皮革用讲义表面活性剂

1995年-2005年世界各地区 表面活性剂消费情况分布图
2005年世界各地区表面活性剂 年市场份额分布图
21%
25%
北美
西欧
亚洲
35%
19%
其他
21世纪中国表面活性剂工业发展
中国工业表面活性剂年产量
160
中国工业表面活性剂年产量
160 140
140
120 120
万吨
100 80
100
万吨4600 80
临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂形成胶束的 最低浓度（一定温度下，CMC为定值）。 CMC通常较低：10-5~10-2mol/L，或0.02~0.4%左右。
皮革用表面活性剂
精品
提纲
1
概
述
2 表面活性剂的结构与分类
3 表面活性剂的性能与作用
4 表面活性剂在皮革工业中的应用
5 皮革用表面活性剂的发展趋势
概述
表面活性剂是20世纪40年代初开发研制、 50年代迅速发展起来的一种新型化学品。
表面活性剂是许多工业部门必要的化学助 剂，广泛地应用于纺织、制药、化妆品、 食品、造纸、皮革、土建、采矿以及民用 洗涤等各个领域，主要用作润湿剂、渗透 剂、洗涤剂、乳化剂、匀染剂、固色剂、 发泡剂、消泡剂等，其用量虽小，但收效 甚大，被喻为工业味精。
20 60 0 420000年
2001年
2002年 2003年至今
20
0 2000年
2001年
的 增 长 率 2002年 2003年至今
5%-6%
表面活性剂与皮革工业的关系
表面活性剂领域与皮革化工助剂领域密切相 关、荣辱与共；
皮革工业中体现了表面活性剂的基本特点， 如高技术密集度、小批量、多品种、复配型 多、特定功能和专一性等；
亲水基
疏水基
表面活性剂的亲油基
直链烷基（C8~C20）； 支链烷基（C8~C20）； 烷基苯基（烷基为C8~C16）； 烷基萘基（烷基碳Fra Baidu bibliotek子数在3以上，且烷基数
目一般为两个）； 松香衍生物； 高分子量聚氧丙烯基； 长链全氟（或高氟代）烷基； 全氟聚氧丙烯基（低分子量）； 聚硅氧烷基。
脂肪族烃基＞脂肪族侧链芳烃基＞芳烃基 ＞带弱亲水基的烃基
聚硅氧烷基、长链全氟烷基等类型亲油基 的表面活性剂也在皮革上得到应用。
规律
① C＞8时，表面活性随碳链的增长而提高。 C=8～12时（碳链较短），润湿、渗透作用好； C=12～18时（碳链较长），洗涤、乳化分散 作用好。
例：烷基磺酸钠：C=14～18，洗涤剂； C<12时，润湿剂。
聚氧乙烯醚：渗透剂JFC： C8～C13 乳化剂平平加：C12～C20
规律
②直链的烃基：较好的洗涤、乳化、分散性能； （正十二烷基苯磺酸钠）
带支链的烃基：较好的润湿与渗透性能。 （四聚丙烯苯磺酸钠）
③亲水基在亲油基一端：好的乳化、洗涤性能； 亲水基在亲油基中间：润湿、渗透性能好。
表面活性剂的亲水基
表面活性剂
阴 离 子
阳 离 子
两 性
非 离 子
高 分 子
特 种
型
型
型
型
型
提纲
1
概
述
2 表面活性剂的结构与分类 3 表面活性剂的性能与作用
4 表面活性剂在皮革工业中的应用 5 皮革用表面活性剂的发展趋势
表面活性剂的性能与作用
稀的水溶液中的性能 加溶作用 润湿与渗透作用 乳化作用 发泡与消泡作用 洗涤与去污作用 匀染与固色作用 其它作用
⑵ 胺盐及季铵盐：包括伯胺盐，仲胺盐， 叔胺盐及季铵盐；
⑶ 不离解的羟基（-OH，一般为多个羟 基），如“斯盘”（Span）；
⑷ 醚链（-O-，与水形成氢键而具有亲水性， 一般为多个），如渗透剂JFC，其分子式 RO(CH2CH2O)nH（R为C8～C13烷基）。
亲水基类型不同，表面活性剂形成胶束的容易 程度及降低液体表面张力的能力不同，顺序如 下（亲油基相同的条件下）：
S3 O Na
带有弱亲水基的烃基，如硫酸化蓖麻油：
O
CH 3(CH 2)5CHCH 2CH=CH(CH 2)7COCH 2
OH
O
CH 3(CH 2)5CHCH 2CH=CH(CH 2)7COCH
OH
O
CH 3(CH 2)5CHCH 2CH=CH(CH 2)7COCH 2
OSO 3Na
以上亲油基的亲油性强弱顺序为：
皮革化工助剂的开发对表面活性剂提出了新 的要求：如高润湿渗透性、可生物降解性、 含多种反应活性基团、适应性强、复配性好 等。
提纲
1
概
述
2 表面活性剂的结构与分类 3 表面活性剂的性能与作用
4 表面活性剂在皮革工业中的应用
5 皮革用表面活性剂的发展趋势
表面活性剂的结构
表面活性剂分子的结构特点，分子结构具 有不对称性，由非极性的（亲油的或疏水 的）碳氢链和极性的（亲水的或疏油的） 基团两部分组成，而且两部分通常分处分 子链的两端。
-COO-≈-N+(CH3)3＜-SO3-≤-OSO3-＜＜两性型 ＜＜多元醇型≤聚氧乙烯型
一个好的表面活性剂其亲水基与亲油基应有一 个很好的匹配关系： 亲水-亲油平衡值（Hydrophilic-Lipophilic Balance，缩写为HLB）。
表面活性剂分类
常用的分类方法：按表面活性剂分子的化学结构 和它在水中的离解状态来进行分类。
在稀的水溶液中的性能
表面活性剂溶于水时，亲油基和亲水基将分别受 到极性水分子的排斥和吸引。在两种力的作用下， 表面活性剂分子将不停地运动，以寻求受排斥力 最小的稳定状态。
表面活性剂分子聚集到水的表面层，形成定向排 列的分子膜（单分子膜一分子厚的膜）。
表面活性剂在水表面（界面）聚集达到“饱和” 时，再增加浓度，其分子将以胶束的形式存在 于水中，与水相互作用小，能稳定地溶于水。
皮革用表面活性剂的亲油基主要有四类：
脂肪族烃基，如肥皂：C17H35COONa 芳香族烃基，如扩散剂N（扩散剂NNO）：
NaO3S
CH2
SO3Na
带有脂肪族烃基侧链的芳香族烃基，如洗衣
粉和用于制革生产浸水、染色等工序的助剂
拉开粉：
C3 H CH2C C3 H H
C1H 2 25 S3 O Na
⑴ 有机酸盐
① 羧酸盐（-COOM），如快速浸水剂（环烷酸
钠）：
CH2 CH2 (CH2)n COONa H2CCH2 CH2
② 磺酸盐（-SO3M），如洗衣粉的主要成分（活 性成分）十二烷基苯磺酸钠；
③ 硫酸酯盐（-OSO3M）如硫酸化蓖麻油； ④ 磷酸酯盐（-OPO3M），如磷酸化油。（M为碱 金属、碱土金属及其它金属，NH4+ 等）