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助剂化学复习提纲

助剂与表面活性剂的区别与联系:

助剂:在工业生产中,为改善生产过程、提高产品质量和产量,或者为赋予产品某种特有的应用性能所添加的辅助化学品,又称添加剂。

表面活性剂:是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。

助剂的用途:助剂应用范围很广,例如:食品加工助剂、洗涤助剂(分为无机与有机两类)、聚合助剂、水处理剂、金属表面处理剂等

洗涤助剂有以下的一些作用:

(1)增强表面活性,增加污垢的分散、乳化、增溶,防止污垢再沉积。

(2)软化硬水,防止表面活性剂水解,提高洗涤液碱性,并有碱性缓冲作用。 (3)改善泡沫性能,增加物料溶解度,提高产品粘度。

(4)降低皮肤的刺激性,并对纺织品起柔软、抑菌、杀菌、抗静电、整饰等作用。

(5)改善产品外观,赋予产品美观的色彩和优雅的香气,从而使消费者喜爱选用,提高商品的商业价值。

无机助剂:

(1)磷酸盐

常用的磷酸盐有磷酸三钠、三聚磷酸钠、焦磷酸四钾。 合成洗涤剂中最常用也是性能最好的螯合剂是三聚磷酸钠。

(2)硫酸钠

分子式为Na2SO4,是白色固体结晶或粉末。硫酸钠是合成洗涤剂的无机助剂和粉状洗涤剂的填料,在粉状洗涤剂中加入量为20%~40%。

(3)硅酸钠

硅酸钠(Na2O·nSiO2)通常称为水玻璃或泡花碱,水玻璃的水溶液相当于由硅酸钠与硅酸组成的缓冲溶液。水玻璃在溶液中能控制pH值、贮存碱性物质,起到减少洗涤剂消耗和保护织物的作用。此外,水玻璃还具有悬浮力、乳化力和泡沫稳定作用,起到阻止污垢在被洗物上再沉积的作用,并对金属(如铁、铝、铜、锌等)具有防腐蚀作用。制造粉状洗涤剂时,加入水玻璃能使产品保持疏松,防止结块,增加颗粒的强度、流动性和均匀性。

(4)漂白剂

洗涤剂中加入的漂白剂主要是次氯酸盐和过酸盐两大类。

次氯酸盐主要用次氯酸钠,分子式NaClO,为白色粉末,稳定性差,易受光、热与重金属和pH值的影响。次氯酸钠易溶于水,生成氢氧化钠和新生态氧,氧化力很强,具有刺激性。

过酸盐主要是过硼酸钠和过碳酸钠,常在粉状洗涤剂生产的后配料工序加入,用量一般占粉质量的10%~30%。

有机助剂

1)羧甲基纤维素钠(CMC)

羧甲基纤维素钠最重要的作用是携污作用。如果在洗涤剂中加入1%~2%的CMC,则在洗涤时CMC被吸附在被洗物表面,同时也被吸附在污垢粒子的表面上,使二者都带上负电荷。在同性电的相互排斥作用下,污垢就难以重新沉积到被洗物的表面上。另一方面,CMC还具有增稠、分散、乳化、悬浮和稳定泡沫的作用。这些作用能使污垢稳定地悬浮于洗涤液中,更不容易再发生沉积。

2)泡沫稳定剂与泡沫调节剂

高泡洗涤剂在配方中常加入少量泡沫稳定剂,使洗涤液的泡沫稳定而持久。烷醇酰胺又称脂肪醇酰胺,属非离子型表面活性剂。在洗涤剂的配方中,它的主要作用是增稠和稳定泡沫,兼有悬浮污垢防止其再沉积的作用。在与主要活性物间的互相配合下,其脱脂力(乳化动植物油脂及矿物油的能力)有显著的提高。较常使用的烷醇酰胺品种是月桂醇二乙醇胺以及椰子油二乙醇胺。

低泡洗涤剂在配方中需加入少量泡沫调节剂,常用的有二十二烷酸皂或硅氧烷,使水液消泡或低泡。

3)酶

酶是一种生物制品,无毒并能完全生物降解。酶作为洗涤剂的助剂具有专一性,洗涤剂中的复合酶能将污垢中的脂肪、蛋白质、淀粉等较难去除的成分分解为易溶于水的化合物,因而提高了洗涤剂的洗涤效果。因此,在洗涤剂中添加酶制剂可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷或无磷的方向发展,减少对环境的污染

4)助溶剂

在配制高浓度的液体洗涤剂时,往往有些活性物不能完全溶解,加入助溶剂就是为了解决这个问题。常用的助溶剂有乙醇、尿素、聚乙二醇、甲苯磺酸盐等。凡能减弱溶质及溶剂的内聚力,增加溶质与溶剂的吸引力而对洗涤功能无害、价格低廉的物质都可用作助溶剂

