印染助剂

版前言
    本书**版于2002年出版，自**版发行以来，反响非常好，受到了专业人士的关
注。近年来，随着材料科学的快速发展，新型助剂的不断涌现，为了及时反映当前印染新
产品、新技术的开发应用情况，为相关领域提供更新颖、更实用、更全面系统的有关印染
助剂方面知识的书籍，我们对本书进行了再版。
    本书在**版的基础上，进行了结构调整，按前处理过程、印染过程和后整理加工过
程分别叙述了纺织印染加工过程中应用的各类助剂，并适当增加了一些新品种，使之更有
利于科研人员及广大师生的使用；对**版中部分章节中较陈旧的内容进行了删减，同时
结合多年来的科研成果，增加了一些新内容，如新的测试标准等，对实际科研具有更好的
指导意义。
    本书首先介绍了印染助剂基础、纺织用各种纤维的性能、表面活性剂知识及高分子化
合物基础；随后按前处理过程、印染过程和后整理加工过程分别叙述了纺织印染加工过程
中应用的各类助剂。对各类助剂的定义、作用、分类及其实际应用进行了说明，并重点介
绍了常用助剂的化学结构、制备方法及工艺路线、应用效果评价方法等。
    本书由邢凤兰编写第4章，第5章，第15～23章；徐群编写第1章，第3章；贾丽
华编写第6章，第8章，第14章；王则臻编写第10～13章；王平编写第2章，第7章，
第9章。全书由邢凤兰统稿。
    另外，本书在修订过程中还得到了陈朝晖、马文辉、徐孙见、王丽艳的大力支持和帮
助，在此表示感谢。
    由于本书内容涉及范围较广，限于作者水平有限，书中不妥之处在所难免，热情期待
专业人士批评和指正。
    编  者
    2008年1月

洗涤剂
9．1概述
    从固体表面除去异物的过程称为洗涤。在洗涤中起主要作用的化学物质为洗涤剂。洗
涤剂在纤维纺织印染中应用很广。如羊毛纤维的原毛表面附着很多羊毛脂等，必须进行脱
脂处理；为了提高丝绸的光泽和手感，须进行除去覆盖在丝绸表面的丝胶朊；原棉虽然几
乎是纯纤维组成的，但还含有少量棉蜡和果胶等要除去；合成纤维虽然没有天然纤维那样
的杂质，但在纺织加工中常常使用油剂或抗静电剂，所以要进行洗涤除去油剂；织物在染
色和印花后，要除去未固色的染料等，这些都需要洗涤过程。
    洗涤剂分为合成洗涤剂和肥皂两大类，洗涤剂是用表面活性剂、助剂、有机螯合剂、
防再污染剂、消泡剂、漂白剂、荧光增白剂、防结块剂、酶、香料等配制的；肥皂是以油
脂皂化的硬脂酸钠或脂肪烃氧化成C～C。脂肪酸而获得的脂肪酸钠为主体；配以碱性助
剂及填料等制成。
    由于肥皂主要是用动植物油进行碱皂化制得的，适合于人类的清洁卫生。但肥皂在硬
水中生成不溶性的皂垢，在稀的水溶液中生成酸性皂，洗涤后难于漂洗。而合成洗涤剂的
洗涤性能比肥皂好，遇硬水不会产生沉淀，在水中不会水解，不产生游离碱，不会损伤
丝、毛织物和牢度。合成洗涤剂可在碱性、中性、酸性溶液中使用，溶解方便，使用时省
时、省力，用量又少，有些还可在低温下使用。洗衣粉是合成洗涤剂中*主要的一种，产
量占合成洗涤剂总产量的70％～90％，其性能优良，使用方便，原料丰富，价格低廉。
随着石油工业的发展，轻粉状合成洗涤剂只需要油、重油、炼油厂废气。随着石油裂解产
物的不断发展和合理利用，为洗涤剂提供原料和中间体，为多品种合成洗涤剂的发展开辟
了广阔的前景，促进了合成洗涤剂的高速发展。中国洗涤用品中合成洗涤剂与肥皂比约为
75：25。
    目前，合成洗涤剂不仅用于纺织纤维、服装以及日用器皿、厨房清洁、卫生间、金属
材料等，还可用于农药、石油、医药、电子器材、机电、光学仪器、交通运输等各个领
域。据统计，全国肥皂累计产量2005年比2004年增长2．67％；2006年比2005年增长
3．95％；2007年1～4月与2006年同期相比下降6．02％。合成洗涤剂累计产量2005年比
2004年增长14．08％；2006年比2005年增长12．4％；2007年1～4月与2006年同期相比
