干货分享:表面活性剂六大基本作用

  行业动态     |      2024-11-19 05:42

  

干货分享:表面活性剂六大基本作用

  表面活性剂是两亲分子,使它们在水溶液中具有两种界面(表面)吸附功能。通过“正吸附”,可以迅速降低水的表面张力,体现表面活性剂的润湿渗透作用。通过“胶束化”,在水中形成大量胶束,有效降低两相间的界面张力,使液体、固体和气体在水中稳定存在,体现乳化、分散、起泡、增溶等作用。表面活性剂等作用。下面与大家分享表面活性剂六大基本作用。

  1. 乳化两种不混溶的液体,其中一种以液滴的形式分散在另一种中,称为乳化。乳化通常不是自动的或长久的。例如,将油和水一起剧烈搅拌可以形成暂时的乳化状态,但一旦停止搅拌,油和水立即分为上下两层。这是因为油和水之间有很大的界面。油在搅拌作用下变成液滴后,油与水的接触面积增加很多,表面能迅速增加,成为一个不稳定的体系,一旦停止搅拌,就会分裂分成两层并恢复。成为两相接触面积较小的稳定状态。如果在油和水中加入一定量合适的表面活性剂,然后搅拌,由于表面活性剂具有定向吸附油水界面的能力,亲水基团延伸到水,疏水基团延伸到油中,从而减少油量。 - 水之间的界面张力降低了系统的界面能。在降低界面张力的同时,表面活性剂分子紧密吸附在油滴周围,形成具有一定机械强度的吸附膜。当油滴相互接触碰撞时,吸附膜可以防止油滴结块,从而使乳液稳定存在。这种能够顺利乳化的表面活性剂称为乳化剂。如果选择离子型表面活性剂作为乳化剂,在油水界面上还会形成双电层和水化层,可以进一步防止油滴的聚集。如果使用非离子表面活性剂作为乳化剂,会在油滴周围形成较牢固的水化层,防止聚集。乳化形成的油水分散体系称为乳液,乳液有两种。一种是水包油型(油/水型),用O/W表示。水包油型是水包油液体以颗粒状分散在水中,其中油为内相(不连续相),水为外相(连续相);另一种是油包水型(水/油型),用W/O表示。油包水型是水以颗粒的形式分散在油中,其中水为内相(不连续相),油为外相(连续相)。一般来说,亲水性强的乳化剂容易形成油/水乳液,而疏水性强的乳化剂容易形成水/油乳液。乳化剂都是表面活性剂,但并不是所有的表面活性剂都是好的乳化剂。只有能在水中形成稳定胶束的表面活性剂才具有良好的乳化分散能力。乳化剂应有合适的HLB值,如非离子表面活性剂,其HLB值在8~18之间形成油/水乳液,3~6之间形成水/油乳液;乳化剂应具有与被乳化物料相似的分子结构,并应能显着降低被乳化物料与水的界面张力;乳化剂应具有较强的水化作用,在乳化颗粒周围形成水化层或使乳化颗粒带上较高的电荷,防止乳化颗粒聚集。在染整过程中,经常会用到一些乳化的工作液,其中大部分是油/水乳液。常用的乳化剂有平平O系列、Span-Tween系列、EL等。2. 润湿渗透剪下一块坯布,轻轻放在水面上,坯布会在水面上停留一段时间,然后慢慢沉到水底。如果在水中加入少量的表面活性剂JFC,我们发现放在水面上的织物会立即沉到底部,这是测试表面活性剂润湿能力的常用方法。一般来说,润湿是在固体表面上一种流体被另一种流体取代的过程。因此,润湿至少涉及三个相,其中两个是流体,一个是固体。在染整过程中,多是纤维(固体)表面的气体(一种流体)被水(另一种流体)置换的过程。坯布在纯水中的润湿速度慢,由于水的表面张力大,不能在纤维表面迅速铺展,不能迅速置换坯布中的空气;水中加入表面活性剂后,水的表面张力明显下降,使水能迅速铺展在纤维表面,迅速置换空气,从而加快润湿过程。因此,能使润湿过程迅速发生的表面活性剂称为润湿剂或渗透剂,表面活性剂在此过程中所起的作用称为润湿或渗透作用。润湿和渗透没有本质区别。前者作用于固体表面,后者作用于固体内部。两者可以使用同一种表面活性剂,所以润湿剂也可以称为渗透剂。表面活性剂的润湿和渗透作用是由于它们能够显着降低水的表面张力。织物不同于一般的立体平面。这是一个多孔系统。纱线之间、纤维之间以及纤维内部的微结构之间存在着无数大小不一、相互连接的毛细管。因此,在染整过程中,织物的润湿能力常以毛细效应来衡量。在染整工作液中加入少量润湿渗透剂后,可显着提高织物的毛细作用,保证染整过程的顺利进行。作为用作润湿渗透剂的表面活性剂,其分子链长度应适中,HLB值应适当。疏水基团中的支链会显着提高其润湿能力。离子型表面活性剂的亲水基团位于分子链中心的一个,润湿性比较好,当表面活性剂分子引入第二个亲水基团时,润湿性降低。聚氧乙烯类非离子表面活性剂在高温下用作渗透剂时,应与阴离子表面活性剂并用,以提高其热稳定性。在强酸强碱条件下使用的润湿渗透剂应充分考虑其化学稳定性,以免分解失败。

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