磷酸酯型表面活性剂在染整工业中的应用
脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐

脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐是一种常用的表面活性剂,在工业生产过程中有着非常广泛的应用。
它主要由脂肪醇、聚氧乙烯醚、磷酸酯以及钾盐组成,下面将分步骤阐述它的作用。
步骤一:脂肪醇脂肪醇是一种基于天然油脂的脂肪酸醇类的有机化合物。
它可以用来合成表面活性剂,它的作用是用于降低液体表面的张力,使得液体更容易被吸附在固体表面上。
它在脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐合成中可以提高表面活性剂的稳定性和温和性。
步骤二:聚氧乙烯醚聚氧乙烯醚是一种亲水性的链状高分子物质,广泛应用于化妆品、洗涤剂、制药和纺织品等行业中。
它能够增加表面活性剂的稳定性,并且具有良好的保湿效果。
同时,聚氧乙烯醚可以增加表面活性剂的水溶性和分散性,使得表面活性剂能够更好地溶解于水中。
步骤三:磷酸酯磷酸酯是一种化学分子,由磷酸基和一个有机基组成,它广泛应用在清洁剂、涂料、润滑油和塑料等领域。
在脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐合成中,磷酸酯可以增加表面活性剂的稳定性和乳化性,并且可以使表面活性剂具有更好的去污性能。
步骤四:钾盐钾盐是一种重要的化学物质,在生产领域中广泛应用。
在脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐合成中,钾盐的作用是增加表面活性剂的溶解性和稳定性,并且可以使得表面活性剂在不同的环境条件下依然能够维持它的性质特性。
综上所述,脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐是一种非常重要的表面活性剂,在工业生产中扮演着非常重要的角色。
它的主要成分有脂肪醇、聚氧乙烯醚、磷酸酯以及钾盐。
这些成分的作用不仅仅是改善表面活性剂的稳定性,还涉及到去污性能、乳化性、保湿效果等多方面的应用。
同时,在应用中也需要注意表面活性剂的使用量和应用环境,以确保产品质量和性能。
表面活性剂在活性染料清洁生产中的作用

第41卷第3期2019年3月染整技术Textile Dyeing and Finishing Journal Vol.41No.3Mar.2019现代印染技术面临的最大挑战就是“节能降耗”和“消除污染”,染整加工大多在较高温度下进行,耗能大,国内单耗是国外的3~5倍。
活性染料是目前纤维素纤维染色最主要的染料,由于其具有色谱宽广、色泽鲜艳、性能优异、适应性强等特点而被广泛应用,2006年我国活性染料年产量已达17.4万t [1]。
但活性染料染色过程中需要加入大量电解质促染,同时,传统生产工艺需要经过轧→烘→轧→蒸,既产生大量含盐废水,对环境造成污染,还会浪费大量能源。
为了解决以上问题,提出了活性染料湿蒸短流程工艺,即织物浸轧染液后不经过预烘,湿布直接进入蒸箱,在一定温度和湿度条件下固色,然后洗涤得到成品,该工艺固色时间短、固色效率高、耗盐低、节能,适合连续生产。
本项目主要研究几种染色常用的表面活性剂在湿蒸过程中对布面染深性的影响,找出增加湿蒸染深性的简易方法,提高湿蒸过程中深色的上染率。
1实验1.1材料和仪器织物:C40×40、173×120(丝光后,滨州华纺股份有限公司)。
染化料:液碱、纯碱、元明粉、尿素(工业级),活性染料(无锡润新染料有限公司),十六烷基三甲基氯化铵(上海尚贤新材料有限公司),螯合剂HF-A03(滨州华纺股份有限公司),渗透剂AS (拓纳化学),渗透剂CHL (青岛飞龙源化工有限公司)。
仪器:分析天平(滨州市科慧科技有限公司),电子秤(滨州市科慧科技有限公司),Datacolor 测色配色仪(德塔颜色商贸有限公司),摩擦仪、皂洗机(温州大荣仪器纺织仪器有限公司)。
