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外貌活剂复配与润湿的相干

  

外貌活剂复配与润湿的相干

  

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  表面活性剂复配与润湿的关系_能源/化工_工程科技_专业资料。 维普资讯 — l 第 4期 1 9 9 5 年8 月 . 2 第 1 2卷 印 染 助 剂 o .1 No . 4

  维普资讯 — l 第 4期 1 9 9 5 年8 月 . 2 第 1 2卷 印 染 助 剂 o .1 No . 4 Au g. 1 9 9 5 | s / / [ 3 。 表 面活性剂复配 与润湿 的关 系 / 房秀 敏 ( 淮 南 矿业 学院 化 工 系 安徽 淮南 2 3 2 0 0 1 ) 摘 要 研 究 了 同 系 表 面 活 性 剂 混 合 物 润 湿 性 的 变化 及 非 离 子 表 面 活 性 剂 对 阴 离 子 表 面 活 性 剂 润 湿 性 的 影 响 。结 果 表 明 : 同 系表 面 活性 剂 混 合 物 的润 湿 性 并 非 完全 介 于各 单 体 表 面 活性 剂 润 湿 性 之 间 . 含 有 OP一 4及 OP I S 的 同 系混 合 物 其润 湿 性 非 常 突 出 . 显示 出明显的协 同效应 ; 非 离 子 表 面 活 性 剂 能 够 显 著 提 高 阴 离子表面活性 剩的润湿性 . 并 随 非 离子 表 面 活 性 剂的 加 入 浓度 增 大 而 增 大 。 关 键 词 望, , 整 1 . J [ Ab s t r a c t ] Th e we t t i n g a b i l i t y( WA)c h a n g e s o f d i f f e r e n t mi x t s .o f a n a l o g o u s s u r f a c t a n t s a n d t h e i n - lu f e n c e o f n o n i o n i c s u r f a c t a n t s o n t h e W A o f a n i o n i c o n e s we r e d t u d i e d .Th e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e W A o f t h e a n a l o g o u s s u r f a c t a n t mi x t s .d i d n o t f a l l b e t we e n t h o s e o f t h e i n d l v i d u a l o n e s .Th e a n a l o g o u s s u r f a c t a n t mi x t s .c o n t g .OP~ 4 a n d OP一 4 S a f f o r d e d o u t s t a n d i ng W A a n d ma r k e d s y n e r g i s t i c e f f e c t .No n i o n l c s u r f a c - t a n t s i mp r o v e d o b v i o u s l y W A o f t h e a n i o n i c s u r f a c t a n t s wi t h t h e W A i n c r e a s e d wi t h i n c r e a s i n g n o n i o ni c s u r — f a c t a n t c o n o n s . [ Ke y wo r d s ] s u r f a c t a n t s.we t t i n g a b i l i t y.f o r mu l a t i o n 1 表 面 活性 剂 的润 湿 作 用 润 湿 是指 固体 表 面上 的气 体 被 水或 水溶 当 大 的表 面积 . 在 实际 润 湿过 程 中 . 很少 能 达 到 平衡 . 因此在 考虑 润 湿性 时 . 表 面 活性 剂 的 润 湿速 度 是一 重要 因素 。 对于 纺 织 品 而 言 . 只要 能使 之 发 生 很 好 液等液体所取代 . 润 湿 作 用 是 一 种 界 面 或表 面 过 程 。 但 水 的 表 面 张 力较 高 ( 7 2 ×1 0 Nm ) . 