Universitatea Academiei de Ştiinţe a Moldovei.

Referat Tema:

Coloranţi.Relaţia dintre culoare şi stuctură.

Profesoru: Alexandru Ciocîrlan Studentă: Melkonean Astrik Specialitatea: BM 11

Anul de Studiu 2010 -2011 Chişinău

Cuprins1

I.COLORANTI ORGANICII. I.1Relatii Intre Structura Chimica Si Culoare I.2Clasificarea Colorantilor Organici

II.COMPUSI MACROMOLECULARI II.1Consideratii Generale II.2Clasificarea Polimerilor II.3Particularitatile Reactilor Polimerilor II.3.1Transformari Polimer-analoage II.3.2Reactii De Degradare Ale Polimerilor II.3.3Reactii De Reticulare Ale Polimerilor II.4Particularitati Structurale Ale Polimerilor II.4.1Flexibilitatea Catenei II.4.2Energia De Coeziune II.4.3Cristalinitate II.5Proprietati Ale Compusilor Macromoleculari II.5.1Umflarea Si Dizolvarea Polimerilor II.5.2Proprietati Termice II.5.3Proprietati Electrice II.6Polimeri Utilizati In Industria Textila

III.AGENTI DE SUPRAFATA III.1Fenomene Superficiale III.1.1Tensiunea Superficiala A Lichidelor III.1.2Tensiunea Interfaciala III.1.3Fenomene De Contact Intre Lichide Si Solide III.2Structura Agentilor De Suprafata III.3Proprietati Ale Solutiilor Agentilor De Suprafata III.4.Sapunuri Si Detergenti III.5 Actiunea De Spalare A Sapunurilor Si Detergentilor

2

III.6 Utilizari Ale Agentilor De Suprafata In Industria Textila.

1. COLORANŢI ORGANICI

1.1. Relaţii între structura chimică şi culoare

Culoarea reprezintă senzaţia vizuală provocată de lumina venită de la un corp colorat. Senzaţia

de culoare este produsă doar de radiaţii cu lungimi de undă cuprinse între 400-800 nm (domeniul

vizibil), deoarece ochiul omenesc nu este sensibil în domeniile infraroşu şi ultraviolet. Substanţele

colorate absorb selectiv numai unele radiaţii ale spectrului vizibil şi reflectă celelalte radiaţii, numite

radiaţii complementare, care vor fi percepute de ochiul omenesc. Un corp apare alb când reflectă toate

radiaţiile spectrului vizibil şi negru când absoarbe toate aceste radiaţii.

Lungimea de undă a radiaţiilor absorbite de o substanţă se poate determina din spectrul de

absorbţie al substanţei respective: dacă lumina ce a trecut printr-o substanţă colorată se descompune cu

o prismă, se obţine un spectru în care apar benzi întunecate corespunzător lungimilor de undă

absorbite, care se pot situa în UV (ultraviolet), V (vizibil) sau IR (infraroşu). Percepute de ochiul

omenesc şi deci sen z a ţie de culoare vor da nu m ai absorbţiile în vizibil . De exemplu, benzenul apare

incolor pentru ochiul omenesc, deoarece prezintă un spectru caracteristic în UV. Introducerea în

molecula benzenului a grupării nitro, deplasează absorbţia în regiunea vizibilului şi ca urmare

nitrobenzeul apare ca o substanţă colorată.

În tabelul următor se prezintă câteva culori caracteristice lungimilor de undă şi culorile

complementare:

Lungimea de undă

[nm]

Culoarea absorbită Culoarea

complementară

400 – 435

435 – 480

480 – 490

490 – 500

500 – 560

560 – 580

580 – 595

595 – 605

605 - 760

Violet

Albastru

Albastru-verzui

Verde-albastru

Verde

Verde-gălbui

Galben

Portocaliu

Roşu

Verde-gălbui

Galben

Portocaliu

Roşu

Roşu-purpuriu

Violet Albastru

Albastru-verzui

Verde-albăstrui

În 1868, Grabe şi Liebermann corelează culoarea substanţelor organice cu starea lor de nesaturare.

Plecând de la aceste observaţii Otto Witt elaborează în 1876 teoria cro m oforilor şi auxocro m ilor. El

consideră că o substanţă organică colorată, numită cromogenă, datorează culoarea prezenţei în

moleculă a unor grupări cu caracter nesaturat, numite grupări cromofore, ca de exemplu: C=C, C=O,

3

―N=O, ―NO2, ―N=N―. De exemplu, azobenzenul conţine gruparea cromoforă azo N=N, care

4

modifică absorbţia din UV a benzenului în vizibil, astfel că această substanţă este un cromogen şi este

colorat în portocaliu.

Deşi sunt coloraţi, cromogenii nu se fixează pe fibrele textile decât dacă în molecula lor sunt

prezente grupări ce favorizează legarea acestor substanţe de fibră, deci vopsirea acestora. Aceste

grupări se numesc auxocromi, de exemplu: NH2, N(CH3)2, OH, COOH, SO3H. Prin

intermediul auxocromilor colorantul se poate lega de fibră prin:

- legături de hidrogen;

- legături între perechi de ioni;

- legături covalente;

- legături van der Waals;

- fenomene de adsorbţie.

În cazul unor fibre sintetice colorarea are loc printr-un fenomen de înglobare a coloranţilor în

masa polimerului, înainte de filare.

Efecte cromofore prezintă şi sisteme de duble legături conjugate, în cazul în care sunt prezente

minim patru legături duble conjugate. De exemplu:

CH2=CHCH= CHCH=CH2 : hexatriena incoloră;

CH2=CHCH=CHCH=CHCH=CHCH=CH2 decatetraenă galbenă.

Unii substituenţi introduşi într-o moleculă organică determină o închidere a culorii numit efect

batocro m . De exemplu, hidrocarburile aromatice polinucleare cu minim patru nuclee condensate.

Conjugarea unui nucleu aromatic cu o dublă legătură are de asemenea un efect batocrom.

Substituenţii care produc o deschidere a culorii au efect hipsocro m .

1.2. Clasificarea coloranţilor organici

Coloranţii organici folosiţi în industria textilă se pot clasifica luându-se în considerare mai

multe criterii:

1) După criteriul tehnologic:

a) colora n ţii bazici, sunt uşor solubili în apă, au o mare capacitate tinctorială pentru lână şi

mătase naturală. În general dau vopsiri frumoase, vii, dar de mică rezistenţă. Fixarea de fibră este

datorată prezenţei în structura lor a unor grupe NH2, bazice, prin intermediul cărora se leagă de

grupările carboxilice din structura lânii şi mătăsii naturale formând legături electrovalente. Exemplu de

colorant bazic crisoidina:

b) Colora n ţii acizi au în structura lor grupări acide: SO3H, COOH sau OH. Se folosesc

N N NH2

NH2

5

sub formă de săruri de sodiu, sunt solubili în apă şi vopsesc lâna în mediu acid. Vopsirea se realizează

prin formarea legăturilor electrovalente între grupele aminice libere din fibra de lână, care în mediu

HO3S N N N

CH3

CH3

acid devin cationi (NH3+) şi anionul colorantului. Exemplu de colorant acid este

metiloranjul.

c) Colora n ţii co m p lexabili sunt coloranţi solubili în apă, vopsesc lâna în

mediu acid şi prin tratare cu săruri de crom, cupru sau cobalt, formează

combinaţii complexe cu metalele, uneori chiar direct pe fibra textilă. Aceşti

complecşi sunt deosebit de stabili şi prezintă nuanţe mai închise. Formarea

complecşilor este condiţionată de existenţa în structura colorantului a unor

grupări acide,

COOH sau OH în poziţia orto între ele sau raportat la cromoforul azoic. De exemplu, galbenul

acid de crom:

HO3

S

N N OH

COOH

d) Colora n ţii direcţi sau substantivi sunt solubili în apă, vopsesc bumbacul

direct din soluţii apoase, fără intermediari (proprietate numită substantivitate). În

structura lor sunt prezente grupări

OH, NH2, capabile de a forma legături de hidrogen cu grupările OH ale celulozei

din bumbac. Coloranţii direcţi au nuanţe frumoase, dar rezistenţa vopsirilor este

mică.

e) Colora n ţii de developare (coloranţi de gheaţă) se sintetizează direct pe

fibră şi sunt folosiţi mai ales în imprimeria textilă.

f) Colora n ţii de dispersie sunt utilizaţi pentru vopsirea şi imprimarea

fibrelor şi ţesăturilor sintetice. Sunt insolubili în apă dar uşor dispersabili. Din

punct de vedere chimic, coloranţii de dispersie pot fi azoici sau antrachinonici şi

conţin grupări ca: NH2, OH, NO2, Cl, OCH3,

NHCH2CH2OH ş.a., care favorizează procesul de dispersie în apă şi conferă o anumită

6

rezistenţă vopsirilor.

g) Colora n ţii de ca d ă sunt insolubili în apă; se pot solubiliza prin reducere în

mediu alcalin, când se formează grupări OH ce favorizează solubilizarea. După

fixarea colorantului pe fibră prin intermediul compusului intermediar solubil se

operează o oxidare cu aer, când se regenerează colorantul iniţial care

rămâne pe fibră. Cei mai importanţi coloranţi de cadă sunt coloranţii

antrachinonici şi derivaţii indigoului.

h) Colora n ţii tip cottestren rezultă prin amestecarea coloranţilor de dispersie

şi a coloranţilor de cadă şi sunt utilizaţi la vopsirea ţesăturilor obţinute din

amestecuri de bumbac şi fibre sintetice.