1.2染整加工流程活性染料轧烘轧蒸传统工艺:称料→化料→轧料表面活性剂在活性染料清洁生产中的作用孙红玉,盛春英,闫英山,贾荣霞,王静,夏燕茂(1.华纺股份有限公司技术中心,山东滨州256617;2.山东省短流程印染新技术重点实验室,山东滨州256617)摘要探讨了活性染料湿蒸过程中,染液与固色碱混合液中几种常用表面活性剂对湿蒸布面染深性的影响。
磷酸酯类表面活性剂的合成及其在皮革加脂中的应用

酯 和磷酸 双酯 外 , 还含 有少 量 的磷 酸二聚 酯 、 磷酸 三
酸酯具 有优 良的 润湿 性 、 净 性 、 溶 性 、 化 分 散 洗 增 乳 性、 热稳 定性 、 与其他 表 面活性 剂 良好 的配伍 性和对 纤维及 织物具 有很 好 的抗 静 电性 和 阻燃 性 , 低 的 较
Y e xa g , uJa U W n— in Q in—b o
精练剂的润湿渗透性和复配

精练剂的润湿渗透性和复配周栋梁,朱谱新(四川大学纺织研究所,四川成都610065)摘 要:分析了精练剂的作用机理,介绍了常用精练剂的成分,重点讨论了润湿渗透性,指出磷酸酯型表面活性剂及表面活性剂的复配技术已经成为目前精练助剂研究方向的主流。
关键词:精练剂;润湿渗透性;耐碱性;磷酸酯;复配中图分类号:TS192.2 文献标识码:A文章编号:1673-0356(2006)04-0015-04收稿日期:2006205225作者简介:周栋梁(1983-),男,四川大学纺织研究所在读硕士研究生,主要从事材料表面与界面和印染助剂的研究。
煮练工序采用烧碱和其他助剂处理纯棉及其混纺织物,去除含棉织物上的棉蜡、果胶、蛋白质、棉籽壳、油脂和退浆工序中未除尽的浆料,以及织物上所沾染的污物等杂质,使织物获得良好的外观及内在质量,是提高染整效果所必需的前处理工艺中极为重要的一步。
不管是常规煮练工艺,退煮—漂白二段法工艺,还是退浆—煮练—漂白—浴法工艺,或冷轧堆工艺等,都需要加入煮练助剂,以提高煮练质量[1]。
随着印染工业的发展,提高煮练速度,节约能耗,缩短工艺流程是必然趋势。
棉织物前处理由传统的退浆、煮练、漂白三步法发展为退煮—漂白二步法,甚至退—煮—漂一步法的高效短流程快速精练工艺,练工序,因此煮练剂也称为精练剂。
近20年来,随着碱氧一浴、冷轧堆等高效短流程前处理工艺的推广,对精练剂提出更高的要求,除了应具有优异的精练效果外,还要求具有高耐碱性。
此外,作为精练剂中的重要组分,表面活性剂必须具有良好的渗透、乳化、分散、净洗性能,还须耐高温、低泡沫、安全无毒等。
单一的表面活性剂不可能兼具上述性能,必须通过几种表面活性剂进行复配,通过协同效应和相互增效作用来达到满意的效果[2]。
因此,精练剂是一个传统而又与时俱进的话题,而表面科学的发展使我们能够从传统的反复尝试法过渡到基于科学的理解。
本文从表面化学基本原理[3]出发,对织物精练这一特殊的表面活性剂应用体系进行阐述,指出渗透性是精练剂的最重要性质,为高效精练剂的研究开发和应用提供参考。
磷酸酯型表面活性剂在染整工业中的应用

磷酸酯型表面活性剂在染整工业中的应用在染整工业中使用的磷酸醋型表面活性剂,主要分为脂肪醇磷酸醋盐和脂肪酸烷基酚)聚氧乙烯醚磷酸醋盐.磷酸单、双醋属于阴离子表面活性剂,磷酸三醋是非离子表面活性剂,染整工业中使用的是多种磷酸醋表面活性剂的混合物.磷酸醋表面活性剂是单醋、双醋、三醋、未反应脂肪醇、聚磷酸醋及部分无机磷副产物的混合物,各组分的性能有明显差异.磷酸单醋的水溶性最好,但其表面张力比双醋高,异构醇磷酸醋表面张力比正构醇磷酸醋低,由此可见,异构醇磷酸双醋的渗透性能是最好的.磷酸醋表面活性剂具有润湿、渗透、净洗、乳化、分散、柔软、抗静电、阻燃、消泡、鳌合等多种优良特性,还具有低毒、低刺激性和较好的生物降解性能.磷酸醋表面活性剂耐酸碱、耐热和耐电解质,尤其是在碱性溶液中易溶解,且稳定不分层、不沉淀.磷酸醋表面活性剂与其它阴离子、非离子、两性离子有很好的配伍性,因此,常与其它表面活性剂复配使用.在染整工业的前处理、后整理中已取得了广泛的应用.1合成工艺1.1磷酸酯化剂磷酸酯化剂有五氧化二磷、焦磷酸、三氯氧磷、三氯化磷、多聚磷酸等,合成产品的单、双醋比例及性能因磷酸醋化剂及合成工艺的不同而不同.