表面活性剂的润湿

因此，在溶液浓度较稀时，-SO4—基在链端的 比在链中间的化合物其表血张力较低；而在浓 度较高时，-SO4—基在链中间的化合物(15-8) 降低表面张力的有效值则较强，显示出较好的 润湿性能。
（2）非离子聚氧乙烯类表面活性剂的EO数：
R一般以C7-C12的润湿性最好，C12以上润湿性 下降。以C8及C9为例，EO数变化时，润湿性 不断变化、EO＝10~12时，润湿性最好；EO ＞12时，润湿性急剧下降；EO数较低时，润 湿性也差。
非离子型表面活性剂中主要是壬基苯酚和辛基 苯酚的环氧乙烯加成物和低碳脂肪醇和低聚氧 乙烯加成物如渗透剂JFC。
6.2强碱性溶液的润湿剂 强碱性溶液的润湿剂
丝光与煮练要求碱液能均匀而且很快地润湿织物， 有些润湿剂是不溶解的。
煮练
棉纤维生长时，有天然杂质（果胶质、蜡状物质、 含氮物质等）一起伴生。棉织物经退浆后，大部分 浆料及部分天然杂质已被去除，但还有少量的浆料 以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的 存在，使绵织布的布面较黄，渗透性差。同时，由 于有棉籽壳的存在，大大影响了棉布的外观质量。 故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮 练，以去除残留杂质。煮练是利用烧碱和其他煮练 助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生 化学降解反应或乳化作用、膨化作用等，经水洗后 使杂质从织物上退除。
6.润湿剂的选用 润湿剂的选用
在印染加工过程中，要迅速得到润湿效果，润 湿剂必须能迅速的吸附到界面上去。实际上， 具有最大表(界)面活性的物质，并不都是最好 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。
6.1弱酸和弱碱性溶液的润湿剂 弱酸和弱碱性溶液的润湿剂
润试剂在弱酸性和弱碱性以及中性溶液的应用 最为普遍，在染整工业中如退浆、漂白、染色、 树脂整理、织布行业的上浆、上油等。 阴离子表面活性剂中可作为润湿剂和渗透剂用 的如渗透剂T(琥珀酸双异辛酯磺酸钠)、十二 烷基硫酸酯钠盐、十二烷基苯磺酸钠、丁基萘 磺酸钠(Nakal BX)、太古油(磺化油AH油酸丁 酯硫酸酯钠盐)等，其中以渗透剂T为最佳。
在杨氏方程中σSG一项缺乏有效的测定方法， 大量集中于间接测定或通过与之成比例的量。 齐斯曼(Zisman)与他的合作者发现，同系物液 体在同一需要测定的固体上的接触角，随液体 表面张力之降低而变小。
以cosθ对液体表面张力σLG作图，可得一直线， 将直线延长外推至cosθ＝1之处，相应的液体 表面张力σLG值即为润湿此固体的临界表面张 力σC。 它的理论基础是：最大润湿(θ＝0°，cosθ＝1) 应该发生在σLG＝σSG的情况下
对于相同亲水基的表面活性剂，随着疏水碳链 的增加，它的HLB值将下降。润湿作用最适宜 HLB值为7~15，如果下降到＜7时，适宜W／ O乳化作用。 例如烷基硫酸酯R-OSO3Na的润湿性能在 C12~C14时最好，碳原子数的增加或减少，润 湿性能均下降，见图6-11。
直链烷基苯磺酸钠碳原子数为10时，润湿性能 最为优良。 因为烷基苯磺酸钠不可能得到纯品，实际上碳 原子数在9~16时，也是有效的润湿剂，但浓 度需在0.001mol/L以上才为有效，碳原子数低 于9的润湿性能不佳。 带有支链的烷基苯磺酸钠的润湿力较直链烷基 苯磺酸钠为佳，以2-丁基辛基最为有效。苯环 位于烷基链的中央者，润湿力最佳
3.润湿过程 润湿过程
润湿过程可分为铺展、附着和浸渍三个过程。 三种润湿发生的条件为： 三种润湿发生的条件为：
4.润湿理论的指导意义 润湿理论的指导意义
(1) σSG越大，有利于润湿。σSG或WA越大的亲 水性纤维(棉纤维)，液体在纤维上的铺展系数 S较大，容易润湿 。 因此纤维的性质决定了σS G的大小、接触角的 大小，影响其润湿性能。
