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1.2.2 表面活性剂的作用
1、增溶：在超过CMC(临界胶束浓度)的水溶液中加入的乳化剂全都形成胶束，胶束的内部是乳化剂的亲油性部分，外侧则排列着亲水基团。此时若向该体系中加入不溶于水的烃类物质，则有可能形成透明而稳定溶解的体系。这种因乳化剂胶束发生的溶解现象称为增溶作用。某些难溶性药物在表面活性剂的作用下，在溶剂中增加溶解度并形成溶液的过程，叫增溶。具有增溶能力的表面活性剂叫增溶剂。被增溶的物质叫增溶质。
2、乳化作用：由于表面活性剂的作用，使本来不能互相溶解的两种液体能够混到一起的现象称为乳化现象，具有乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。乳化机理：加入表面活性剂后，由于表面活性剂的两亲性质，使之易于在油水界面上吸附并富集，降低了界面张力，界面张力是影响乳状液稳定性的一个主要因素。因为乳状液的形成必然使体系界面积大大增加，也就是对体系要做功，从而增加了体系的界面能，这就是体系不稳定的来源。因此，为了增加体系的稳定性，可减少其界面张力，使总的界面能下降。由于表面活性剂能够降低界面张力，因此是良好的乳化剂。
3、润湿作用：润湿作用通常是指液体在固体表面上附着的现象。润湿有三种类型，即沾湿、浸湿与铺展。
4、助悬作用：在农药行业，可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂，如可湿性粉剂中原药多为有机化合物，具有憎水性，只有在表面活性剂存在的条件下，降低水的表面张力，药粒才有可能被水所润湿，形成水悬液。
5、起泡和消泡作用：表面活性剂在医药行业也有广泛应用。在药剂中，一些挥发油脂溶性纤维素、甾体激素等许多难溶性药物利用表面活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加浓度；药剂制备过程中，它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和消泡剂等。
6、消毒、杀菌：在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用，其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能，这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度，根据使用浓度，可用于手术前皮肤消毒、伤口或粘膜消毒、器械消毒和环境消毒。
7、去垢、洗涤作用。
表面活性剂水溶液的表面张力可低于一般纤维材料的临界表面张力。
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图1-2 表面活性剂在水中的行为
1.2.3 表面活性剂的分类
表面活性剂的分类方法很多，根据疏水基结构进行分类，分直链、支链、芳香链、含氟长链等；根据亲水基进行分类，分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等；有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等，还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性，很难将表面活性剂合适定位，并在概念内涵上不发生重叠。
人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。即当表面活性剂溶解于水后，根据是否生成离子及其电性，分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。
按极性基团的解离性质分类： 1、阴离子表面活性剂 2、阳离子表面活性剂 3、两性离子表面活性剂 4、非离子表面活性剂
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第二章 非离子表面活性剂在洗毛中的应用和效果测试
分析
2.1 非表面活性剂的结构特点
非离子表面活性剂在水中不发生电离，是以羟基(-OH)或醚键(-O-)为亲水基的两亲结构分子，由于羟基和醚键的亲水性弱，因此分子中必须含有多个这样的基团，才表现出一定的亲水性，这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。正是由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点，决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优越，如在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性，在溶液中稳定性高，不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。基于它与其他类型表面活性剂相容性好，所以常可以很好地混合复配使用。非离子表面活性剂有良好的耐硬水能力，有低起泡性的特点。由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能，因此在很多领域中都有重要用途。