7

2. După structura chimică:

a) colora n ţii azoici prezintă în structură cromoforul azo- (N=N) şi pot fi (raportat la

clasificarea anterioară) bazici, acizi, complexabili, direcţi, de developare, de dispersie.

În general coloranţii azoici sunt derivaţi ai azobenzenului, rezultaţi prin diazotarea aminelor

aromatice primare şi cuplarea sărurilor de diazoniu rezultate cu diferite componente de cuplare.

Culoarea coloranţilor azoici este foarte diferită (de la galben şi roşu, la albastru şi negru) şi

depinde de natura, numărul şi poziţia substituenţilor din moleculă, în special a grupărilor OH şi

NH2. Aproximativ 50 % din întreaga producţie de coloranţi o constituie cei azoici.

În funcţie de numărul grupărilor azo- se clasifică în: monoazoici, diazoici, triazoici şi mai rar

poliazoici. Exemple de coloranţi monoazoici au fost prezentate în clasificarea anterioară. Dintre

coloranţii diazoici, “roşul de Congo” a fost primul colorant substantiv şi se foloseşte ca indicator,

având intervalul de viraj între pH 2,5 şi 4. În tehnică serveşte la vopsirea bumbacului. Structura

acestuia este următoarea:

NH 2NH 2

N N N N

SO 3HSO 3 H

b) Colora n ţii antrachinonici au în molecula lor un nucleu de antrachinonă

sau nuclee aromatice condensate şi prezintă drept cromofori caracteristici minim

două grupări carbonil. Aceştia se pot clasifica în coloranţi antrachinonici

alizarinici, de cadă, de dispersie, acizi.

Cel mai simplu colorant antrachinonic alizarinic este alizarina, 1,2 –

dihidroxi-antrachinona. În natură se regăseşte în rădăcina unor plante şi este primul

colorant natural care s-a obţinut sintetic prin condensarea anhidridei ftalice cu

pirocatechina în prezenţă de acid sulfuric.

Alizarina este un colorant complexabil, o substanţă cristalină, de culoare roşu-portocaliu, este

SO

3

H

OOH O OH

C OH OH O

+

C

O O

insolubilă în apă şi solubilă în solvenţi organici. Din alizarină derivă o serie de coloranţi utilizaţi în

industria textilă.

Se cunosc foarte mulţi coloranţi antrachinonici de cadă, care sunt insolubili în apă, dar se pot

solubiliza prin reducere în mediu alcalin. De exemplu roşu indantren care în soluţie are culoare violetă

iar pe fibră are culoare roşie.

Coloranţii antrachinonici acizi servesc pentru vopsirea fibrelor artificiale şi sintetice; de asemenea

colorează lâna şi mătasea naturală în nuanţe cu o bună rezistenţă la lumină (albastre, roşii, verzi).

c) Colora n ţii de difenil- m etan au ca reprezentant principal aura m ina ce prezintă următoarea

structură:

CH3

N C

CH3

NH

CH3

NCH3

Este un colorant bazic, care serveşte la vopsirea mătăsii, pielii, hârtiei şi prezintă o slabă

rezistenţă la lumină.

d) Colora n ţii de trifenil- m etan pot fi acizi sau bazici. Din această categorie fac parte verdele malachit ş i fuxina (de

culoare roşie) care se folosesc pentru vopsirea lânei, a mătăsii naturale şi a bumbacului în prezenţă de tanin.

e) Coloran ţii xanteici şi acridinici derivă de la compuşii cu acelaşi nume:

H H

O NXantena Acridina

Prin introducerea pe aceste molecule a unor grupări auxocrome se obţin coloranţi din care fac parte rodaminele,

fluoresceinele.

f) Colora n ţii de sulf sunt ieftini, se prepară uşor şi sunt foarte rezistenţi. Se folosesc la vopsirea bumbacului, nuanţele

rezultate fiind lipsite de vioiciune şi pot prezenta culoare neagră, albastră, verde, galben, gri. Structura chimică a coloranţilor de

sulf nu este pe deplin cunoscută. Sulful se găseşte în molecula colorantului sub formă de grupe tiolice (1), sulfură (2), disulfură

(3), polisulfură (4), sulf- oxid (5).

SH S SS SSSS S=O

1 2 3 4 5

2. COMPUŞI MACROMOLECULARI2.1. Consideraţii generaleTermenul de macromoleculă a fost introdus de H. Staudinger şi desemnează, într-o accepţiunegenerală, o moleculă de dimensiuni foarte mari. Substanţele macromoleculare sunt alcătuite dingrupări identice de atomi numite unităţi structurale, legate între ele prin legături covalente.Dacă se notează cu A unitatea structurală şi cu n numărul unităţilor structurale care se repetă,compusul macromolecular se poate reprezenta schematic: -[A]n-. Compuşii macromoleculari în care serepetă un singur tip de unitate structurală se numesc polimeri.nA → -[A]n-Compuşii macromoleculari în care se repetă două sau mai multe unităţi structurale se numesccopolimeri. Astfel, în cazul unui copolimer format din două unităţi structurale A şi B, dispunereaunităţilor structurale va putea conduce la diferite structuri ale lanţului:

- Copolimeri statistici, cu o succesiune întâmplătoare a unităţilor structurale în catena principală: -A-A-B-A-B-B-A-B-…….- Copolimeri alternanţi, cu succesiune alternativă a unităţilor structurale: -A-B-A-B-A-B-………-Copolimeri bloc sau secvenţiali, ce prezintă secvenţe alternante de monomeri în catenaprincipală: -A-A-A-B-B-A-A-B-B-B-……- Copolimeri grefaţi, care prezintă catena principală formată din unităţi structurale de acelaşi tippe care se grefează catene laterale formate din unităţi structurale de tip diferit:-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A………BBBBGradul de polimerizare n sau GP este determinat de numărul unităţilor structurale din compoziţiamacromoleculei şi se defineşte prin raportul dintre masa moleculară medie M a polimerului şi masamoleculară m a monomerului. Trebuie precizat faptul că un polimer este constituit dintr-un numărfoarte mare de lanţuri macromo-leculare care au lungimi diferite şi deci mase moleculare diferite.Indiferent care este metoda de sinteză nu se poate obţine un polimer omogen din punct de vedere almaselor moleculare. De aceea masa moleculară şi gradul de polimerizare al unui polimer reprezintăîntotdeauna mărimi medii statistice.Pentru ca o substanţă să poată să participe la reacţii de sinteză a unui polimer trebuie să prezinte ofuncţionalitate cel puţin egală cu doi. Funcţionalitatea este capacitatea unei substanţe de a formalegături covalente şi poate fi determinată de:- prezenţa în molecula de monomer a unor legături duble sau triple sau a unor cicluri ce se potdesface, structuri ce fac posibilă reacţia de polimerizare;- prezenţa în molecula de monomer a minim două grupări funcţionale: -OH, -COOH, -NH2, cepermit reacţii de policondensare

2.2. Clasificarea polimerilorClasificarea compuşilor macromoleculari se poate face luând în considerare mai multe criterii:a) După provenienţă:- naturali (celuloză, albumină, acizi nucleici, cauciuc natural, etc.)- polimeri artificiali sau derivaţi, care se obţin prin modificarea chimică a polimerilor naturali, deexemplu: celuloidul, acetatul de celuloză se obţin din celuloză.- polimeri sintetici, care se obţin prin reacţii chimice de unire a monomerilor în lanţurimacromoleculare.b) După reacţia chimică de obţinere:- compuşi de polimerizare, care se obţin prin reacţii de polimerizare. Polimerizarea se realizeazăprin adiţia succesivă a unităţii structurale provenind dintr-un monomer nesaturat sau ciclic, reacţieînlănţuită, iniţiată de apariţia în sistem a unui centru activ, de exemplu radicalic sau ionic. Formareapolimerului nu este însoţită de eliminarea unor molecule mici, astfel că masa moleculară a polimeruluieste egală cu suma maselor monomerilor reactanţi. Exemplu, obţinerea polipropilenei prinpolimerizarea propilenei:n CH2=CH → -[-CH2-CH-]n- │ │ CH3 CH3

- compuşi de policondensare rezultă prin reacţii de policondensare a unor monomeri ce prezintădouă sau mai multe grupări funcţionale. Reacţia are loc cu eliminarea unor molecule mici ca produşisecundari (H2O, NH3, HCl). Exemplu, obţinerea nailonului 6-6 prin policondensarea acidului adipic cuhexametilendiamina:n HOOC-(CH2)4-COOH + n H2N-(CH2)6-NH2 →HO-[-CO-(CH2)4-CO-HN-(CH2)6-NH-]n-H +(2n-1) H2O- compuşi de poliadiţie. Poliadiţia este procesul de unire al monomerilor di- sau polifuncţionali,care se realizează prin procese de migrare a unui atom de hidrogen sau alt atom sau grupare de atomimobilă, de la o moleculă de monomer la alta, fără eliminarea unor molecule mici. Exemplu, obţinereapoliuretanilor prin adiţia alcoolilor polihidroxilici la izocianaţi:HO-R1-OH + O=C=N-R2-N=C=O → -O-R1-O-CO-NH-R2-NH-CO-c) După comportarea la încălzire:- termoplaste, substanţe care se pot modifica reversibil sub influenţa căldurii şi anume la încălzirese înmoaie, iar la răcire se întăresc.- termoreactive, substanţe care prin încălzire trec ireversibil în polimeri rigizi.d) După forma catenei de bază:- polimeri liniari, constituiţi din macromolecule filiforme, elastice, termoplastice şi solubili îndiferiţi solvenţi.

