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Depuis leur entrée dans la production industrielle dans les années 40, les surfactants ont été largement utilisés et sont félicités comme «MSG de l'industrie». Les molécules de surfactant possèdent des caractéristiques amphiphiles, leur permettant de s'accumuler à des surfaces dans des solutions aqueuses, modifiant considérablement les propriétés de la solution. Selon le rapport des segments hydrophiles à hydrophobes et de la structure moléculaire, les tensioactifs présentent différentes propriétés. Ils ont une gamme de caractéristiques physicochimiques, notamment la dispersion, le mouillage ou l'anti-cicatrice, l'émulsification ou la démulsification, la mousse ou l'abondance, la solubilisation, le lavage, la préservation et les effets antistatiques. Ces propriétés fondamentales sont cruciales pour la teinture et le traitement des textiles. Les statistiques indiquent que plus de 3 000 types de tensioactifs sont utilisés dans l'industrie textile, ce qui est essentiel tout au long des processus de production, notamment le raffinage des fibres, la rotation, le tissage, la teinture, l'impression et la finition. Leur rôle est d'améliorer la qualité des textiles, d'améliorer les performances de tissage des fils et de raccourcir les délais de traitement; Ainsi, les tensioactifs contribuent de manière significative à l'industrie textile.

 

1. Applications des tensioactifs dans l'industrie textile

 

1.1 Processus de lavage

Dans le processus de lavage du traitement textile, il est essentiel de considérer non seulement l'effet de lavage mais aussi la douceur du tissu et les problèmes de décoloration potentiels. Par conséquent, le développement de nouveaux tensioactifs qui offrent une bonne efficacité de nettoyage tout en maintenant la douceur et la stabilité des couleurs du tissu sont devenues un objectif clé de la recherche sur les surfactants aujourd'hui. Avec la sensibilisation croissante à la protection de l'environnement et les barrières internationales de certification environnementale rigoureuses auxquelles sont confrontés les exportations textiles, le développement de détergents efficaces, à faible irritation et facilement biodégradables est devenu un problème urgent dans l'industrie textile.

1.2 Traitement de colorant

Les tensioactifs servent des rôles à multiples facettes, fonctionnant à la fois comme dispersants pour le traitement des colorants et comme agents de nivellement dans la teinture. Actuellement, les tensioactifs anioniques sont principalement utilisés comme dispersants, notamment les condensats du naphtalène sulfonate-foraldéhyde et les sulfonates de lignine. Les tensioactifs non ioniques comme les éthoxylates de nonylphénol sont souvent mélangés avec d'autres types de tensioactifs. Les tensioactifs cationiques et zwitterioniques ont certaines limites d'application. En tant que nouvelles technologies de teinture, telles que la teinture micro-ondes, la teinture en mousse, l'impression numérique et la teinture des liquides supercritiques, la maturité, les exigences pour les agents et les dispersants de nivellement sont devenus plus exigeants.

1.3 Agents d'adoucissement

Avant la teinture et la finition, les textiles subissent généralement des prétraitements comme le parc et le blanchiment, ce qui peut entraîner une sensation de main rugueuse. Pour conférer une main durable, lisse et douce, les agents adoucissants - dont la plupart sont des surfactants - sont nécessaires. Les agents d'adoucissement anioniques sont utilisés depuis longtemps, mais font face à des défis d'adsorption en raison de la charge négative sur les fibres dans l'eau, entraînant des effets d'adoucissement plus faibles. Certains types sont adaptés à une utilisation dans les huiles textiles comme composants d'adoucissement, y compris l'huile de ricin sulfosuccinate et sulfatée.

Les agents d'adoucissement non ioniques produisent la main similaire à ceux anioniques sans provoquer la décoloration du colorant; Ils peuvent être utilisés avec des agents d'adoucissement anioniques ou cationiques mais ont une mauvaise adsorption des fibres et une faible durabilité. Ils sont principalement appliqués dans la post-finition des fibres cellulosiques et en tant que composants d'adoucissement et de lissage dans les agents d'huile de fibre synthétique. Des classes telles que les esters d'acide gras pentaérythritol et les esters d'acide gras sorbitane sont importants, ce qui réduit considérablement le coefficient de frottement des fibres cellulosiques et synthétiques.

Les tensioactifs cationiques présentent une forte liaison avec diverses fibres, sont résistantes à la chaleur et résistent à un lavage, offrant une sensation de main riche et douce. Ils confèrent également des propriétés antistatiques et de bons effets antibactériens, ce qui en fait les agents d'adoucissement les plus importants et les plus utilisés. La majorité des tensioactifs cationiques sont des composés contenant de l'azote, y compris couramment les sels d'ammonium quartier. Parmi eux, les composés d'ammonium dihydroxyéthyl quaternaire se distinguent par leurs performances d'adoucissement exceptionnelles, obtenant des résultats idéaux avec seulement 0,1% à 0,2%, en plus des fonctions mouillées et antistatiques, bien qu'elles soient importantes et posent des défis de biodégradation. Une nouvelle génération de produits verts contient généralement des tensioactifs avec des groupes d'ester, d'amide ou d'hydroxyle qui sont facilement biodégradables par les micro-organismes en acides gras, minimisant ainsi l'impact environnemental.

