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表面活性劑的基本作用

來源:印染在線 發(fā)布時間:2009年09月01日

表面活性劑是兩親分子,使它在水溶液中具有兩種界面(表面)吸附功能。其一,通過“正吸附”可迅速降低水的表面張力,體現(xiàn)了表面活性劑的潤濕、滲透作用;其二,通過“膠束化”可在水中形成大量膠束并有效降低兩相間的界面張力,使液體、固體、氣體能在水中穩(wěn)定存在,體現(xiàn)了表面活性劑的乳化、分散、發(fā)泡、增溶等作用。而洗滌作用則是表面活性劑發(fā)揮潤濕、乳化、分散、發(fā)泡、增溶等各種功能的綜合過程。

(一)潤濕和滲透作用 一般來講,潤濕是固體表面上一種流體被另一種流體所取代的過程。因此,潤濕作用至少涉及三相,其中兩相是流體,一相是固體。染整加工中,多為纖維(固體)表面上的氣體(一種流體)被水(另一種流體)所取代的過程。坯布在純水中潤濕速度較慢,是因為水的表面張力較大,不能在纖維表面迅速鋪展,不能將坯布內(nèi)的空氣快速取代出去;水中加入表面活性劑之后,水的表面張力明顯下降,使水能在纖維表面迅速鋪展并將空氣迅速取代出去,從而加快了潤濕過程。因此,能使?jié)櫇襁^程迅速發(fā)生的表面活性劑被叫做潤濕劑或滲透劑,表面活性劑在這個過程所起的作用叫做潤濕作用或滲透作用。潤濕作用與滲透作用并無本質(zhì)上的區(qū)別,前者作用在固體表面,后者作用在固體內(nèi)部,兩者可使用相同的表面活性劑,因而潤濕劑也可稱為滲透劑。 面活性劑之所以具有潤濕和滲透作用,是由于它能顯著地降低水的表面張力。 以液滴在固體平面上達(dá)到平衡時的情況,來分析表面活性劑的潤濕滲透作用:或 cosθ= ( rs-rsL )/ rL θ角可用來衡量液體對固體的潤濕程度: θ=0°,液滴在固體表面鋪平,表示完全潤濕; 0°<θ<90°,液滴呈凸透鏡狀,表示部分潤濕; θ>90°,液滴難于鋪展,表示不潤濕; θ=180°,液滴在

固體表面呈球狀,表示完全不潤濕。 由此可見,θ角越小,潤濕性能越好。θ角的大小由rs、rL和rsL三個力支配,其中rs由固體種類決定是一個常數(shù),只有設(shè)法使rL和rsL兩個力盡量降低,才能使cosθ變大、θ角變小,潤濕性能變好。液體中加入表面活性劑,不僅可使液體的表面張力rL迅速下降,還能使固—液間的界面張力rsL降低,從而使θ角變小,達(dá)到提高液體潤濕性能的作用。

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