染色處理用界面活性劑之分類
| 4.染色處理用藥劑 4-4 界面活性劑 4-4-2 界面活性劑之分類 以界面活性劑解離於水溶液中，所呈現的離子狀態分類，有： (1)陰離子界面活性劑： 如肥皂，於水溶液中解離，產生陰離子而成為帶有活性基之界面活性劑。 C17H33COONa 水 (H17H33COO)-Na＋ 其主要特性及用途： 1.與纖維素纖維（Cellulose Fibers）不具親和力（Affinity），但與蛋白 質纖維（ Protein Fibers）或聚醯胺纖維（Polyamide Fibers）在酸性液 中，則有強親和力。 2.與陽離子界面活性劑併用，則相互反應而生成不離解物或沈澱。 3.除了具有優異之潔淨作用外，常具有優良之滲透、乳化、分散能等。 主要的陰離子活性劑以化學構造分類；如下所示： 1.脂肪酸鹽如肥皂，化學結構式略記 RCOONa 2.硫酸酯鹽 -O-SO3Na 如，磺酸化油、 高級醇之硫酸酯鹽 R-O SO3Na、 高級烷基醚之硫酸酯鹽 RO(CH2CH2O)nSO3Na、 磺酸化烯烴(Olefin) R-CH(O SO3Na)-R' 3.磺酸鹽： -SO3Na 如，烷基苯硫酸鹽 R- -SO3Na、 Igepon T型 RCON(CH2)CH2SO3Na 醯化烷基磺酸、 烷基芳香族烴之磺酸鹽。 4.磷酸酯鹽： 如高級醇磷酸二酯鈉鹽(R-O)2PO(ONa) (2)陽離子界面活性劑： 是類物質於水溶液中，解離呈陽離子性，其性質與陰離子界面活性劑恰好相 反，因此亦有〝逆性肥皂〞之稱。 其特性及用途： 1.水溶液幾乎全呈弱酸性，對酸及無機鹽類雖安定，但對鹼類則不甚安定。 2.與陰離子界面活性劑併用，則生成不離解之沈澱。因此以陰離子性之洗淨 劑洗滌過之布，若不充分用水沖洗，則無法用陰離子性加工劑再加工。 3.陽離子界面活性劑，與纖維類（在水中呈陰離子性）作用，則發生放電凝 集現象，故無潔淨效果。對於油性污垢物亦不能洗去。 4.纖維工業上，主要作柔軟劑、助染劑、靜電防止劑、防水劑、染色堅牢度 增進劑等用途。 主要的陽離子活性劑有： 1.胺鹽：可分為一級胺鹽、二級胺鹽、三級胺鹽等二級。 2.第四銨鹽型： 高級烷基胺鹽型 3.烷基磱啶鹽（Alkyl Pyridium Salt） (3)兩性界面活性劑： 廣義的兩性界面活性劑，即同一分子中具有陰離子、陽離子、非離子基中的 二種基同存之活性劑。而一般所謂兩性活性劑兼有陰離子及陽離子兩活性劑 之性質。 此即兩性活性劑之親水基，兼有正與負兩種電荷，於酸性及鹼性液中，有不 起沈澱之特徵，如下列方程式所示： 其特性及用途： 1.易溶於水，耐硬水性優良，對酸類及鹼類頗為安定，因此可適用之pH範圍 頗廣。 2.可與其他各種界面活性劑併用。 3.具強界面吸著性，因此廣泛用作滲透劑、均染劑、柔軟劑、靜電防止劑、 染料固著劑等。 4.可與金屬離子配價而成可溶性之錯鹽，因此可用作金屬封鎖劑。 5.有殺菌、消毒之作用。其毒性一般比陽離子活性劑為少。 廣義而言，因為同一分子內含有離子活性基及非離子活性基，故亦稱為兩性 活性基。主要的兩性活性劑有： 1.胺基酸型 2.內胺（**鹼Betanine Type）型 3.陽離子／非離子型 (4)非離子性界面活性劑： 此類界面活性劑在水溶液中不解離而產生醚基─ O ─與 ** 基─ OH 離子 。依使用原料之不同而有聚乙二醇型（ Polyethylene Glycol Type ）及多 元醇型（ Polyol Type ）。 (A)聚乙二醇型非離子界面活性劑： 其特性及用途： 1.大多數為液狀產物，易溶於水，呈中性。 2.C.M.C.低，與離子性界面活性劑相比，在極稀濃度時，亦能顯示其優異的 界面活性，有良好之乳化、分散、潤濕、可溶化、潔淨等作用。 3.與離子性界面活性劑相比，其在酸、鹼、硬水中，均頗安定。 4.被纖維吸收較少，故用水洗滌甚簡單。 5.與其他界面活性劑併用時，能互相提高效果，而有相乘之效果。 6.視環氧乙烷聚合程度之不同，可自由地調製各種HLB之界面活性劑，應用 範圍極廣。 7.其水溶液加熱之則降低水合（Hydration）性，到達某溫度以上則急速變 為渾濁。其溶解按溫度不同而變化，恰與離子性界面活性劑相反。 a.親水性（Hydrophilic Property）： 聚乙二醇分子如圖 7-2 所示，在無水狀態下呈曲折型（ Zigzag ）。 在水 溶液狀態下呈凹凸型， 其親水性之氧原子被推至鏈之外側， 而疏水性之─ CH2 ─則被圍在內側。因之醚結構之部份，易與分子水形成鬆懈之結合，而 使其整體呈現親水性。 b.曇點（Cloud Print）： 聚乙二醇鏈與水分子之結合，乃賴氫鍵結之連接，故非常脆弱。若將水溶液 加熱漸漸升高其溫度，則連接之水分子自行脫離，而降低其親水性，終於成 為不溶性。此時，界面活化劑即急速形成微小之液滴而析出；最初雖呈透明 液狀，最後則成混濁之乳狀液。 此時之溫度（℃）謂之曇點（簡稱 C.P ） 。此為非離子界面活性劑之親水性表示之重要特性值。 曇點隨加合之環氧乙烷（ EO ）之摩爾數增加而升高，且疏水性基之碳數愈 多則曇點愈低。此性狀可作品質管制或使用上之參考值。 而曇點之測定方法，為將試料之無水物，換算成１％之水溶液，取 30ml 置 入測定管，攪拌棒以上下攪拌，而燒杯以水浴加溫達推定溫度差５℃以下時 ，則緩慢昇溫仔細觀察液體急速轉為白濁之溫度點（ T2 ），及液呈透明狀 溫度點（ T1 ），如此三回之平均值，以下式公式計算 C.P： T1＋T2 C.P＝──── 2 但如C.P 90℃以上者，試料以５％K2SO4液中１％濃度調整之。 此曇點與Ethylene Oxide（略稱E.O）之附加Mole數有密切之關係，其內容 如下： •E.O付加Mole數之增加，C.P亦增高，C.P達100℃以上者，C.P之上昇率呈 緩慢變化。 •E.O付加Mole數相同，則疏水基之碳數多者，其曇點較低。 而聚乙二醇（Polyethylene Glycol）型非離子活性劑之分類： 疏水基之類別 化學構造之略記 高級醇 RO(CH2CH2O)nH 烷基苯酚（Alkyl Phenol） R O(CH2CH2O)nH 高級脂肪酸 RCOO(CH2CH2O)nH /(CH2CH2O)nH Alkyl Amine RN \(CH2CH2O)nH /(CH2CH2O)nH Alkyl Amide RCON 聚丙烯 \(CH2CH2O)nH Poly Propylene Glycol (Eo)a(Po)b (Eo)c (B)多元醇型非離子界面活性劑： 此類型之非離子界面活性劑，於水溶液中呈不完全溶解者居多（缺乏親水性 ），大都視其親水性的大小，於水溶液中呈乳化、分散，而於纖維工業上作 柔軟劑、平滑劑、分散劑配合應用著。 多元醇型分類及化學結構之略記： •丙三醇（Glycerine）脂肪酸酯 •環花楸醇（Sorbitane）脂肪酸酯 •環花楸醇脂肪酸酯E.O付加物 •蔗糖脂肪酸脂 |
