精練劑
所屬分類：發(fā)布時間：2018-12-11 14:55
產(chǎn)品名稱:精練劑CAS:別名：精練劑英文名：NA[] - 概述精練工序是將已退漿的棉布，在一定濃度的燒堿溶液中煮沸數(shù)小時，也可浸軋堿液汽蒸一定時間，使棉纖維中的脂肪蠟質(zhì)被堿及其生成物皂化、乳化，果膠質(zhì)生成果膠質(zhì)納鹽，含氮物質(zhì)水解為可溶性物；棉籽殼膨化容易洗去；殘余漿料進一步溶脹而去除。合成纖維不含天然雜質(zhì)，一般不需精練。但和棉的混紡織物中，由于棉纖維中含雜質(zhì)較多，仍需精練。精練工序除使用燒堿外，為使煮練液更好更快地滲入織物內(nèi)部，提高毛細管效應，防止堿煮后的雜質(zhì)再沉積到織物上 , 同時為了提高白度，精練液中必須添加表面活性劑，使織物能很快地被潤濕、滲透，提高精練勻透效果。這些表面活性劑稱為精練劑或煮練劑。這類表面活性劑在精練工序中的特點是：①能耐硬水及強堿，②有良好的滲透、乳化、凈洗效果，③能縮短精練時間而不損傷纖維，④煮練后能提高白度和毛細管效應。近年來精練工序已采用高速、高效短流程工藝，即采用冷軋堆、軋卷堆、軋蒸法等退、煮、漂一步法，使退漿、煮練、漂白一次完成。
目前，國內(nèi)外精練劑大多為磺酸鹽類陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的復配物，由于磺酸鹽類表面活性劑在濃堿中的溶解度很小，且當水的硬度較高或含有雜質(zhì)及纖維碎屑時，就有可能形成絮狀沉淀，因此使它的應用受到了限制。 而磷酸酯類表面活性劑因具有較好的耐堿性、耐高溫性，優(yōu)良的滲透、去污力及低泡性，使之越來越受到了人們的重視。目前國際上較為流行的是烷基類磷酸酯及聚氧乙烯類磷酸酯。這兩種產(chǎn)品均為陰離子型表面活性劑，在耐強堿、耐高溫、 耐氧化等性能方面是目前其它任何表面活性劑所不能比擬的。聚氧乙烯基類磷酸酯的綜合性能優(yōu)于烷基磷酸酯類，且通過選擇疏水基碳原子數(shù)目及聚合乙氧基的數(shù)目，可使其具有極高的潤濕滲透性及優(yōu)異的乳化分散性和凈洗能力。由于其疏水基和親水基之間嵌入了聚氧乙烯基，使其具有優(yōu)良的表面活性及實際應用性能。 - 結構與性能1.耐堿性
精練劑的耐堿性包含兩個方面。一方面是化學結構的穩(wěn)定性，主要表現(xiàn)為強堿對親水基團的破壞，例如含有羧酸酯、硫酸酯等酯基結構的物質(zhì)，在濃堿液中 易于分解，結構被破壞，從而失去表面活性和其他性能；含有磺酸基團或磷酸酯鹽類表面活性劑在濃堿液中穩(wěn)定性比較高，具有良好的耐堿滲透性。另一方面是在水溶液中的聚集態(tài)穩(wěn)定性，主要表現(xiàn)為鹽效應破壞表面活性劑的溶劑化作用，使表面活性劑漂浮或下沉而與水分離。
2.潤濕滲透性
精練劑首先要對織物纖維充分潤濕。一般的合成纖維具有弱極性表面，不容易被水或堿液潤濕；棉纖維的干凈表面極性較強，可被水潤濕，但是在覆蓋了油脂后轉變?yōu)榉菢O性表面，也不易潤濕。表面活性劑對非極性固體表面的潤濕，首 先是其非極性尾鏈依靠范德華力吸附在非極性固體界面，極性頭插入水中，使其界面轉變?yōu)闃O性，有利于水溶液的鋪展；或者插入到油脂與纖維界面，使油脂從纖維界面脫附。良好的潤濕劑應該有適當?shù)挠H水-疏水平衡值（HLB 值7～9），對非極性固體和水都具有適中的親和力。疏水鏈烷基碳數(shù)在 4～12 之間較好，最好為7～9 碳鏈，除了有良好的表面活性和適當?shù)?HLB 值以外，也具有較快 的潤濕滲透速度；對于高濃度鹽、堿等電解質(zhì)溶液，以碳數(shù)在 4～6 為好。
