【集萃网观察】脂肪醇聚氧乙烯醚是一类重要的非离子表面活性剂，具有优良的渗透、乳化净洗和分散性能，并且抗硬水能力强，可以与阴、阳离子表面活性剂复配使用．因而广泛用于日用化工、纺织、印染、皮革、造纸、金属加工和石油开采等各个领域．

    1印染助剂行业对表面活性剂的需求及脂肪醇聚氧乙烯醚类产品的市场机遇

    1．1印染助剂行业现状

    随着国际纺织贸易的扩大和国内居民纺织品消费需求的逐年增加，纺织印染行业进入高速发展时期，同时也给印染助剂企业带来了发展机遇．据不完全统计，目前世界纺织助剂的年产量超过450万t，共有近100个门类，约1．6万个品种，年消耗量在430万t左右．中国的纺织助剂年产量也已超过28万t，并且更趋于功能化各种新型纤维的不断出现，对纺织印染助剂提出了更高的要求，开发新纤维、新技术及与复合织物相配套的助剂是助剂行业的发展需要．国家关于清洁生产和节能降耗政策和法规的颁布以及人们对纺织品安全性能的不断提高，要求印染助剂除满足一般质量性能指标外还必须有良好的安全性，如可生物降解性，不能含有环境激素、重金属离子及甲醛不能超过限定值等．近几年我国助剂的出口呈上升趋势，其性能及环保要求应与国际接轨．以欧洲为主的不少国家和组织颁布了禁用和限用一些纺织助剂的法规，目前国际市场上限用和禁用的纺织助剂已超过18类近3 000个品种．2005年1月17日起执行的欧盟2003／53／EC指令规定，化学品及其制剂中的APEO(包括壬基酚聚氧乙烯醚NPEO、壬基酚NP、辛基酚聚氧乙烯醚OPEO及辛基酚OP在内)质量分数不得高于0．1％，该化学品及其制剂不能用于纺织品和皮革等加工生产，其原料NP和OP都已列入环境激素，有雌性激素效应．在此之前，我国用APEO组成的纺织助剂量约占全国纺织助剂总量的50％-60％，APEO的限用和禁用对我国纺织助剂研制和生产的转向影响深远．

    脂肪醇醚类表面活性剂稳定性高，与烷基酚聚氧乙烯醚相比较容易生物降解，与脂肪酸聚氧乙烯醚相比水溶性较好，并有较好的润湿性能，是目前代替APEO的最佳非离子产品，因其优异的应用性能及环保优点受到关沣．

    1．2脂肪醇醚产品具有原料优势

    国内生产能力近年来快速增长，价格比较稳定．脂肪醇是表面活性剂的基础原料之一，其分子结构中的羟基功能团，可以与多种化学品进行反应，生产非离子、阴离子和阳离子型表面活性剂．除了石油系列的烷基苯之外，来自天然油脂的脂肪醇是目前国内生产表面活性剂的第二大原料．全世界总的脂肪醇消费量大约在250万t左右，2001年开始，国内脂肪醇价格逐年上升．价格的上涨引起了新的脂肪醇装置建设热潮．至2008年，国内脂肪醇装置生产能力达到44万t以上，产能处于供大于求的状态月旨肪醇价格经历了2008年下半年的上扬后，在2009年逐渐下降并趋于平稳．国内脂肪醇产量的快速增加为醇醚及其衍生产品的发展奠定了基础．

    2脂肪醇聚氧乙烯醚产品的种类、特点和应用

    2．1不同起始基的醇及醇系非离子品种的区分及其性能特点

    在我国，醇系非离子表面活性剂是目前产量最大的品种．根据醇的来源，可以分为以天然油脂为原料生产的天然脂肪醇和以石油裂解所得的烯烃合成的合成醇．

    在天然醇产品中，未经分离的产品通常以其原料命名，如椰油醇、棕榈醇等，而经馏分切割的醇则以该馏分组成所含碳锭长韵范围来命名，如C8-10醇、C12-14醇、C16-18醇等．C8-12醇醚渗透性能好，C12-18醇醚广泛应用于匀染剂、柔软剂、净洗剂的生产．天然醇与合成醇的重要区别在于天然醇分子中所含碳原子数全部为偶数，而合成醇中则奇数偶数并存．不同来源的醇及其衍生物的状态、物性和应用性能都有一定的差异，在较精细的应用中应该加以区别．

