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Dalla loro entrata nella produzione industriale negli anni '40, i tensioattivi sono stati ampiamente utilizzati e sono elogiati come "MSG dell'industria". Le molecole di tensioattivo possiedono caratteristiche anfifiliche, consentendo loro di accumularsi sulle superfici in soluzioni acquose, alterando significativamente le proprietà della soluzione. A seconda del rapporto tra segmenti idrofili e idrofobici e la struttura molecolare, i tensioattivi presentano proprietà diverse. Hanno una gamma di caratteristiche fisico-chimiche, tra cui dispersione, bagnatura o anticonsimento, emulsificazione o demulsificazione, schiuma o defoaming, solubilizzazione, lavaggio, conservazione e effetti antistatici. Queste proprietà fondamentali sono cruciali per la tintura e l'elaborazione tessile. Le statistiche indicano che oltre 3.000 tipi di tensioattivi sono utilizzati nell'industria tessile, che è essenziale durante i processi di produzione, tra cui raffinazione delle fibre, filatura, tessitura, tintura, stampa e finitura. Il loro ruolo è quello di migliorare la qualità dei tessuti, migliorare le prestazioni di tessitura dei filati e abbreviare i tempi di elaborazione; Pertanto, i tensioattivi contribuiscono in modo significativo all'industria tessile.

 

1. Applicazioni di tensioattivi nel settore tessile

 

1.1 Processo di lavaggio

Nel processo di lavaggio dell'elaborazione tessile, è essenziale considerare non solo l'effetto di lavaggio, ma anche la morbidezza del tessuto e i potenziali problemi di dissolvenza. Pertanto, lo sviluppo di nuovi tensioattivi che forniscono una buona efficacia di pulizia mantenendo la morbidezza e la stabilità del colore del tessuto è diventato oggi un obiettivo chiave della ricerca sui tensioattivi. Con la crescente consapevolezza della protezione ambientale e le rigorose barriere di certificazione ambientale internazionale affrontate dalle esportazioni tessili, sviluppando detergenti efficienti, a bassa irritazione e facilmente biodegradabili è diventato un problema urgente nel settore tessile.

1.2 Elaborazione del colorante

I tensioattivi svolgono ruoli sfaccettati, funzionando sia come disperdenti per l'elaborazione dei coloranti sia come agenti di livellamento nella tintura. Attualmente, i tensioattivi anionici sono utilizzati principalmente come disperdenti, tra cui condensati naftalene solfonato-formaldeide e solfonati di lignina. I tensioattivi non ionici come l'etoxilati non ilfenolo sono spesso miscelati con altri tipi di tensioattivi. I tensioattivi cationici e zwitterionici hanno alcune limitazioni nell'applicazione. Poiché le nuove tecnologie di tintura, come tintura a microonde, tintura in schiuma, stampa digitale e tintura fluida supercritica, maturi, i requisiti per gli agenti di livellamento e i disperdenti sono diventati più impegnativi.

1.3 Agenti ammorbiditi

Prima della tintura e della finitura, i tessuti di solito subiscono pretrattamenti come il purga e lo sbiancamento, il che può provocare una sensazione di una mano ruvida. Per impartire una mano resistente, liscia e morbida, gli agenti ammorbiditi, la maggior parte dei quali sono tensioattivi, sono necessari. Gli agenti ammorbiditi anionici sono in uso da molto tempo ma affrontano sfide nell'adsorbimento a causa della carica negativa sulle fibre in acqua, con conseguenti effetti di ammorbidimento più deboli. Alcuni tipi sono adatti per l'uso negli oli tessili come componenti ammorbiditi, tra cui olio di ricino solfosuccinato e solfatato.

Gli agenti di ammorbidimento non ionico producono la mano simile a quelli anionici senza causare scolorimento del colorante; Possono essere usati con agenti ammorbiditi anionici o cationici ma hanno scarso adsorbimento in fibra e bassa durata. Sono applicati principalmente nella post-finzione delle fibre cellulosiche e come ammorbidimento e lisciatura di componenti negli agenti olio di fibra sintetica. Classi come gli esteri di acidi grassi pentaerietritol ed esteri di acidi grassi sorbitani sono importanti, riducendo significativamente il coefficiente di attrito per le fibre cellulosiche e sintetiche.

