Os surfactantes, também conhecidos como agentes tensoativos, são substâncias que reduzem significativamente a tensão superficial de uma solução-alvo, seja entre dois líquidos ou entre um líquido e um sólido. Em geral, os surfactantes são moléculas anfifílicas orgânicas com grupos hidrofílicos e hidrofóbicos, geralmente compostos orgânicos anfifílicos que contêm uma "cauda" de grupo hidrofóbico e uma "cabeça" de grupo hidrofílico. Há muitos tipos de surfactantes, e diferentes surfactantes têm diferentes funções. De modo geral, os surfactantes têm as funções de umedecimento, penetração, emulsificação, dispersão, solubilização, formação de espuma, antiespuma, lavagem, nivelamento, amaciamento, esterilização, eliminação de eletricidade estática e assim por diante.
A indústria têxtil na fiação, fiação, tecelagem, impressão e tingimento para o produto acabado dos vários procedimentos de processamento, de acordo com o desempenho de várias fibras precisam usar diferentes aditivos químicos auxiliares, a fim de melhorar a qualidade dos têxteis, melhorar o efeito de processamento, melhorar a produtividade, simplificar o processo, reduzir os custos de produção e dar ao têxtil uma variedade de excelente desempenho de aplicação, esses produtos químicos auxiliares são comumente conhecidos como aditivos de tingimento e acabamento têxtil. Os auxiliares têxteis, como produtos químicos usados na produção e no processamento de têxteis, além de uma parte dos auxiliares funcionais, cerca de 80% dos auxiliares de tingimento e impressão de têxteis são uma variedade de surfactantes como matérias-primas, processamento e composição ou como materiais de agentes auxiliares.
molhabilidade
A água ou as soluções aquosas são fluidos particularmente comuns que deslocam gases, portanto, a umectação geralmente se refere ao fenômeno de espalhamento de água ou líquido em uma superfície sólida. O ângulo de contato θ > 90° de um líquido em uma superfície sólida geralmente é considerado não molhante, enquanto θ < 90° é considerado molhante, e quanto menor o ângulo de contato θ, melhores são as propriedades molhantes.
O processo de impressão e tingimento na grande maioria das soluções aquosas, devido ao fato de a água ter uma grande tensão superficial, faz com que a solução aquosa não consiga umedecer e penetrar rápida e bem na fibra, o que não favorece o processo de impressão e tingimento. Para que a água possa umedecer automaticamente os sólidos, é necessário adicionar surfactantes à água e alterar a tensão interfacial do sistema. A adição de surfactante à água não só reduz a tensão superficial da água, mas também reduz a tensão interfacial entre a água e os sólidos, de modo que a água pode se molhar nos sólidos, de modo que a presença de surfactante pode promover o umedecimento da superfície do líquido ao mesmo tempo, mas também promover a penetração do tecido para o interior, de modo que a indústria de tingimento e acabamento têxtil na aplicação real de surfactantes com umedecimento e penetração é muitas vezes referida como umedecimento penetrante ou agente penetrante para abreviar.
O agente umectante e o agente penetrante podem promover o umedecimento e a penetração da água na fibra e no tecido, além de aumentar a capacidade de umedecimento e dispersão de corantes e pigmentos que são difíceis de dissolver em água na pasta de cor, por isso são os auxiliares têxteis mais usados. São os auxiliares têxteis mais usados. Alguns surfactantes aniônicos e não iônicos são adequados principalmente para agentes umectantes e penetrantes.
Emulsificação e dispersão
emulsificação
A emulsificação é o processo de dispersão de um dos dois líquidos imiscíveis em gotículas minúsculas uniformemente em outro líquido para formar um sistema de dispersão estável, que é chamado de emulsão ou emulsão. Vários auxiliares e agentes de acabamento usados em processos de tingimento e impressão são emulsões, que geralmente são emulsões aquosas feitas pela emulsificação de compostos funcionais em água.
Uma fase que está dispersa na emulsão é chamada de fase dispersa ou fase interna, e a outra fase é chamada de meio dispersante ou fase externa.
dispersão
A principal função do dispersante é dispersar a dispersão da emulsão ou o material sólido insolúvel em líquido com partículas muito pequenas uniformemente dispersas no líquido para formar um No processamento de impressão e tingimento, a tinta corante dispersa e a tinta de pintura são sistemas de suspensão típicos, contendo um grande número de partículas sólidas insolúveis (como corantes, pigmentos), a estabilidade desses sistemas afeta diretamente a solidez da cor, a uniformidade e o efeito de impressão e tingimento do produto. Os efeitos de dispersão e emulsificação são relativamente semelhantes, e os surfactantes usados são quase os mesmos, por isso são frequentemente chamados de dispersantes emulsificantes em aplicações práticas.
Princípio de dispersão dos dispersantes: Os surfactantes se adsorvem na superfície do pigmento e reduzem a energia interfacial, tornando a superfície das partículas mais fácil de ser molhada em água ou outros solventes. O dispersante tem uma estrutura química que tem afinidade tanto com partículas sólidas quanto com líquidos e tem grupos funcionais que se adsorvem à superfície da partícula. Essa adsorção faz com que a superfície da partícula seja coberta por uma camada adsorvida de dispersante, o que aumenta a repulsão eletrostática ou a resistência do local espacial entre as partículas, permitindo a obtenção de dispersões com boa estabilidade a longo prazo.
solubilização
O fenômeno no qual uma substância completamente insolúvel ou levemente solúvel em um solvente é solubilizada pela adição de um surfactante é chamado de solubilização. A substância solubilizada é chamada de soluto solubilizante, e o surfactante que desempenha esse papel é chamado de agente solubilizante. A solubilização está relacionada à formação de micelas, e o sistema solubilizado forma um sistema de solução transparente e termodinamicamente estável.
A solubilização é fundamentalmente diferente da emulsificação e da dispersão. A emulsificação e a dispersão formam um sistema termodinamicamente instável, enquanto a solubilização forma um sistema termodinamicamente estável. A solubilização pode ser aplicada a muitos aspectos, como: no setor de cosméticos, o uso da solubilização para produzir maquiagem e creme para cabelo solúvel em água; no setor de materiais poliméricos, a polimerização de emulsão de polímero; no setor de impressão e tingimento, usada principalmente no processo de lavagem e tingimento. No processo de lavagem, o agente solubilizante tem a função de remover óleo e sujeira. Os solubilizantes comumente usados são sulfonatos de alquilbenzeno de cadeia curta, como os sulfonatos de tolueno, xileno e p-isopropilbenzeno.