故 在 低能 表 面上 一 般不 能 展开 . 如 在 水 中加 入极 少量 表 面 活 性 剂 . 表 面 活 性 剂 在 固体 表 面上 形 成 定 向 吸 附层 . 分 子 以极 性 基 朝外 . 非 极性 基 朝里 . 从而 使 润湿 易 于进 行 。 润湿是许多工业过程的基础 . 在 纺 织 染 的润 湿就 能发 生 良好 的 渗透 作 用 . 因此, 常 用 的润 湿剂 和 渗透 剂 基本 相 同 。共 同特 点 是都 有 显 著 的表 面 活 性 . 但 实际 上 具 有 最 大 表 面 活性 的 物 质 并不 都 是 好 的润 湿 剂 . 而 能 促 使 最 快 吸附到 界 面 而润 湿 的表 面 活性 剂 才是 最 好 的 润湿 剂¨ 。 整 工业 中 , 棉、 毛、 丝、 麻等织 物 的煮 练 、 漂白、 洗涤 、 染 色、 印花、 后 整 理 等 每 一步 工 艺 都 离 不 开 表 面 活性剂 的 润湿 作 用 。 3 实 验 部 分 3 . 1 表 面张 力 采用滴 体 积法 , 。 3 . 2 润湿 性 的测 定方 法 2 纺 织 物 的 润 湿 特 点 在 一般硬表面( 玻璃、 金属等) 的润 湿 过 程中 , 基底 的 表面 积 较小 . 平 衡 易达 到 。但 纺 测 定润 湿 性 的 方 法 通 常 有 帆 布 沉 降 法 、 纱 带 沉 降法 、 纱 线 沉降法 和 接 触角 法 。 沉 降法 设 备简 单 . 可 以得到 一 定 准确 度 的相 对 数据 ; 接 触角 法需 要 比较 复 杂 的设 备 。本 实 验 采用 工 厂最 为常 用 的帆 布 沉 降法 - z 。 织 物 则不 同 . 因纤 维 内部 及纤 维 与 纱 线 之 间 都 存 在 着无 数大 小不 同 的空 隙 ( 称 为 毛 细 管) . 毛 细 管 中充 满 了空 气使得 纺 织 物 有 相 维普资讯 4期 印 染 助 剂 7 3 . 3 材 料 O P S系列 ) 表 面 活 性 剂 是 以 不 同碳 链 长度 作 除 十 二烷 基 硫 酸 钠 、 OF一4 、 OP一 6 、 OP 一 为因素、 不同 环氧 乙烷 加 合数作 为 水 平 . 脂肪 醇 硫 酸 盐 AS系列 是 以 不 同 碳 数 作 为 水 平 . 8 、 OP一 1 0外 . 其 余表 面 活 性 l 齐 f J 均 为 实 验 室 自制 。 对 只有 四 个 水 平 的 因 素 、 设 计 时 采 用 拟 位 级 法 选 取 其 中 认 为 较 好 的 水 平 作 为 重 复 水 4 结 果 与讨 论 4 . 1 同系 表 面活 性 剂混 合 的润 湿性 用正 交 实验考 察 同 系列表 面 活性剂 间 润 平 。各 因素按 不同 水平 复配 时 均 采 用等 重量 比 1: 1: 1: l: 1: 1的 比例 混 合. 表 1 、 2分 别 为同 系非 离 子 及阴离 子 表 面活性 剂 正 交 试 湿性的变化 . 结 合所 要 考 察 活性 剂 的 结 构 与 个数 . 选取 L ( 5 ) 作 为正 交 试验 表 。聚 氧 乙烯 醚非 离 子 ( AE、 0P 系 列 ) 和阴离子( AE S、 验 的 因素水 平表 , 表 3 、 表 4为 正 交 试 验 结 果。 表 l 同系非 离子表面活性 剂正交试验 因素 水平表 表 2 同系阴离子表面活性 剂正交试验因素 水平表 表 3 同 系 非 离 子 表 面 活 性 剂 复 配 正 交 实 验 表 维普资讯 印 染 助 剂 表 3 ( 续) 窭验号 一 8 C1 j E l 2卷 ¨ ¨验 ¨ 计 实 c1 6 E 3 划 " C1 8 E 4 4 孙 CI 1 一 I E 4 4 4 5 , 实 验 结 果 OP 5 5 C1 : E 表 面 张 力 5 5 : 1 0 3 Nm 润 湿性 ( s ) l 5 31 . 2 3 3 2 .2 4 2 2 2 4 5 l 2 4 7 8 3 06 l77 3 4 .7 8 3 4 S l Z 3 4 5 l 2 3 4 S 3 4 .1 5 3 4. 2 7 2 l 5 2 3 8 4 8 7 8 l 6l l 90 344 3 3 3 4 33 . 4 9 31 .74 l 2 3 4 3 2 . 7 5 3 4 . 7 8 4 2 5 l 2 5 l 3 4 2 3 4 S l 4 5 l 2 3 3 4 . 2 7 3 6 . 2 8 3 4 . 7 8 31 . 2 3 3 4 .2 7 3 2. 