浅谈表面活性剂在棉纺织业的应用

表面活性剂在棉纺织业中应用相当广泛，从纺纱到印染、后整理等每一工序中都要使用，用到的表面活性剂品种达到3000多种，用量大约占表面活性剂用量的五成左右。表面活性剂应用棉纺业主要在上浆、退浆、煮练、漂白、染色、印花、整理等工序中用作各种助剂。

1．上浆助剂
①．柔软剂浆料中的柔软剂主要作用是使粘着剂的分子间结合松弛，增加浆液的可塑性，使浆膜柔软润滑且富有弹性。主要表面活性剂有：硬脂酸聚氧乙烯酯、磺基琥珀酸酯、蓖麻油酸化物、失水山梨醇脂肪酸单酯、季铵盐类等。但在使用过程中，在保证使用效果的前提下，尽可能选用利于环保，对环境危害小的品种。
②．乳化剂浆料中乳化剂的作用主要是使油脂在浆液中稳定乳化，以提高浆液质量。其次，减轻化学合成浆料粘着剂因表面具有凝聚性而发生的结皮以利于上浆。再次，可提高浆液对粘胶纤维和合成纤维的润湿能力。常用的浆料乳化剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚、EL-40、OP类等。
③．渗透剂和润湿剂由于经纱一般因其本身张力大、捻度高、回潮小，尤其是疏水性的合成纤维含油又较多，浆液浸透力显得不够，再加上浆液本身呈胶体状态，表面张力大，所以上浆时要使浆料在经纱上吸附并向内扩散、渗透，使纱内空气逸出，变得非常困难。因此，必须加入渗透性和分散乳化性好的表面活性剂，以降低浆液表面张力，增高浆液与经纱界面活性，提高和促进浆液向经纱的渗透、扩散。浆料中常用的渗透剂和润湿剂主要以阴离子和非离子表面活性剂为主。常用的渗透剂有：脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、渗透剂M、琥珀酸二辛酯磺酸钠等。
④．抗静电剂疏水性强的合成纤维经纱在织造过程中易产生静电，使织机开口区毛茸耸立，形成扭结，影响织造顺利进行。为消除或防止在纺织过程中各工序产生的静电和织物整理过程中的静电，在浆料中添加少量的抗静电表面活性剂就可以消除上述弊端。常用的抗静电剂有：脂肪醇磷酸酯、N，N-二甲基羟乙基十八酰氨基季铵盐硝酸盐、壬基酚聚氧乙烯（7~10）醚等。
⑤．消泡剂
含粘着剂的浆液在上浆过程中易产生泡沫，妨碍浆液渗透。消除泡沫的方法有两种：一是改进操作方法，这可基本解决以淀粉为主的浆液起泡现象，但对于化学合成的高分子浆料却不起作用。二是加入消泡剂以抑制泡沫产生，这对于某些合成浆料粘着剂极为必要。应用最多的还是有机硅油类的消泡剂，主要有：302乳化硅油、304乳化硅油、消泡剂FZ-880等。
2．退浆
上浆解决了顺利织布问题，但坯布上的浆料又给织物的印染加工增加了困难，不仅多耗用印染化学药品，而且还影响印染质量，所以必须除去浆料，此过程叫退浆。退浆除使用退浆剂外还要加入少量表面活性剂，以促进退浆迅速完成和改进退浆效果，这类表面活性剂作为助剂主要起到渗透作用，同时也起乳化，分散和净洗作用。退浆助剂多数为非离子表面活性剂，其中以壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚以及碳链较短的脂肪醇聚氧乙烯醚应用最广，还有少数阴离子表面活性剂，如十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基磺酸钠等。通常很少用阳离子表面活性剂和两性表面活性剂作为退浆助剂。
3．煮练
经退浆处理的棉及棉混纺织物在煮练剂液中煮沸，以除去棉纤维上的蜡质、果胶质、含氮物、棉籽壳等天然杂质和残余浆料及化纤纺丝油剂中的油脂等的精练过程称为煮练。煮练剂以烧碱为主，添加阴离子和非离子表面活性剂及其他助剂。用作煮练剂的表面活性剂应具有良好的渗透、乳化、分散、悬浮、净洗等作用，还应具有耐碱、耐高温、耐硬水的性能。常添加于煮练剂的表面活性剂有：脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐、C7~9烷醇聚氧乙烯（5）醚、琥珀酸双辛酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、蓖麻油硫酸钠等。
