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表面活性剂的基本作用

来源:印染在线 发布时间:2009年09月01日

表面活性剂是两亲分子,使它在水溶液中具有两种界面(表面)吸附功能。其一,通过“正吸附”可迅速降低水的表面张力,体现了表面活性剂的润湿、渗透作用;其二,通过“胶束化”可在水中形成大量胶束并有效降低两相间的界面张力,使液体、固体、气体能在水中稳定存在,体现了表面活性剂的乳化、分散、发泡、增溶等作用。而洗涤作用则是表面活性剂发挥润湿、乳化、分散、发泡、增溶等各种功能的综合过程。

(一)润湿和渗透作用 一般来讲,润湿是固体表面上一种流体被另一种流体所取代的过程。因此,润湿作用至少涉及三相,其中两相是流体,一相是固体。染整加工中,多为纤维(固体)表面上的气体(一种流体)被水(另一种流体)所取代的过程。坯布在纯水中润湿速度较慢,是因为水的表面张力较大,不能在纤维表面迅速铺展,不能将坯布内的空气快速取代出去;水中加入表面活性剂之后,水的表面张力明显下降,使水能在纤维表面迅速铺展并将空气迅速取代出去,从而加快了润湿过程。因此,能使润湿过程迅速发生的表面活性剂被叫做润湿剂或渗透剂,表面活性剂在这个过程所起的作用叫做润湿作用或渗透作用。润湿作用与渗透作用并无本质上的区别,前者作用在固体表面,后者作用在固体内部,两者可使用相同的表面活性剂,因而润湿剂也可称为渗透剂。 面活性剂之所以具有润湿和渗透作用,是由于它能显著地降低水的表面张力。 以液滴在固体平面上达到平衡时的情况,来分析表面活性剂的润湿渗透作用:或 cosθ= ( rs-rsL )/ rL θ角可用来衡量液体对固体的润湿程度: θ=0°,液滴在固体表面铺平,表示完全润湿; 0°<θ<90°,液滴呈凸透镜状,表示部分润湿; θ>90°,液滴难于铺展,表示不润湿; θ=180°,液滴在

固体表面呈球状,表示完全不润湿。 由此可见,θ角越小,润湿性能越好。θ角的大小由rs、rL和rsL三个力支配,其中rs由固体种类决定是一个常数,只有设法使rL和rsL两个力尽量降低,才能使cosθ变大、θ角变小,润湿性能变好。液体中加入表面活性剂,不仅可使液体的表面张力rL迅速下降,还能使固—液间的界面张力rsL降低,从而使θ角变小,达到提高液体润湿性能的作用。

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