    由石油资源生产的合成醇还可以分为直链醇和分子中含有支链的异构醇两大类．分子结构的不同，使以这两种醇为原料的表面活性剂与具有相似结构的油类有更好的亲和力．由直链醇制备的乳化剂对石蜡和植物蜡更有效，而由异构醇制备的乳化剂对矿物油效果更好．由醇醛缩合再加氢精制得到支链在羟基邻位(2-位)的支链醇，如在增塑剂领域广泛使用的工业辛醇(2一乙基己醇)和2一丙基庚醇，目前在表面活性剂领域也有一定的应用．此外，羟基连接在碳链中部的醇统称为仲醇，除了由蓖麻油裂解生产癸二醇得到的副产物仲辛醇外，其他仲醇由石油产品转化或副产物得到．仲醇乙氧基化的产品具有很好的乳化性和渗透力，但净洗效果不佳．

    脂肪醇结构和品种的多样性，为开发印染助剂的新品种和解决NPEO的替代问题提供了广阔的选择余地，这是其他种类的表面活性剂原料无法与之相比的．

    2．2 EO链长与应用范围

    以一种脂肪醇为原料，按不同的E0加成数可以生产一系列脂肪醇聚氧乙烯醚产品，当加成环氧乙烷摩尔数增加时，溶解度、密度、粘度、泡沫、表面张力随之增加，而润湿力上升到最佳值后开始下降．支链醇的较低摩尔环氧乙烷加成物比相同分子质量的直链醇环氧乙烷加成物具有更好的润湿性能．醇醚的品种以其应用功能可分为以下几类：一类为低摩尔EO加成物，此类产品不易溶于水而溶于油，可用作亲油乳化剂、合成油剂、增稠剂和消泡剂．第二类为中等碳链长EO加成物，当EO数为7～15时，亲水性增强，主要作匀染剂、柔软剂及精练剂、净洗剂等．含EO数15～30或更多的高加成数的醇醚分散性好，可用作分散剂，匀染剂和乳液稳定剂．以起始醇而言，而以醇为起始剂分段与环氧乙烷及环氧丙烷聚合或者两者混合共聚则可得到脂肪醇嵌段聚醚和无规聚醚，产品具有低泡的特性，作乳化剂应用时能增加乳液的稳定性．

    2．3脂肪醇醚作为表面活性剂中间体的应用

    脂肪醇醚不但能作为非离子表面活性剂直接应用，也可当作中间体进一步合成其他离子型表面活性剂．

    2．3．1醇系阴离子：AES和AS是一类重要的阴离子表面活性剂，在洗涤、乳化、发泡等方面有着广泛的应用也是中国表面活性剂工业阴离子型表面活性剂的主流产品，这类新产品包括异构脂肪醇硫酸盐(GAS)和磷酸盐(GAP)以及异构脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和磷酸盐(GAES及GAEP)．

    脂肪醇硫酸酯盐(As)：水溶液呈中性，耐硬水，在碱性和弱酸性条件下不水解，性能稳定．其溶解度随碳链的增加而下降，C12-14的溶解度较好，C14-18具有较好的洗涤性，C15具有最大的泡沫力，C12以上具有优良的润湿力．在印染加工中作净洗剂，起泡剂，煮练助剂．在日化品中大量用于香波，化妆品，洗涤剂．

