差。
⒈阴离子表面活性剂
大部分阴离子表面活性剂的高温分散性较差，但苯乙烯化后有助于高温分散性的提高；
⒉阳离子与两性表面活性剂
高温分散性较差；
⒊非离子表面活性剂
高温分散性较差。
5.提高泡沫稳定性的措施有哪些？
降低表面张力，提高泡沫表面膜的强度和弹性。
1.稳泡剂：
稳定泡沫。
常用的有硬脂酸胺、十二醇。
2.增稠剂：
延长泡沫破灭的半衰期。
常用的有甲基纤维素、羟乙基纤维素、海藻酸钠、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、合成龙胶、蛋白质等。
消泡机理
消泡就是泡沫稳定化的反过程——抑泡、破泡。
6．染整工业常用的消泡剂有哪几种？
1.不含硅消泡剂
如消泡剂GP，烷基醚磷酸酯。
具有优良的消泡能力和助渗透性，用于消除印染过程中产生的泡沫，主要用于染料印花浆消泡。
2.含硅消泡剂
如消泡剂RJ—03，有机硅乳液。
主要用于喷射染色中的消泡和涂料印花及柔软剂乳化时的消泡。
7.什么是匀染剂？
常用的匀染剂有哪些？
凡是具有缓染和移染作用的助剂统称匀染剂。
（1）平平加O
是高级脂肪醇聚氧乙烯醚化合物。
具有良好的匀染性、渗透性、分散性和乳化性，它在印染工业中的应用十分广泛。
（2）低泡匀染剂O
是硅氧烷聚醚、烷基聚氧乙烯醚复合物。
具有匀染、渗透、分散和乳化作用，主要用于直接、还原等染料的染色。
（3）AlbegalB是烷基酰胺取代的聚二醇酯。
适用于活性、酸性媒介及1：
1金属络合染料羊毛染色，在活性染色时，能提高得色率和匀染性。
（4）匀染剂S是苄基萘磺酸钠化合物。
具有润湿渗透、增溶、分散和乳化作用，主要用作酸性染料匀染剂，涤纶碱减量时碱的渗透剂。
（5）匀染剂GS
是烷基醚基酯及芳基醚硫酸酯混合物。
具有优良的匀染性和移染性。
主要用于高温高压染色，尤其是快速染色，能消除折皱。
8.匀染剂的匀染原理是什么?
1.亲纤维性的匀染剂
染色时，匀染剂分子较小，运动速度比染料快，抢先占据染料分子在纤维上占据的位置，但染料分子对纤维亲和力大于匀染剂分子，最终染料分子把附在纤维上的匀染剂分子取代下来。
此过程延缓了染料的上染时间，使染料分子均匀地分布在纤维上，达到缓染、匀染的目的。
2.亲染料性的匀染剂
染色时，匀染剂对染料分子的亲和力大，加入到染液中后染料分子被匀染剂分子所包围，或被匀染剂分子拉住，使染料分子不易靠近纤维，从而减缓上染速度，达到匀染的目的“移染”作用。
9．什么是携染剂？
其分子结构特点是什么？
携染剂也称载体。
载体染色即在常压加热染色，利用一些对染料和纤维都有直接性的化学品，在染色时当这类化学品进入涤纶内部时，把染料分子也同时携入，这种化学药品称为载体或携染剂。
特点：
载体一般为各种芳香族的化合物。
如邻苯基苯酚、对苯二甲酸甲酯、氯苯等。
缺点：
有毒、污染环境。
新型载体：
酸型有机酯化合物，如ED-1、环保型低温染色载体TDS-10（阴离子型）。
10．简述携染剂的携染剂机理。
由于载体与涤纶之间的相互作用，使涤纶分子结构松弛，纤维空隙增大，分子易进入纤维内部。
提高了染料分子的扩散率，促使染料与纤维结合，从而完成染色步骤。
11．固色剂按结构是如何分类的？
（1）阳离子表面活性剂类
烷基吡啶锍盐和膦盐。
不耐皂洗，目前已较少使用。
（2）无表面活性的季铵盐
多乙烯多胺季铵盐。
如固色剂NFC。
（3）阳离子树脂
直接染料、酸性染料染色用。
由苯酚、尿素、三聚氰胺和甲醛缩合而成。
如固色剂Y、固色剂M。
（4）反应型固色剂
既含有与纤维键合的活性基团，又有与染料阴离子结合的阳离子基团。
固色效果良好。
如固色剂DE。
12．固色剂的固色机理是什么？
1.在织物上生成不溶性色淀，封闭可溶性基团，使织物上的染料遇水不易溶解脱落，达到提高湿处理牢度的目的。
2.在织物上生成网状薄膜，以阻止染料脱落。
3.利用固色剂分子中的反应性基团，与染料分子上可反应的基团以及纤维分子上的羟基交联，达到提高染料在纤维上的固着效果。
4.利用固色剂与纤维的分子引力，增加固色剂的固着强度，从而提高染色牢度。
13．简述固色剂的固色途径。
1.提高染料的湿处理牢度。