三氯氧磷与醇反应能得到纯度较高的单酯,调节三氯氧磷与醇的比例,可制得高纯度三酯;采用三氯化磷与醇反应可获得90%以上的双酯;采用聚磷酸与醇反应可获得90%以上的单酯〕;采用五氧化二磷酯化剂,可得到单、双酯混合物.工业上最常用的磷酸酯化剂是五氧化二磷,五氧化二磷与醇合成反应一般工艺为:在备有夹套和搅拌器的反应釜中,先加入醇,在搅拌下缓慢地加入五氧化二磷,温度控制在40-50℃,加料时间1-2h,然后控制反应温度在50~80℃,恒温反应3-6h,再加适量水进行水解反应,最后用碱剂中和至pH=7左右,固体质量分数一般在60%-70%.此法的主要优点是简单易行,反应条件温和,不需要特殊设备,反应产率高,生产成本低.反应温度低,有利于磷酸单醋的形成,提高反应温度,则有利于生成磷酸双酯.1.2脂肪醇脂肪醇的空间位阻对酯化反应影响很大,脂肪醇的碳链越长,空间位阻也越大.脂肪醇疏水基团结构对磷酸醋类表面活性剂表面性能的影响符合表面活性剂一般规律.C6-9具有良好的润湿性、渗透性;C10-14具有优异的去污力,适宜作洗涤剂;C16-18有良好的乳化性,可作乳化剂、柔软剂.在碳链构型方面,支链比直链具有更好的润湿性与去污性能.对于脂肪醇聚氧乙烯类磷酸酯表面活性剂,当环氧乙烷加成数n约为脂肪醇碳数的1/2时,具有较好的渗透性和润湿性;环氧乙烷加成数增大或减小时,渗透力一般都降低.2应用2.1耐碱渗透剂、精练剂在染整冷轧堆前处理或汽蒸精练时,工作液中碱用量一般在20~60g/L,很多工厂采用湿布浸轧工作液,高位槽补充液中烧碱用量有时高达200岁L,这就要求渗透剂有优良的耐碱性,确保前处理工作液用量一致.其次,要求渗透剂在浸轧工作液烧碱用量范围内渗透力强,使烧碱等化学品能迅速渗透进纤维内部,在随后堆置或汽蒸时,烧碱与杂质发生化学反应,起到精练作用.脂肪醇磷酸酯耐碱性是有限的,而且随碳链的增加,耐碱性下降.脂肪醇与环氧乙烷作用后,再进行磷酸酯化,耐碱性则明显增加.因此,一般都选用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯来作为耐碱渗透剂、精练剂.异辛醇聚氧乙烯醚n=3-5)磷酸酯一般能耐200g儿用量烧碱溶液.由于磷酸单酯在碱溶液中有2个-O-基团,水溶性好,耐碱性也高于磷酸双酯,因此,要求耐碱性高的可选用异辛醇聚氧乙烯醚磷酸单酯为主产品;要求渗透性好的则选用异辛醇聚氧乙烯磷酸双酯为主产品.由于磷酸双酯的去污力好于单酯,在碳原子数相同的情况下,异构型的去污力比直链型的好,因此,作为耐碱精练剂,选用异构型脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸双酯为主.以异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯表面活性剂为主,与其它助剂进行适当复配可制成耐碱度不同的渗透剂、精练剂.2.2丝光渗透剂纺织品丝光时,烧碱用量一般在180~280g/L,碱液的粘度较大,碱液渗透性较差.加入丝光渗透剂后,降低了浓碱液表面张力,有利于碱液的渗透,提高丝光的均匀性,减少表面丝光.棉坯纱直接丝光时,由于坯纱中含有蜡质、果胶等拒水性天然杂质,在浓碱溶液中,棉纱表面纤维剧烈溶胀以及长度缩短,使碱液无法渗入纤维内部.必须加入渗透力强的丝光渗透剂,才能使丝光作用迅速而且均匀,并且能大大缩短丝光时间.适合于丝光渗透剂的脂肪醇碳原子数要小于8,最好是4-6.脂肪醇碳链短,耐碱性相对高.在中性水溶液中,其表面活性很低,渗透性很差,但在180-2809儿碱液条件下,由于电解质作用,丝光渗透剂富集于纤维表面,脂肪醇碳链又较短,容易形成规整的单分子层吸附膜,界面张力下降,使碱液迅速渗透进纤维内部.乙二醇单丁醚磷酸酯在中性水溶液中无渗透效果,但在1809儿以上碱液中,具有优良的渗透性,可以制成丝光渗透剂一般以乙二醇单丁醚磷酸双酯钠盐为主,双醋渗透性强于单酯,而且泡沫很小,不影响淡碱的回收工艺.2.3抗静电剂脂肪醇磷酸酯钾盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐是性能优良的阴离子抗静电剂,其作用机理是由于它在合成纤维织物上产生定向吸附,疏水的脂肪烃基团朝向合成纤维,而阴离子的亲水性磷酸基团朝向空气,与水通过氢键作用发生缔合,从而改善纤维表面电导率,织物在摩擦时,其表面电荷不易聚集.