    脂肪醇醚硫酸酯盐(AEs)：因为聚氧乙烯醚基的引入提高了其溶解性，在有机溶剂中的溶解度也比相应的醇醚硫酸盐好．醇醚硫酸盐还用作拼混成分散染料的匀染剂．

    醇醚羧酸盐：脂肪醇醚羧酸钠(AEc)是脂肪醇醚(AEO)的深加工产品，已被发达国家积极研究开发属于一类新的“绿色表面活性剂”．结构上，AEC与肥皂相似，只是在疏水基和亲水基之间嵌入了一定数量的环氧乙烷(E0)，这种化学结构的变化，使之具有了肥皂难以比拟的水溶性和耐硬水性，并兼有阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的许多优良j生能．而且，通过改变疏水链的长度和EO的加合数，可调整某一表面特性使产品具有广泛的适用性、优良的去污性能和良好的配伍性能，不仅能与阴离子、非离子、两性离子表面活性剂进行复配，还能与阳离子表面活性剂进行复配，这是一般阴离子表面活性剂所不具备的．同时，该产品对眼睛无刺激，与皮肤的相容性很好，是一种极温和的产品，具有良好的发泡力、稳泡性，优良的生物降解能力等．因此，该类产品可广泛地应用于功能性洗液、温和型化妆品等个人保护用品和工业清洗、石油工业等领域。

    此外，醇醚磺基琥珀酸单酯因其对皮肤刺激性低和生产条件温和在洗化行业广泛应用，该产品可在印染行业作为起泡剂．

    2．3．2醇醚的阳离子和两性离子衍生物及其他

    将脂肪醇醚的端羟基氨化，可以进一步转化为醇醚阳离子或醇醚甜菜碱类两性离子表面活性剂．此类产品具有可与阴离子表面活性剂复配而不会产生沉淀的效果，有助于开发新的具有协同效应的复配体系，用于新助剂品种的开发．

    醇醚的封端改性：是指将醇醚分子末端羟基上的氢原子用烷基或芳基取代，得到一个完全醚化的产品．这一产品与进行封端的醇醚比较，不仅保持了非离子表面活性剂原有的性能，而且化学性质更为稳定，耐高温，碱性，抗氧化能力显著增强，发泡能力降低，甚至有抑泡和消泡功能，生物降解性好．目前正在推行的集退浆、煮练和漂白于一体的碱氧一浴一步法的新工艺，这种新工艺可以节能，节水，工作效率高，该工序需要耐强碱，抗氧化，渗透力好的低泡表面活性剂，封端醇醚可满足此工艺要求．

    3脂肪醇醚类产品的应用实例

    脂肪醇醚类产品广泛应用于印染加工的各个阶段．

    3．1前处理助剂：包括退浆剂，渗透润湿剂，精练剂，漂白剂，净洗剂等．

    3·1·1渗透剂和润湿剂：是促进纤维或织物表面快速地被水润湿，并向纤维内部渗透的助剂，渗透剂和润湿剂不仅用于退浆、煮练、丝光和漂白等前处理工序，并且广泛应用于印花和后整理工序．选用C8-12醇的低加成环氧乙烷的脂肪醇醚渗透性较好．

    3·1.2精练剂：精练剂的主要作用应保证织物能在工作液中快速渗透，具有良好的乳化、分散、洗净和防回沾功能，以便能有效去除织物表面的油剂，杂质和天然的蜡质，使精练过的坯布具有良好的上染和后加工的性能精练剂通常用几种表面活性剂加上特种溶剂和螯合剂，消泡剂复配而成．选用不同碳数的醇醚并与阴离子复配可以达到理想的效果．

    3·1·3净洗剂：在棉布的退浆和煮练、羊毛的脱脂和洗涤、生丝的脱胶、合成纤维的脱油、织物染色和印花后清除未固色的染料等工序应用广泛月旨肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AEs)、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(AEc)应用较多．

    3．2染色助剂：包括匀染剂，分散剂，消泡剂，固色剂，皂洗剂，净洗剂等．

    匀染剂：欲使染料匀染，就要降低染料的上染速度，使染料缓缓从染浴中上染于纤维，或是上染于纤维后，使其提高迁移性，增加染料的移染能力．匀染剂就是能发挥这两种作用的助剂．各种纤维用不同染料染色时，有其独特的匀染剂．分散染料的匀染剂可由非离子和阴离子表面活性剂复配而成．脂肪醇硫酸钠盐等，可用作天然纤维、锦纶纤维的亲纤维型匀染剂．脂肪醇聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂主要用于还原染色，也用于分散染料、直接染料的染色．高碳醇15-30mol环氧乙烷加成的醇醚作匀染剂，增加染色牢度，显色鲜艳均匀．

