表面活性剂种类及其应用范围

表面活性剂的种类很多，例如常见的肥皂、各种洗涤剂、红油、平平加等。它们与其表面活性直接相关的基本性质，主要有润湿剂、乳化剂、分散剂、洗涤剂等；它们与表面活性间接相关的性质，即所谓派生性质，主要有柔软剂、匀染剂、缓染剂、促染剂、抗静电剂等；按照溶于水后所带电荷的情况，又可以分为离子型和非离子型两大类，而离子型的还可以分为阴离子型、阳离子型与两性型三类。

1.阴离子型表面活性剂

（1）常见的阴离子表面活性剂。

①拉开粉BX。学名叫异丁基萘磺酸钠或双异丁基萘磺酸钠，它是由异丁醇、萘缩合磺化而成的产品，分子结构为：

其外形为微黄色粉末。在空气中易吸湿成块状，易溶于水。1%的水溶液pH为7～8.5，能显著降低水的表面张力。对硬水、盐、酸及弱碱都较稳定，在浓碱中呈白色沉淀。加水重新溶解，其水溶液具有良好的润湿性、渗透性，再润湿性良好，有乳化、扩散能力，有起泡性。加入少量的食盐可增加渗透能力。遇铁、铝、锌、铅等重金属离子会产生沉淀，这些沉淀对纤维素纤维无亲和力。不适合与非离子型的表面活性剂混合使用，二者结合生成的化合物会失去表面活性。拉开粉大都用做染料溶解时的助溶剂和染色以及打底时的助剂。

②红油。又称土耳其红油或太古油，为蓖麻油酸硫酸酯钠盐。用蓖麻油以硫酸处理而得，油脂量为30%～35%，外形为琥珀色透明油状体，易溶于水，水溶液为弱碱性，不耐酸和硬度较高的硬水，有优良的扩散性、乳化性及润湿性能。主要用作煮练、染色的渗透剂，也可用作上浆、上油助剂等。其分子结构大致可以表示如下：

其外形为微黄色粉末。在空气中易吸湿成块状，易溶于水。1%的水溶液pH为7～8.5，能显著降低水的表面张力。对硬水、盐、酸及弱碱都较稳定，在浓碱中呈白色沉淀。加水重新溶解，其水溶液具有良好的润湿性、渗透性，再润湿性良好，有乳化、扩散能力，有起泡性。加入少量的食盐可增加渗透能力。遇铁、铝、锌、铅等重金属离子会产生沉淀，这些沉淀对纤维素纤维无亲和力。不适合与非离子型的表面活性剂混合使用，二者结合生成的化合物会失去表面活性。拉开粉大都用做染料溶解时的助溶剂和染色以及打底时的助剂。

②红油。又称土耳其红油或太古油，为蓖麻油酸硫酸酯钠盐。用蓖麻油以硫酸处理而得，油脂量为30%～35%，外形为琥珀色透明油状体，易溶于水，水溶液为弱碱性，不耐酸和硬度较高的硬水，有优良的扩散性、乳化性及润湿性能。主要用作煮练、染色的渗透剂，也可用作上浆、上油助剂等。其分子结构大致可以表示如下：

③肥皂。肥皂是常用的洗涤剂，是高级脂肪酸的钠盐，大多是硬脂酸钠盐（C17H35 COONa），有的是油酸的钠盐。油酸皂较软，水溶性好。肥皂具有最佳的洗涤效能，几乎没有一种洗涤剂的洗涤能力能超过它，同时它的携污能力强，即洗下的污物不容易重新黏到洗涤物上。在弱碱的条件下，其洗涤能力更好。