4．漂白
利用漂白剂彻底破坏残留在纤维上的天然色素发色团结构，同时进一步除去其他残留杂质，使织物具有要求的白度的加工过程称为漂白。表面活性剂在漂白加工过程中起渗透作用，可以保证氧化漂白液均匀快速地渗透到纤维中去，还可使织物手感柔软，防止漂白过程中“硅垢”的形成。常用的表面活性剂有：次氯酸钠漂白液常选用磺基琥珀酸酯、烷基萘磺酸盐等；以双氧水为主的漂白液选用壬基酚聚氧乙烯醚作为渗透剂；使用亚氯酸钠漂白液的选用中高级脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等。
5．染色
染色就是纤维与染料发生物理或化学结合，从而染上颜色的加工过程。染料与纤维的结合通常是以水为介质来完成的，因此染色加工过程基本上都是在液相系统中进行的，这就不可避免地涉及到液-固、液-气、气-固三种界面现象，为表面活性剂的应用提供了广泛基础。
①．渗透剂
渗透剂在染色过程中的作用是促进某些染料的润湿和充分溶解，促进染液快速润湿纤维表面，并向纤维内部渗透，使颜色牢固和丰满。如不溶性偶氮染料色酚AS类热溶时，要用渗透剂太古油、拉开粉类等渗透剂助溶，以保证织物的匀染性更好。
②．分散剂
分散剂在染色过程中起均匀分散染料和防止染料聚集，并阻止少量染料被破坏后积聚起来的低聚粘稠物对织物的玷污作用。目前常用的分散剂大部分为阴离子表面活性剂。如奈系甲醛磺酸类分散剂NNO、分散剂CNF等。其次是非离子表面活性剂，如脂肪酸聚氧乙烯酯硅烷结构的分散剂WA、脂肪醇聚氧乙烯醚结构的平平加O等。阳离子和两性离子表面活性剂在染色中很少用。
③．匀染剂
匀染剂是指染色中能延缓染料上染纤维速度（缓染），并能使染料在纤维上从深色转移到浅色处（移染），从而不出现深浅不匀和色斑现象的一类助剂。根据其作用机理和结构不同，可分为亲纤维型和亲染料型两类。某些阴离子表面活性剂如烷基磺酸钠、高级脂肪醇硫酸钠盐等，可作为天然纤维、锦纶纤维的亲纤维型匀染剂。季铵盐类表面活性剂可用作腈纶纤维的亲纤维匀染剂。亲染料型匀染剂主要有高级脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂。在实际应用中，经常会一种或几种表面活性剂一起复配使用。
④．固色剂
直接染料、酸性染料、活性染料等阴离子型水溶性染料虽然色谱较齐全，色光较鲜艳，但湿处理牢度不佳，褪色、沾色现象严重。为了提高其染色织物的湿牢度，通常在染色后使用助剂进行固色处理，这类助剂称为固色剂。常用于固色剂的表面活性剂为阳离子表面活性剂如烷基吡啶盐类。
6．印花
印花是在纺织物的局部部位使染料（或颜料）与纤维结合，从而获得花纹图案的加工过程。印花色浆通常由染料、原糊、化学药品和分散剂等助剂组成。用于乳化糊中的乳化剂以阴/非离子表面活性剂为主。主要有平平加O、磺化油、脂肪胺聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、丙三醇聚氧乙烯醚油酸酯类、三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磺胺类、分散剂N等。
7．后整理
后整理是指织物染色、印花以后的改善和提高织物品质的加工过程。后整理的目的在于改进织物外观、手感，稳定形态，并赋予其防缩、防皱、阻燃、防静电等功能。常用的表面活性剂主要是平平加O及渗透剂JFC、磺酸盐类、硫酸酯盐类、磷酸酯盐类等阴离子表面活性剂，以及季铵盐类、胺盐类等阳离子表面活性剂等。
表面活性剂不仅在棉纺织工业中应用广泛，而且在毛纺、丝织等纺织工业中应用同样广泛。我们不仅要对现有的表面活性剂进一步搞好复配工作，发挥出其更多更好的作用，同时更要注重绿色环保的表面活性剂的研发工作。多找出一些对人体刺激性小、对环境无污染的表面活性剂，拓宽表面活性剂在纺织领域的应用。