    3．3后整理助剂：包括柔软剂，抗菌防皱整理剂，防水拒油整理剂，抗静电剂等．

    3·3．1柔软剂：能够吸附于纺织品纤维表面并使纤维表面平滑，以改善手感，使产品更具舒适感．脂肪醇、脂肪醇醚作为柔软剂的活性成分，需复配人阳离子来提高它们的低温溶解性．有机硅柔软剂是一类性能优越的柔软剂屏构醇醚作为硅油乳化剂应用广泛，但其成本较高，开辟新的原料来源，适当降低成本是硅油乳化的发展需要．将不饱和醇与硅油中的Si-H键极性加成，或利用引入羟基进行反应，可以得到醇改性有机硅．该类柔软剂可改善织物的染色性、耐热性和耐水性．

    3-3·2抗静电剂：长链脂肪醇磷酸酯是涤纶短纤维油剂的重要组成成分，能使纤维具有良好的抗静电性和平滑性。

    4奥克聚醚的相关产品及应用实例

    奥克聚醚公司近期开发了脂肪醇醚系列新产品，对以往不同碳链醇类的加成结构进行改进，使产品更加符合环保节能的行业发展趋势．

    4．1窄分布辛醇醚JMC一3：传统的辛醇聚氧乙烯醚(JFc一3)由于工业辛醇在2位有支链，不利于加成产物形成正态分布．产品中未反应醇含量高，加成物分布宽，高加成数的产物密度大，在较低室温下形成沉淀，以上特点限制了产品及其衍生物的应用性能．我们采用新工艺生产的辛醇聚氧乙烯醚JMC一3未反应醇和聚合度分布显著改善，外观均匀，凝固点低，渗透力强．

    4．2低泡非离子渗透剂JMC一10，JMC一11：脂肪醇的嵌段聚醚型非离子表面活性剂；具有优异的净洗、乳化能力和较强的渗透力，可作为乳化剂，渗透剂，清洗剂用于化纤织物的前处理及染色过程中．低浓度，即使在1 g／L的加入量，也能达到不错的渗透效果．

    4．3低泡非离子精练剂AE一5，AE一9：是脂肪醇醚型非离子表面活性剂；具有很优异的净洗、乳化能力，泡沫低．应用于精练剂的配方中能起加速渗透和提高毛效．目前正在推行集退浆、煮练和漂白于一体的碱氧一浴一步法的新工艺，这种新工艺可以节能，节水，工作效率高，该工序需要耐强碱，抗氧化，渗透力好的低泡表面活性剂，AE一5，AE一9与阴离子复配使用有增效作用，适应于碱氧一浴的工艺要求．

    纺织印染助剂除能增加纺织品附加值，提高纺织品档次和市场竞争力外，对染料产品的配套使用和推广应用还起着至关重要的作用月旨肪醇醚及其衍生物，作为一种环保绿色助剂产品，它的开发和合理应用，需要助剂企业与印染企业共同探索以发挥其性能和价格优势．

    5 努力方向

    5．1我国的脂肪醇生产虽然产能发展很快，但大而不强．品种不丰富，异构醇类等有应用前景的品种仍需依赖进口，成本较高，制约了醇醚及其衍生物产品的应用开发．有关部门有必要组织相关产学研部门共同协力．利用国内相应资源，开发具有自主知识产权的特种醇类产品的生产技术；促使醇系产品的进一步精细化，功能化，为印染助剂行业提供性能更优越，成本更低的优质原料．

    5．2按照我国制定的可持续发展的长远战略目标，印染行业的节能减排，保护环境的目标必须以持之以恒的努力才能实现．表面活性剂生产企业也应该与下游企业加强合作，深化交流；以不断为企业提供更高效，低能耗，低排放的醇醚产品作为长远的目标．加强应用研究，有效控制成本，不断拓宽醇醚及其衍生物的应用领域，扩大产品的总需求量以及生产规模，来满足市场的需求．

    来源: 印染在线    作者：董振鹏,于学龙,张佳莉,桑署宁

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