- polimeri ramificaţi, sunt constituiţi din macromoleculeunor catene laterale de dimensiuni apreciabile.bidimensionale datorită apariţiei- polimeri reticulaţi ce prezintă o structură tridimensională datorită stabilirii unor legături chimicecovalente între macromoleculele vecine cu formarea unei structuri spaţiale; sunt caracterizaţi prinrezistenţe mecanice apreciabile, insolubilitate, termorigiditate şi descompunere termică fără topire.e) După natura atomilor din catena principală:- polimeri carbocatenari, în care catena de bază este formată din lanţuri de atomi de carbon(polietilenă, polipropilenă, polistiren, polibutadiena, etc.)-polimeri heterocatenari, în care catena de bază este formată din atomi de carbon şi atomi aielementelor organogene: O, N, S, etc. (poliamide, poliesteri, poliuretani).2.3. Particularităţile reacţiilor polimerilorCompuşii macromoleculari pot suferi următoarele tipuri de reacţii:---transformări polimer-analoage;reacţii de degradare;reacţii de reticulare.2.3.1. Transformări polimer-analoageCuprind reacţii chimice ale substituenţilor laterali, respectiv grupe funcţionale legate de catenaprincipală (reacţii ale verigilor). Deci:---catena principală nu se modifică;se modifică compoziţia chimică a polimerului;nu se modifică gradul de polimerizare mediu (GP).Aceste transformări constitue o utilă metodă de sinteză a unor compuşi macromoleculari în cazulîn care aceştia nu se pot obţine prin sinteză directă:----fie că monomerul iniţial nu este cunoscut;fie că acesta nu polimerizează prin mecanisme cunoscute.eterii şi esterii celulozei, foarte importanţi pentru producţia de fibre, lacuri, materiale plasticese obţin exclusiv prin alchilarea, arilarea, acetilarea, nitrarea etc. a celulozei;poli(alcoolul vinilic) nu se poate obţine direct prin polimerizarea alcoolului vinilic pentru căacesta este forma enolică, instabilă a aldehidei acetice.CH2=CH │ OHtautomerie⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅→CH3──C=O │ HDe exemplu:

alcool vinilic, instabilaldehidă acetică, stabilăAstfel că poli(alcoolul vinilic) se obţine prin hidroliza poli(acetatului de vinil), deci prinoperarea unei reacţii chimice la nivelul verigilor catenei (a grupărilor reactive legate de catenaprincipală) deci prin transformare polimer-analoagă: HOH─[─CH2─CH──]n─ ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅→ ─[─CH2─CH─]n─ │ ─-CH3COOH │ O─CO─CH3 OHpoli(acetat de vinil) poli(vinil alcool)Transformarea nu se produce la toate grupările funcţionale, astfel că practic,participat la reacţie), în proporţii determinate de condiţiile de reacţie.De asemenea, trebuie evitate fenomene de rupere a lanţului macromolecular (reacţii de degradare)ca de exemplu: agitare puternică, descompunere termică, fotochimică etc. întrucât catena principală secere menţinută intactă.Celuloza. Modificarea chimică a celulozeiCeluloza este alcătuită din molecule de glucoză (anhidro-β-dex-troglucoză) care sunt legate întreele prin punţi β-glucozidice 1-4.pe catenapoli(alcoolului vinilic) vom găsi pe lângă grupe -OH (nou formate) şi grupări -O-CO-CH3 (ce nu auNumărul mare de grupări -OH conferă polimerului o reactivitate mare. O parte din grupările -OHsunt reţinute în punţi de hidrogen (nu sunt libere), legături fizice puternice, intermoleculare, careexplică solubilitatea redusă a polimerului şi soliditatea acestuia.Transformarea celulozei în fire şi fibre sau pelicule necesită trecerea polimerului într-un produssolubil, care se realizează prin următorul procedeu:-tratarea celulozei cu o soluţie apoasă 17,5 % NaOH la temperatura camerei, proces numitmacerizare, prin care celuloza (prescurtat Cel-OH pentru a pune în evidenţă grupărilereactive) trece în alcaliceluloză sau celuloză sodată:Cel-OH + NaOH ↔ Cel-ONa + H2Ocelulozaalcaliceluloza-alcaliceluloza tratată cu CS2 (sulfură de carbon) formează xantogenatul de celuloză:Cel-ONa + CS2 → Cel-O-C-SNaS

xantogenat de celulozăAcesta este solubil în apă (uşor alcalinizată) şi astfel soluţia obţinută se supune prelucrării înfire (filare) sau foi.-firele obţinute se coagulează într-o baie ce conţine H2SO4, regenerându-se celuloza:Cel-O-C-SNa + H2SO4 → Cel-OH + NaHSO4

SGP al celulozei regenerate este mai mic decât cel iniţial şi sub formă de fire constitue mătaseaviscoză.Transformări polimer-analoage ale celulozeiEsterii celulozei-Sulfaţii de celulozăSe obţin prin acţiunea directă a H2SO4 62-70 % la 5-10 °C asupra celulozei:Cel-OH + HOSO3H ↔Cel-OSO3H + H2O sulfat de celulozăReacţia se desfăşoară în mediu omogen pentru că celuloza se dizolvă în H2SO4 conc.Sulfaţii de celuloză sunt solubili în H2O (printre puţinii derivaţi celulozici) în special la grademici de substituţie.Sunt utilizaţi la: - apreturi textile;- emulgatori.-Fosfaţii de celulozăSe obţin prin esterificarea celulozei cu derivaţi ai acidului fosforic.Se folosesc ca: - materiale ignifuge la fibre, ţesături;- schimbători de ioni.-Nitraţii de celulozăSe obţin prin esterificare cu HNO3 în prezenţă de H2SO4 (amestec sulfonitric).Cel-OH + HONO2 ↔ Cel-O-NO2 + H2O nitrat de celulozăGrupările nitrice stabilizează polimerul la acţiunea acizilor concentraţi.Nitratul de celuloză în soluţie alcoolică de camfor formează celuloidul (masă plastică –termoplastică).Inconvenientele se referă la inflamabilitatea şi slaba rezistenţă la agenţi atmosferici a nitratului deceluloză.-Acetatul de celuloză sau acetilcelulozaEste un ester cu: proprietăţi mecanice deosebite, neinflamabilitate, fotostabilitate.Se utilizează la obţinerea de fire, fibre (mătasea acetat), lacuri, filme neinflamabile.Acetilarea celulozei se poate face cu:-acid acetic (CH3COOH);

---clorură de acetil (CH3COCl);anhidridă acetică în prezenţă de H2SO4 (catalizator) – metodă folosită în principal înindustrie.Eterii celulozei. Metil şi etil celulozaSe obţin conform reacţiei:Cel-ONa + CH3Cl → Cel-O-CH3 + NaClalcaliceluloza---metilcelulozaMetilceluloza se foloseşte ca:agent de încleiere şi apretare în industria textilă;cosmetică (emulgator);industria alimentară (mărirea viscozităţii unor produse alimentare).2.3.2. Reacţii de degradare ale polimerilorSunt reacţii însoţite de ruperea legăturilor chimice din catenele principale ale macromoleculelor,deci vor determina micşorarea GP.Unii polimeri, în anumite condiţii pot suferi o degradare totală, deci se vor rupe toate legăturilechimice dintre unităţile structurale ale lanţului ceea ce va conduce în final la obţinerea monomerului.De exemplu, din celuloză prin degradare totală se obţine glucoza, iar din poliamide se obţinaminoacizi.Majoritatea polimerilor sunt susceptibili de degradare parţială ceea ce conduce la produşi dedegradare cu GP mai mic.Din punct de vedere al factorilor ce determină aceste reacţii, degradarea poate fi:1. degradare fizică;2. degradare chimică.1. Degradarea fizică, la rândul ei, poate fi:a. degradare termică;b. degradare mecanică;c. degradare sub influenţa radiaţiilor ionizante;d. degradare fotochimică.a. Degradarea termică se produce sub influenţa temperaturii (prin încălzire) şi poate afectalegături chimice din interiorul catenei (întâmplătoare) sau legături covalente C-C de la capătul lanţuluimacromolecular cu obţinerea de oligomeri inferiori sau chiar monomeri.Natura şi cantitatea substituenţilor influenţează rezistenţa polimerilor carbocatenari la degradareatermică:- substituenţi ca metil (-CH3), fenil (-C6H5) micşorează energia legăturii C-C. Astfel rezistenţatermică a polietilenei este mai mare decât a polipropilenei sau a polistirenului.─[CH2─CH2]n──[CH2─CH]n──[CH2─CH]n─

