表面活性劑產(chǎn)品在紡織工業(yè)中的各類應(yīng)用

自20世紀40年代進入工業(yè)生產(chǎn)以來，表面活性劑獲得了廣泛的應(yīng)用，被譽為“工業(yè)味精”。表面活性劑分子具有兩親性，在水溶液中極易富集于表面，從而顯著改變?nèi)芤盒再|(zhì)，且隨著分子中親水和親油比例的不同、結(jié)構(gòu)的不同，表現(xiàn)出的性質(zhì)亦有差異。它們具有分散、潤濕或抗黏、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、洗滌、防腐和抗靜電等一系列物理化學性能，這些基本性能對紡織、印染加工十分重要。據(jù)統(tǒng)計，紡織行業(yè)中用到的表面活性劑品種達到3000多種，紡織工藝生產(chǎn)過程，從散纖維的精制、紡絲、紡紗、織布、染色，到印花和后整理等各工序，都離不開表面活性劑的應(yīng)用。其作用是提高紡織品的質(zhì)量，改善紗線的織造性能，縮短加工工期，因此，表面活性劑對紡織行業(yè)的貢獻很大。

表面活性劑在紡織工業(yè)中的應(yīng)用

洗凈劑

洗凈劑也稱洗滌劑，在纖維紡織過程中應(yīng)用廣泛，如棉布的退漿和煮練、羊毛的脫脂和洗滌、生絲的脫膠、合成纖維的脫油、織物染色和印花后清除未固色的染料等工序，都使用洗凈劑。其在水中具有乳化、潤濕、起泡、膠溶和懸浮等性能，從而表現(xiàn)出顯著的去污能力，且耐硬水，遇到鈣、鎂離子不會產(chǎn)生沉淀，在水中不產(chǎn)生游離堿，不會損傷絲、毛織物的強度，不僅能在堿性或中性溶液中使用，還可在酸性溶液中使用，洗滌過程快，用量少，低溫也可洗滌。

由于陽離子表面活性劑會產(chǎn)生靜電吸附，導(dǎo)致表面活性劑的疏水基向著水溶液，分散后的污垢容易再沾污到織物表面，這樣對于織物凈洗極為不利。作為洗滌用的表面活性劑多用非離子、陰離子和兩性離子，其中十二烷基苯磺酸鈉（LAS）用得較多，但是由于其泡沫多，刺激性大，有一定致畸性，且耐強堿性差，生物降解性能相對較差，而逐步被脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽（AES）、仲烷基磺酸鹽（SAS）、α-烯烴磺酸鈉（AOS）、α-磺基脂肪酸甲酯鈉鹽（MES）、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽（AEC），以及新型產(chǎn)品茶皂素、多肽基表面活性劑代替。

在紡織加工的洗滌過程中，有些工序不僅要考慮到洗滌效果，而且還要考慮到織物的柔軟性和是否褪色等問題，因此開發(fā)新型的具有良好洗滌效果又能保持織物的柔軟性和色澤的穩(wěn)定性的表面活性劑成為當今新型表面活性劑研發(fā)的熱點。隨著人們環(huán)保意識的增強和紡織品出口面臨著更加嚴峻的國際環(huán)境標志認證壁壘的趨勢，開發(fā)高效、低刺激性和易生物降解的凈洗劑已成為當今紡織業(yè)面臨的重要課題。

勻染劑和分散劑

避免染色不均勻或染斑，是印染工藝中要注意的主要方面之一。勻染劑是指染色中能延緩染料上染纖維速度（緩染），并能使染料在纖維上從高濃度的部位轉(zhuǎn)移到低濃度的部位（移染），從而避免出現(xiàn)深淺不均和色斑現(xiàn)象，并且不降低染色堅牢度的一類助劑。表面活性劑可以增加染料的溶解度，增強其在纖維上的滲透力和附著力，增強其色澤和提高紡織品的耐洗度。

某些陰離子表面活性劑，如烷基磺酸鈉、高級脂肪醇硫酸鈉鹽等，可用作天然纖維、錦綸纖維的親纖維型勻染劑。高級脂肪醇聚氧乙烯醚等非離子表面活性劑主要用于還原染色，也可用于分散染料、直接染料的染色。蘇喜春等人在進行羊毛染色實驗中發(fā)現(xiàn)，十八烷基胺聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽能顯著改善弱酸性艷藍RAW對羊毛的勻染性和潤濕性能，濃度越大，勻染性越好?，F(xiàn)在勻染效果較好的勻染劑是各種陰離子表面活性劑的復(fù)配體系，或陰離子和非離子表面活性劑的復(fù)配體系。

分散劑是染料加工和染料應(yīng)用中不可缺少的助劑，分散劑在染色中具有兩個主要特殊作用：一是拆開聚集離子的反絮凝作用；二是保持分散粒子的穩(wěn)定能力。有的分散劑本身就兼有分散性和移染性等多種作用，既可作為染料加工用擴散劑，又可作為印染中的勻染劑。當前使用的分散劑中，以陰離子型表面活性劑為主，主要有萘磺酸鹽甲醛縮合物和木質(zhì)素磺酸鹽等，其次是壬基酚聚氧乙烯醚等非離子型表面活性劑，后者常與其他類型表面活性劑復(fù)配使用。陽離子型和兩性型表面活性劑在應(yīng)用上有一定的局限性。隨著各種新型染色技術(shù)的逐步成熟，比如微波染色、泡沫染色、數(shù)碼印花和超臨界流體染色等，對勻染劑和分散劑提出了更高的要求。