2.利用固色剂的缓冲能力，使汗液中的酸性物质被中和，防止活性染色料与纤维形成的共价健断裂，达到提高汗渍牢度的目的。
3.利用固色剂中平滑剂的作用，减少纤维表面的摩擦系数，从而提高染色织物的摩擦牢度。
4.将紫外线吸收剂接枝引入固色剂分子中，利用紫外线吸收基团对日光中紫外线的吸收，防止紫外线对染色结构的破坏，从而提日晒牢度。
5.利用一些物质的抗氯性或吸痒性，防止活性氯对活性染料偶氮结构的攻击，从而提高活性染料的耐氯浸牢度和耐氯漂牢度。
第五章
⒈协同效应。
表面活性剂的混合体系中，当总的混合表面活性剂浓度低于这单一物质在混合物中所需浓度，且能获得较低的表面张力时所产生的效应。
⒉表面活性剂协同效应顺序。
阴+阳＞阴+两＞离子+非离子＞非离子+非离子
注意：
阴阳离子型表面活性剂复配时会产生沉淀。
3.简述印花糊料的概念及使用方法。
是指加在印花色浆中能起到增稠作用的高分子化合物，又称增稠剂。
方法：
在加到印花色浆之前，一般均溶于水或在水中充分溶胀而分散的亲水性高分子稠厚胶体溶液，或者是油/水型或水/油型乳化糊。
调制成印花色浆时,一部分染料溶解在水中，另一部分染料则溶解、吸附或分散在印花原糊中。
4.简述印花糊料的作用。
印花色浆的主要组分，它决定着印花运转性能，染料的表面给色量、花纹轮廓的光洁度等。
其主要作用如下：
（1）使染料固定在一定位置，形成局部染色而成为花纹；
（2）携带染料及化学药品到织物上，使染料通过各种作用而固着在纤维上。
（3）作为染料印花时的介质，使染料和化学品均匀分散。
5.简述印花黏合剂的概念及性能。
黏合剂是涂料印花浆的主要成分，属高分子成膜物质。
应具备的性能如下：
1.成膜性能好；
2.良好的贮存稳定性；
3.印制性能好。
6.简述印花黏合剂的分类？
1.非交联型——第一代
丙烯酸酯、丁二烯等，成膜后性能较差。
2.交联型——第二代
分子中含有羧基、羟基、胺基、氰基等，能与外加的交联剂反应，成膜后可形成交联网状结构，性能较好。
如网印黏合剂S。
3.自交联型——第三代
羟甲基丙烯酰胺、羧甲基、环氧基等，印花焙烘时，自身缩合交联形成网状结构，牢度好。
第二、三代属高温焙烘型，140-150℃。
第四代，低温焙烘型，105℃。
如织物印花胶DK-883。
第六章
1.什么是润湿，什么是润湿剂？
润湿——固体表面上一种流体被另一种流体所取代的过程。
润湿剂——用来增进润湿的助剂。
2.什么是接触角滞后现象？
影响接触角滞后的因素是什么？
液体在固/液界面扩展后，较大的角为前进接触角θA，较小的接触角称后退接触角θR，两者的相差值θA-θR，称为接触角滞后。
（1）污染；
（2）固体表面的粗糙度；
（3）表面的化学不均匀性。
3.简述固体的润湿性质（规律）。
1、固体润湿性与其分子的元素组成有关。
在CH链中加入各种杂原子可增进固体的润湿能力。
取代越多，影响越大。
顺序如下：
F＜H＜C1＜Br＜I＜O＜N
（注意F原子加入会降低固体可润湿性！
）
2、固体的润湿性质取决于固体表面层原子或原子团的性质及排列情况，与内部结构无关。
4.何谓高表面能，以及自憎现象？
5.简述表面活性剂在非极性表面和极性表面的润湿作用。
6.影响表面活性剂润湿作用的因素有哪些？
（1）亲水基位置和支化度
亲水基位置在中间或疏水基有支链，能迅速渗透。
原因是分子比相应的直链同系物小。
（2）直链型表面活性剂的长度
短链的亲水基和疏水基润湿时间短。
（3）表面活性剂的浓度
低浓度：
润湿时间长；
较高浓度：
润湿时间缩短；
（4）添加剂的影响
1）中性电解质：
硫酸钠、氯化钠、氯化钾等，提高表面活性剂润湿性。
2）长链极性有机化合物：
阴、非离子型表面活性剂+长链醇，润湿性提高。
1.简述柔软作用机理。
柔软剂附着在纤维表面,通过调节纤维与纤维之间或纤维与人体之间的摩擦力获得柔软效果。
⑴静摩擦系数：
相对静止。
当织物握在手中时，用很小的力就能使纤维之间开始滑动，手感柔软。
⑵动摩擦系数：
相对滑动。
是指用微弱的力压在一起的纤维，在缓慢滑动时的数值。
柔软作用：
纤维之间的动摩擦系数降低的同时降低，且更多地降低静摩擦系数。
2.影响柔软作用的因素有哪些?