│ │ CH3 C6H5

Polietilenă polipropilenă polistiren- oxigenul micşorează de asemenea rezistenţa la degradare termică;-fluorul (în locul hidrogenului) creşte rezistenţa termică. De exemplu, teflonul(politetrafluoretilena) ─[CF2─CF2]n─ are rezistenţă termică până la 400 °C.b. Degradarea mecanică. În acest caz scindarea catenei macromoleculare are loc sub influenţaunor acţiuni mecanice (fărâmiţare, vălţuire, ultrasunete, presare în capilare, agitarea topiturilor,soluţiilor) cu formare de macroradicali reactivi, ce implică în continuare transformări chimicecomplexe ce constitue obiectul de studiu al unei ştiinţe numite mecanochimia polimerilor.Degradarea mecanică poate fi provocată intenţionat, pentru micşorarea GP în timpul sintezei sause poate produce natural, în exploatare, determinând fenomene de îmbătrânire.c. Degradarea prin radiaţii ionizante. Radiaţiile ionizante determină reacţii complexe de naturăradicalică ce pot conduce la:--degradări ce micşorează GP, urmate de reticulări;transformări dirijate pentru imprimarea unor proprietăţi fizico-mecanice dorite. De exemplu,polietilenei prin iradiere îi creşte mult temperatura de topire, dar scade solubilitatea acesteia (datorităreticulărilor provocate).d. Degradarea fotochimică are loc sub influenţa energiei luminoase şi este mult accelerată deprezenţa oxigenului atmosferic. Şi în acest caz sunt generate mecanisme radicalice.2. Degradarea chimică poate fi:a. degradare oxidativă;b. degradare prin reacţii provocate de substanţe ce conţin protoni (H+).a. Degradarea oxidativă constă în procese chimice de scindare a legăturilor covalente din lanţ înprezenţa aerului sau a altor agenţi de oxidare: peroxizi, ioni metalici cu valenţă variabilă etc.Aceste degradări au loc prin mecanisme de reacţii în lanţ, datorită radicalilor liberi ce seformează în sistem.Efectele reacţiilor de degradare sunt:--reducerea GP;modificarea compoziţiei polimerului prin apariţia unor grupări noi ca: -C=O, -O-O-, -COO-etc.Foarte sensibili la degradare oxidativă sunt polimerii carbocatenari cu catena principalănesaturată.b. Degradarea prin reacţii provocate de substanţe ce conţin protoni (H+) şi anume:----apa generează reacţii de hidroliză;alcoolii generează reacţii de alcooliză;acizii generează reacţii de acidoliză;aminele generează reacţii de aminoliză.

Acest tip de degradări chimice este caracteristic polimerilor heterocatenari.Hidroliza este cea mai răspândită reacţie de degradare chimică. Ea constă în scindarea uneilegături heteroatomice prin adiţia unei molecule de apă în prezenţa acizilor sau bazelor ca şicatalizator.Tendinţa de hidroliză scade în următoarea serie: │ │─CH─O─ > ─C─NH―> C―O― > ―C―O―C― │ │ │ │ │ O O O │leg. acetalică leg. amidică leg. estericăleg. eterică Celuloza, amidonul hidrolizează total în prezenţa acizilor tari şi a unor fermenţi cu obţinereaglucozei (monomer), reacţie ce constitue metoda industrială de obţinere a glucozei.Hidroliza poliamidelor sintetice, a poliesterilor se foloseşte pentru recuperarea monomerului dindeşeurile de polimer.Alcooliza, acidoliza şi aminoliza constau în scindarea unei legături heteroatomice prin adiţia uneimolecule de alcool, acid sau amină în prezenţa catalizatorilor (acizi, baze).2.3.3.Reacţii de reticulare ale polimerilorReacţiile de reticulare ale polimerilor constau în crearea unor legături covalente între lanţurilemacromoleculare cu formarea unei structuri tridimensionale solide, infuzibile şi insolubile.Astfel de reacţii pot să apară şi în timpul sintezei, lucru nedorit pentru că îngreuiază eliminareadin reactor a polimerului devenit insolubil şi infuzibil.Practic, prin sinteză se obţin polimeri liniari sau ramificaţi şi se provoacă reticularea în polimeruldeja fasonat. Procesul se numeşte: vulcanizare - în industria cauciucului şi întărire – în industriamaselor plastice.Vulcanizarea cauciucului se realizează cu ajutorul unor agenţi de vulcanizare:a. Sulf (S), seleniu (Se), telur (Te), oxigen etc. pentru cauciucuri ce conţin legături duble încatenă (polibutadienă, poliizopren, policloropren). Mult timp s-a considerat că la vulcanizarea cu sulfse formează punţi de sulf între catenele liniare. Spectrele în infraroşu (IR) nu confirmă existenţa unorlegături C-S. Astăzi se consideră că între catene se formează legături C-C.De exemplu, vulcanizarea poliizoprenului: CH3

│ ―CH―C=CH―CH2― + S ――→―CH2―C=CH―CH2― -H2S ―CH―C=CH―CH2―-H2S │ │ CH3 CH3

La vulcanizarea cu sulf, în practică, se foloseşte:

CH3

│―CH2―C=CH―CH2

--2-3 % S când se obţin vulcanizate elastice;≈ 32 % S când se obţine un produs rigid – ebonita.b. Pentru cauciucurile ce nu conţin legături duble în catenă: cauciucuri siliconice, acrilice sefolosesc ca agenţi de vulcanizare substanţe generatoare de radicali liberi (peroxizi).Întărirea materialelor plasticePolimerii termoreactivi liniari se reticulează prin încălzire. Pulberea de presare obţinută prinfărâmiţarea polimerilor liniari se introduce în forme unde are loc reticularea prin încălzire.Polimerii liniari netermoreactivi necesită pentru reticulare agenţi de întărire (în general substanţebi sau trifuncţionale).2.4. Particularităţi structurale ale polimerilor2.4.1. Flexibilitatea cateneiFlexibilitatea catenei este proprietatea unei catene de a-şi modifica forma datorită rotaţiei internea unor părţi (segmente) de catenă în jurul legăturilor covalente simple (σ), ceea ce determină apariţiaunui număr foarte mare de poziţii relative diferite în spaţiu a elementelor structurale ale lanţului(conformaţii diferite), deci forme diferite ale macromoleculelor.Cu cât rotaţia internă este mai puţin frânată de factori interni şi externi, cu atât flexibilitateacatenei este mai mare, iar aceasta ia o formă încolăcită de ghem. În caz contrar, catenele rigide au oformă liniară de bastonaş.Flexibilitatea macromoleculelor, care determină deci caracterul elastic al acestora, depinde atâtde compoziţia chimică şi structura moleculară, cât şi de factori externi (temperatura, forţedeformatoare etc.).În principal, flexibilitatea catenelor este influenţată de:a. structura moleculară- Natura substituenţilor influenţează flexibilitatea în funcţie de polaritatea lor. Substituenţii polaridetermină o creştere a interacţiunilor intra şi intermoleculare, forţe ce frânează rotaţia internă, decireduc flexibilitatea lanţurilor cu atât mai mult cu cât momentul de dipol al substituentului este maimare.Substituenţi ca: -C≡N, -NO2 au momentul de dipol µ = 3,4 D, relativ mare, astfel căpoli(acrilonitrilul) spre exemplu este rigid, datorită interacţiunilor puternice induse de polaritatea marea substituentului.Substituenţi ca: -Cl, -OH au valori mici ale polarităţii (µ = 1,8-1,9 D). Poli(clorura de vinil) areflexibilitate mult mai mare.- Substituenţii polari dispuşi simetric faţă de catenă (caz în care polaritatea lor se compenseazăreciproc) conferă acesteia un grad ridicat de flexibilitate. Este cazul următorilor polimeri:

Cl │―[―CH2―C―]n―

│ ClPoli(clorura de viniliden)-exemplu:―[―CH2―CH―]n― │ OHpoli(alcoolul vinilic) F F │ │―[―C―C―]n― │ │ F Fpoli(tetrafluoretilena) sau teflonulDistanţa dintre substituenţi influenţează, de asemenea, flexibilitatea; la distanţe mici eiinteracţionează reciproc şi îngreuiază rotirea unităţilor, ceea ce duce la creşterea rigidităţii. De―[―CH2―CH―]n― │ CN poli(acrilonitril)Dacă substituenţii sunt distanţaţi între ei, interacţiunea lor este minimă, iar catenamacromoleculară are o flexibilitate pronunţată (de exemplu: cauciuc butadien-nitrilic).- Dimensiunea substituenţilor, de asemenea, influenţează flexibilitatea catenei. Substituenţiivoluminoşi îngreuiază rotaţia internă ce se va desfăşura mai încet (timp mai îndelungat), uneori cuaport de temperatură (energie) din exterior. De exemplu, polistirenul are substituentul voluminos (-C6H5) şi este rigid la temperatura camerei.―[―CH2―CH―]n― │ C6H5

polistirenLa polimerii heterocatenari: poliesteri, poliamide, siliconi, polieepoxizi, flexibilitatea estediminuată de legăturile de hidrogen intermoleculare (între lanţurile vecine), respectiv între grupărileC=O şi –NH.Celuloza este unul dintre cei mai rigizi compuşi macro-moleculari heterocatenari din cauzanumărului mare grupări –OH din structură, capabile să genereze legături de hidrogen inter şiintramoleculare, care frânează rotaţia internă şi deci micşorează flexibilitatea.b. Masa moleculară a polimerului, respectiv GPCreşterea masei moleculare, respectiv a GP determină o creştere a numărului de segmente decatenă mobile, deci creşte flexibilitatea.c. Gradul de reticulareAşa cum s-a arătat, prin reticulare se realizează legături chimice, covalente între catenele(lanţurile) macromoleculare, mult mai puternice decât interacţiunile fizice (van der Waals, punţi de H).Dacă numărul acestora este mic, mobilitatea unităţilor structurale rămâne practic neschimbată(comparabilă cu a polimerului liniar respectiv). De exemplu:-cauciucul natural slab vulcanizat (2-3 % S) are legături transversale puţine şi flexibilitateaacestuia este aproximativ la fel cu cea a cauciucului nevulcanizat;

-cauciucul vulcanizat cu 30 % S (ebonita) are un număr mare de reticulări care împiedicărotaţia internă şi deci scade flexibilitatea polimerului, care devine rigid.d. TemperaturaCreşterea temperaturii determină creşterea flexibilităţii datorită aportului de energie cefavorizează rotaţia internă.2.4.2. Energia de coeziuneEnergia de coeziune a polimerului este constituită din totalitatea interacţiunilor intermoleculare(van der Waals şi legături de hidrogen), care se manifestă de-a lungul catenelor între macromoleculelevecine.Energia de coeziune a polimerilor este mai mare decât energia legăturilor chimice din catene,ceea ce are drept consecinţe:--polimerii nu pot fi trecuţi în fază gazoasă pentru că se descompun înainte de atingereatemperaturii de fierbere;multe substanţe macromoleculare au rezistenţă mecanică deosebită.Considerând drept criteriu valoarea energiei de coeziune (E) pentru o catenă de 5 Å(convenţional) polimerii se clasifică în:---elastomeri la care E = 4,2-8,4 kJ/mol;mase plastice la care E = 8-20 kJ/mol;fibre sintetice la care E = 20-25 kJ/mol.Cu cât energia de coeziune este mai mare (forţe intermoleculare mai puternice) cu atâtflexibilitatea polimerului este mai mică, dar creşte rezistenţa mecanică şi stabilitatea termică.Astfel, elastomerii au catene foarte flexibile chiar şi la temperatura camerei, masele plastice auflexibilitate mai redusă ce creşte cu temperatura, iar fibrele sintetice (poliesteri, poliamide,poliacrilonitril) şi naturale (derivaţi de celuloză, lână etc.) se caracterizează prin rigiditate, dar şi orezistenţă la rupere deosebită (datorate în mare măsură legăturilor de hidrogen intermoleculare).2.4.3.CristalinitateÎn cazul polimerilor cristalinitatea variază în limite largi, de la structură amorfă până la ostructură parţial cristalină cu grad mare de cristalinitate fără a se fi putut obţine polimeri cu grad decristalinitate 1 (structură 100 % cristalină).În general, structura polimerilor este difazică, cu domenii amorfe în care macromoleculele suntdezordonate, încolăcite şi microdomenii cristaline (cristalite) în care macromoleculele sunt orientateordonat în spaţiul tridimensional.

Materialul în ansamblu este însă solid, rezistent, deoarece cele două tipuri de domenii structuralenu sunt separate, ci coerente, legătura dintre acestea realizându-se prin intermediul catenelor lungimacromoleculare, ce pot parcurge succesiv mai multe formaţiuni cristaline (1) şi amorfe (2), legândastfel aceste zone puternic .În general, cristalinitatea se referă la cantitatea de fază cristalină existentă în polimer şi seexprimă prin gradul de cristalinitate – fracţiunea de material cristalin din cantitatea totală de polimer.Pe lângă gradul de cristalinitate este importantă şi mărimea fiecărei cristalite şi orientareaacestora. De exemplu, într-o fibră cristalitele sunt orientate paralel cu axa fibrei.Factorii ce influenţează cristalinitatea polimerilor:1. Structura chimică şi masa moleculară. Una din condiţiile fundamentale pentru ca un polimersă poată cristaliza este structura chimică şi geometrică complet regulată.Această condiţie este îndeplinită de polimerii sintetizaţi prin policondensare: poliesteri,poliamide, care pot realiza un grad de cristalinitate ridicat, fiind cei mai utilizaţi pentru formarea defire şi fibre chimice.Polimerii vinilici atactici cu substituenţi voluminoşi: polistiren, poli(acetat de vinil), datorităneregularităţilor geometrice ale catenei nu permit aranjarea ordonată, deci cristalizarea.Mase moleculare cu valori mai mici presupun catene mai scurte cu o mobilitate mai mare ce potasigura o ordonare mai avansată, deci cristalinitate mai mare. De exemplu: polietilena cu M = 500.000u.a.m. are o cristalinitate de două ori mai mică decât polietilena cu M = 20.000 u.a.m.2. Presiunea favorizează ordonarea şi orientarea catenelor pe anumite direcţii, deci creştecristalinitatea polimerului.3. Fenomenul de orientare. Sub acţiunea eforturilor (tensiunilor) caracteristice operaţiilor deprelucrare (filare, calandrare, extrudere etc.) un polimer izotrop (proprietăţi identice pe orice direcţie)(fig. 2.2a.) suferă o orientare structurală, o aliniere a macromoleculelor pe direcţia forţei (a tensiuniideformatoare) ce determină un pronunţat caracter anizotrop (proprietăţi diferite pe direcţii diferite)(fig. 2.2b.). Rezistenţa mecanică creşte puternic pe direcţia orientării (x), fiind mai redusă pe direcţiaperpendiculară (y).

Fig. 2.2a. Polimer izotropFig. 2.2b. Polimer anizotrop2.5. Proprietăţi ale compuşilor macromoleculari2.5.1. Umflarea şi dizolvarea polimerilorDizolvarea polimerilor este întotdeauna precedată de umflare: creşterea volumului şi a maseipolimerului în urma absorbţiei solventului.La contactul dintre polimer şi solvent, micromoleculele solventului, având o mobilitate mult maimare decât a macromoleculelor, pătrund în polimer, printre catenele macromoleculare.Pe măsură ce pătrunde o cantitate tot mai mare de solvent polimerul se umflă, iar lanţurile seîndepărtează între ele din cauza presiunii create, dobândind o mobilitate sporită.Când forţele intermoleculare sunt puternice, ca în cazul polimerilor tridimensionali sau presiuneaexercitată de solvent este prea mică pentru a învinge forţele dintre lanţurile macromoleculare, procesulse opreşte la stadiul de umflare şi se numeşte umflare limitată. Are loc deci o difuzie unilaterală asolventului în polimer şi sistemul format în final este bifazic alcătuit din:--soluţia solventului dizolvat în polimer (polimerul umflat);solventul pur.La polimerii puternic reticulaţi nu se întâlneşte nici măcar această fază, aceştia fiind totalinsolubili.Umflarea nelimitată (dizolvarea propriu-zisă) se produce în cazurile când macromoleculele, dupăo avansare suficientă a umflării, încep să treacă lent în soluţie. În acest caz interacţiunile solventpolimer sunt mai puternice decât cele dintre macromolecule (interacţiuni polimer-polimer).Evaluarea cantitativă a capacităţii unui polimer de a se umfla într-un anumit solvent estecaracterizată prin gradul de umflare, α, care reprezintă cantitatea în grame de solvent absorbită de 1 gde polimer la o anumită temperatură:Unde: m0 – masa polimerului înainte de umflare;α=m − m0

m0

m – masa polimerului umflat.Cinetica umflării ( viteza cu care se realizează umflarea) într-un anumit solvent se poate urmăricu relaţia:

dV k = (Vmax − Vt )Dt δ

δ - grosimea iniţială a probei;