7 5 2 7 2 2l 4 52 1 0 3 3 5 5 4 4 l 4 1 ( 1 36 5 l 2 3 2 3 4 5 l 5 l 2 3 4 3 4 5 l 2 3 l 2 3 4 4 5 l 2 3 3 4 5 l 2 2 3 4 S l 豁 维普资讯 印 染 助 剂 宴 验 一 一 一 号 l 6 l 一 一 Cj 1 t l E s 4 . 1 C S 3 4 表面张 力 7 , 1 【 ) Nm 润 3 6 . S 31.【 ) 【 1 { : ( H { [ 】 l 8 1 9 4 4 5 3 7 . 2 39.1 5 j 6 ol 68l8 2 ( ) 2 l 一 C 一 4 5 5 5 S 5 。 , l 2 2 3 4 3 4 . 7 8 3 6 .2 8 36.1 5 3 1 l l ( } j [ 】 f l } l 2 , ; t ( ) 2 2 2 3 Z . 1 2 5 1 .7 4 l 3 8. 5 S } 2 2 我 们发 现 聚氧 乙烯 醚 型 非 离子 同 系混 合 物 的 润湿 性 普遍 明显 高于 其 硫酸 酯 型 阴离 子 . 一 2 3 湿 0 。 2 同 系 混L 合物 如前 者 的4 润 性 在0 十 几秒 至 几 如 同系非 离 子 系列 的 7 、 1 3 、 l 9 、 2 5号 . 离于 系列 的 8 、 1 5 、 l 7 、 2 4号 等 。 而这 些 混 合物 , I _ 单体 中润 湿性 最好 的 没有 一 个是 小 _ r 6 0 s 百秒 . 最高不超过 8 ai r n ( 见表 3实验 号 2 0 ) . 的. 显 然 这 些 同 系 混 合物 在 溶液 L } J 形成 j ‘ 而 后 者 的 润 湿性 在 ‘ 卜几 秒 至 几千秒 . 许 多 超 过 l h . 最高 者接 近 3 h ( 见表 4实 验号 2 1 0 ) ; 但 它f 『 ] 的 五 组 最好 的 润 湿性 相近 ( 见表 5 ) 。而 从各 单 体表 面 活性 剂 润 湿 性 看 . 聚 氧 乙烯 醚 型非 离 子表 面 活 性 剂 系 列 的 c E 。 润 湿性 最 好是 9 s . 其硫酸酯型【 5 月离 子 系 列最 好 的 润 湿 种 特殊 的 混 合胶 束 , 使 其 润 湿性 f j j j 显 地 优 各 单体 的润 湿 性 。 而且 有 意 思的 是 . 我 们 发现 非 离 子 同 系混 合物 的 l 、 7 、 l 3 、 l 9 、 2 5号 配 , j ‘ 中均 含 有单 怵 OP 4 . 而 l 号 配 方 的 润 憾 并 没有 超 过 其 单 体 c E 的 涧 湿 性 : 阴 离 予 同 系混 合物 中的 l 、 8 、 l 5 、 l 7 、 2 4号 配 方 l I l 均 性是 c E。 s. 润湿 时 间 为 l 6 s . 两 系列 其 余 单 体 的润 湿性 也 是前 者 优 于后 者 。这 说明各 单 体混 合后 . 上 述 阴 离 子 系 列同 系物 所 显 示 的 含 有 单 体 OP一4 s. 同 阵 l号 配 方 的 涧 性 没有 超过 单 体 c 。 E S( 润 湿性 4 O s ) 、 ( 、 : E 。 S ( 1 6 s ) 的 润湿性 。 协 同 效应 优 于前 者 非离 子 同 系混 合物 。 表 5 五 组 最 好 润 湿 性 比较 实 验 号 物 非润湿 同系 性 混( 合 s ) 实 验 号 阴同系混 含 物润湿性 ( s ) 根据 极差计算 ( 见图 l 、 2 ) . OP…n是 非 同 系混 合物 中 对 润 湿 影 响最 显著 的 凶 索 . 最 好 水 平 是 OP 4 ; 0P n S是 同 系 濉 物 中对 润 湿 性 影 响 撮 显 著 的 因 素 . 最好水 、 { 为 OP 一4 S 。如 上 所 述 . 含 有 OP 4及 含 OP一4 S的 两 类 同 系混 合物 其 润 湿性 枉 个 实 验 配 方 中是 最 突 出 的 ( 见表 5 ) . 而 烷 髓 聚 氧 乙烯 醚 OP 4本 身 是 不 溶 于 水 的 . ( _ ) T ) 一 4 s虽 然 溶 于 水 . 但 其 本 身 的 润 湿 性 讣 不 个苯 环 相 当 于 3 . 5个 CH 一. 故 OP 好。 其原 因 . 我 们认 为 与 OP 4的结 构 前 关 。 一 与浊点、 表 面张 力 、 去 污性 等性 能 不 同 的 是. 同 系表 面活性 剂 混 合后 . 