磷酸单酯的亲水性比磷酸双酯强,定向吸附在纤维表面后容易形成界面膜,界面膜能吸收空气中的湿气,并供给离子,离子能在此表面上移动,因此,能导电并防止静电聚集.磷酸双酯乳化性和平滑性比单酯好.综合考虑抗静电性和平滑性,作为抗静电剂,以磷酸单酯盐为主,含有适当量的双酯.在一定温度条件下,随着脂肪醇中碳链增加,疏水性增大,磷酸盐的吸湿性有减小的趋势,抗静电性下降.因此,PK、MPK抗静电剂中脂肪醇碳原子数一般以12为主.近年来,在纺丝油剂中使用十六烷基磷酸酯钾盐抗静电剂,因为十六烷基磷酸酯钾盐吸湿性相对低一点,克服了在某些场合因十二烷基磷酸酯钾盐吸湿性、粘性大,不利于纺丝的缺点.2.4其他脂肪醇聚氧乙烯醚耐碱耐高温,在高温溶液中具有很好的溶解性、良好的洗涤去污性、中等的泡沫性及很低的皮肤刺激性.因此,可以作为洗涤剂的组分之一,用于染整工业的洗涤.脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中环氧乙烷加成数增大,对染料有较大的亲合力,有匀染作用.巴斯夫公司将脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基磺酸盐以及磷酸三异丁基酯进行复配,制成的低泡轧染助剂LeuphenU,在连续印染过程中作为高效匀染剂.聚氧乙烯硬脂酞胺磷酸酯表面活性剂具有优良的乳化、分散、柔软、抗静电性能,作为柔软剂,其环氧乙烯加成数要小,因为环氧乙烯加成数增大,产品亲水性能和乳化性显著增加,柔软性明显下降.当环氧乙烯加成数n=3时,柔软性较佳,用于亚麻织物柔软整理,可取得较佳的效果.磷系阻燃剂是阻燃剂中最重要的品种,2000年我国40%的阻燃剂是磷系阻燃剂.磷系阻燃剂又分为无机和有机磷系阻燃剂.有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯嶙酸酯和磷盐等系列.其中,磷酸酯系列资源丰富,品种多,价格低廉,用途最广.脂肪醇磷酸三酯盐是非离子表面活性剂,脂肪醇碳链短,表面活性低,可用作消泡剂.磷酸三丁酯是耐碱的消泡剂,已在染整工业中得到广泛应用.。
磷酸酯低VOC水性建筑涂料应用

磷酸酯低VOC水性建筑涂料应用郑大明摘译(湖南湘江涂料集团,长沙410003)摘要:介绍了磷酸酯类表面活性剂在低VOC半光涂料体系中的作用,从光泽、润湿性、色泽稳定性等方面对其进行了评价,表明其在这些方面可改善涂料的性能。
关键词:磷酸酯;低VOC半光涂料;表面活性剂在水性建筑涂料体系中,表面活性剂能提高分散稳定性、基材的润湿性以及增强涂料的光泽和色泽。
在此将磷酸酯类表面活性剂在半光水性建筑涂料中的作用作一介绍。
1、磷酸酯及其在涂料中的作用磷酸酯是一种阴离子型表面活性剂,用磷酸做亲水基。
磷酸酯表面活性剂是乙醇和一种活性磷酸衍生物的反应产物,通常商业磷酸酯由单酯、双酯、残留乙醇以及磷酸混合而成。
磷酸酯最终混合物的性能主要由起始乙醇以及四种不同物的组成而决定。
因此,磷酸酯的最终混合物的性能,可以通过改变制备过程中乙醇的含量以及控制最终产品中不同组分的比例来确定。
磷酸酯最初是以游离酸的形式制备的,但用碱能将其中和成盐。
涂料中使用磷酸酯通常是基于它的表面活性,因此主要用作表面活性分散剂。
配方中引入的磷酸部分作为润湿和分散剂可以明显增强涂料的光泽和色泽,且避免由于贮存而引起的粘度升高的现象,提高表面润湿性以及提供较好的分散稳定性。
在低VOC配方中一定量的磷酸酯可以取代乙二醇以及其它挥发性试剂,最终改善涂膜开放时间,增加其冻融稳定性和热稳定性。
由于助剂的效果依涂料配方而定,因此,当配方的组成发生变化时,该助剂的效果也将随之改变。
由于磷酸基团和金属表面发生相互作用,所以涂料具有防腐性和抗金属粘性。
由于磷酸酯类表面活性剂具有良好的颜料分散稳定性,包括一些活性颜料如Fe2O3、ZnO,故可用来制备稳定、均一的有机和无机颜料的分散体以用作广谱色浆。