Vt – volumul probei la un moment dat;Vmax – volumul probei la gradul de umflare maxim.Factori ce influenţează umflarea şi dizolvarea polimerilor:a. Natura polimerului şi a solventului. O polaritate apropiată a macromoleculelor polimeruluişi a micromoleculelor solventului este o indicaţie favorabilă în sensul posibilităţii produceriifenomenelor de umflare şi dizolvare. Dacă polarităţile sunt apropiate, interacţiunile între moleculeidentice şi diferite sunt aproximativ aceleaşi.Când diferenţa de polaritate este mare şansele de umflare şi dizolvare se reduc considerabil.Polimeri cu polaritate foarte mare (celuloza, poli(alcoolul vinilic)), datorită rigidităţii catenei, nusuferă decât o umflare limitată chiar şi în solvenţi cu polaritate mare.b. Flexibilitatea catenelor macromoleculare. Catenele nepolare, de obicei flexibile, pot fiseparate prin despărţirea treptată a segmentelor de catenă, deoarece interacţiunile relativ mici dintreacestea pot fi egalate de energia interacţiunilor polimer-solvent. Astfel de polimeri sunt solubili însolvenţi nepolari.Catenele ce prezintă polaritate mare (grupe polare) sunt rigide şi necesită energii mari deseparare, ce nu pot fi satisfăcute la temperatura obişnuită de către moleculele solventului. Astfel,polimerii cu catene rigide se umflă în solvenţi puternic polari, dar la temperatura mediului, de regulă,nu se dizolvă.c. Masa moleculară a polimerului. Cu cât masa moleculară a polimerului este mai mare cu atâtenergia interacţiunilor dintre catene este mai mare şi deci separarea lor necesită o energie mai mare.Solubilitatea, deci, scade în seria omoloagă cu creşterea masei moleculare.d. Cristalinitatea. Polimerii cu grad de cristalinitate mare, datorită aranjării ordonate alanţurilor, se caracterizează prin interacţiuni intermoleculare puternice, astfel că la temperaturacamerei polimerii cristalini nu sunt solubili nici în solvenţi cu polaritate apropiată. Dizolvarea are locla temperaturi ridicate, apropiate de temperatura de topire.e. Temperatura influenţează diferit fiecare sistem polimer-solvent.2.5.2. Proprietăţi termicea. Stabilitatea termică reprezintă temperatura la care devin instabile cele mai slabe legături dinlanţul macromolecular, ce determină practic schimbarea masei moleculare a polimerului funcţie detemperatură sau durata de încălzire.Stabilitatea termică poate fi apreciată din:

Unde: dV – modificarea de volum a probei umflate după un timp dt;

---tăria legăturilor chimice, care depinde de natura atomilor;gradul de cristalinitate;gradul de reticulare.Studiile de piroliză relevă următoarea ordine a stabilităţii legăturilor chimice:C-F > C-H > C-C > C-Cliar în ceea ce priveşte rezistenţa relativă a legăturii C-C din diferite structuri aceasta scade în ordinea: C │⋅⋅⋅―C―C―C―⋅⋅⋅ > ⋅⋅⋅―C―C―C―⋅⋅⋅ > ⋅⋅⋅―C―C―C―⋅⋅⋅ │ │ C C C secundarC terţiarC cuaternarDeci, legăturile adiacente carbonului terţiar sau cuaternar din catenă sunt mai susceptibile scindării.În general, creşterea gradului de cristalinitate şi a reticulării măresc stabilitatea termică.O importanţă deosebită o prezintă regularitatea structurii macromoleculelor (tacticitatea), carefavorizează împachetarea şi cristalinitatea polimerului.Stabilitatea termică poate fi mărită prin introducerea în lungul lanţului a legăturilor duble sautriple conjugate, a unor legături mai rezistente: Si-O, B-O, B-N etc. sau prin adăugarea unor materialede umplutură.b. Rezistenţa termică se referă la capacitatea plimerilor de a-şi păstra nealterate dimensiunile lacreşterea temperaturii.c. Conductibilitatea termică, capacitatea de a transmite căldura din zone mai calde în zone maireci este, în general, mică la polimeri, în special la cei expandaţi sau la spume polimerice folosite caizolatori termici.2.5.3.Proprietăţi electriceÎn majoritate, polimerii sunt substanţe dielectrice, într-un larg interval de temperatură.Proprietăţile dielectrice sunt determinate de fenomenele de polarizaţie care apar la introducereapolimerilor într-un câmp electric exterior.Caracterul dielectric al polimerilor determină fenomenul de electrizare statică.Doi dielectrici aduşi în contact interfacial intim, mărit prin frecare se încarcă superficial cusarcini electrostatice datorită unui schimb de electroni:- unul (cel cu constantă dielectrică, ε, mai mare) acţionează ca donor de electroni şi deci seîncarcă electropozitiv.- celălalt acceptă electronii şi se încarcă electronegativ.

Cele mai mari încărcări electrostatice observate experimental sunt de ordinul 102 u.e.s.⋅cm-3,rezultate din transferul unui număr relativ mic de electroni: 1 electron pentru 104 Å2 interfaţă (regiuneocupată de sute de electroni).În cazul fibrelor, prin frecarea acestora între ele şi de suprafaţa altor corpuri, se dezvoltă sarcinielectrice, care crează greutăţi în procesul de prelucrare reducând productivitatea şi calitateasortimentelor (fibrele se aspresc, tind să părăsească poziţia lor paralelă în pătura fibroasă sau bandacare circulă prin maşini).De asemenea, electrizarea apare în utilizarea materilelor textile, de obicei la cele subţiri cusuprafaţa netedă (tricoturi, ţesături) reducând gradul de confort.Factorii principali ce influenţează gradul de încărcare sunt:-----constanta dielectrică;conductibilitatea electrică;numărul şi densitatea punctelor de contact;viteza de mişcare a suprafeţei;diferenţa de temperatură a suprafeţelor respective.Parametrul de bază care caracterizează capacitatea de încărcare este conductibilitatea electrică(sau mărimea inversă: rezistivitatea). Cu cât conductibilitatea electrică este mai mare, cu atâtcapacitatea de încărcare este mai mică, deoarece sarcinile electrice se vor scurge rapid neutralizândcâmpul electrostatic creat.Pentru a reduce încărcarea electrostatică a polimerului în masa acestuia se introduc ingredientenumite antistatizanţi. Ca antistatizanţi se pot folosi:-materiale electroconductoare: - săruri: CaCl2, MgCl2, LiCl;- oxizi: SnO;- negru de fum.-polimeri peliculogeni antistatizanţi care au în compoziţie substituenţi funcţionali, (grupe), ceanihilează câmpul electrostatic. De regulă, introducerea substituenţilor funcţionali în catenalaterală determină un efect antistatizant mai mare decât în cazul situării acestor grupe încatena principală.-Substanţe superficial active, folosite în cazul fibrelor şi ţesăturilor. Se folosesc sub formă desoluţii 2-5 % sau emulsii şi se depun prin pulverizare sau imersare în soluţia respectivă.Pentru ţesături şi fibre se pot folosi:a. esteri ai acizilor graşi: stearat de butil;b. amine: trietanolamina;c. amide: derivaţi de stearamidă;d. derivaţi de etilen glicol;e. alchilfosfaţi.

2.6. Polimeri utilizaţi în industria textilă1. Polietilena - PE -Se poate obţine prin:---polimerizare radicalică la presiune ridicată (1000 atm);polimerizare ionică la presiune moderată (40-50 atm);polimerizare stereospecifică la presiune ordinară (catalizatori Ziegler).―[CH2―CH2]n―Polietilena de înaltă presiune (PEîP) este o masă cornoasă, translucidă, cu grad de cristalinitateredus datorită ramificaţiilor catenei principale, care împiedică aranjarea ordonată.Polietilena de joasă presiune (PEjP) este o pulbere albă, cu grad de cristalinitate ridicat (structurăliniară a macromoleculelor).Proprietăţi:----inerţie specifică alcanilor;la rece rezistă acţiunilor acizilor, bazelor şi solvenţilor organici;la cald este atacată de H2SO4 conc., HNO3 conc. şi de unii solvenţi organici. Se umflă şi sesolvă în CCl4, toluen, xilen.este termoplastică, se poate prelucra în diferite forme, folii, fire rezistente.2. Poli(acrilonitril) – PNA - ―[―CH2―CH―]n

│ CNSe obţine prin polimerizarea monomerului.Proprietăţi:----rezistenţă termică şi chimică bună;se solvă în foarte puţini solvenţi.fibre sintetice excelente, uşor lavabile, foarte rezistente la intemperii, soare;înlocuitor al lânii, având chiar avantaje faţă de aceasta.Utilizări:Este cunoscut sub diferite denumiri comerciale (Melană, Dralon, Crylon etc.).Copolimerul cu acetatul de vinil este folosit, de asemenea, la obţinerea de fibre asemănătoarelânii.3. Poli(etilentereftalatul) – PETF – este un poliester.Se obţine prin policondensarea etilenglicolului cu dimetiltereftalatul:n HO-CH2-CH2-OH + n CH3-OOC-C6H4-COO-CH3 →etilenglicolProprietăţi:-polimer termoplastic, termorezistent. Se înmoaie la 270 °C fără a se descompune;dimetiltereftalatHO-[-CH2-CH2-OOC-C6H4-COO-]n-CH3 + (2n-1) CH3OH

