阳离子表面活性剂的应用范围 0769-22665686

一、工业循环水用xx剂
    工业用水的水质中含有多种菌类和藻类微生物，这些微生物的滋长，给换热器等设备的正常使用带来很大威胁，它使设备效能大大下降，严重时甚至使设备堵塞；腐蚀穿孔。在强调节省能源，节省水资源的今天，这一问题已引起人们的高度重视。
    理想的工业水xx灭藻剂应具有广谱、高效、低毒、易生物降解，对水质要求低，投料方便以及对其他水处理剂无相互干扰等特点。但是，常用的氯气，次氯酸盐等氧化性xx灭藻剂，以及氯酚，二硫氰甲烷等非氧化性xx灭藻剂都不能达到这些要求。因而使它们的应用范围受到很大限制，有的已被淘汰。
    近年来，在为数不多的工业水xx灭藻剂中，季铵盐却由于它的独特优点而得到越来越广泛的应用。
    国内在20世纪70年xx展了对季铵盐在工业用水的xx灭藻方面的应用研究。对包括季铵盐在内的47种化合物对控制炼油厂循环冷却水中菌藻危害的效果进行了研究。以异养菌、铁xx和硫酸盐还原菌为对象，测量xx率达99％以上所需各种化合物的{zd1}浓度为准，筛选出十二烷基二甲馑苄基氯化铵(洁而灭及1227)、十六烷基三xxx化铵(1631)、十六烷基氯化吡啶和洗必泰等季铵盐为较理想的xx灭藻剂。其中，洗必泰因价格昂贵，实际应用还有困难。
    此外，季铵盐还在各种大型循环冷却水系统中用作冲击剥离剂。这是因为它除了可以像一般xx灭藻剂那样杀灭表层的菌藻外，还是一种表面活性剂，它还可以渗透到菌垢层的内部，将吸附在设备器壁上的菌藻杀死，使之在水流冲刷下从壁上脱落下来。这一特性是其他xx灭藻剂所不及的，生产中菌藻形成的污垢覆盖在热交换器管壁上，是引起热交换效率下降，乃至管道堵塞，腐蚀穿孔的主要因素。工业节能上具有很大意义。季铵盐作冲击剥离荆，其用量为一般动态用量的2～10倍。
    不同工作者对五种非氧化性xx灭藻剂对比评定的数据略有上下，一般都显示出洁而灭的效果{zh0}，其次是l227、Nalc07326、1231又次于前四种。其中7326的有效物浓度只有10％，而洁而灭的有效物浓度高达90％，显然Nalc07326(有效物浓度50％)具有较高药效和较低的使用成本。
    二、水产养殖用消毒剂
    xx就是xx或杀灭环境中的病原微生物。水体xx是水产养殖防病治病的重要手段，当需进行水体xx时，有两个问题应引起注意。①在水产养殖水体使用的各种xx措施，通常很难将病原微生物全部杀灭(要达到全杀的程度，其养殖的动物也难以生存)，只是大量减少它们的生物量，使其不能形成优势群体，不能形成能够致病的种群数量。如腐皮病的病原嗜水气单胞菌，在大多数养殖水体中都存在，但数据不多，不至于引起疾病发生，而在发生腐皮病的水体中，每毫升水中含菌量可高达几千亿个。②在池塘xx过程中，任何有效措施，都是有代价的，它可能会破坏原有的生态系统，也可能会对养殖的动物产生不利影响。因此，在进行水体xx时，应充分考虑消毒剂对环境和养殖动物的影响，采用适当的消毒剂和适当xx的方法，从而达到净化，稳定水质，促进物质循环，造就动物生长良好的生态环境，使其健康生长。