柔軟劑

織物在印染和整理前，一般需經(jīng)練漂等前處理，會使織物產(chǎn)生比較粗糙的手感。為使織物具有持久的滑爽柔軟手感，就需使用柔軟劑，大部分柔軟劑屬于表面活性劑。陰離子柔軟劑應(yīng)用較早，但由于纖維在水中帶有負電荷，所以柔軟劑不易被吸附，因此柔軟效果較弱。由于對纖維的吸附性弱，則易于清洗除去，因此有的品種適用于紡織油劑中柔軟組分，主要有磺基琥珀酸酯和蓖麻油硫酸化物等。

非離子型柔軟劑的手感和陰離子近似，不會使染料變色，能與陰離子型或陽離子型柔軟劑合用，但對纖維的吸附性不好，耐久性低，并且對于合成纖維幾乎沒有作用，主要應(yīng)用于纖維素纖維的后整理和在合成纖維油劑中做柔軟和平滑組分。其中以季戊四醇脂肪酸酯和失水山梨糖醇脂肪酸單酯這兩類最重要，柔軟效果在松軟和發(fā)澀之間，能大大降低纖維素纖維和合成纖維的摩擦系數(shù)。

陽離子表面活性劑和各種纖維結(jié)合的能力強，能耐高溫和經(jīng)受洗滌，耐久性強，用于整理織物可獲得豐滿的手感和滑爽感，使合成纖維具有一定的抗靜電效果和良好的殺菌和消毒能力，并能賦予纖維很好的柔軟效果，是目前最為重要、使用最廣泛的柔軟劑。陽離子表面活性劑目前絕大多數(shù)仍為含氮化合物，常用類型有叔胺鹽類和季銨鹽類。其中叔胺鹽類只在酸性介質(zhì)中呈陽離子性，而季銨鹽類在任何介質(zhì)內(nèi)均呈陽離子性，是應(yīng)用最廣的一類。雙十八烷基二甲基季銨鹽是柔軟性能突出的織物柔軟劑，用量僅0．1～0．2%就能獲得理想的效果，還有潤濕和抗靜電作用，但較大，生物降解困難；雙氫化牛油基二甲基氯化銨（DHTDMAC）作為柔軟劑，雖有優(yōu)良的柔軟效果，但抗靜電性差、生物降解性差，易在污水處理中被污泥吸收而污染農(nóng)田。取而代之的新一代綠色產(chǎn)品大多是含有酯基或酰胺基或羥基等親水性基團的表面活性劑，極易被微生物分解為C18、C16脂肪酸和較小的陽離子代謝物，對環(huán)境損害小。

抗靜電劑

為消除或防止紡織過程中各工序產(chǎn)生的靜電和在織物整理工序時或過程中的靜電，必須使用抗靜電劑。其作用主要在于使纖維的表面具有吸濕性和離子性，從而降低纖維的絕緣性，提高導(dǎo)電度，并能中和電荷，達到消除或防止靜電產(chǎn)生的目的。表面活性劑中，陰離子型抗靜電劑的品種是最多的。油脂、脂肪酸和高碳脂肪醇等的硫酸化物，既有抗靜電性能，也有柔軟、潤滑和乳化性能，其中以烷基磺酸，尤其是銨鹽、乙醇胺鹽等抗靜電效力較高。不過，在陰離子型抗靜電劑中，以烷基酚聚氧乙烯醚硫酸酯類效果較佳。

一般陽離子型表面活性劑不僅是效力較高的抗靜電劑，而且具有優(yōu)良的滑爽柔軟性和纖維附著性。其缺點是能使染料變色，耐曬牢度降低，不能和陰離子型表面活性劑合用，腐蝕金屬，毒性強，對皮膚有刺激性等，故使用受到限制，很少用于油劑，而主要用于織物的整理。用作抗靜電劑的陽離子型表面活性劑主要是季銨化合物和脂肪酸酰胺兩大類。甜菜堿型兩性表面活性劑除具有良好的抗靜電作用外，還有潤滑、乳化和分散作用。

非離子表面活性劑吸濕性強，能用于纖維的低濕狀況。它們一般對于染料染色性能不發(fā)生影響，可在較寬范圍內(nèi)調(diào)整黏度，其毒性小，對皮膚刺激性小，所以被廣泛使用，是合成油劑的重要組分。非離子型抗靜電劑主要類型是脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸聚乙二醇酯等。

滲透劑和潤濕劑

滲透劑和潤濕劑是促進纖維或織物表面快速地被水潤濕，并向纖維內(nèi)部滲透的助劑。能使液體滲透或加速深入孔性固體內(nèi)的表面活性劑稱為滲透劑。滲透的前提是必先潤濕才能吸附。潤濕就是指液體與固體接觸后，液體在固體表面鋪展的程度。因此，滲透劑和潤濕劑不僅用于退漿、煮煉、絲光和漂白等前處理工序，并且廣泛應(yīng)用于印花和后整理工序。

對于滲透劑和潤濕劑的特性要求是：1．能耐硬水及堿；2．滲透性強，能縮短工時；3．經(jīng)其處理后的織物毛細管效應(yīng)改進顯著。

陽離子表面活性劑不適于作潤濕劑，因為它們會吸附在纖維上阻礙潤濕，兩性型表面活性劑在應(yīng)用上有一定的局限性，因而，用作滲透劑與潤濕劑的表面活性劑主要有陰離子和非離子表面活性劑。此外，在紡織工業(yè)中，表面活性劑還可用作精練劑、乳化劑、發(fā)泡劑、平滑劑、固色劑和防水劑等被使用。

烷基糖苷，簡稱APG，是由可再生資源天然脂肪醇和葡萄糖合成的生物表面活性劑，是一種性能較全面的新型非離子表面活性劑，兼具普通非離子和陰離子表面活性劑的特性，具有高表面活性、良好的生態(tài)安全性和相溶性，是國際公認的首選“綠色”功能性表面活性劑。