其 润 湿性 并 非完 的 疏 水基 相 当予 1 1 . 5个碳 原子 . 其疏 水 ) 在 本 实 验 中是 最 短 的 . 且 环 氧 乙烷 加 合数 也魁 全 介于 各 单 体之 问 . 有些 是远 远 超过 单 体 的 . 最 少的 . 由此 OP一4很容 易插 入 其它 单 f l 胶 维普资讯 维普资讯 4期 印 染 助 剂 能 解释 当 所 j J l l 入 的非 离子 表 面 活性 剂 本身 是 不 溶 于 水 而 润 湿性 提 高 的 原 因 . 作 者 更 倾 向 于 非离 子 表 面 活性 剂 7 J l l 入 阴 离 子 活 性 剂 中 结 构 不 同 的 非 离 子 表 面 活 性 剂 AE 和 O P对 同一 阴 离 子 表 面 活性 剂的 润 湿 性 影 响 是. 碳 链 长度 相 同 时 . 随着 环 氧 乙烷 加 合数 的 增加 . 醇醚 ( AE) 和酚醚( OP) 对 C. E S和 C 后. 溶 液 中形 成混 合胶束 . 即非离 子 表 面 活性 剂 插 入阴 离 子 表 面 活 性 剂 胶 束 中 . 这 样 不 管 OP一4不 溶 于 水 . 但如前 所 述 由于 OP一4分 E S的 润 湿 性 的提 高 程 度 均 减 弱 . 如 表 8所 示 。 当加 合数 相 同时 . 则随 碳链 长度 增 加 . 对 润湿 性 影 响减 弱 。 表8 3 A E、 OP对 C。 : E S 、 C, E S润 湿 性 的影 响 润 湿 C1 : E7 S 子结 构 小 . 更 易 于插 入到 胶 束 中 . 或者说 . 聚 氧 乙烯 链短 的 表 面活性 剂 比聚氧 乙烯 链 长 的 表 面活性 剂 更 易于与 阴离 子 表面 活性 剂 形 成 混 合胶 束 . ( 同理 疏水 基 链短 的也 容 易形 成 混 合胶束 ) 从而 使 界面 吸附 速度 提 高 . 表 面张 力 下降 . 润 湿性 提 高 。 性 ( s ) C1 4 E s S 4 结 论 4 . 1 同 系表 面 活 性 剂 混 合物 的 润 湿性 并非 完 全介 于各 单 体 之 间 。酚 醚 及其 硫 酸酯 盐 对 各 自同 系混 合物 润 湿 性 影 响 显 著 。含有 OP 一 4及 OP一4 S的 同 系混 合物 润湿 性 非 常 突 出均 不 大 于 6 0 s . 且 多 数 远 远 超 过 其 单 体 的 润 湿性 . 显示 出I I J ] 显 的协 同效应 。 4 . 2 非 离 子 表 面 活性 剂 AE、 OP能 提 高 阴 从 以上 数据 中我 们也发 现 在 以上 所有 聚 离子 表 面 活性 剂 AE S的 润湿性 . 且 随加 入 浓 度 增 加 而 增大 ; 随 疏 水 基 碳 数和 亲 水 基 环 氧 乙烷 数 的增 加 对 润湿性 的提 高 程度 减 弱 。 氧 型 非 离 子 表 面 活 性 剂 中 . O P一4对 AE 润 湿 性 的 提 高 最 显 著 . 随 浓 度提 高 影 响 幅度 亦增 大 。 非 离子 表 面 活性 剂能 高 阴离 子表 面 活 性 剂润湿性的原 因. 有 一 种 观 点 认 为 当 在 参考 文 献 l 孙 杰 . 表 面 活 性 刑 的 基 本 性 质 及 其 应 用. 火 连 理 【 火 学 l 9 8 8 . 阴离 子表 面 活性 剂 中加 入非离 子表 面 活性 剂 后. 在 溶 液 中部 分 溶 解 的 非 离 子 表 面 活性 剂 2 毛 培 坤 . 合 成 洗 涤 剂 工 业 分 析北 京 : 轻工 业 n ; 版} _ [ . I 【 ) 88 . ‘ 3 正 交 试 验 设 计.1 h 东 科学 出 舨社 . 1 ) 7 5 . 容 易迁 移 到 气/ 液 界 面 的混 合表 面 层 . 非离 子 表 面 活性 剂 本 身 是 一 种 有 效 的 润湿 剂 . 从 而 导 致 混 合溶 液 润湿性 提 高 。但作 者认 为这 不 4 周 镇 江 . 日用 化学 工 业 . 1 9 8 5 . ( 1 ) . ( 收 稿 日期 l 9 9 5 —0 2 —2 7 ) 《印 染 助 剂 》 — — 联 系 化 工 与 纺 织 的 桥 梁 !

本站文章于2019-11-04 22:46,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:外貌活剂复配与润湿的相干

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