2.2 非离子表面活性剂的洗涤特点
a、润湿、乳化、分散、增溶等性能都较好。
b、单独作为洗涤剂使用时，净洗力一般在偏碱性时特别显著，若溶液呈弱酸性，净洗力将有较大幅度下降。由于在水中不电离，洗涤时，不受洗液酸、碱介质的影响，受强电解质影响也较小，耐硬水性强，在溶液中稳定性较高。
c、由于不带电荷，在羊毛表面不易产生吸附现象，加之它的临界胶束浓度(CMC)较低，所以，在低浓度下的去污力也很强，可减少洗剂用量，羊毛容易漂洗干净。
d、和其它活性剂相溶性好，能和任何离子型洗剂混合使用。特别是与阴离子洗涤剂共用，能提高阴离子表面活性剂的分散性与耐硬水性，可以进一步提高洗涤效果。
e、由于亲水性是由环氧乙烷的醚键与水分子中的氢键结合而产生的。当水溶液温度升高时，这种醚氢键的结合由于激烈运动而断裂，于是，一直以胶团状溶解的表面活性剂分子，因失去水合性呈现悬浊而析出，此时溶液的温度称为浊点。温度在接近浊点时，洗剂的去污力将发生变化。不同的非离子表面活性剂具有不同的浊点温度，即使在同一化学结构的表面活性剂中，随着环氧乙烷分子的增加，浊点也将上升，但一般不是直线关系。当溶液中盐类、不纯物或其它型表面活性剂存在时，浊点也将发
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生变化。生产中使用的非离子表面活性剂，其浊点温度都高于洗毛温度，故对洗毛影响不大。
f、可以用亲水基与憎水基的比值，即HLB值（亲水亲油平衡值）表示表面活性剂亲水性的大小。一般在0～20之间变化，值越大，亲水性越强。用于洗毛时一般在13～15之间。
2.3 非离子洗剂洗毛工艺分析
在洗毛过程中，一定要保护好羊毛原有的弹性、强度、色泽等性能，使洗后的羊毛洁白、松散、不毡并、手感不糙。要达到这些目的，在洗毛时要制订合理的洗毛工艺。工厂生产中，洗毛工艺主要指原毛的投入量，洗剂、助剂的种类和浓度，以及洗槽的水温。
1、洗剂浓度
洗剂浓度的确定主要应考虑羊毛脂、土杂的含量和性质。生产中应以既能洗净羊毛，又不浪费洗剂为原则。非离子表面活性剂由于在水中不解离，与羊毛吸附甚少，因此，它在洗涤液中的浓度几乎保持不变，加之它的临界胶束浓度(CMC)较低，所以，洗剂在低浓度下的去污力也很强，溶液中洗剂的浓度比离子型洗剂浓度要低，从而使洗涤更为经济。目前，洗毛大多采用壬烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂，其中环氧乙烷加成数为9.0～l0.0。这种表面活性剂在中性条件下能有效地发挥洗涤作用，在pH值为9.0～10.0的条件下更为有效。因此，在洗涤液中最好加入少量的碳酸钠，且加入的碳酸钠还有助于使洗涤后的羊毛消除静电[1]。考虑加入碳酸钠会使洗毛溶液呈碱性而使羊毛发生损伤，也可以不加碳酸钠，洗涤效果同样能保证，只是表面活性剂的用量要增大。如在碱性溶液中表面活性剂的浓度为0.05％，而在中性溶液中就要增加至0.08％。
2、洗毛温度
温度在洗毛工艺中是个很重要的因素，它在洗毛中的作用主要有以下几方面： a、提高温度可加速羊毛脂的熔融，减少羊毛脂与羊毛纤维之间的亲和力，使其易于剥除。
b、洗液温度高，能降低洗液表面张力，促进洗液向纤维内部和纤维之间浸透，使羊毛脂和土杂易于剥除。
c、洗液温度高，可促进化学反应快速进行，也就是使碱与羊毛脂中可皂化物质的皂化反应进行更快，有利于乳化，并促进土杂的脱离和悬浮。
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d、洗液温度高时，如果使用洗剂如肥皂、烷基磺酸钠，洗涤效果会更好；或在达到同样洗涤效果时，温度若高，洗剂的浓度可降低，以节约洗剂，降低成本。
e、洗液温度过高，羊毛易受损伤，使羊毛结构中的二硫键断裂，影响羊毛强力，且羊毛容易发生毡缩现象。这种情况在碱性介质中更为明显。此外，高温对劳动保护和操作也不利。在实际生产中，洗毛温度要高于羊毛脂的熔点(37～44℃)，一般在45～60℃之间，但这要根据采用的洗毛方法而定。采用碱性洗毛，温度要低，中性或酸性洗毛温度可适当高一些，若采用非离子洗剂洗毛，在中性条件下，温度可达到70℃。
2.4 非离子表面活性剂洗涤效果测试
2.4.1 实验目的
通过研究非离子表面活性剂在洗毛工艺中的洗涤效果,确定影响洗涤效果的主要影响因素。
2.4.2 试验试样及仪器
样品：原毛(参数表2-1)、非离子表面活性剂(壬烷基酚聚氧乙烯醚)、氢氧化钠。仪器：索氏萃取器，YG061Z型全自动单纱强力仪、恒温水浴锅、温度计、1000ml和500ml烧杯、电子天平、玻璃棒，精确PH试纸，滤纸，烘箱等。
表2-1 原毛参数
原毛参数 数据
图2-1 YG061Z型全自动单纱强力仪
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单纤维强力（cN） 含油脂率﹙%﹚ 回潮率﹙%﹚ 17.5 7.0 15.3