通常,水性配方在研磨或调浆阶段加入少量的磷酸酯类表面活性剂(通常用量为固体含量的0.2%~0.5%),但在乳胶涂料生产工艺中的任何阶段加入磷酸酯均可以产生积极的作用。
因此,在涂料配制前(基料制备时作乳化剂或后聚合稳定剂)使用磷酸酯不仅使涂料的最终性能良好,而且也能降低配制时由于加入了其他不必要的助剂而带来的有害性。
两性磷酸酯表面活性剂的合成与皮革加脂

第18卷第4期 皮 革 科 学 与 工 程 Vol 118,No 142008年8月L EA T H ER SCIENCE AND EN GIN EERIN G Aug 12008文章编号:1004-7964(2008)04-0022-04收稿日期:2008205222基金项目:陕西科技大学科研创新团队计划项目资助(sust 2B15);陕西科技大学博士基金项目(04BJ 02)第一作者简介:王学川(19632),男,山西人,陕西科技大学资源与环境学院院长,百千万人才工程国家级人选,教授,工学博士,博士生导师,E -mail :wangxc @ 。
两性磷酸酯表面活性剂的合成与皮革加脂王学川1,丁建华1,丁晓丽2,任永强1(1.陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021;2.日照职业技术学院,山东日照276826)摘 要:详细阐述了两性磷酸酯表面活性剂(包括硅氟两性磷酸酯表面活性剂)的合成方法,且讨论了在皮革加脂中的应用前景。
关键词:两性磷酸酯;合成;加脂中图分类号:TS 52911 文献标识码:ASynthesis of Amphoteric Phosphate Surfactant andits Application in Leather F atliquoringW A N G X ue 2chuan 1,D I N G J i an 2hua 1,D I N G X i ao 2li 2,R EN Yong 2qi an g 1(1.College of Resource &Envi ronment ,S haan x i Uni versit y of S cience &Technolog y ,X i ’an 710021,Chi na;2.Ri z hao V ocational &Technical College ,Ri z hao 276826,Chi na )Abstract :The s of amp hoteric p hosp hate surfactant s including silicone 2,fluorine 2containing am 2p hoteric p ho sp hate surfactant s were in ,and t heir p ro spect applied in leat her fatliquoring was dis 2cussed.K ey w ords :words :amp hoteric p ho sp hate ;synt hesis ;fatliquoring 磷酸酯类表面活性剂具有优良的润湿性、洗净性、增溶性、乳化分散性、抗静电性、热稳定性等,以及良好的配伍性,较低的刺激性,和优于一般阴离子表面活性剂的耐碱性、耐电解质性和抗静电性,可广泛应用于纺织、印染、塑料、造纸、皮革和日用化学品等工业领域。
脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯

脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯,是一种在化工领域广泛应用的化学物质。
它具有表面活性剂的性质,可以用于制备洗涤剂、乳化剂和分散剂等产品,同时也可以用于制备医药和农药等化工产品。
脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯在工业生产中起着重要的作用,本文将对其性质、用途和生产工艺进行介绍。
