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Desde su entrada a la producción industrial en la década de 1940, los tensioactivos han sido ampliamente utilizados y son elogiados como el "MSG de la industria". Las moléculas tensioactivas poseen características anfifílicas, lo que les permite acumularse en superficies en soluciones acuosas, alterando significativamente las propiedades de la solución. Dependiendo de la relación de segmentos hidrofílicos a hidrofóbicos y la estructura molecular, los tensioactivos exhiben diferentes propiedades. Tienen una variedad de características fisicoquímicas, que incluyen dispersión, humectación o anti-estadía, emulsificación o demulsificación, espuma o desfoaming, solubilización, lavado, preservación y efectos antistáticos. Estas propiedades fundamentales son cruciales para el teñido y el procesamiento textil. Las estadísticas indican que se utilizan más de 3.000 tipos de tensioactivos en la industria textil, lo cual es esencial a lo largo de los procesos de producción, que incluyen refinación de fibra, hilado, tejido, teñido, impresión y acabado. Su papel es mejorar la calidad de los textiles, mejorar el rendimiento de tejido de los hilos y acortar los tiempos de procesamiento; Por lo tanto, los tensioactivos contribuyen significativamente a la industria textil.

 

1. Aplicaciones de tensioactivos en la industria textil

 

1.1 Proceso de lavado

En el proceso de lavado del procesamiento textil, es esencial considerar no solo el efecto de lavado sino también la suavidad de la tela y los posibles problemas de desvanecimiento. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos tensioactivos que proporcionan una buena eficacia de limpieza mientras se mantiene la suavidad y la estabilidad del color de la tela se ha convertido en un enfoque clave de la investigación de tensioactivos hoy en día. Con la creciente conciencia de la protección del medio ambiente y las estrictas barreras de certificación ambiental internacional que enfrentan las exportaciones textiles, el desarrollo de detergentes eficientes, de baja irritación y fácilmente biodegradables se ha convertido en un problema urgente en la industria textil.

1.2 Procesamiento de tinte

Los tensioactivos sirven roles multifacéticos, funcionando tanto como dispersantes para el procesamiento de tintes como los agentes de nivelación en el teñido. Actualmente, los tensioactivos aniónicos se utilizan principalmente como dispersantes, incluidos los condensados ​​de naftaleno sulfonato-formaldehído y los sulfonatos de lignina. Los tensioactivos no iónicos como los etoxilatos noilfenol a menudo se mezclan con otros tipos de tensioactivos. Los tensioactivos catiónicos y zwitteriónicos tienen algunas limitaciones en la aplicación. Como nuevas tecnologías de teñido, como teñido de microondas, teñido de espuma, impresión digital y teñido de fluidos supercríticos, maduros, los requisitos para nivelar agentes y dispersantes se han vuelto más exigentes.

1.3 Agentes de ablandamiento

Antes de teñir y terminar, los textiles generalmente se someten a pretratamientos como la fregado y el blanqueo, lo que puede provocar una sensación de mano áspera. Para impartir una mano duradera, lisa y suave, los agentes que ablandan, la mayoría de los cuales son tensioactivos, son necesarios. Los agentes de ablandamiento aniónico han estado en uso durante mucho tiempo, pero enfrentan desafíos en la adsorción debido a la carga negativa sobre las fibras en el agua, lo que resulta en efectos de ablandamiento más débiles. Algunos tipos son adecuados para su uso en aceites textiles como componentes de ablandamiento, incluido el aceite de ricino sulfosuccinado y sulfatado.

Los agentes de ablandamiento no iónico producen que las manos se sientan similar a los aniónicos sin causar decoloración de tinte; Se pueden usar con agentes de ablandamiento aniónico o catiónico, pero tienen una adsorción de fibra deficiente y baja durabilidad. Se aplican principalmente en las fibras celulósicas posteriores a la finalización y como componentes de suavizado y suavizado en agentes de aceite de fibra sintética. Las clases como los ésteres de ácidos grasos pentaeritritol y los ésteres de ácidos grasos de sorbitán son importantes, lo que reduce significativamente el coeficiente de fricción para las fibras celulósicas y sintéticas.

Los tensioactivos catiónicos exhiben una fuerte unión con diversas fibras, son resistentes al calor y al lavado de resistencia, proporcionando una sensación de mano rica y suave. También imparten propiedades antiestáticas y buenos efectos antibacterianos, lo que las convierte en los agentes suavizantes más importantes y ampliamente utilizados. La mayoría de los tensioactivos catiónicos son compuestos que contienen nitrógeno, que comúnmente incluyen sales de amonio en cuartos. Entre ellos, los compuestos de amonio dihidroxietil cuaternario destacan su rendimiento de suavizado excepcional, logrando resultados ideales con solo 0.1% a 0.2% de uso, además de las funciones de humectación y antiestáticas, aunque son desafíos grandes y plantean biodegradación. Una nueva generación de productos verdes típicamente contiene tensioactivos con éster, amida o grupos hidroxilo que son fácilmente biodegradables por microorganismos en ácidos grasos, minimizando así el impacto ambiental.