5)荧光增白剂

荧光增白剂(Fluorescent Brighteners,以下简称FB)是一种无色的荧光染料。经FB处理过的物品,在含紫外光源(如日光)照射下看上去白色的更白,有色的更艳,增强了外观的美感。在合成洗涤剂中添加适量和适当的FB,不但能改善粉状洗涤剂的外观,提高洗衣粉粉体的白度,同时还能增加被洗涤织物的白度或鲜艳度,改善洗涤效果,提高合成洗涤剂

本身的商业价值。因此FB已成为合成洗涤剂配方中不可缺少的重要组分。 6)香精

一个受消费者喜爱的洗涤剂,不仅具有优良的性能,并且使人有愉快的香味,使织物、毛发洗涤后留有清新香味。香精是由多种香料组成,与洗涤剂组分有良好配伍性,在pH9~11是稳定的。洗涤剂中加入香精的质量一般小于1%。

7)溶剂

液体洗涤剂中需加入溶剂是不言而喻的。在新型洗涤剂中甚至是粉状洗涤剂中也使用多种溶剂,若污垢是油脂性的,溶剂的存在将有助于将油性污垢从被洗物上除去。常用的溶剂有以下几种:

松油、醇、醚和脂 、氯化溶剂

8)抑菌剂

冷洗的粉状洗涤剂的洗涤能力令人满意,加酶后去污效果尤佳,唯一不足的是不具有杀菌力,洗后衣物不仅有被病菌感染的危险,而且在洗涤中细菌或毒素还可能遗留下来,并会产生不良气味。所以,在冷洗中加入抑菌剂是很有必要的。抑菌剂的加入质量一般是千分之几,三溴水杨酸替苯胺、三氯碳酰替苯胺或六氯苯中的任何一种都可作为抑菌剂应用,这些化学品不起抗菌作用,但在千分之几的质量分数下都可防止细菌的繁殖。

(9)抗静电剂和织物柔软剂

作为改进织物手感和降低织物表面静电干扰的柔软剂和抗静电剂,通常使用阳离子表面活性剂,如二甲基-二氢化牛酯季铵盐

合成洗涤剂特点:

1 各类表面活性剂的去污性能各有长短,阴离子型表面活性剂对极性污垢的去污效果一般优于非离子,而去油性污垢则以非离子为好,阳离子表面活性剂不宜作洗涤剂。

2 多种表面活性剂的复配其性能通常优于单一品种。

3 临界胶束浓度、表面张力虽是表面活性剂性能的基本表证,但用作洗涤剂时并非临界胶束浓度、表面张力愈低愈好,还要求在水中有适当的溶解性

4 水硬度对表面活性剂的去污性能影响很大,特别是阴离子表面活性剂。所以必须配入去除钙、镁离子的助剂。可供选择的助剂品种不少,但从价格与综合性能来看,还是三聚磷酸钠最好。

5 高pH值洗涤剂的去污效果优于低pH值洗涤剂。这是由于洗涤液pH值升高,可提高基质及固体污垢的表面负电位,从而减少颗粒污垢间的絮凝及在基质上再沉积的倾向。但对于蛋白结构的基质不能采用高碱性的配方

印染助剂

印花助剂有增稠剂、黏合剂、交链剂、乳化剂、分散剂和其他印花助剂等。

染色剂包括染色剂、匀染剂、固色剂、分散剂。

表面活性剂的分子结构特点 OOSONa+ O

疏水基 亲水基

烷基硫酸盐表面活性剂两亲分子示意图

表面活性剂的分类 种类 非离子型表面活性剂 阴离子表面活性剂 离子型表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性表面活性剂 含氟表面活性剂 特种表面活性含硅表面活性剂 剂 高分子表面活性剂

常见表面活性剂品种 聚氧乙烯醚、多元醇、聚醚、烷醇酰胺 羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐、磷酸酯盐 胺盐、季铵盐 甜菜碱、氨基酸、醚唑啉、 全氟羧酸盐、全氟磺酸盐 硅氧烷聚氧乙烯醚 木质素磺酸盐、聚乙烯吡咯烷酮 阴离子表面活性剂:

主要可分为羧酸盐类表面活性剂,磺酸盐类表面活性剂 ,硫酸盐类表面活性剂 ,磷酸酯盐类表面活性剂

一.羧酸盐类表面活性剂 :

酸盐类表面活性剂即亲水基为羧基(-COO-)的一类表面活性剂。代表产品肥皂是最早的表面活性剂。为了克服肥皂类表面活性剂不耐硬水的缺点,通过增加这类表面活性剂分子亲水性的方法加以改进,最有实际意义的方法是在疏水基和羧基之间引入极性基,其中主要品种为N-酰基氨基酸盐和醇醚羧酸盐 举例: 1、肥皂:

肥皂在软水中的去污能力很强,特别对棉织物,与合成洗涤剂相比,肥皂具有优异的携污能力。

肥皂在含有钙、镁等离子的硬水中,由于会生成不溶性的钙皂、镁皂而产生沉淀,因此不耐硬水;肥皂在PH值小于7的水溶液中,易生成不溶性的自由酸而失去表面活性。另外,碳数较高的肥皂在盐水中一般不易溶解。由此,羧酸盐类表面活性剂不宜在酸性溶液、硬水