    生石灰(CaO)，含氯消毒剂，含磺消毒剂，醛类消毒剂都是水产养殖中经常使用的消毒剂。季铵盐类也是其中重要的一类。用于做消毒剂的季铵盐阳离子表面活性剂，目前品种极多，达数十种，单一的季铵盐消毒剂的xx效果往往不理想。需要进行科学组方，并经复配试验和效果试验才能筛选出xx效果好的复方消毒剂。季铵盐类消毒剂强毒净等产品，在甲鱼、鳗鱼养殖中已使用了8年，质量和效果均较稳定。近两年来又被广泛用于鲈鱼、大黄鱼、对虾、沼虾、牛蛙等动物的疾病防治。季铵盐类消毒剂的xx机制；可改变菌体细胞膜的通透性，使菌体破裂；通过良好的表面活性作用，高度聚集于xx、病菌表面，干扰其新陈代谢；使xx、病毒的蛋白质变性，杀灭其代谢酶类。季铵盐类消毒剂(强毒净)有一些不同于其他消毒剂的优缺点，在生产上要根据实际情况科学用药，方能取得良好效果。①化学性质稳定作用时间长，这对甲鱼池无增氧机、池水流动性差的情况特别适合。因为有些消毒剂，如含氯消毒剂，作用时间极短，水位高的时候，底层水和底质．基本无法xx，而这些区域又是最需要xx的地方。季铵盐类消毒剂由于作用时间长，即使在相对静止的水体中，亦可通过扩散作用使部分xx到达底层。②高pH值条件下效果好，季铵盐类消毒剂，在pH=3时效果很差。在pH值8～10时，效果{zh0}。这特别适合于海水水体xx，也适合在用了生石灰调节水质后的水体xx。(很多消毒剂如含氯消毒剂、含碘消毒剂等都不宜和生石灰同用)。③易被各种物体表面所吸附：季铵盐类消毒剂在某些物质表面，其浓度可数倍于水体。因此，对甲鱼池的饵料台、池壁、晒台、池底、池角等容易藏污垢的地方有很好的吸附xx作用。甲鱼体表也有很好的吸附作用，特别是病变部位容易吸附。但有水葫芦、浮萍的水中，这些水生植物会影响其xx效果。④与肥皂粉等有拮抗作用：季铵盐类消毒剂与肥皂粉等虽都属表面活性剂，但前者是阳离子型，后者是阴离子型，二者易结合，使消毒剂xx能力丧失。有些养户看到季铵盐消毒剂，使用时有泡沫，并有一定的洁净作用，以为是肥皂水，实际上，它们是两类化学性质截然不同的表面活性剂。甲鱼养殖在使用强毒净等季铵盐消毒剂时，要根据病情，水质、气候等科学用药，如甲鱼放养或分池时，在新池中使用0．3～0．5mg／kg，同时，在甲鱼入池前用10～20mg／kg浸泡药浴1～2s；疾病预防时，全池泼洒0．5～0．8mg／kg，每l0天一次。疾病xx时，全池泼洒0．8～1．5mg／kg，隔天一次，连用2～3次。
    三、纸张添加剂
表面活性剂在制浆造纸工业中的使用越来越受到造纸科学工作者的重视。据报道，英国表面活性剂的消费为纸张总产量的0．05％左右。我国每年仅废纸脱墨用表面活性剂就达7000t之多。这说明表面活性剂在改善制浆造纸过程，提高纸张性能方面越来越重要。
1．  纸张柔软剂 
柔软是对纤维而言，表面活性剂能在纤维表面形成疏水基向外的反向吸附，降低纤维物质的动、静摩擦因素，从而获得平滑柔软的手感。通常总是将表面活性剂和油剂一起混合使用，表面活性剂可有效降低纤维物质的静摩擦因素，油剂则可以降低纤维物质的动摩擦因素。柔软润滑的效果可以用静摩擦因数和动摩擦因数的差值来表示，差值愈小，柔软性愈强。不同类型的柔软剂适用于不同类型的纤维表面。纸纤维表面带负电荷，用阳离子或两性离子表面活性剂的效果要好得多。柔软剂、平滑剂的配方中除了表面活性剂外，一般要加入有机硅高分子或羊毛脂这样的脂类，以充分降低纤维表面能。
    在柔软剂中以有机硅表面活性剂和有机硅高分子的效果{zj0}，但原料价格较高，往往要和其他柔软性组分配合使用以降低成本。国外产品有英国ICl公司的Velan商品属于脂肪酰胺类阳离子表面活性剂，美国杜邦化学公司的Zelan商品也属于阳离子型表面活性剂，同时有机硅高分子表面活性剂具有很好的柔软作用，也开始在造纸工业中逐步应用，国内目前主要品种有烷基咪唑啉季铵盐、有机硅、聚氧化乙烯等，其中除聚氧化乙烯外其余基本都是用纺织品柔软剂作为代用品使用。
    2．抗静电剂
    在特殊加工纸的生产中有时会遇到静电问题，当用表面活性剂处理纸张后，可产生亲水性外表面即作为抗静电剂的表面活性剂在材料表面形成正向吸附，疏水基朝向材料表面，亲水基伸向空间，由于纤维的离子性引起导电性增加，产生放电现象，使表面电阻下降，从而防止了电荷积累。