肥皂能溶于水，溶解度随水温的升高而升高；浓皂液冷却后结成胶冻状，热时又恢复成溶液；不耐酸和硬水，遇硬水生成钙镁皂，钙镁皂不溶于水，是黏性物质，洗涤时黏附在被洗物上，使织物色泽变暗，手感发黏。还会使布身发硬，若黏在滚筒上会增加清洁工作的困难，所以使用肥皂时应用软化水。为了避免肥皂在水中发生水解和提高洗涤效果，使用时可加入适量的纯碱，使溶液的pH维持在10左右。肥皂在水中的溶解度不高，需加热助溶，适当提高温度，也有利于发挥肥皂的洗涤效能。

钙皂不溶于水，但能溶于油。它是油包水型的乳化剂，钙基润滑脂是以钙皂作乳化剂的油包水的乳化体。

④烷基磺酸钠（AS）。它实际上是一种长短不一的烷烃、烯烃的单或双磺酸钠的混合物，各组分的性能不一样，可以用R—SO3Na来表示。对洗涤剂来说，要求R为C14～C16的直链烃基，磺酸基接在烃基的末端，其洗涤效果较好。若磺酸基接在碳链的中间，只适合作润湿剂。

烷基磺酸钠易溶于水，能耐酸和硬水的作用，价格也较低廉，但去污能力不及肥皂。

③肥皂。肥皂是常用的洗涤剂，是高级脂肪酸的钠盐，大多是硬脂酸钠盐（C17H35 COONa），有的是油酸的钠盐。油酸皂较软，水溶性好。肥皂具有最佳的洗涤效能，几乎没有一种洗涤剂的洗涤能力能超过它，同时它的携污能力强，即洗下的污物不容易重新黏到洗涤物上。在弱碱的条件下，其洗涤能力更好。

肥皂能溶于水，溶解度随水温的升高而升高；浓皂液冷却后结成胶冻状，热时又恢复成溶液；不耐酸和硬水，遇硬水生成钙镁皂，钙镁皂不溶于水，是黏性物质，洗涤时黏附在被洗物上，使织物色泽变暗，手感发黏。还会使布身发硬，若黏在滚筒上会增加清洁工作的困难，所以使用肥皂时应用软化水。为了避免肥皂在水中发生水解和提高洗涤效果，使用时可加入适量的纯碱，使溶液的pH维持在10左右。肥皂在水中的溶解度不高，需加热助溶，适当提高温度，也有利于发挥肥皂的洗涤效能。

钙皂不溶于水，但能溶于油。它是油包水型的乳化剂，钙基润滑脂是以钙皂作乳化剂的油包水的乳化体。

④烷基磺酸钠（AS）。它实际上是一种长短不一的烷烃、烯烃的单或双磺酸钠的混合物，各组分的性能不一样，可以用R—SO3Na来表示。对洗涤剂来说，要求R为C14～C16的直链烃基，磺酸基接在烃基的末端，其洗涤效果较好。若磺酸基接在碳链的中间，只适合作润湿剂。

烷基磺酸钠易溶于水，能耐酸和硬水的作用，价格也较低廉，但去污能力不及肥皂。

⑤烷基苯磺酸钠（ABS）。　它的分子结构可以用表示，也是一种混合物，R为C10～C16直链烃基。烷基苯磺酸钠ABS是合成洗涤剂的主要品种之一，它是市售洗衣粉的主要成分。洗衣粉中一般含有20%～28%ABS，商品ABS为米黄色粉末或透明棕色液体，易溶于水，1%水溶液的pH为7～9。耐酸、碱和硬水，具有去污、渗透、乳化、起泡的功能，但携污能力即防止污物再黏附于被洗物的能力差，可以在洗衣粉的配方中加入一些羧甲基纤维素加以改善。ABS主要用于洗涤、皂煮等工序，有时也可作为煮练的助剂。