（1）疏水基的影响
近乎直链的脂肪族碳氢结构的矿物油和表面活性剂具有平滑柔软作用。
而带有支链的烃基或带有苯环基团的则不适于作柔软平滑剂。
（2）亲水基的影响
降低静摩擦系数能力顺序：
聚乙二醇非离子＞阴离子＞多元醇型非离子＞阳离子（包括两性）＞矿物油。
降低动摩擦系数能力顺序：
矿物油＞阳离子。
（3）其他
与柔软剂的用量、纤维的细度（比表面积）及织物的紧密程度有关。
3.对于不同的纤维,如何柔软剂选用？
1.阴离子型
由于纤维在水中带有负电荷，所以不易被纤维吸附，因此柔软效果较弱。
2.非离子型
主要用于纤维素纤维，对合成纤维几乎没有作用。
3.阳离子型
目前普遍使用的柔软剂。
适于各种天然纤维和合纤，对合纤还有抗静电效果。
例如：
4.两性型柔软剂
对合成纤维亲和力较强，能在广泛的pH介质中使用。
5.反应性柔软剂
分子中含有能与纤维反应的活性基团，与纤维反应后具有耐久的柔软效果。
4.什么是反应型柔软剂？
分为哪几类？
（1）酸酐类衍生物柔软剂：
耐洗、耐酸、耐碱的柔软性和防水性。
用于纤维素、羊毛和锦纶。
（2）乙烯亚胺类衍生物柔软剂
耐洗涤性和防水效果，用于天然及合纤。
生产原料致癌，正在淘汰。
（3）吡啶季铵盐类柔软剂
柔软性、防水性优良，也可作防水剂。
（4）含羟甲基柔软剂：
与纤维素的—OH反应。
（5）含活性基团的有机硅柔软剂。
5.简述防皱整理的发展方向。
1.减少纯棉织物经树脂整理后强力损失过大问题。
①采用低给液的方法 轧液率控制在25－40%；
既可以节约能源，又可以提高整理效果；
②泡沫整理；
2.解决N－羟甲基酰胺类整理剂存在的氯损及甲醛污染问题。
①探索其改进方法；
②研究开发不含甲醛的新型整理剂，使其向多品种方向发展；
3.研究适当的催化剂，缩短焙烘时间、提高交联效率。
目前的树脂整理工艺为：
轧→烘→焙，要消耗大量的热源，因此节能是树脂整理研究的重要课题之一。
6.织物折皱形成的原理是什么？
织物上折皱的形成，可认为是由于外力使纤维弯曲变形，放松
后未能完全复原所造成。
当纤维受力弯曲时，可以认为中心区域不
受影响，外层受到拉伸，而内层受到压缩。
9.什么是抗菌、什么是抑菌？
抗菌---杀灭或妨碍细菌生长繁殖及其活性的过程。
抑菌---抑制或妨碍细菌生长繁殖及其活性的过程。
消毒---杀灭或清除传播媒介上的病原微生物。
10.简述抗菌防臭整理剂的分类。
无机类有机类天然类纳米类
11.为什么亲水型含氟嵌段共聚物既有较好的防污性能又有较好
的易去污性能?
12.简述防水和防油机理。
织物的拒水整理，就是使用一些特殊的整理剂，使织物中纤维的表面性能发生变化，即疏水性增强，表面张力减小，而产生拒水作用的。
当织物通过油类液体而不被润湿时，即称此织物具有防油性。
13.简述拒水剂的种类。
拒水剂种类很多，有金属皂类、蜡和蜡状物质、金属络合物、
吡啶类衍生物、羟甲基化合物、有机硅（聚硅氧烷）和含氟化合物等。
目前常用的拒水剂主要是有机硅和含氟化合物，拒油剂则是含氟化
合物。
14.简述易去污机理。
洗涤过程中，污垢脱离纺织品表面，除与洗涤液的组成和洗涤
条件等因素有关外，主要取决于纺织品的表面性质。
15.染整用生物酶制剂有哪些优点？
酶制剂作为一种生物制
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