1.4 Agentes antiestáticos

Para eliminar o prevenir la electricidad estática generada durante varios procesos textiles y en el proceso de acabado de la tela, se requieren agentes antiestáticos. Su función principal es impartir la retención de humedad y las propiedades iónicas a las superficies de fibra, reducir las propiedades aislantes y aumentar la conductividad para neutralizar las cargas y eliminar o prevenir la electricidad estática. Entre los tensioactivos, los agentes antistáticos aniónicos son los más diversos. Los aceites sulfatados, los ácidos grasos y los alcoholes grasos de alto carbono pueden proporcionar propiedades antiestáticas, ablandamiento, lubricación y emulsionantes. Los sulfatos de alquilo, especialmente las sales de amonio y las sales de etanolamina, tienen una mayor eficacia antistática.

Además, los sulfatos de etoxilato de alquilfenol se destacan entre los agentes antiestáticos aniónicos por su rendimiento superior. En general, los tensioactivos catiónicos no solo son agentes antistáticos efectivos, sino que también ofrecen excelentes propiedades lubricantes y adhesión de fibra. Sus inconvenientes incluyen la decoloración potencial de tinte, la disminución de la luz de la luz, la incompatibilidad con tensioactivos aniónicos, corrosión metálica, alta toxicidad e irritación de la piel, limitando su uso principalmente al acabado de tela en lugar de los agentes de aceite. Los tensioactivos catiónicos utilizados como agentes antiestáticos consisten principalmente en compuestos de amonio cuaternario y amidas de ácidos grasos. Los tensioactivos zwitteriónicos, como Betaines, proporcionan buenos efectos antiestáticos y lubricación, emulsionantes y propiedades de dispersión.

Los tensioactivos no iónicos exhiben una fuerte retención de humedad y son adecuados para condiciones de baja humedad de las fibras. Por lo general, no afectan el rendimiento del colorante y pueden ajustar la viscosidad en un amplio rango, presentando baja toxicidad e irritación mínima de la piel, lo que facilita su amplio uso como componentes clave en aceites sintéticos, con el alcohol graso, los étoxitos grasos y los ésteres de polietileno glicol de polietileno graso.

1.5 penetrantes y agentes humectantes

Los penetrantes y los agentes humectantes son aditivos que promueven la humectación rápida de las superficies de fibra o tela con agua y facilitan la penetración de líquidos en la estructura de la fibra. Los tensioactivos que permiten que los líquidos penetren o aceleren la penetración de líquido en sólidos porosos se denominan penetrantes. La penetración depende de la humectación adecuada por primera vez. La humectación se refiere al grado en que un líquido se extiende sobre una superficie sólida al contacto. Por lo tanto, los penetrantes y los agentes humectantes se utilizan no solo en los procesos de pretratamiento, como el desglose, la ebullición, la mercerización y el blanqueo, sino también ampliamente en los procesos de impresión y acabado.

Las características requeridas de los penetrantes y los agentes humectantes incluyen: 1) resistencia al agua dura y al álcali; 2) una fuerte capacidad de penetración para acortar el tiempo de procesamiento; 3) Mejora significativa de la capilaridad de las telas tratadas. Los tensioactivos catiónicos son inadecuados como agentes humectantes porque pueden adsorbir sobre fibras y obstaculizar la humectación. Los tensioactivos zwitteriónicos tienen ciertas limitaciones en la aplicación. Por lo tanto, los tensioactivos utilizados como penetrantes y agentes humectantes consisten principalmente en tensioactivos aniónicos y no iónicos. Además, los tensioactivos en la industria textil también se utilizan como agentes de refinación, emulsionantes, agentes de espuma, agentes suavizantes, agentes de fijación y repelentes de agua.

El políglucósido de alquilo (APG) es un bio-surfactante sintetizado a partir de alcoholes grasos naturales y glucosa derivada de recursos renovables. Es un nuevo tipo de tensioactivo no iónico con un rendimiento integral, que combina las propiedades de los tensioactivos no iónicos y aniónicos convencionales. Se reconoce internacionalmente como un tensioactivo funcional "verde" preferido, caracterizado por una alta actividad superficial, buena seguridad ecológica y solubilidad.