I tensioattivi cationici mostrano un forte legame con varie fibre, sono resistenti al calore e resistono al lavaggio, fornendo una sensazione ricca e morbida. Importano anche proprietà antatiche e buoni effetti antibatterici, rendendole gli agenti di ammorbidimento più importanti e ampiamente usati. La maggior parte dei tensioattivi cationici sono composti contenenti azoto, includendo comunemente sali di ammonio triernari. Tra questi, i composti di ammonio quaternario di diidrossietil si distinguono per le loro eccezionali prestazioni di ammorbidimento, ottenendo risultati ideali con un solo utilizzo dello 0,1% e 0,2%, oltre alle funzioni di bagnatura e antistatiche, sebbene siano grandi sfide di biodegradazione. Una nuova generazione di prodotti verdi in genere contiene tensioattivi con gruppi di estere, ammide o idrossile che sono facilmente biodegradabili dai microrganismi in acidi grassi, minimizzando così l'impatto ambientale.

1.4 Agenti antistatici

Per eliminare o prevenire l'elettricità statica generata durante vari processi tessili e nel processo di finitura del tessuto, sono necessari agenti antistatici. La loro funzione principale è quella di impartire la ritenzione di umidità e le proprietà ioniche alle superfici delle fibre, riducendo le proprietà isolanti e aumentando la conducibilità per neutralizzare le cariche ed eliminare o prevenire l'elettricità statica. Tra i tensioattivi, gli agenti antistatici anionici sono i più diversi. Oli solfati, acidi grassi e alcoli grassi ad alto contenuto di carbonio possono fornire proprietà antistatiche, ammorbidite, lubrificanti ed emulsionanti. Gli alchil solfati, in particolare i sali di ammonio e i sali di etanolamina, hanno una maggiore efficacia antistatica.

Inoltre, i solfati di alchilfenolo etossilato si distinguono tra gli agenti antistatici anionici per le loro prestazioni superiori. Generalmente, i tensioattivi cationici non sono solo agenti antistatici efficaci, ma offrono anche eccellenti proprietà lubrificanti e adesione delle fibre. I loro svantaggi includono potenziale scolorimento del colorante, riduzione della luce della luce, incompatibilità con tensioattivi anionici, corrosione dei metalli, elevata tossicità e irritazione della pelle, limitando il loro utilizzo principalmente alla finitura del tessuto piuttosto che agli agenti petroliferi. I tensioattivi cationici usati come agenti antistatici sono costituiti principalmente da composti di ammonio quaternario e ammidi di acido grasso. I tensioattivi zwitterionici, come Betaines, forniscono buoni effetti antistatici e lubrificazione, emulsioning e dispersi.

I tensioattivi non ionici presentano una forte ritenzione di umidità e sono adatti a condizioni di bassa umidità delle fibre. In genere non influiscono sulle prestazioni dei coloranti e possono regolare la viscosità su una vasta gamma, presentando una bassa tossicità e un'irritazione minima della pelle, che facilita il loro ampio utilizzo come componenti chiave negli oli sintetici: etixilati di alcol grasso e grasso di polietilicole acido grasso.

1,5 penetranti e agenti bagnanti

Penetranti e agenti bagnanti sono additivi che promuovono la rapida bagnatura delle superfici in fibra o in tessuto con acqua e facilitano la penetrazione dei liquidi nella struttura delle fibre. I tensioattivi che consentono ai liquidi di penetrare o accelerare la penetrazione del liquido in solidi porosi sono definiti penetranti. La penetrazione dipende da un adeguato bagnatura prima che si verifica. La bagnatura si riferisce al grado in cui un liquido si diffonde su una superficie solida al momento del contatto. Pertanto, i penetranti e gli agenti bagnanti vengono utilizzati non solo in processi di pre-trattamento come la desing, l'ebollizione, la mercerizzazione e lo sbiancamento, ma anche ampiamente nei processi di stampa e finitura.

Le caratteristiche richieste per i penetranti e gli agenti bagnanti includono: 1) resistenza all'acqua dura e agli alcali; 2) forte capacità di penetrazione di abbreviare i tempi di elaborazione; 3) Miglioramento significativo della capillarità dei tessuti trattati. I tensioattivi cationici non sono adatti come agenti bagnati perché possono adsorbare sulle fibre e ostacolare la bagnatura. I tensioattivi Zwitterionic hanno alcune limitazioni nell'applicazione. Pertanto, i tensioattivi usati come penetranti e agenti bagnanti sono principalmente di tensioattivi anionici e non ionici. Inoltre, i tensioattivi nell'industria tessile sono anche utilizzati come agenti di raffinazione, emulsionanti, agenti schiumosi, agenti leviganti, agenti di fissaggio e repellenti d'acqua.

L'alchil poliglucoside (APG) è un bio-soprafontore sintetizzato da alcoli grassi naturali e glucosio derivati ​​da risorse rinnovabili. È un nuovo tipo di tensioattivo non ionico con prestazioni complete, che combina le proprietà dei tensioattivi non ionici e anionici convenzionali. È riconosciuto a livello internazionale come un tensioattivo funzionale "verde" preferito, caratterizzato da alta attività superficiale, buona sicurezza ecologica e solubilità.