Значение сурфактантов в текстильной промышленности

Структура поверхностно-активных веществ

Поверхностно-активные вещества относятся к группе поверхностно-активных веществ и обязаны своим названием специфическим свойствам и разнообразным функциям. Молекула поверхностно-активного вещества энергично адаптируется к полярной природе поверхности фаз, в которые она вводится. Описанное явление обусловлено ее строением — двух концов, соединенных ковалентной связью:

— полярной гидрофильной части, которая отвечает за молекулярное взаимодействие с молекулами воды;

— гидрофобной части с низкой полярностью — притягиваемой к органическим молекулам.

В качестве примера неполярных групп можно привести длинные углеводородные и алкилароматические цепи.

Поверхностно-активные вещества могут существовать в ионной, амфотерной или неионной форме. Анионные поверхностно-активные вещества формируют отрицательный заряд на конце своей полярной части. Они являются наиболее распространенным типом, применяемым в промышленном производстве (например, алкилбензолсульфонаты). Аналогично, катионные молекулы имеют положительный заряд, а амфотерные молекулы — положительный и отрицательный одновременно. Другую очень важную группу составляют неионные средства, содержащие ковалентные кислородно-связанные гидрофильные группы. Поверхностно-активные вещества представляют собой очень разнообразную группу продуктов, которые применяются практически во всех отраслях промышленности.

Функциональное назначение поверхностно-активных веществ в текстильном производстве

В текстильном производстве поверхностно-активные вещества выполняют в основном функции:

— моющих средств;

— антистатиков;

— выравнивающих средств;

— диспергаторов;

— эмульгаторов;

— смачивающих средств.

Часто одно поверхностно-активное вещество обладает несколькими ценными свойствами и может применяться по-разному в зависимости от области применения.

Моющие средства

Моющими средствами принято называть разбавленные растворы поверхностно-активных веществ, обладающих моющими, грязеудаляющими и сопутствующими им свойствами. Эффективное моющее средство должно обладать следующими характеристиками: хорошей смачиваемостью, способностью удалять грязь, растворять или диспергировать удаленную грязь и предотвращать ее повторное отложение на очищенной поверхности. Применяется при влажной обработке текстиля для решения следующих задач:

— промывка и очистка волокон; рекомендуемые чистящие средства включают также и фосфатные эфиры —например, продукты серии EXOfos^®;

— удаление остатков масла, а также остатков пропитки ткани, оставшейся после предварительного процесса обработки. В этом случае высокую эффективность показывают продукты из серии ROKAnol^®, например ROKAnol^®IT7. С другой стороны, для предотвращения образования пятен можно применять ROKAfenol D8 — этоксилированный додецилфенол.

Смачивающие средства

Текстильные волокна в необработанном виде не впитывают воду. Применение смачивающих средств снижает гидрофобность материала и тем самым облегчает проникновение воды или химических веществ. Кроме того, это позволяет проводить влажную обработку благодаря снижению поверхностного натяжения волокна. Это особенно важно при обработке части натуральных волокон, таких как хлопок, лен или шелк, поскольку при контакте с водой они теряют часть своей прочности. Повышение прочности волокон в мокром состоянии имеет большое значение при производстве одежды и технического текстиля. Некоторые из поверхностно-активных веществ, например, серия ROKAnol LP, обеспечивают превосходное смачивание и применяются в текстильном производстве (например, ROKAnol LP2024W/95).

Эмульгаторы

Подавляющее большинство поверхностно-активных веществ, применяемых в текстильной промышленности, находятся в виде эмульсий. Для обеспечения их адекватного действия применяются эмульгаторы. Важно, чтобы текстильные эмульгаторы обладали необходимыми свойствами:

— придавали каплям ожидаемый электрический потенциал;

— быстро адсорбировались вокруг диспергированных капель в виде антипригарной пленки, препятствующей коалесценции;

— были стабильны и нетоксичны;

— увеличивали вязкость эмульсии;

— были совместимы с другими ингредиентами.

Вспомогательные вещества изменяют конечный внешний вид ткани, смягчают ее или улучшают ее свойства. Отделка текстиля применяется для достижения желаемых эффектов и может иметь эстетические или функциональные свойства — особенно в специализированных отраслях. Примерами добавок могут служить, в частности, смягчители текстиля, консерванты, синтетические смазки, эмульсии для шелкографии, матирующие средства, эмульсионные масла, блескообразователи или добавки к крахмалу.

Широкий ассортимент поверхностно-активных веществ с эмульгирующими свойствами предлагает ГРУППА PCC — производитель и дистрибьютор химической продукции и рецептур для промышленности, в том числе для текстильной.

Выравнивающие средства, переносчики, выравнивающие красители (эгализаторы)

Выравнивающие средства — это химические соединения, применяемые в текстильной промышленности с целью улучшения равномерности и однородности впитывания красителя или пигмента в ткань. Они помогают добиться равномерной окраски ткани или рисунка за счет уменьшения разницы в поглощении красителя или пигмента на разных участках ткани. Кроме того, они повышают гладкость поверхности, уменьшают миграцию краски по ткани и обеспечивают стойкость цвета, обеспечивая устойчивость к выцветанию или смыванию. Эгализаторы также применяются в кожевенном производстве, например, при хромовом дублении. Часто они оказывают дополнительное диспергирующее действие, сохраняя растворимость дисперсионного красителя в воде, разбивая его частицы и позволяя применять порошковые пигменты. В процессах окраски отличным выбором является предложение от Группы PCC — Dyspergator NNOC E. Это поверхностно-активное вещество характеризуется сродством к органическим и неорганическим пигментам, что делает его эффективным диспергирующим и эгализирующим агентом.