⑥胰加漂T。它是由酰氯（C17H35COCl）和N-甲基牛胆酸［H2N（CH3）—CH2—CH2—SO3Na］反应生成的，洗涤效果好，能耐酸和硬水，但成本高。

⑦分散剂NNO。又名扩散剂NNO，它是β-萘磺酸甲醛缩合物。它不是单一的化合物，而常是缩合体的混合物，多用作分散剂。分子结构可以表示为：

⑤烷基苯磺酸钠（ABS）。　它的分子结构可以用表示，也是一种混合物，R为C10～C16直链烃基。烷基苯磺酸钠ABS是合成洗涤剂的主要品种之一，它是市售洗衣粉的主要成分。洗衣粉中一般含有20%～28%ABS，商品ABS为米黄色粉末或透明棕色液体，易溶于水，1%水溶液的pH为7～9。耐酸、碱和硬水，具有去污、渗透、乳化、起泡的功能，但携污能力即防止污物再黏附于被洗物的能力差，可以在洗衣粉的配方中加入一些羧甲基纤维素加以改善。ABS主要用于洗涤、皂煮等工序，有时也可作为煮练的助剂。

⑥胰加漂T。它是由酰氯（C17H35COCl）和N-甲基牛胆酸［H2N（CH3）—CH2—CH2—SO3Na］反应生成的，洗涤效果好，能耐酸和硬水，但成本高。

⑦分散剂NNO。又名扩散剂NNO，它是β-萘磺酸甲醛缩合物。它不是单一的化合物，而常是缩合体的混合物，多用作分散剂。分子结构可以表示为：

NNO为棕色粉末，易溶于水，1%水溶液pH为7～9，耐酸、耐碱、耐盐和硬水。有优良的分散能力和保护胶体的性能，无渗透性和起泡性。对纤维素纤维无亲和能力。

（2）阴离子表面活性剂的特点。阴离子型表面活性剂是当今世界上用量最多的一种表面活性剂。纤维素纤维用的洗涤剂和渗透剂大多为阴离子表面活性剂。其特性如下：

①憎水基呈阴荷性，不能与阳离子型的染料一起使用，否则会产生沉淀。

②不能与阳离子型的表面活性剂一起使用。

③对纤维素纤维无亲和力，或具有较小的亲和力，对动物纤维具有较强的亲和力。

2.阳离子型表面活性剂　阳离子型表面活性剂主要是长链烷基季铵盐，它在染整加工中主要用作促染剂、匀染剂或固色剂。

利用四价铵盐正离子与阴离子型染料的色素阴离子结合，封闭染料分子中的耐水溶性基团或增大分子中的疏水性部分，从而提高染色物的耐水洗牢度。阳离子表面活性剂的特性如下：

（1）憎水基呈阳性，不能与阴离子型染料一起使用，否则易产生沉淀。

（2）不能与阴离子型的表面活性剂一起使用。

（3）对纤维素纤维具有较大的亲和力，因纤维素纤维在水中通常带有负电荷，正好吸附阳离子型的表面活性剂。与动物纤维结合得较少。

3.非离子型表面活性剂

（1）非离子型表面活性剂的结构和类型。非离子型表面活性剂的分子结构和离子型表面活性剂一样，也是由疏水基和亲水基两部分组成的。不同的是，亲水基是由在水中不电离的醚（—O—）或羟基组成。仅依靠一个醚基和一个羟基不足以使具有很大疏水基的化合物获得水溶性，因此在非离子型表面活性剂分子中，必须有多个这样的亲水基才能有满意的溶解度。这类表面活性剂又可按水溶性基团分为聚乙二醇型和多元醇型两大类。

①聚乙二醇型非离子型表面活性剂。它是由既含有疏水基又含有活泼氢原子的化合物与环氧乙烷进行反应而制得的。活泼的氢原子常指羟基、羧基、氨基和酰胺基等基团中的氢原子。所以凡是含有这些基团的疏水性原料，例如，高级醇（R—OH）、高级脂肪酰胺（R—CONH2）、烷基酚（R—Ar—OH）、高级脂肪酸（R—COOH）、高级脂肪胺（R—NH2）等，都可以用来与环氧乙烷进行反应，以合成聚乙二醇型非离子型表面活性剂。