为了提高精练效果，加速烧碱液渗透入纤维内 部，有利于天然杂质的去除和净化，在精练液 中需加入能耐碱、耐高温的渗透性、乳化性和 扩散性均好的表面活性剂。 作为一个优良的精练用表面活性剂应具备以下 四种能力：
(1)润湿和渗入织物表面的能力。 (2)扩散和悬浮固体物质的能力。 (3)乳化及去除油脂、蜡质的能力。 (4)络合和去除硬水中碱土金属的能力。
要达到上述目的，精练用表面活性剂一般以各 种性能的表面活性剂加以拼混，最新型的煮练 剂是烷基苯酚的环氧乙烷加成物经磷酸酯化的 产物：
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5. 影响润湿作用的因素
影响表面活性剂在主要因素包括表面活性剂的 分子结构、浓度以及温度等因素。
5.1表面活性剂的分子结构 表面活性剂的分子结构
5.1.1疏水基的影响 在直链烷烃表面活性剂中，如果亲水基在疏水 基的末端，从8个碳原子开始，其表面活性随 碳原子的增加而增加。 碳原子为8~12时表现出较佳的润湿性能，碳 原子数为12~16时具有较好的胶体性能，但润 湿性能下降。
σSG大的固体表面为高能表面，由于S大，容 易被润湿。 若亲水性纤维沾有油脂和蜡质等杂质，降低了 σSG和WA，因而不易润湿，必须经过煮练，才 能很好润湿。
(2)在溶液中加入表面活性剂以降低溶液的表 面张力σLG，从而使铺展系数S增大，有利于 铺展润湿。 (3)降低液-固界面张力σLS，对铺展、附着和浸 渍三种润湿过程都有利
5.2浓度的影响 浓度的影响
润湿性随浓度之增加而增大，尤以直链烷基苯 磺酸钠水溶液的浓度的对数与润湿时间的对数 之间存在线性关系。
此式只有在表面活性剂浓度低于CMC时才成 立。非离子型表面活性剂在低浓度时也与润湿 时间存在线性关系，CMC以上就不是线性关 系。
作为润湿剂使用的表面活性剂浓度不宜过高， 一般略超过CMC。
表面活性剂的润湿作用及应用
硕研2009-17班 王琨 2009011728
1.润湿作用的一般概论 润湿作用的一般概论
润湿是液体沿着固体接触面展开，把空气和固 体的接触界面代之以液体和固体接触界面的过 程。 凡是能促使液体表面润湿的物质，也就能使溶 液在内部渗透，即为润湿剂，在这种意义上来 说，润湿剂也就是渗透剂。
5.1.2. 亲水基的影响
(1)湿力也不相同。图6-13是十五 烷基硫酸钠的几个异构物的润湿性能与浓度变化 的关系，亲水基(-SO4-)位置在正中的15-8化合物 的润湿能力最好，随着亲水基向碳链端点移动， 润湿能力逐渐下降。
润湿力与溶液的表面张力有密切关系，图6— 13与图6—14的比较大致显示出此种关系。 但应注意不同浓度区域，有不同的表面张力关 系。-SO4—基在碳链端末者(15-2)，降低表面 张力的效率较高，但有效值却较低；
表面活性剂对润湿性的影响可归纳为如下 几项： 几项：
(1)各类表面活性剂的同系物中，润湿性随碳链增 加而增大，都有一个最高值。 (2) 具有支链烷基的较直链烷基的润湿性好。 (3) 离子型表面活性剂中亲水基在分子链中央者， 润湿性最好，越向分子链末端靠近，其润混性越 差。
（4）引入第二个亲水基后，润湿性将降低，酯 化或酰胺化后将获改善。 （5）非离子型聚氧乙烯类表面活性剂中，润湿 性也随氧乙烯数之增大而增大，但也有一个极 限值。 （6）亲水基和疏水基在分子中的平衡值—— HLB值与润湿性有着密切关系，HLB值低适用 于乳化剂，而HLB值高则是用于洗涤剂。
5.3 温度的影响
温度对于润湿剂的润湿能力的影响，决定于本 身结构，一般来说，提高温度有利于提高润湿 性能。 特殊情况下，温度升高时，短链表面活性剂的 润湿性能不如长链。 例如，在25℃C12H25OSO3Na时的润湿性能比 C16H33OSO3Na好；60℃时则反之。这可能由 于温度升高， 长链的溶解度增加，其表面活 性得以发挥。
杨氏（ 杨氏（Young）方程式 ）
2．固体表面的湿润性质 ．
一般固体表面能的高低以液体表面张力（大致 都在100mN/m以下)为界，在这以上的称为高 能表面，均为无机固体，如金属及其氧化物、 无机盐等，它们与液体接触后，很易润湿。 表面能高(表面张力高)的固体比表面能低的固 体更易被液体所润湿。