    作为抗静电剂使用，一般要求表面活性剂有比较大的疏水基和比较强的亲水基团。一般首先选用阳离子表面活性剂。相反，如果是导电纸，则要求加入各种导电性材料，其中各种离子型表面活性剂都可以作为导电性原料加以利用。特别是亲水性表面活性剂具有较优异的导电性，在这方面国内大多采用纺织品抗静电剂，效果差，留着率低。特别是干法造纸的纤维抗静电问题，国内几乎还是空白。
2．  废水絮凝剂   
制浆造纸产生的污水量很大，已成为各国日益重视的问题。污水处理的办法很多，近年来使用表面活性剂作为絮凝剂取得了明显的效果。常用的絮凝剂有月桂酸钠、硬脂酸钠等阴离子表面活性剂和十二烷基氨基乙酸、十八烷基三甲基氯化铵等阳离子表面活性剂。
    具有显著絮凝作用的往往是一些相对分子质量较大的表面活性剂或极性高聚物，有时亦可以是一些带有异性电荷且能与悬浮物形成配合物的无机盐，在废水处理中最典型的是加入明矾达到填料和树脂聚集的目的。但更多和更有效的是加入高分子表面活性剂，它们可以通过搭桥作用等机理使分散微粒发生凝结。实际上这在施胶、助留、助滤过程中也都有重要作用。各种离子型且具有高的相对分子质量的聚丙烯酰胺(PAM)及淀粉接枝聚丙烯酰胺在这方面有着引人注目的效果。
阳离子表面活性剂在废水处理时，还可起到显著的xx、降粘作用。在“黑液”处理中，容易在蒸发时产生结垢，使热效率降低，而且难以清理。采用间歇酸洗法，需停机清洗。如在制浆“黑液”碱回收工艺中使用表面活性剂做抗结垢剂，可降低“黑液”粘度，减少结垢，加速蒸发。这类抗垢剂大多由脂肪酸聚氧乙烯酯、二乙基羟胺磷酸盐、多聚磷酸钠组成。高分子抗结垢剂主要是聚丙烯酸钠、丙烯酸马来酸酐共聚物盐等。这类高分子表面活性剂型抗结垢剂的相对分子质量较低，对水中多价金属离子具有明显的螯合作用，可防止结垢。
4．施胶乳化剂
由于皂化松香施胶剂的效率低等缺点，所以，分散松香胶的应用已经非常普遍，而分散松香胶的制备主要依靠表面活性剂的乳化作用来实现，目前，造纸分散松香胶用表面活性剂都是专用乳化剂，如烷基酚聚氧乙烯醚经磺化得到的专用乳化剂，道纯化学研究所的Rl3系列乳化剂、国内几个研究所的8048、HOS、DR．882、HR．306等品种，Hercules公司的阳离子分散胶，日本荒川化学工业公司的分散胶等。总之，松香胶乳化剂制造方面专利很多，同时每年又有许多专利发表。国内目前的松香乳化剂普遍乳化能力差，制得的分散胶不稳定，存放期短。
    5．防腐xx剂
    纸浆从制浆工段到造纸工段要经过很多工序，也要经历一定时间，所以，浆料在储存过程中会出现微生物繁殖，会造成腐浆，一般要加入防腐xx剂来控制其产生，而表面活性剂中的阳离子如十六烷基三xxx化铵和两性离子表面活性剂如烷基咪唑啉季铵盐等具有很好的xx作用。目前国内也已有一些防腐xx剂，但针对制浆方面的品种和质量都不令人满意。
    阳离子聚合物在造纸工业中已成为不可缺少的材料，被大量用作添加剂、浸渍剂及涂饰剂，以提高纸的干、湿强度、撕裂强度及抗折强度，克服纸的渗水、渗油及透气等特点，同时改善纸的外观和印刷质量。也可用作纸张的上浆剂、粘合剂。
    四、塑料抗静电剂