Антистатики

Ткани из гидрофобных синтетических волокон, таких как полиэстер, полиакрил или полиамид, склонны к образованию электростатических зарядов, что приводит к слипанию тканей и вызывает множество проблем при обработке текстильных материалов, например, при производстве пряжи. Натуральные волокна могут электризоваться в условиях низкой влажности, например, зимой. Заряд вызывает нежелательную силу сцепления и, как следствие, шероховатость. Поверхностно-активные вещества устраняют нежелательные последствия этого явления в процессе антистатической обработки, эффект которой может быть временным или постоянным. EXOstat W — это средство с очень хорошими антиэлектростатическими свойствами. Кроме того, оно является эффективным смягчителем и оказывает смазывающее действие как на сырье в его естественном состоянии, так и на материалы, подвергнутые процессам крашения или печати.

Другие области применения поверхностно-активных веществ в цикле текстильного производства

В процессе обработки текстиля существует много стадий. По ходу производства возникают различные требования. Из-за масштабного применения вспомогательных веществ в процессе мокрого крашения и отделки текстиля образуется большое количество пены, что снижает производительность, затрудняет работу и отрицательно сказывается на качестве. Решением этой проблемы являются низкопенящиеся агенты, которые предотвращают быстрый и чрезмерный рост пены. Пенообразующие свойства часто присутствуют как одна из многих характеристик поверхностно-активных веществ — наряду со смачивающими или эмульгирующими свойствами. Примером может служить конденсированная смесь неионных поверхностно-активных веществ с широким спектром свойств — EXOdet W, которая может быть использована в качестве эффективного низкопенного агента в текстильной промышленности. Кроме того, она хорошо зарекомендовала себя, например, в качестве моющего средства. Аналогичное применение показывает и специализированный препарат на основе катионных и неионных поверхностно-активных веществ — Roksol AZR.

Важной частью надлежащего выполнения текстильных процессов является специализированное оборудование, которое должно содержаться в чистоте и порядке. Поверхностно-активные вещества, играющие ключевую роль в растворении грязи, эмульгировании жиров и масел и удалении их с поверхности, идеально подходят для очистки промышленного оборудования. От правильного выбора моющих средств зависит качество будущих циклов обработки текстиля и обслуживание производственных машин и оборудования. Поэтому стоит сделать ставку на надежную продукцию, например, предлагаемые Группой PCC препараты серии Rokanol IT, которые предназначены для профессиональной химической чистки.

Группы химических соединений и их свойства

В зависимости от желаемого эффекта в текстильной промышленности применяют различные группы поверхностно-активных веществ. Одной из наиболее применяемых групп соединений считаются этоксилаты. Они характеризуются широким спектром свойств и областей применения, сохраняя при этом высокую специфичность действия. Среди этоксилатов выделяются следующие группы:

• Этоксилаты жирных спиртов, играющие важную роль в текстильной промышленности. Их основная функция — эмульгирование. Кроме того, они применяются для очистки, а также для выравнивания красителей и в качестве смачивателей.
• Этоксилаты жирных кислот служат эмульгаторами, смягчителями воды, смачивающими средствами и красителями для пряжи.
• Этоксилаты жирных аминов являются хорошими эмульгаторами масел и диспергаторами красителей. Они служат смазками для волокон, а также красителями.

Кроме того, Группа PCC является производителем других поверхностно-активных веществ, применяемых в промышленности, в том числе: алкилбензолсульфонатов, фосфатных эфиров, сорбитановых эфиров, сульфосукцинатов, четвертичных соединений или бетаинов.

Применение поверхностно-активных веществ для текстильной промышленности открывает множество возможностей и потенциальных преимуществ. Их свойства позволяют применять их практически на всех стадиях производства, как минимум, во время:

— предварительной обработки, в том числе: обжигания, расшлихтовки, мерсеризации, отбеливания, карбонизации, предварительной промывки, стабилизации;

— смазывания, важного во время прядения, шнурования и тканья — в качестве средств скольжения и смягчения;

— крашения и печатания;

— отделочных процессов — придания материалам специфических свойств, например, смягчения, антистатики.

Мировой текстильный рынок развивается под влиянием технического прогресса и цифровых технологий. Кроме того, он очень тесно связан с модой и ее тенденциями. Дизайнеры и производители текстиля вынуждены быстро реагировать на изменение предпочтений и образа жизни потребителей, что приводит к постоянной эволюции в производстве и дизайне. Этот факт и определяет огромный спрос на поверхностно-активные вещества, применение которых представляет собой огромный потенциал для повышения эффективности производственных процессов, качества продукции и воздействия на окружающую среду. Мы предлагаем вам ознакомиться с полным предложением Группы PCC, в котором присутствуют высокоэффективные поверхностно-активные вещества для текстильной промышленности.