一、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯的性质脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯是一种非离子型表面活性剂,具有优良的乳化、分散、润湿和渗透性能。
它在水中具有较好的溶解性,能够有效降低液体的表面张力,提高液体的渗透性。
由于其分子结构中含有磷酸酯基团和羟基,因此还具有良好的亲水性和亲油性,广泛用于各种化工产品的制备中。
二、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯的用途1. 洗涤剂制备脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯在洗涤剂中起着乳化和分散作用,能够有效降低洗涤剂的表面张力,增强其渗透性,提高洗涤效果。
在家居清洁用品、个人护理用品和工业清洗用品中广泛应用。
2. 医药制备脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯在医药中用作辅料,可以用于稳定和乳化药物原料,改善药物的溶解性和生物利用度,提高药效。
3. 农药制备作为乳化剂和分散剂,脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯可以有效分散农药活性成分,提高喷施效果,增强杀菌、除虫、除草剂等农药的作用。
三、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯的生产工艺脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯的生产通常采用磺化和磷酸化的方法。
首先通过脂肪醇与环氧乙烷和环氧丙烷的加成反应,得到脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚;然后将脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚进行磺化反应,得到磺化脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚;最后进行磷酸化反应,得到脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯。
四、结语脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯是一种多功能的表面活性剂,广泛应用于洗涤剂、医药、农药等领域。
其生产工艺成熟,产品质量稳定,是化工行业中不可或缺的重要物质之一。
希望随着科技的进步,能够进一步优化脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯的生产工艺,提高其产量和质量,为化工行业的发展做出更大的贡献。
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磷酸酯型表面活性剂在染整工业中的应用
在染整工业中使用的磷酸醋型表面活性剂,主要分为脂肪醇磷酸醋盐和脂肪酸烷基酚)聚氧乙烯醚磷酸醋盐.磷酸单、双醋属于阴离子表面活性剂,磷酸三醋是非离子表面活性剂,染整工业中使用的是多种磷酸醋表面活性剂的混合物.磷酸醋表面活性剂是单醋、双醋、三醋、未反应脂肪醇、聚磷酸醋及部分无机磷副产物的混合物,各组分的性能有明显差异.磷酸单醋的水溶性最好,但其表面张力比双醋高,异构醇磷酸醋表面张力比正构醇磷酸醋低,由
此可见,异构醇磷酸双醋的渗透性能是最好的.磷酸醋表面活性剂具有润湿、渗透、净洗、乳化、分散、柔软、抗静电、阻燃、消泡、鳌合等多种优良特性,还具有低毒、低刺激性
和较好的生物降解性能.磷酸醋表面活性剂耐酸碱、耐热和耐电解质,尤其是在碱性溶液中易溶解,且稳定不分层、不沉淀.磷酸醋表面活性剂与其它阴离子、非离子、两性离子有很好的配伍性,因此,常与其它表面活性剂复配使用.在染整工业的前处理、后整理中已取得了广泛的应用.