    近代塑料加工不断地高速发展，塑料制品的应用遍及各行业和人们生活的各个方面。但塑料及其制品，易因摩擦而产生静电，并且电阻很高，形成的静电还不易消去，所产生的静电危害也很大。如果塑料制品带静电，不仅制品易吸附尘埃，影响其制品的透明性及表面洁净和美观，而且还可影响制品的使用性能。例如，唱片吸尘后，放唱时会产生“沙声”或“爆点”等杂音，严重损害音质；电影胶片吸尘后，放映时影像会变得模糊不清；又如，在空气干燥的地区，当我们行走在塑料地板或合成材料地毯时，鞋底与地板的摩擦会使人体带电。严重时若人手与门把或其他物体接触，还可能产生放电现象，使人有电麻感。在塑料生产加工过程中，产生的静电更大，静电压常常会高达几kV甚至几万V，能直接影响到生产的正常进行和产品质量。例如，在薄膜包装机进行包装时。静电作用可使薄膜吸附在金属部件上，使操作难以连续进行；又如，在往电影胶片涂布乳剂的生产过程中，由于静电放电会导致火花曝光，在收卷薄膜时，由于静电的积累常使人触电。更有甚者，当静电引起电晕放电或火花放电时，若周围环境中有易燃易爆的物品存在，还会导致着火或爆炸。
    为xx静电，在塑料制品中加入抗静电剂，阳离子表面活性剂由于其良好的抗静电性能广泛应用于塑料制品中。塑料中常用的有季铵盐、烷基咪唑啉和胺盐等。
    五、絮凝剂
    在环保中，主要利用水溶性聚合物特殊的功能以生产无公害或少公害的产品，或利用其絮凝沉降(或上浮)作用进行固液分离以除去水相中的有害物质。絮凝沉降(或上浮)进行周液分离的方法是目前水处理技术中重要的分离方法之一。采用水溶性高聚物作为絮凝剂来处理工业废水、生活污水、工业给水、循环冷却水和民用水时，具有促进水质澄清、加速沉降污泥的过滤速度、减少泥沙数量和滤饼便于处理等特点。高分子阳离子表面活性剂作为絮凝剂，在污水处理方面具有阴离子和非离子型絮凝剂不可比拟的作用。其絮凝机理为：长链高分子中氮铺离子与污水中固体颗粒表面(一般呈负电性如粘土)发生多点吸附；高分子链很长，可以同时吸附在几个固体颗粒上使它们桥联在一起；吸附了几个固体颗粒的长链分子，相互还可通过共同吸附固体颗粒或互相缠绕而彼此桥联在一起，形成絮凝团块(或团粒)。絮凝效果的好坏取决于高分子阳离子表面活性剂的结构及其分子量、浓度、pH值、温度以及污物的类型等因素。
    六、建筑涂料用添加剂
    阳离子聚合物乳液和水泥灰浆、沥青混合用于道路及其他材料表面的涂覆，各种材料的粘接，防腐衬里等。Kurury公司利用阳
离子聚合物乳液添加到水泥砂浆中来增加石板的粘接强度。在水泥中添加乙酸乙烯酸类阳离子聚合物乳液作防锈涂料，丁苯阳离子聚合物乳液用作涂料，可以对各种金属表面进行涂饰。
    含硅阳离子表面活性剂在其他方面应用广泛。可以用作催化剂，金属、陶瓷的防腐剂，涂料的消泡剂，制成等离子膜用作湿度探测仪，材料的防污剂，作为乳化剂用于专用护理用品，也可以作为絮凝剂和凝固剂。
    七、分析化学中增溶增敏剂
    表面活性剂在分析化学中的应用，可追溯至1958年，哈万斯(Chavance)等人首次用聚乙烯醇吡咯烷酮一镉试剂测定微量镉，1962年马拉特(Ma|at)发现明胶的存在可提高邻苯二酚紫测定锡的灵敏度。近年来，阳离子表面活性剂引起了分析化学界的广泛兴趣和重视，在容量分析、光度分析、光谱分析、色谱分析、电化学分析以及溶剂萃取等领域中的应用日趋广泛。分析化学中采用的阳离子表面活性剂多是其他领域中早已使用的阳离子表面活性物质。阳离子表面活性剂在分光光度分析中应用最为广泛，研究最为深入，其主要起到增溶、增敏、增稳、催化和抗干扰等作用。在滴定分析中主要是提高灵敏度、扩大指示剂的应用范围、改善络合滴定的条件。在电化学分析中阳离子表面活性剂可以做极谱分析的{zd0}bc%c1">抑制剂，同时可以增稳、增敏。使用的较多的为十六烷基三xxx化铵，烷基二甲基苄基氯化铵，十六烷基吡啶季铵盐。

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