การรวมกันของสารลดแรงตึงผิวทำให้เกิดผลเสริมฤทธิ์กันและผลเสริมฤทธิ์กัน

2022-03-17 18:44:01

ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ สารช่วยย้อมและตกแต่งขั้นสุดท้ายจำนวนมากมักใช้สารลดแรงตึงผิวที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตาม การรวมกันของสารลดแรงตึงผิวทำให้เกิดผลเสริมฤทธิ์กันและฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน และมีฟังก์ชันหลายอย่างที่สารลดแรงตึงผิวตัวเดียวไม่มี ดังนั้นเทคโนโลยีการผสมและผลเสริมฤทธิ์กันของสารลดแรงตึงผิว รวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะพื้นผิวและคุณสมบัติการใช้งานหลังการผสม จึงกลายเป็นทิศทางการวิจัยที่สำคัญในด้านสารช่วยการพิมพ์และการย้อมสี และยังเป็นเนื้อหาการวิจัยที่สำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงคุณภาพของการพิมพ์และการย้อมสี ปัจจุบัน มีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างคุณภาพของการพิมพ์และการย้อมสีในประเทศจีนและสินค้าโภคภัณฑ์จากต่างประเทศ นอกเหนือจากความหลากหลายที่ซ้ำซากจำเจ ประสิทธิภาพที่ไม่สมบูรณ์ และความสามารถในการพัฒนาที่ไม่เพียงพอ ยังมีงานวิจัยเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับหลักการของการผสมสารลดแรงตึงผิวและความสัมพันธ์กับประสิทธิภาพการใช้งาน ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการเสริมความแข็งแกร่งเพื่อให้คำแนะนำทางทฤษฎีเพิ่มเติมสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์และการใช้งาน

เนื่องจากการกลั่นผ้าจะดำเนินการโดยใช้สารละลายโซดาไฟที่มีความเข้มข้นระดับหนึ่ง และแรงตึงผิวของสารละลาย NaOH นั้นสูงมาก จึงเป็นการยากที่จะเจาะเข้าไปในเส้นใย ดังนั้นจึงต้องเติมสารลดแรงตึงผิวในกระบวนการกลั่นเพื่อลดแรงตึงผิวของสารละลายเพื่อเร่งการซึมผ่านของสารละลายอัลคาไล ดังนั้นสารลดแรงตึงผิวที่ใช้ในการกลั่นจึงขึ้นอยู่กับความสามารถในการลดแรงตึงผิวและความเร็วในการเจาะทะลุ

จากสมการการทำให้เปียกขั้นพื้นฐาน (สูตร 1) เนื่องจากแรงตึงผิวของเส้นใยสังเคราะห์ใหม่ที่มีโพลีเอสเตอร์เป็นส่วนใหญ่อยู่ที่ประมาณ 42mn/M และแรงตึงผิวของสารละลายการกลั่นคือประมาณ 35MN/m โพลีเอสเตอร์จึงเปียกได้ง่ายด้วยสารละลายการกลั่นในสารละลายการกลั่น อย่างไรก็ตาม หากของเหลวมีขี้ผึ้งน้ำมัน แรงตึงผิวระหว่างเส้นใยโพลีเอสเตอร์และขี้ผึ้งน้ำมันจะลดลง γ Ls จะเพิ่มขึ้นและใกล้เคียงกับแรงตึงผิวของเส้นใยโพลีเอสเตอร์ ดังนั้นสารละลายที่มีขี้ผึ้งน้ำมันจึงไม่ง่ายที่จะทำให้เส้นใยโพลีเอสเตอร์เปียก หากมีขี้ผึ้งน้ำมันและของเหลวกลั่นอยู่บนเส้นใยโพลีเอสเตอร์ในเวลาเดียวกัน แม้ว่าโพลีเอสเตอร์จะถูกทำให้เปียกด้วยขี้ผึ้งน้ำมันก็ตาม เนื่องจาก γ ขี้ผึ้งโพลีเอสเตอร์ > γ สำหรับของเหลวกลั่นโพลีเอสเตอร์ ขี้ผึ้งน้ำมันบนโพลีเอสเตอร์จะหดตัวเป็นหยดน้ำมันโดยอัตโนมัติ (เช่น θ 90 °) จากนั้นจึงอิมัลชันด้วยสารลดแรงตึงผิวและนำออกจากผ้า ดังนั้นจึงเลือกเฉพาะสารที่มีแรงตึงผิวต่ำกว่า ( γ LG) เพื่อทำให้ผ้าเปียก

ในขณะเดียวกัน น้ำมันและแว็กซ์ที่มีอยู่ในเส้นใยสังเคราะห์ใหม่ก็เป็นสารที่มีไขมัน เริ่มต้นจากความคล้ายคลึงกันของโครงสร้าง ควรใช้แฟตตี้แอลกอฮอล์โพลีออกซีเอทิลีนอีเทอร์และอัลคิลฟีนอลโพลีออกซีเอทิลีนอีเทอร์ร่วมกัน และความสามารถในการเปียกได้ของแบบแรกดีกว่าแบบหลัง ซึ่งเอื้อต่อการลด γ LG และ γ Ls เพื่อปรับปรุงผลการทำให้เปียก

หลังจากเติมสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกลงในสารลดแรงตึงผิวประจุลบแล้ว สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกจะถูกแทรกเข้าไปในไมเซลล์ของสารลดแรงตึงผิวประจุลบเพื่อสร้างไมเซลล์ผสม ยิ่งสายโซ่พอลิออกซีเอทิลีนของสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกหรือสายโซ่ที่ไม่ชอบน้ำของสารลดแรงตึงผิวประจุลบยิ่งสั้นลง ก็ยิ่งใส่ได้ง่ายขึ้น เพื่อปรับปรุงความเร็วในการดูดซับส่วนต่อประสาน ลดแรงตึงผิว และปรับปรุงความสามารถในการเปียกน้ำ ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวต่ำกว่า CMC เนื่องจากการดูดซับในทิศทางของโมเลกุลเดี่ยวบนส่วนต่อประสาน การดูดซับแบบอิ่มตัวจะปรากฏบนส่วนต่อประสานพร้อมกับความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวที่เพิ่มขึ้นในสารละลาย ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการเปียกได้ (ดังแสดงในตารางที่ 3) อย่างไรก็ตาม เมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวสูงกว่า CMC จะเกิดไมเซลล์ในสารละลาย เมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น ความเร็วของการแยกไมเซลล์เป็นโมเลกุลเดี่ยวจะช้าลง ซึ่งส่งผลต่อการดูดซับอิ่มตัวของโมเลกุลเดี่ยวบนส่วนต่อประสาน ดังนั้น ความเข้มข้นของสารทำให้เปียกไม่ควรสูงเกินไป ตราบใดที่มันมากกว่า CMC เล็กน้อย