3.復配
織物的精練是一個非常復雜的物理化學過程，在表面化學方面精練劑的乳化性、分散性、螯合金屬離子的能力等都是非常重要的性質(zhì)，這些性質(zhì)單靠某種表面活性劑是難以完成的。各種表面活性劑都具有各自的優(yōu)點與不足，常常是將幾種不同類型組成新型的精練劑，其中使用最多的是磷酸酯類表面活性劑。磷酸酯類表面活性劑在高溫、濃堿條件下具有很好的潤濕滲透作用，同時與其他陰、非離子表面活性劑有很好的協(xié)同作用，將磷酸酯與其他表面活性劑復配能大大增強煮練液的潤濕、乳化、凈洗作用。有機膦化合物具有很好的協(xié)同效應，其磷原子在化合物中形成 sp3d 雜化共價鍵或配位鍵，這種特性使其化合物結構盡可 能均一，且極易吸收或螯合其他分子。目前精練劑一般由非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復配而成。非離子表面活性劑具有良好的潤濕和滲透作用，且易形成膠束，膠束表面帶有較厚的親水基水化層，對膠束液膜表面之間產(chǎn)生空間阻礙作用，乳化和凈洗效果好，有利于對織物棉蠟的乳化、棉籽殼的去除。常用的非離子表面活性劑有脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚，碳鏈長度和環(huán)氧乙烷 加成數(shù)不同，性能有較大差別。 - 分類及其特點目前供應的精練劑主要為兩大類：磷酸酯型的復配物和由陰、非離子或兩種以上非離子表面活性劑的復配物。常用的有烷基磺酸鈉、直鏈烷基苯磺酸鈉、磷酸酯鹽類等陰離子表面活性劑。
烷基磺酸鈉和烷基苯磺酸鈉各有所長，濕潤力和降低表面張力的 能力以烷基苯磺酸鈉為好，去污力以烷基磺酸鈉為佳；兩者 CMC值及泡沫力基本上相似，耐堿性烷基磺酸鈉較好。
磷酸酯鹽類主要有脂肪醇磷酸酯鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽和烷基酚 聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。磷酸酯鹽表面活性劑的親水性比非離子表面活性劑強，比烷基磺酸 鹽類?。桓邷貢r表面張力下降程度和濕潤性比非離子表面活性劑大；無濁點，耐濃堿、耐高溫、耐硬水、電解質(zhì)及氧化劑；泡沫比非離子表面活性劑稍高，比烷基磺酸鹽類表面活性劑低。目前，在染整工業(yè)中使用的磷酸酯型表面活性劑，主要分為脂肪醇磷酸酯鹽和脂肪醇（烷基酚）聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。磷酸單、雙酯屬于陰離子表面活性劑，磷酸三酯是非離子表面活性劑，染整工業(yè)中使用的是多種磷酸酯表面活性劑的混合物。磷酸酯表面活性劑是單酯、雙酯、三酯、未反應脂肪醇、聚磷酸酯及部分無機磷副產(chǎn)物的混合物，各組分的性能有明顯差異：磷酸單酯的水溶性最好，但其表面張力比雙酯高，異構醇磷酸酯表面張力比正構醇磷酸酯低，滲透性能是最好的；磷酸酯表面活性劑具有潤濕、滲透、凈洗、乳化、分散、柔軟、抗靜電、阻燃、消泡、螯合等多種優(yōu)良特性，還具有低毒、低刺激性和較好的生物降解性能。