【正文】 .......21第六章 表面活性劑的復(fù)合效應(yīng) ............................................23 復(fù)合效應(yīng) ........................................................23 表面活性劑復(fù)合效應(yīng)形式 ..........................................23 表面活性劑復(fù)配的原則 ............................................23第七章 探討洗毛工藝的發(fā)展方向和問題的解決方法 ..........................24 洗毛工藝概述 ....................................................24 洗毛用洗滌劑的發(fā)展和面臨的問題 ..................................25 探討解決方式 ....................................................25結(jié) 論 .................................................................28參考文獻(xiàn) ...............................................................30內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文1引 言羊毛是天然纖維中的一種，它是綿羊身上的毛發(fā)，是由不溶性蛋白質(zhì)角朊構(gòu)成的多層次生物組織。為了進(jìn)一步提高洗毛質(zhì)量，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)效益，通過研究多種表面活性劑的洗毛工藝的實(shí)驗(yàn)效果，檢測(cè)洗凈毛含脂率，探討不同環(huán)境下洗毛工藝中表面活性劑的效果，最終確定影響洗毛工藝效果的主要因素。髓質(zhì)層只存在于較粗的羊毛纖維中，細(xì)羊毛無髓質(zhì)層。細(xì)羊毛多呈環(huán)狀覆蓋，半細(xì)毛多呈瓦狀覆蓋，粗毛多呈龜裂狀覆蓋。粗毛的鱗片較稀，易緊貼于毛干上，使纖維表面光滑，光澤強(qiáng)；細(xì)羊毛的鱗片緊密，反光小，光澤柔和。正、偏皮質(zhì)細(xì)胞的性質(zhì)有所不同，正皮質(zhì)細(xì)胞含硫量比偏皮質(zhì)細(xì)胞少，對(duì)酶及其他化學(xué)試劑反應(yīng)活潑，鹽基性染料易著色，吸濕性較大。羊毛脂和羊汗分別由羊身上毛囊基部中的皮脂腺所分泌，而土雜和植物性雜質(zhì)則是在放牧過程中隨風(fēng)吹入或是在草地上沾上的塵土、沙泥和植物。因此羊毛保持一定的含脂率是非常必要的。羊毛脂的性質(zhì)由高級(jí)脂肪酸和高級(jí)一元醇的性質(zhì)決定。羊毛汗是由各種脂肪酸鉀鹽以及磷酸鹽和含氮物質(zhì)組成，其含量約占原毛重量的 5%～10%，一般細(xì)羊毛含汗量較低，而粗羊毛含汗量較高。羊汗溶液中的碳酸鉀遇水后水解生成氫氧化鉀，可以皂化羊毛脂中的游離脂肪酸，生成鉀皂，有利于洗毛的內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文4進(jìn)行。羊糞尿的主要成分是尿素、尿酸等。蛋白質(zhì)污染層在洗液中的膨脹化對(duì)去除脂雜起著關(guān)鍵作用。 烘毛：將洗凈后的濕羊毛烘干，得到潔白、松散、含油率、含雜率和回潮率符合標(biāo)準(zhǔn)的洗凈毛 洗毛的原理洗滌羊毛，主要是洗凈毛纖維上的羊毛脂、汗。被剝離乳化的羊毛脂形成穩(wěn)定的乳化液，把污濁雜質(zhì)懸浮于洗滌液中，從而獲得清潔干凈的羊毛。通過高倍顯微鏡觀察，羊毛去污的動(dòng)態(tài)過程如圖 11 所示。分子的一端為非極性親油的疏水基，有時(shí)也稱為親油基；分子的另一端為極性親水的親水基，有時(shí)也稱為疏油基或形象地稱為親水頭。此時(shí)若向該體系中加入不溶于水的烴類物質(zhì)，則有可能形成透明而穩(wěn)定溶解的體系。被增溶的物質(zhì)叫增溶質(zhì)。因此，為了增加體系的穩(wěn)定性，可減少其界面張力，使總的界面能下降。助懸作用：在農(nóng)藥行業(yè)，可濕性粉劑、乳油及濃乳劑都需要有一定量的表面活性劑，如可濕性粉劑中原藥多為有機(jī)化合物，具有憎水性，只有在表面活性劑存在的條件下，降低水的表面張力，藥粒才有可能被水所潤(rùn)濕，形成水懸液。去垢、洗滌作用。人們一般都認(rèn)為按照它的化學(xué)結(jié)構(gòu)來分比較合適。