§1 染整用水及其处理
一、水和水质
1．自然界中的水源
地面水：流入江、河、湖泊中贮存的雨水，含较多可溶性有机物和少量无机物 地下水：深地下水（深井水，不含有机物，有较多矿物质） 浅地下水（深度<15m的浅泉水、井水，有可溶性有机物和较多的二氧化碳） |
天然水 |
自来水：加工后的天然水，质量较高。
2．水中的杂质
悬浮物（泥沙）、胶体物（较少、硅、铝等化合物）， 过滤可除。
可溶性杂质：Ca、Mg、Fe、Mn盐 ， 难处理。
3．水的硬度及表示方法
①硬水：含较多钙镁盐的水。
软水：含较少钙镁盐的水。
②硬度：用度数表示钙镁盐含量的方法（即水中含杂的多少）。
暂时硬度：水中含Ca、Mg重碳酸盐的量。
永久硬度：水中含Ca、Mg的氯化物、硝酸盐和硫酸盐的量。
③表示硬度的方法：
a) ppm：1升水中所含Ca、Mg盐类相当于1mgCaCO3称1ppm。
b）德国度：1升水中所含钙镁盐类相当于10mgCaO称1德度。
二、染整用水的要求
1． 要求
（1）无色、透明、无臭；
（2）pH=6.5~7.4；
（3）铁、锰离子含量<0.1ppm；
（4）硬度<60ppm。
2．硬水对染整加工的影响
（1）练漂加工中消耗肥皂，织物上的钙、镁皂影响手感、色泽；
（2）漂白时影响白度、光泽；
（3）染色时与阴离子染料生成沉淀，消耗染料，造成色斑，降低摩擦牢度，改变色光；
（4）对锅炉的影响：水垢消耗燃料，造成爆炸，恶化水蒸气，引起锅炉腐蚀。
三、硬水的软化
1．沉淀法：用石灰、纯碱处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。
2．软水剂
（1）Na3PO4： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
（2）六偏磷酸钠： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物
3.离子交换法：
（1）原理：用无机or有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同
电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。
阳离子交换剂：含H+、Na+固体与Ca+、、、、、、、、Mg2+离子交换
阴离子交换剂：含碱性基因，能与水中阴离子交换
（2）常用交换剂：
a. 泡沸石：水化硅酸钠铝
Na2O·Z+Ca(HCO3)→CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4
b. 磺化煤：
2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
c.离子交换树脂
4．电渗析法：
用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。
5．磁化法：
使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢。
§2表面活性剂
一、表面张力和表面吸附现象
1． 表面张力
在数值上等于，将液一气界面扩展单位面积所做的功，or扩展单位长度所需的拉力。
表面张力的影响：液体的表面张力越大，纤维越难被渗透。
2．表面吸附现象
二、表面活性剂结构特征及其溶液的性质
1． 表面活性剂
以浓低度存在于水中，能显著降低溶液表面张力的物质。
2．结构特征（双亲结构）
不对称的极性分子，由较大的疏水基与较小亲水基组成。
3．分类：按在溶液中所带电荷情况分
离子型 |
阴离子：R-COO-Na+ 阳离子：R-N+H3Cl— |
非离子型：聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH
4表面活性剂浓度与表面张力的关系
表面活性剂在溶液中的排列情况与浓度有关，只有当浓度达一定值时，才能在溶液表面聚集足够的数量，而形成单分子膜，此时继续增加浓度，无助于表面张力的降低，但有利于表面活性剂相互聚集，形成胶束。
CMC：指使溶液表面张力达最低值所需表面活性剂的最小浓度，也是表面活性剂在溶液中刚刚形成胶束的浓度。
表面活性剂的浓度一般稍大于CMC时，才能充分发挥作用。
三、表面活性剂的主要作用
1．润湿和渗透
2． 乳化
一种液体以极小的微粒均匀地分散在另一种不相溶的液体中的现象。
水分散在油中——油包水（水/油）
油分散在水中——水包油（油/水）
3．分散
一种不溶性固体以极小的微粒均匀的分散在液体中的作用。
4．增溶
属乳化、分散的极限阶段，即非水溶性的油溶于表面活性剂的胶束内，形成类似透明的溶液。
5．去污
四、表面活性剂的化学结构与性能的关系
1．亲疏平衡值与性能之间的关系
H·L·B值：表示表面活性剂的亲水疏水性能
（Hydrophile-Lipophile Balance）
表面活性剂要呈现特有的界面活性，必须使疏水基和亲水基之间有一定的平衡。
石蜡HLB值=0（无亲水基） 聚乙二醇HLB值=20（完全亲水）
对阴离子表面活性剂，可通过乳化标准油来确定HLB值。
HLB值 15~18 13~15 8~8 7~9 3.5~6 1.5~3
用途 增溶剂 洗涤剂 油/水型乳化剂 润湿剂 水/油乳化剂 消泡剂
HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。
3． 疏水基种类与性能
疏水基按应用分四种
（1） 脂肪烃：
（2） 芳烃：
（3） 混合烃：
（4） 带有弱亲水性基
（5） 其他：全氟烃基
疏水性大小：（5）>（1）>（3）>（2）>（4）
3．亲水基的位置与性能
末端：净洗作用强，润湿性差；中间：相反。
4．分子量与性能
HLB值、亲水基、疏水基相同，分子量小，润湿作用好，去污力差；
分子量大，润湿作用差，去污力好。
5．浊点
对非离子表面活性剂来说，亲水性取决于醚键的多少，醚与水分子的结合是放热反应。
当温度↑，水分子逐渐脱离醚建，而出现混浊现象，刚刚出现混浊时的温度称浊点。此时表面活性剂失去作用。浊点越高，使用的温度范围广。
五、常用的表面活性剂
（一）阴离子型
1．肥皂
优：润湿，去污力强；洗后手感柔软，光泽好。
缺：不耐硬水和酸。
2．渗透剂BX（拉开粉）
异丁醇、萘缩合磺化产品 ， 淡黄色固体
优：水溶性好，耐acid、base、硬水，良好的润湿剂
缺：吸湿后结块
3．红油（太古油）
润湿剂，耐硬水，不受pH影响，水溶性好。
4．净洗剂AS
耐acid、硬水，价廉，润湿、去污力逊于肥皂，手感粗。
5．工业洗衣粉（烃基苯磺酸钠ABS）
净洗剂，耐acid、硬水，价贵
（二）非离子型
1．润湿剂JFC
耐acid、base、硬水
2．平平加O
3．TX-10