1合成工艺
1.1磷酸酯化剂
磷酸酯化剂有五氧化二磷、焦磷酸、三氯氧磷、三氯化磷、多聚磷酸等,合成产品的单、双醋比例及性能因磷酸醋化剂及合成工艺的不同而不同.三氯氧磷与醇反应能得到纯度较高的单酯,调节三氯氧磷与醇的比例,可制得高纯度三酯;采用三氯化磷与醇反应可获得90%以上的双酯;采用聚磷酸与醇反应可获得90%以上的单酯〕;采用五氧化二磷酯化剂,可得
到单、双酯混合物.工业上最常用的磷酸酯化剂是五氧化二磷,五氧化二磷与醇合成反应一般工艺为:在备有夹套和搅拌器的反应釜中,先加入醇,在搅拌下缓慢地加入五氧化二磷,温度控制在40-50℃,加料时间1-2h,然后控制反应温度在50~80℃,恒温反应3-6h,再加适量水进行水解反应,最后用碱剂中和至pH=7左右,固体质量分数一般在60%-70%.
此法的主要优点是简单易行,反应条件温和,不需要特殊设备,反应产率高,生产成本低.反应温度低,有利于磷酸单醋的形成,提高反应温度,则有利于生成磷酸双酯.
1.2脂肪醇
脂肪醇的空间位阻对酯化反应影响很大,脂肪醇的碳链越长,空间位阻也越大.脂肪醇
疏水基团结构对磷酸醋类表面活性剂表面性能的影响符合表面活性剂一般规律.C6-9具有
良好的润湿性、渗透性;C10-14具有优异的去污力,适宜作洗涤剂;C16-18有良好的乳化性,可作乳化剂、柔软剂.在碳链构型方面,支链比直链具有更好的润湿性与去污性能.对于脂
肪醇聚氧乙烯类磷酸酯表面活性剂,当环氧乙烷加成数n约为脂肪醇碳数的1/2时,具有
较好的渗透性和润湿性;环氧乙烷加成数增大或减小时,渗透力一般都降低.
2应用
2.1耐碱渗透剂、精练剂
在染整冷轧堆前处理或汽蒸精练时,工作液中碱用量一般在20~60g/L,很多工厂采用
湿布浸轧工作液,高位槽补充液中烧碱用量有时高达200岁L,这就要求渗透剂有优良的
耐碱性,确保前处理工作液用量一致.其次,要求渗透剂在浸轧工作液烧碱用量范围内渗透力强,使烧碱等化学品能迅速渗透进纤维内部,在随后堆置或汽蒸时,烧碱与杂质发生化
学反应,起到精练作用.
脂肪醇磷酸酯耐碱性是有限的,而且随碳链的增加,耐碱性下降.脂肪醇与环氧乙烷作
用后,再进行磷酸酯化,耐碱性则明显增加.因此,一般都选用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯来作为耐碱渗透剂、精练剂.
异辛醇聚氧乙烯醚n=3-5)磷酸酯一般能耐200g儿用量烧碱溶液.由于磷酸单酯在碱溶
液中有2个-O-基团,水溶性好,耐碱性也高于磷酸双酯,因此,要求耐碱性高的可选用异辛醇聚氧乙烯醚磷酸单酯为主产品;要求渗透性好的则选用异辛醇聚氧乙烯磷酸双酯为主产品.由于磷酸双酯的去污力好于单酯,在碳原子数相同的情况下,异构型的去污力比直链型的好,因此,作为耐碱精练剂,选用异构型脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸双酯为主.以异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯表面活性剂为主,与其它助剂进行适当复配可制成耐碱度不同的渗透剂、精
练剂.