基于它與其他類型表面活性劑相容性好，所以?？梢院芎玫鼗旌蠌?fù)配使用。b、單獨(dú)作為洗滌劑使用時(shí)，凈洗力一般在偏堿性時(shí)特別顯著，若溶液呈弱酸性，凈洗力將有較大幅度下降。特別是與陰離子洗滌劑共用，能提高陰離子表面活性劑的分散性與耐硬水性，可以進(jìn)一步提高洗滌效果。不同的非離子表面活性劑具有不同的濁點(diǎn)溫度，即使在同一化學(xué)結(jié)構(gòu)的表面活性劑中，隨著環(huán)氧乙烷分子的增加，濁點(diǎn)也將上升，但一般不是直線關(guān)系。一般在0～20之間變化，值越大，親水性越強(qiáng)。工廠生產(chǎn)中，洗毛工藝主要指原毛的投入量，洗劑、助劑的種類和濃度，以及洗槽的水溫。目前，洗毛大多采用壬烷基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑，～。％，而在％。d、洗液溫度高時(shí)，如果使用洗劑如肥皂、烷基磺酸鈉，洗滌效果會(huì)更好；或在達(dá)到同樣洗滌效果時(shí)，溫度若高，洗劑的濃度可降低，以節(jié)約洗劑，降低成本。在實(shí)際生產(chǎn)中，洗毛溫度要高于羊毛脂的熔點(diǎn)(37～44℃)，一般在45～60℃之間，但這要根據(jù)采用的洗毛方法而定。儀器：索氏萃取器，YG061Z 型全自動(dòng)單紗強(qiáng)力儀、恒溫水浴鍋、溫度計(jì)、1000ml和 500ml 燒杯、電子天平、玻璃棒，精確 PH 試紙，濾紙，烘箱等。洗毛：模仿五槽杷式洗毛﹝浸洗——洗滌——洗滌——漂洗——漂洗﹞第一個(gè)燒杯作浸漬槽，杯內(nèi)只放清水，溫度為 50℃；第二、三燒杯作洗滌槽，內(nèi)加非離子表面活性劑，溫度為 55℃；第四、五燒杯作洗滌槽，內(nèi)放 50 ℃清水。烘干將洗凈的毛樣先用70～80℃溫度烘到一定干燥程度，再90～100℃溫度烘到一定干燥程度，再90～100 ℃烘干。b、非離子表面活性劑對(duì)羊毛纖維強(qiáng)力的影響很小。此外非離子表面活性劑單獨(dú)作為洗滌劑使用時(shí)，凈洗力一般在偏堿性時(shí)特別顯著，溶液若呈弱酸性，凈洗力將有較大幅度的下降。特別是與陰離子洗滌劑共用，能提高陰離子表面活性劑的分散性與耐硬水性，可以進(jìn)一步提高洗滌效果。但是，水溶液加熱至一定溫度時(shí)，表面活性劑分子發(fā)生締合，溶解度會(huì)急劇增大。這些洗劑雖然克服了肥皂在硬水中會(huì)生成Ca、Mg皂沉淀內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文17的缺點(diǎn)，表面活性比肥皂要好，但是，它的性能仍屬陰離子洗劑。毛屬于蛋白質(zhì)纖維, 對(duì)堿十分敏感, 加之我國(guó)大多養(yǎng)羊的土壤顯堿性, 洗毛時(shí)如果工藝控制不當(dāng), 不但會(huì)破壞羊毛中的胱膠酸鍵 , 羊毛中的肽鍵會(huì)被水解, 造成羊毛強(qiáng)力下降, 而且洗后毛色發(fā)黃, 手感粗糙, 彈性差及氈并等現(xiàn)象嚴(yán)重, 直接會(huì)降低后道工序的制成率。如果這樣，纖維損傷很明顯。而影響洗滌效果的主要因素有：a、溫度b、PH 值c、濃度d、助劑e、洗劑 陰離子表面活性劑洗滌效果測(cè)試 正交試驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)結(jié)果陰離子表面活性劑的正交實(shí)驗(yàn)與非離子表面活性劑正交實(shí)驗(yàn)基本相同，實(shí)驗(yàn)儀內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文18器與實(shí)驗(yàn)步驟也采用非離子表面活性劑正交實(shí)驗(yàn)的，故在此不再說明。④陰離子表面活性劑洗毛，洗毛成本較低，但洗毛污水很難處理，利于不環(huán)境保護(hù)。[C12H25 N CH3CH3]CH3 Cl [C12H25 N CH3CH3]CH3+ + Cl—圖 41 表面活性陽離子陽離子表面活性劑主要是含氮的有機(jī)胺衍生物，由于它們分子中的氮含有孤對(duì)電子，故能以氫鍵與酸分子中的氫結(jié)合，使氨基帶上正電荷。 陽離子表面活性劑的洗滌特點(diǎn)陽離子表面活性劑一般不能用作洗滌劑，一方面，由于其價(jià)格較高，經(jīng)濟(jì)上不合算；另一方面，而且是更重要的一方面，是由于陽離子表面活性劑使界面電勢(shì)降低或消除，于洗滌作用不利。