1.4 Agents antistatiques

Pour éliminer ou prévenir l'électricité statique générée pendant divers processus textiles et dans le processus de finition du tissu, des agents antistatiques sont nécessaires. Leur fonction principale est de transmettre la rétention de l'humidité et les propriétés ioniques aux surfaces des fibres, en réduisant les propriétés isolantes et en augmentant la conductivité pour neutraliser les charges et éliminer ou prévenir l'électricité statique. Parmi les tensioactifs, les agents antistatiques anioniques sont les plus diversifiés. Les huiles sulfatées, les acides gras et les alcools de graisse à haute teneur en carbone peuvent fournir des propriétés antistatiques, d'adoucissement, de lubrification et d'émulsification. Les sulfates alkyle, en particulier les sels d'ammonium et les sels d'éthanolamine, ont une efficacité antistatique plus élevée.

De plus, les sulfates d'éthoxylate d'alkylphénol se distinguent parmi les agents antistatiques anioniques pour leurs performances supérieures. Généralement, les tensioactifs cationiques sont non seulement des agents antistatiques efficaces, mais offrent également d'excellentes propriétés de lubrification et d'adhésion des fibres. Leurs inconvénients incluent la décoloration potentielle du colorant, la réduction de la lumière de la lumière, l'incompatibilité avec les tensioactifs anioniques, la corrosion métallique, la toxicité élevée et l'irritation cutanée, limitant leur utilisation principalement à la finition des tissus plutôt qu'aux agents pétroliers. Les surfactants cationiques utilisés comme agents antistatiques sont principalement constitués de composés d'ammonium quaternaire et d'amides d'acide gras. Les tensioactifs zwitterioniques, tels que les bétaïnes, fournissent de bons effets antistatiques et des propriétés de lubrification, émulsifiant et dispersant.

Les surfactants non ioniques présentent une forte rétention d'humidité et conviennent aux faibles conditions d'humidité des fibres. Ils n'affectent généralement pas les performances du colorant et peuvent ajuster la viscosité sur une large gamme, présentant une faible toxicité et une irritation cutanée minimale, ce qui facilite leur large utilisation en tant que composants clés des huiles synthétiques - les éthoxylates d'alcool gras et les esters de glycol en polyéthylène gras.

1,5 pénétrants et agents de mouillage

Les pénétrants et les agents de mouillage sont des additifs qui favorisent le mouillage rapide des surfaces de fibres ou de tissus avec de l'eau et facilitent la pénétration des liquides dans la structure des fibres. Les tensioactifs qui permettent aux liquides pénétrer ou accélérer la pénétration du liquide en solides poreux sont appelés pénétrants. La pénétration dépend d'un mouillage adéquat qui se produit d'abord. Le mouillage fait référence à la mesure dans laquelle un liquide se propage sur une surface solide lors du contact. Par conséquent, les pénétrants et les agents de mouillage sont utilisés non seulement dans les processus de prétraitement tels que la désir, l'ébullition, le mercerisant et le blanchiment, mais aussi largement dans les processus d'impression et de finition.

Les caractéristiques requises des pénétrants et des agents mouillants comprennent: 1) la résistance à l'eau dure et aux alcalins; 2) une forte capacité de pénétration de raccourcir le temps de traitement; 3) Amélioration significative de la capillarité des tissus traités. Les tensioactifs cationiques ne sont pas adaptés aux agents mouillants car ils peuvent s'adsorber sur les fibres et gêner le mouillage. Les tensioactifs zwitterioniques ont certaines limites d'application. Par conséquent, les tensioactifs utilisés comme pénétrants et les agents de mouillage sont principalement constitués de surfactants anioniques et non ioniques. De plus, les tensioactifs de l'industrie textile sont également utilisés comme agents de raffinage, émulsifiants, agents moussants, agents de lissage, agents de fixation et répulsifs en eau.

L'alkyl polyglucoside (APG) est une bio-surfactant synthétisée à partir d'alcools gras naturels et de glucose dérivés des ressources renouvelables. Il s'agit d'un nouveau type de surfactant non ionique avec des performances complètes, combinant les propriétés des tensioactifs non ioniques et anioniques conventionnels. Il est reconnu internationalement comme un tensioactif fonctionnel «vert» préféré, caractérisé par une activité de surface élevée, une bonne sécurité écologique et une solubilité.