②多元醇型非离子型表面活性剂。主要是以高级脂肪酸为疏水性原料与甘油、山梨醇作用而得的。

NNO为棕色粉末，易溶于水，1%水溶液pH为7～9，耐酸、耐碱、耐盐和硬水。有优良的分散能力和保护胶体的性能，无渗透性和起泡性。对纤维素纤维无亲和能力。(www.xing528.com)

（2）阴离子表面活性剂的特点。阴离子型表面活性剂是当今世界上用量最多的一种表面活性剂。纤维素纤维用的洗涤剂和渗透剂大多为阴离子表面活性剂。其特性如下：

①憎水基呈阴荷性，不能与阳离子型的染料一起使用，否则会产生沉淀。

②不能与阳离子型的表面活性剂一起使用。

③对纤维素纤维无亲和力，或具有较小的亲和力，对动物纤维具有较强的亲和力。

2.阳离子型表面活性剂　阳离子型表面活性剂主要是长链烷基季铵盐，它在染整加工中主要用作促染剂、匀染剂或固色剂。

利用四价铵盐正离子与阴离子型染料的色素阴离子结合，封闭染料分子中的耐水溶性基团或增大分子中的疏水性部分，从而提高染色物的耐水洗牢度。阳离子表面活性剂的特性如下：

（1）憎水基呈阳性，不能与阴离子型染料一起使用，否则易产生沉淀。

（2）不能与阴离子型的表面活性剂一起使用。

（3）对纤维素纤维具有较大的亲和力，因纤维素纤维在水中通常带有负电荷，正好吸附阳离子型的表面活性剂。与动物纤维结合得较少。

3.非离子型表面活性剂

（1）非离子型表面活性剂的结构和类型。非离子型表面活性剂的分子结构和离子型表面活性剂一样，也是由疏水基和亲水基两部分组成的。不同的是，亲水基是由在水中不电离的醚（—O—）或羟基组成。仅依靠一个醚基和一个羟基不足以使具有很大疏水基的化合物获得水溶性，因此在非离子型表面活性剂分子中，必须有多个这样的亲水基才能有满意的溶解度。这类表面活性剂又可按水溶性基团分为聚乙二醇型和多元醇型两大类。

①聚乙二醇型非离子型表面活性剂。它是由既含有疏水基又含有活泼氢原子的化合物与环氧乙烷进行反应而制得的。活泼的氢原子常指羟基、羧基、氨基和酰胺基等基团中的氢原子。所以凡是含有这些基团的疏水性原料，例如，高级醇（R—OH）、高级脂肪酰胺（R—CONH2）、烷基酚（R—Ar—OH）、高级脂肪酸（R—COOH）、高级脂肪胺（R—NH2）等，都可以用来与环氧乙烷进行反应，以合成聚乙二醇型非离子型表面活性剂。

②多元醇型非离子型表面活性剂。主要是以高级脂肪酸为疏水性原料与甘油、山梨醇作用而得的。

例如，山梨醇和棕榈酸之间的反应可以表示为：

例如，山梨醇和棕榈酸之间的反应可以表示为：

多元醇表面活性剂主要用作柔软剂，但在染整加工中很少使用。聚乙二醇型非离子表面活性剂在染整加工中用途很广，可以作润湿剂、分散剂、乳化剂和洗涤剂等。

（2）常见的非离子型表面活性剂。

①渗透剂JFC（EA）。国外同类产品叫作LvandineJFC，是非离子型表面活性剂，系高级脂肪醇聚氧乙烯醚。它是异丁苯酚与聚环氧乙烷的缩合物，结构式可以表示为：

多元醇表面活性剂主要用作柔软剂，但在染整加工中很少使用。聚乙二醇型非离子表面活性剂在染整加工中用途很广，可以作润湿剂、分散剂、乳化剂和洗涤剂等。

（2）常见的非离子型表面活性剂。

①渗透剂JFC（EA）。国外同类产品叫作LvandineJFC，是非离子型表面活性剂，系高级脂肪醇聚氧乙烯醚。它是异丁苯酚与聚环氧乙烷的缩合物，结构式可以表示为：