陽離子表面活性劑按鏈結(jié)構(gòu)分為：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文21a、開鏈的陽離子表面活性劑b、雜環(huán)陽離子表面活性劑c、中間基鍵連接的陽離子表面活性劑等第五章 兩性表面活性劑在洗毛中的應(yīng)用 兩性表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)兩性表面活性劑，是指同時(shí)具有陰、陽兩種離子性質(zhì)的表面活性劑。酸性基大都是羧基、磺酸基或磷酸基，堿性基則為胺基或季銨基，能與陰離子、非離子型表面活性劑混配，能耐酸、堿、鹽以及堿土金屬鹽。由胺鹽構(gòu)成陽離子部分的叫氨基酸型；由季胺鹽構(gòu)成陽離子部分的叫甜菜堿型。 兩性表面活性劑的應(yīng)用兩性表面活性劑通常具有良好的洗滌、分散、乳化、殺菌、柔軟纖維和抗靜電內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文22等性能，可用作織物整理助劑、染色助劑、鈣皂分散劑、干洗表面活性劑和金屬緩蝕劑等。另外,每個(gè)表面活性劑各有其性能，混合后出現(xiàn)另外一種性能，也可認(rèn)為是復(fù)合效應(yīng)，這種復(fù)合為質(zhì)變。為了提高產(chǎn)品性能，可在配方中添加具有增效作用的無機(jī)或有機(jī)助劑。多年來、大部分國(guó)家一直沿用前者即以水為介質(zhì)進(jìn)行洗毛，1899 年比利時(shí)開始采用有機(jī)溶劑洗毛，但經(jīng)萃取羊毛脂后，仍需通過洗機(jī)去掉羊汗和雜質(zhì)，作用雖溫和但仍不能取消不利的機(jī)械作用，使其進(jìn)一步應(yīng)用受到限制。我國(guó)目前主要是采用水介質(zhì)洗毛，洗毛設(shè)備用 B052100 型洗毛機(jī)，洗毛用劑主要是不含堿土金屬的鹽類軟水、肥皂以及合成洗滌劑 [11]。企業(yè)作為社會(huì)生活中一個(gè)重要的組成部分，在這時(shí)要承擔(dān)起她應(yīng)負(fù)的社會(huì)責(zé)任，認(rèn)真面對(duì)環(huán)保問題的挑戰(zhàn)，積極采取措施來解決環(huán)保問題，這不僅是為社會(huì)盡份責(zé)任，同時(shí)，也是企業(yè)長(zhǎng)期健康發(fā)展的一個(gè)必需的條件。 洗毛用洗滌劑的發(fā)展和面臨的問題毛紡織工業(yè)中的洗毛生產(chǎn)，長(zhǎng)期以來主要是使用陰離子洗劑洗毛，用的時(shí)間最長(zhǎng)的是簡(jiǎn)單的脂肪酸皂，后來隨著合成工業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了烷基磺酸鹽之類的合成洗劑。而洗毛污水中的主要成份羊毛脂(約占羊毛重量的5%～18%) ,經(jīng)回收、精練后,是一種含有脂肪酸、脂肪醇等9種衍生物并能深加工出100多種精細(xì)化工產(chǎn)品的化合混合物。此外生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，洗凈毛色澤黯沉，影響后加工的質(zhì)量和成品的色光。例如,英國(guó)和新西蘭廣泛使用郎茲法。但由于受羊毛產(chǎn)地的影響(國(guó)產(chǎn)羊毛含羊毛脂約5%左右、澳毛約含18%) ,企業(yè)在洗國(guó)產(chǎn)毛時(shí)基本回收不到粗制羊毛脂。實(shí)現(xiàn)氣浮法分離的條件有：必須向水中釋放足夠數(shù)量的理想尺寸為15～30μm的微氣泡；水中的污染物須成懸浮狀態(tài)；氣泡與污染物能夠產(chǎn)生吸附作用。絮凝法在洗毛廢水的處理中應(yīng)用最為廣泛,早期使用的都是無機(jī)絮凝劑,如硫酸鋁等,投加量比較大,產(chǎn)生大量的污泥,處理費(fèi)用比較高。其基本原理是：廢水在壓力作用下,無機(jī)組分和洗滌劑等小分子物質(zhì)可以透過膜進(jìn)入濾液, ～50μm,大于膜孔徑( ～ nm)而被截留。一般來講,厭氧的能耗低,但停留時(shí)間較長(zhǎng)，適宜作為難降解高濃度污水的前處理。實(shí)驗(yàn)用兩種表面活性劑，通過在不同 PH 值﹑不同溫度和不同活性劑濃度下進(jìn)行洗毛，在分別測(cè)試﹑分析和比較洗滌后羊毛的強(qiáng)力損失﹑除雜率和出油率。使用非離子表面活性劑洗毛，洗毛成本較低，洗凈毛后加工制成率高，精梳落毛少，經(jīng)濟(jì)效益比較明顯，而且洗毛污水容易處理，利于環(huán)境保護(hù)。陰離子表面活性劑對(duì)洗毛的效果也主要受溫度和洗劑濃度的影響。在中性洗液中,陰離子洗劑容易被羊毛吸附而使洗劑的洗滌持久力下降,這不僅消耗過多的洗劑,而且會(huì)對(duì)羊毛的漂洗帶來困難,洗后羊毛的手感也不能保證。有時(shí)，陽離子表面活性劑甚至顛倒了洗滌作用，即陽離子表面活性劑水溶液的洗滌作用比純