增长5．85％。合成洗衣粉累计产量2005年比2004年增长10．14％；2006年比2005年增
长8．1％；2007年l～4月与2006年同期相比增长O．8％。
    随着水资源环境污染问题的日益突出，含磷洗涤剂造成的危害逐渐引起高度重视，无
污染成了洗涤产品的发展趋势，传统产品向对人体安全性和对环境相容性更高的产品转
变，节能、节水、安全、环保型产品将得到较快的发展。
9．2洗涤机理
    在洗涤过程中，洗涤剂与污垢及污垢与固体表面之间发生一系列物理化学作用(润
湿、渗透、乳化、增溶、分散和起泡等作用)，并借助于机械搅动，使污垢从固体表面脱
离下来，悬浮于介质而被除去，可用下式表示：
    搅拌—
    固体表面·污垢+洗涤剂—搅拌一固体表面·洗涤剂+污垢·洗涤剂
    上式中平衡双向箭头符号表示洗涤除污垢和污垢再沉积于固体表面为一可逆过程，若
洗涤剂性能不佳，洗涤过程就不能很好地完成。
9．2．1污垢的种类和性质
    (1)油质污垢  油质污垢是纤维织物的主要污垢成分，这类污垢大都是油溶性的液体
或半固体，包括动植物油脂、脂肪酸、脂肪醇、胆固醇、矿物油及其氧化物。动植物油
脂、脂肪酸类与碱作用而皂化，能溶于水；脂肪醇、胆固醇、矿物油则不被碱皂化，它们
的憎水基与纤维作用力较强，牢固地吸附在纤维上而不溶于水，但能溶于某些醚、醇、烃
类有机溶剂，并能被洗涤剂水溶液乳化和分散。
    (2)固体污垢属于固体污垢的有煤烟、灰尘、泥土、砂、水泥、皮屑、铁锈、石灰
等，有时它们还与油脂、水混在一起黏附于织物的表面，其粒径一般在10～20弘m。固体
污垢通常带负电，也有带正电的。这类污垢不溶于水，但能被洗涤剂水溶液分散、胶溶而
悬浮于溶液中。
    (3)特殊污垢  这类污垢有砂糖、淀粉、食盐、食物碎屑及人体分泌物，如汗、尿
等，也包括血液、蛋白质和无机盐等。在常温下它们都能被水渗透而溶于其中，有的能与
纤维起化学作用形成化学吸附，难以脱落。
    上述3种污垢往往不是单独存在，多数情况下相互混合在一起而黏附在衣物上，并且
随时间的推移，在外界条件的影响下还会氧化分解，或在微生物作用下分解和腐败，导致
更为复杂的污垢。
9．2．2污垢的黏附和脱落
    污垢在物体表面上黏附有3种方式：机械黏附、分子间力黏附和化学吸附黏附。
    (1)机械黏附  机械黏附通常是指固体尘土随空气流动散落于物体之上，如散落在纤
维表面或纤维之间而发生的黏附，污垢微粒也可与织物直接摩擦，机械地黏附在织物纤维
的细小孔道中。机械黏附力因织物的粗细程度、纹状和纤维特性不同而不同。在洗涤时由
于搅动或振荡等不同的机械力的作用，这种机械黏附污垢脱落程度也不一样，一般比较容
易除去，但污垢粒子小于O．1μm时则难以除去。
    (2)分子间力黏附  由分子间引力导致的污垢在物体上的黏附称为分子问力黏附。当
污垢与物体表面带有相反的电荷时，黏附更为强烈。例如，棉纤维和毛纤维在中性或碱性
溶液中一般带有负电，而炭黑、氧化铁之类污垢常带正电，因此，带负电的纤维对这类污
垢有较强的静电引力。而当纤维与污垢均带负电时，水中所含的钙、镁、铁和铝等多价阳
离子，在带负电的纤维和带负电污垢之间架起桥梁，形成多价阳离子桥，使污垢强烈地吸
附在纤维上。分子问力黏附是污垢在织物上黏附的主要原因。
    (3)化学键合力黏附  污垢以化学键合力与物体结合而黏附于其上称为化学键合力黏
附。例如，黏土类极性固体、脂肪酸、蛋白质等均是电负性较大的原子，能与一OH基形
成氢键或离子键，故这类污垢落在纤维上便与纤维素的羟基以化学键合力结合而黏附于其
上。又如果汁、墨水、丹宁、血污、重金属盐和铁锈等都能与纤维形成稳定的“色斑”。
再如，塑料制品上的油性污垢能与固体污垢和塑料材料体黏结在一起形成化学键合力黏
附；对于憎水性的聚酯纤维来说，油性污垢一旦形成固溶体便渗透入纤维内部，难以
洗除。