磷酸酯表面活性劑耐酸堿、耐熱和耐電解質(zhì)，尤其是在堿性溶液中易溶解，且穩(wěn)定不分層、不沉淀。磷酸酯表面活性劑與其他陰離子、非離子、兩性離子有很好的配伍性，因此常與其他表面活性劑復配使用，在染整工業(yè)的前處理、后整理中已取得了廣泛的應用。 - 作用機理精練過程是紡織品在一定溫度下與堿和精練助劑進行的一個復雜的化學和物 理化學過程，它包括滲透、膨化、乳化、皂化、分散、螯合和脫色等作用，其中滲透和凈洗是較為重要的作用。 精練過程第一步是在表面活性劑作用下，練液及化學藥劑向纖維內(nèi)部滲透，使纖維及雜質(zhì)膨化；第二步為凈洗作用，即纖維經(jīng)充分潤濕后，其天然雜質(zhì)經(jīng)過熱和化學品的皂化、乳化、萃取、分散等作用而被去除。精練劑的作用是幫助堿液滲透到纖維內(nèi)部，促進蠟狀物的皂化，棉籽殼 、蛋白質(zhì)和果膠等的分解，使已脫離纖維的雜質(zhì)分散在煮練液中，防止重新附著在纖維上。
這個過程中精練助劑是通過其潤濕作用，織物中的油蠟與纖維的粘附力減弱，界面逐漸縮小，使油蠟從織物上脫落下來。此時油蠟的微粒與水的接觸面增大，表面能增高 ，是一種很不穩(wěn)定的體系。精練劑中的表面活性劑由于具有乳化和分散作用，在水中容易形成膠束，將油蠟包裹在膠束中，形成比較穩(wěn)定的體系，可以防止油粒在織物上再沉積。另一方面，借助于表面活性劑的潤濕作用，在一定的溫度和足夠的時間條件下，燒堿與纖維上的雜質(zhì)充分作用使其分解，并使其分解物溶解或借助于表面活性劑分散在精練液中，通過水洗而去除。
有關精練助劑的概述、結構與性能、研究進展等是由Chemicalbook的王旭艷編輯整理。（2016-07-19） - 研究進展國內(nèi)現(xiàn)行的大部分高效精練劑均為磷酸酯類或以烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）為原料。隨著科學技術的發(fā)展，人們認識到APEO 在生物降解后的產(chǎn)物是有毒的酚類，歐盟現(xiàn)已明令禁止含有APEO 的表面活性劑及直鏈烷基 苯磺酸納在其區(qū)域內(nèi)使用，以避免對水及水生物造成污染。含磷污水排放可導致水體富營養(yǎng)化的問題，但現(xiàn)在國際上還沒有明確的法規(guī)對其禁止，而且含磷助劑在印染生產(chǎn)中發(fā)揮著很重要的作用，仍然存在繼續(xù)研究的空間和必要性。例如，對磷酸酯型表面活性劑及其復配物這類產(chǎn)品優(yōu)化其合成工藝，優(yōu)選脂肪醇結構和脂肪醇聚氧乙烯醚中環(huán)氧乙烷加成數(shù)，控制單、雙酯比例，減少副反應物，在提升產(chǎn)品性能的同時減少其對環(huán)境的污染。可以通過對磷酸酯表面活性劑分子改性， 引入雜原子，使它朝著“一劑多用”的方向發(fā)展。
現(xiàn)在已經(jīng)有部分的環(huán)保型精練劑產(chǎn)品面世必將帶動整個精練助劑市場朝著“綠色化”這個目標努力，研究開發(fā)出真正環(huán)保、高效的精練產(chǎn)品。關于如何選擇表面活性劑原料進復配，增加現(xiàn)有精練劑種類，改善精練性能，使之在發(fā)揮 其優(yōu)異性能的同時不增加環(huán)境壓力，是現(xiàn)階段精練劑研究的重要方向之一。