2.2丝光渗透剂
纺织品丝光时,烧碱用量一般在180~280g/L,碱液的粘度较大,碱液渗透性较差.加入丝光渗透剂后,降低了浓碱液表面张力,有利于碱液的渗透,提高丝光的均匀性,减少表
面丝光.棉坯纱直接丝光时,由于坯纱中含有蜡质、果胶等拒水性天然杂质,在浓碱溶液中,棉纱表面纤维剧烈溶胀以及长度缩短,使碱液无法渗入纤维内部.必须加入渗透力强的丝光渗透剂,才能使丝光作用迅速而且均匀,并且能大大缩短丝光时间.适合于丝光渗透剂的脂肪醇碳原子数要小于8,最好是4-6.脂肪醇碳链短,耐碱性相对高.在中性水溶液中,其表面活性很低,渗透性很差,但在180-2809儿碱液条件下,由于电解质作用,丝光渗透剂
富集于纤维表面,脂肪醇碳链又较短,容易形成规整的单分子层吸附膜,界面张力下降,
使碱液迅速渗透进纤维内部.
乙二醇单丁醚磷酸酯在中性水溶液中无渗透效果,但在1809儿以上碱液中,具有优良
的渗透性,可以制成丝光渗透剂一般以乙二醇单丁醚磷酸双酯钠盐为主,双醋渗透性强于
单酯,而且泡沫很小,不影响淡碱的回收工艺.
2.3抗静电剂
脂肪醇磷酸酯钾盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐是性能优良的阴离子抗静电剂,其作
用机理是由于它在合成纤维织物上产生定向吸附,疏水的脂肪烃基团朝向合成纤维,而阴
离子的亲水性磷酸基团朝向空气,与水通过氢键作用发生缔合,从而改善纤维表面电导率,织物在摩擦时,其表面电荷不易聚集.
磷酸单酯的亲水性比磷酸双酯强,定向吸附在纤维表面后容易形成界面膜,界面膜能吸收空气中的湿气,并供给离子,离子能在此表面上移动,因此,能导电并防止静电聚集.磷酸双酯乳化性和平滑性比单酯好.综合考虑抗静电性和平滑性,作为抗静电剂,以磷酸单酯盐为主,含有适当量的双酯.在一定温度条件下,随着脂肪醇中碳链增加,疏水性增大,磷酸盐的吸湿性有减小的趋势,抗静电性下降.因此,PK、MPK抗静电剂中脂肪醇碳原子数一般以12为主.
近年来,在纺丝油剂中使用十六烷基磷酸酯钾盐抗静电剂,因为十六烷基磷酸酯钾盐吸湿性相对低一点,克服了在某些场合因十二烷基磷酸酯钾盐吸湿性、粘性大,不利于纺丝的缺点.
2.4其他
脂肪醇聚氧乙烯醚耐碱耐高温,在高温溶液中具有很好的溶解性、良好的洗涤去污性、中等的泡沫性及很低的皮肤刺激性.因此,可以作为洗涤剂的组分之一,用于染整工业的洗涤.脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中环氧乙烷加成数增大,对染料有较大的亲合力,有匀染作用.巴斯夫公司将脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基磺酸盐以及磷酸三异丁基酯进行复配,制成的低泡轧染助剂LeuphenU,在连续印染过程中作为高效匀染剂.聚氧乙烯硬脂酞胺磷酸酯表面活性剂具有优良的乳化、分散、柔软、抗静电性能,作为柔软剂,其环氧乙烯加成数要小,因为环氧乙烯加成数增大,产品亲水性能和乳化性显著增加,柔软性明显下降.当环氧乙烯加成数n=3时,柔软性较佳,用于亚麻织物柔软整理,可取得较佳的效果.
磷系阻燃剂是阻燃剂中最重要的品种,2000年我国40%的阻燃剂是磷系阻燃剂.磷系阻燃剂又分为无机和有机磷系阻燃剂.有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯嶙酸酯和磷盐等系列.其中,磷酸酯系列资源丰富,品种多,价格低廉,用途最广.
脂肪醇磷酸三酯盐是非离子表面活性剂,脂肪醇碳链短,表面活性低,可用作消泡剂.磷酸三丁酯是耐碱的消泡剂,已在染整工业中得到广泛应用.。