其外形为淡黄色液体，可在水中溶解成澄清溶液，在冷水中的溶解度较在热水中的大。1%水溶液的浊点为40～50℃。渗透、润湿、再润湿性能好，并有很高的乳化和洗涤效果。耐酸、耐碱、耐热、耐硬水、耐重金属盐，可与各种类型的表面活性剂进行混用，也适合与合成树脂初缩体及生物酶混合使用。主要作为渗透剂，用于上浆、退浆、煮练、漂白、羊毛炭化等。在疏水基相同的情况下，这类试剂的亲水性取决于分子中聚环氧乙烷的n值，n值越大，亲水性越高，因为它的亲水性是靠醚键获得的。

②平平加O、匀染剂O和TX-10。平平加O、匀染剂O和TX-10的分子结构与润湿剂JFC相似。平平加O、匀染剂O都是由18碳脂肪醇与聚环氧乙烷组成的。

TX-10是以烷基酚和环氧乙烷为原料的，是黄色黏稠液体，力份为70%～80%，1%水溶液的浊点在40℃左右。

③净洗剂JU。其为高级脂肪醇聚氧乙烯醚，为非离子型的高效洗涤剂，外国同类商品名为UtravanJU。净洗剂JU为黄色透明液体，易溶于水，1%水溶液pH为5～6，具有优异的洗涤性能和润湿性能，兼有分散和乳化的能力，耐硬水、酸、碱和电解质，不影响退浆酶的活性，适用于漂白和染色。

（3）非离子型表面活性剂的特点。非离子型表面活性剂具有很高的分散、乳化和去污能力，对酸、碱、硬水都比较稳定。非离子型表面活性剂的特性如下。

①对酸、碱、重金属离子等都比较稳定。

②对纤维无亲和力。

③与水形成氢键，高浓度、高温易从溶液中因溶解度下降而析出，溶液混浊。

其外形为淡黄色液体，可在水中溶解成澄清溶液，在冷水中的溶解度较在热水中的大。1%水溶液的浊点为40～50℃。渗透、润湿、再润湿性能好，并有很高的乳化和洗涤效果。耐酸、耐碱、耐热、耐硬水、耐重金属盐，可与各种类型的表面活性剂进行混用，也适合与合成树脂初缩体及生物酶混合使用。主要作为渗透剂，用于上浆、退浆、煮练、漂白、羊毛炭化等。在疏水基相同的情况下，这类试剂的亲水性取决于分子中聚环氧乙烷的n值，n值越大，亲水性越高，因为它的亲水性是靠醚键获得的。

②平平加O、匀染剂O和TX-10。平平加O、匀染剂O和TX-10的分子结构与润湿剂JFC相似。平平加O、匀染剂O都是由18碳脂肪醇与聚环氧乙烷组成的。

TX-10是以烷基酚和环氧乙烷为原料的，是黄色黏稠液体，力份为70%～80%，1%水溶液的浊点在40℃左右。

③净洗剂JU。其为高级脂肪醇聚氧乙烯醚，为非离子型的高效洗涤剂，外国同类商品名为UtravanJU。净洗剂JU为黄色透明液体，易溶于水，1%水溶液pH为5～6，具有优异的洗涤性能和润湿性能，兼有分散和乳化的能力，耐硬水、酸、碱和电解质，不影响退浆酶的活性，适用于漂白和染色。

（3）非离子型表面活性剂的特点。非离子型表面活性剂具有很高的分散、乳化和去污能力，对酸、碱、硬水都比较稳定。非离子型表面活性剂的特性如下。

①对酸、碱、重金属离子等都比较稳定。

②对纤维无亲和力。

③与水形成氢键，高浓度、高温易从溶液中因溶解度下降而析出，溶液混浊。