--cristalizează uşor formând fire foarte rezistente folosite în industria textilă;ţesăturile sunt foarte rezistente la agenţii atmosferici, bacterii, ciuperci, molii, uşor lavabile şineşifonabile.4. Poliamide - conţin de-a lungul lanţului gruparea amidică:―C―NH― │ OPoliamida 6. (Policaproamida sau Relon) -[-NH-(CH2)5-CO-]n-Se obţine prin polimerizarea ε-caprolactamei în topitură. Reacţia decurge la 240-270 °C, timp de6-20 h, în atmosferă de gaz inert.Proprietăţi:----rezistenţă mecanică ridicată;rezistenţă termică ridicată (Tt ≈215 °C);stabilitate bună faţă de agenţi atmosferici şi chimici;se solvă în solvenţi speciali (acizi organici, crezol);Pentru obţinerea fibrelor se folosesc capete de filare speciale ce formează fire de grosime 3-6Denier (1 Denier reprezintă greutatea în grame a unui fir de 9 km lungime).Poliamida 6-6 (NYLON 6-6 sau polihexametilenadipamida)Se obţine prin policondensarea acidului adipic cu hexametilen-diamina:n HOOC-(CH2)4-COOH + n H2N-(CH2)6-NH2 →HO-[-CO-(CH2)4-CO-HN-(CH2)6-NH-]n-H +(2n-1) H2OProprietăţile sunt asemănătoare cu cele ale poliamidei 6.5. Poli(clorura de vinil) –PVC-―[―CH2―CH―]n― │ ClProprietăţi: - polimerul în stare pură este dur (durovin); prin plastifiere devine moale, putând imita pielea (vinilin); - insolubil în apă şi în solvenţi organici curenţi; - solubil în cetone ciclice, tetrahidrofuran; - rezistent la umiditate, ozon, acizi concentraţi, alcalii; - rezistenţa termică mai scăzută. Utilizări: - bun electroizolant; - se poate prelucra în foi, fire, tuburi, ţevi; - fibrele din PVC se folosesc la confecţionarea de lenjerie curativă (în tratamentul reumatismului deoarece se electrizează în contact cu pielea) şi la obţinerea de ţesături filtrante pentru industria chimică.

6. Poli(alcoolul vinilic) -PAV sau PVA- ―[―CH2―CH―]n― │ OH

Nu poate fi obţinut prin polimerizarea monmerului, deoarece acesta este instabil. Se poate obţineprintr-o transformare polimer-analoagă şi anume prin hidroliza poli(acetatului de vinil). Proprietăţi: - în stare pură este o pulbere albă, care la 250°C se transformă într-o masă dură; - insolubil în solvenţi organici; - se umflă şi se dizolvă în apă. Utilizări: - obţinerea firelor sau ţesăturilor solubile (fire chirurgicale, pansamente etc); - adezivi, apreturi pentru industria textilă; - pentru a obţine ţesături higroscopice, dar insolubile în apă (lenjerie), firele de PAV se prelucrează cu formaldehidă sau se încălzesc în curenţi de înaltă frecvenţă (CIF). 7. Poli(acetatul de vinil)―[―CH2―CH―]n― │ OCOCH3

Se obţine prin polimerizarea radicalică a monomerului. Proprietăţi: - termoplastic; - solubil în mai mulţi solvenţi: alcooli, esteri, hidrocarburi aromatice. Utilizări: - adezivi; - apreturi textile; - lacuri, vopsele antiacide. 8. Polioxietilena ―[―CH2―CH2―O―]n― Pentru M < 7000 u.a.m. se prezintă ca o ceară solubilă în apă şi solvenţi organici. Utilizări: - apret textil; - detergent neionic; - agent de încleiere în compoziţia coloranţilor solubili în apă; - plastifiant. 9. Poliuretani Se obţin prin poliadiţia diizocianaţilor cu dioli. HO-R1-OH + O=C=N-R2-N=C=O → -O-R1-O-CO-NH-R2-NH-CO-

Utilizări: - adezivi universali (metal - metal, metal – sticlă, metal – mase plastice); - lacuri protectoare elastice şi lucioase; - spume (poroplaste, mase buretoase): -plastice, folosite în construcţia de avioane, maşini; -elastice, utilizate la îmbrăcăminte, covoare, suporturi pentru materiale textile, perne, materiale termoizolatoare.10. Politetrafluoretilena -PTFE sau TEFLON-Se obţine prin polimerizarea în lanţ a tetrafluoretilenei: F F F F │ │ │ │ n C=C → ―[―C―C―]n― │ │ │ │ F F F F

Proprietăţi: - stabilitate chimică şi termică deosebită; - rezistenţă la acţiunea agenţilor chimici; - fibrele nu se dizolvă în nici un solvent; - este atacat de metalele alcaline (Na, K, Li) la peste 300 °C sau de fluor la presiune.Utilizări: - materiale ce funcţionează în medii corozive sau la temperaturi ridicate; - electrotehnică – foarte bun izolator electric;

industria chimică şi cosmonautică.-

3. AGENŢI DE SUPRAFAŢĂDin categoria agenţilor de suprafaţă sau agenţi superficiali fac parte un număr mare de compuşichimici care, acumulându-se la suprafeţele de separaţie, modifică puternic proprietăţile superficiale alelichidelor în care se dizolvă, determinând acţiunea specifică de muiant, spumant, detergent,emulsionant etc.3.1. Fenomene superficialeLa suprafaţa de separaţie dintre faze (interfeţe) straturile exterioare de molecule, atomi sau ioniale unei faze sunt supuse unor forţe diferite de cele care acţionează asupra acestor particule îninteriorul fazei, ceea ce determină la interfeţe anumite fenomene superficiale.3.1.1.Tensiunea superficială a lichidelorUnrezultatalatracţiilormoleculare diferite în interior şila suprafaţa lichidelor îl constituefenomenele de tensiune superfi-cială, caracteristice stării lichide.Molecula m1, din interiorullichidului, (fig. 3.1.), este încon-jurată simetric de alte molecule,deci suportă o atracţie uniformădin partea moleculelor vecine.Fig. 3.1.Molecula m2, de la suprafaţa lichidului, este solicitată mai mult de către moleculele din lichiddecât de cele din gazul învecinat, care sunt în număr mai mic şi de altă natură. Din cauza asimetriei areloc o atracţie spre interior a moleculelor superficiale, suprafaţa lichidului având tendinţa de a secontracta, micşora (dintre toate corpurile geometrice, sfera are, la un volum dat, suprafaţa cea maimică, de aceea picăturile de lichid tind să ia forma sferică când nu se găsesc sub acţiunea altor forţe).Forţa care tinde să micşoreze suprafaţa se numeşte tensiune superficială. Pentru a face să creascăsuprafaţa lichidului va trebui să se exercite un lucru mecanic asupra moleculelor acestuia, exprimatprin relaţia:dτ = σ⋅dSunde:dS - creşterea suprafeţei;

σ - tensiunea superficială, este forţa măsurată în dyn, care acţionează pe o porţiune de 1 cm, fiinddirijată tangenţial la suprafaţă.În tabelul următor se dă tensiunea superficială a câtorva lichide:SubstanţaTemperatura[°C]HidrogenOxigenApaBenzenSulfClorură de sodiuMercur-252-1832020141811153.1.2.Tensiunea superficială[dyn/cm]213 (13,2)73 (72,58)29 (28,88)58 (58,3)113 (113,8)476Tensiune interfacialăDouă lichide nemiscibile, în contact printr-o suprafaţă de separaţie, au fiecare tensiunesuperficială mai mică decât dacă oricare din cele două lichide ar fi în contact cu vaporii celuilalt lichid.Această tensiune mai mică la nivelul suprafeţei de separaţie dintre două lichide nemiscibile (sau parţialmiscibile) se numeşte tensiune interfacială şi se exprimă în dyn/cm.Cu cât forţele de interacţiune, la interfaţă, dintre moleculele celor două lichide sunt mai mari,tensiunea interfacială este mai mică. De exemplu, între apă şi alcooli solubili, forţele de atracţie suntmari, tensiunile interfaciale mici (10-15 dyn/cm). Între apă şi parafină lichidă, grăsimi, forţele deatracţie moleculară sunt slabe şi tensiunea interfacială creşte (50-60 dyn/cm).3.1.3.Fenomene de contact între lichide şi solideSe constată experimental că o picătură de lichid, pusă pe suprafaţa unui solid insolubil (sau a unuialt lichid nemiscibil) se poate întinde într-un film foarte subţire, sau poate să rămână sub formă depicătură mai mult sau mai puţin sferică. În primul caz se spune că lichidul se etalează pe suprafaţă, iarîn al doilea caz că nu udă sau udă incomplet suprafaţa.O picătură de lichid se întinde pe o suprafaţă solidă până la o limită numită perimetru deumectare.Pe acest perimetru de umectare acţionează trei tensiuni superficiale interfazice: σgl dintre gaz şilichid, σls dintre lichid şi solid şi σsg dintre solid şi gaz. (fig. 3.2.). Unghiul ϕ se numeşte unghi deracord. La echilibru între aceste forţe care se compun vectorial există relaţia:

σgl⋅cosϕ + σls = σsg

Aceasta este relaţia lui P.S. Laplace în care s-a notat cu σa tensiunea de adeziune şi σ este

tensiunea superficială a lichidului.a-lichidul udă suprafaţa solidăb-lichidul nu udă suprafaţa solidăFig. 3.2.Dacă unghiul de racord ϕ = 0, lichidul udă complet suprafaţa solidă, adică se produce etalarea.Pentru ϕ < 90° se consideră că lichidul udă suprafaţa solidă (fig. 3.2.a), iar suprafaţa se numeşteliofilă (forţe de adeziune solid- lichid mari). Pentru ϕ > 90° (fig. 3.2.b) solidul se udă greu de cătrelichid (lichidul nu udă suprafaţa), iar suprafaţa se numeşte liofobă (forţe de adeziune solid-lichid mici).Pentru ϕ = 180° forţele de adeziune dintre solid şi lichid lipsesc complet, caz neîntâlnit până înprezent.Când suprafeţele solide sunt mai bine udate de apă decât de oricare alt lichid cu constantădielectrică mai mică (ex. benzen) aceste suprafeţe se numesc hidrofile. Suprafeţele care se udă maiuşor cu lichide ce posedă constante dielectrice mai mici decât ale apei se numesc hidrofobe (sauoleofile).3.2. Structura agenţilor de suprafaţăToate substanţele cu activitate de suprafaţă prezintă o structură moleculară asimetrică, compusădin două părţi cu proprietăţi diferite:-o grupare nepolară sau slab polară (de natură hidrocarbonată), insolubilă în apă (hidrofobă) şiîn lichide puternic polare, dar uşor solubilă în uleiuri (lipofilă), reprezentată schematic printr-unsegment de dreaptă (R) – fig. 3.3.;-o grupare polară (ionizabilă sau neionizabilă), hidrofilă şi decă lipofobă, reprezentatăDatoritădiferitepeafinităţilorcareleschematic printr-un cerc (P) – fig. 3.3.prezintă pentru diferiteFig. 3.3. Reprezentarea schematică a moleculeifaze aceste molecule

cosϕ = σ sg − σ ls σa

= − σ gl σ

unui agent de suprafaţăse numesc amfipatice(amfifile).Gruparea hidrofobă poate fi reprezentată de:---un radical alifatic cu o grupare metil terminală:general 8-18 atomi de C;un rest hidrofob format dintr-un nucleu aromatic alchilat, ex: alchil-benzenii C6H5-(CH2)n-cu n = 8-12 atomi de C;naftalina dialchilată (alchili cu 3-5 atomi de C).Gruparea hidrofilă, care asigură solubilitatea în apă şi în dizolvanţi polari constă, de cele maimulte ori, din grupări acide sau bazice.Cele mai importante grupe acide sunt grupele: carboxilsulfonică (-SO3H).Grupele bazice cele mai importante sunt grupele: amină primară (-NH2), amină secundară (-NH-), amină terţiară (-N-), amoniu cuaternar (-N+-).Acţiunea solubilizantă a acestora este mare atunci când intervin ca săruri disociabile.Gruparea alcoolică (hidroxil) de forma –CH2-OH, nu formează săruri şi are o solubilitate redusă.De aceea, în cazul resturilor hidrocarbonate mai mari, pentru a obţine solubilitatea dorită este necesarăprezenţa mai multor grupe hidrofile de-a lungul lanţului, de exemplu:……―CH―CH―CH―CH―……… │ │ │ │ OH OH OH OHsau grupe eterice cumulate: (-CH2-CH2-O)n-CH2-CH2-OHCompuşii cu grupă hidrofilă acidă (săpunuri, alcooli graşi sulfataţi etc.) se numesc anion-activisau sau agenţi anionici, deoarece în urma disocierii electrolitice, partea activă a moleculei o formeazăanionul:R-COONa ↔ (R-COO)- + Na+

R-OSO3Na ↔ (R-OSO3)- + Na+

Compuşii cu grupă hidrofilă bazică se numesc agenţi cationici întrucât partea activă a moleculei oformează cationul, de exemplu clorura de trimetil alchil amoniu: CH3

│CH3―(CH2)4―CH2―N+

―CH3] Cl- n = 10 – 16

│ CH3

Agenţii de suprafaţă care conţin grupe hidrofile cu caracter acid şi cu caracter bazic se numescamfoliţi.(-COOH), sulfat (-OSO3H),CH3-(CH2)n-CH2- conţinând în

Se numesc neionice substanţele superficiale ce conţin grupe hidrofile care nu sunt capabile săformeze săruri (cazul grupelor eterice cumulate).Agenţii anionici prezintă activitate superficială optimă în mediu neutru sau alcalin, cei cationici înmediu acid, în timp ce agenţii neionici sunt puţin influenţaţi de pH.Nu se pot folosi amestecuri de agenţi anionici şi cationici deoarece aceştia precipită când suntamestecaţi.3.3. Proprietăţi ale soluţiilor agenţilor de suprafaţăProprietatea comună tuturor agenţilor de suprafaţă se referă la modificarea puternică aproprietăţilor superficiale ale lichidelor în care sunt dizolvaţi, ca urmare a tendinţei moleculelor de a seacumula, concentra, orientat la interfeţe (lichid-lichid, lichid-solid, lichid-gaz).Acumularea agenţilor de suprafaţă la interfeţe se datoreşte structurii asimetrice a moleculelor lorcare prezintă afinităţi diferite faţă de diferitele faze ale sistemului. De exemplu la interfaţa apă-ulei(fig. 3.4.) moleculele se vor orienta cu partea hidrofilă spre apă şi cu partea hidrofobă (nepolară) spreulei formând un strat de adsorbţie ceserveşte ca legătură între cele două fazeinsolubile. Starea mai mult sau mai puţincondensată a acestui strat determinăacţiunea predominantă a agentului desuprafaţă, respectiv de agent de spălare,Fig. 3.4.de emulsionant, spumant, muiant (agentde udare) etc.Această stare a stratului de adsorbţie este condiţionată de:---balanţa dintre proprietăţile hidrofile şi hidrofobe;natura grupelor hidrofile şi hidrofobe;temperatura şi concentraţia de lucru.Interfaţa nu se poate îmbogăţi nelimitat în molecule, existând pentru fiecare interfaţă oconcentraţie limită, peste care în soluţie încep să se formeze particule coloidale sau micele, prinasocierea părţilor hidrofobe ale moleculelor în tendinţa de a avea o suprafaţă de contact cât mai micăcu faza faţă de care nu prezintă afinitate (în cazul obişnuit apa). Aceste micele pot avea diferite forme:sferice, lamelare, cilindrice (fig. 3.5.). Concentraţia critică este cu atât mai mică cu cât lanţulhidrocarbonat este mai mare. Din date experimentale se constată că, în general, domeniul optim despălare se situează la limita superioară a domeniului concentraţiei critice.

a-sfericăb-lamelarăc-cilindricăFig. 3.5. Reprezentarea schematică a unor micele3.4. Săpunuri şi detergenţiSăpunurile sunt săruri cu diferite metale ale acizlor alifatici monocarboxilici cu peste opt atomi decarbon. Ele rezultă, de obicei, la hidroliza alcalină a grăsimilor alături de glicerină:CH2―O―CO―(CH2)14―CH3 CH2―OH│ 3NaOH │CH―O―CO―(CH2)16―CH3 ----------------→ CH―OH +│ │CH2―O―CO―(CH2)14―CH3 CH2―OHdipalmito-stearina glicerina+ 2 CH3 ―(CH2)14―COONa + CH3 ―(CH2)16―COONa palmitat de sodium stearat de sodiu Pentru lanţuri hidrocarbonate cu 12-18 atomi de C, săpunurile se caracterizează printr-o excelentăputere de spălare şi bune calităţi emulsionante, spumante, muiante.Totuşi săpunurile alcaline prezintă o serie de dezavantaje:-fiind săruri ale unor acizi slabi cu baze tari, hidrolizează puternic, ceea ce conduce laformarea NaOH liber, care atacă, mai ales la cald, mătasea, lâna, fibrele artificiale şisintetice;-cu apele dure formează, prin schimb ionic, săpunuri de Ca şi Mg insolubile, ce nu prezintăcalităţi de spălare. De asemenea, în apele cu conţinut mare de săruri (apa de mare) săpunurilese dizolvă foarte greu.-săpunurile nu pot fi folosite în băile acide, deoarece se descompun cu formare de acizi graşice se depun pe ţesături.Detergenţii sunt produse sintetice care prezintă calităţile săpunurilor alcaline cu 12-18 atomi de Cîn moleculă, fără a avea deficienţele acestora.După criteriul disociaţiei electrolitice detergenţii se pot clasifica în:a) detergenţi anionici: conţin o catenă cu 8-18 atomi de C pe care este grefată o grupare polarăsulfatică sau sulfonică.- alchil-sulfaţi: CH3-(CH2)n-CH2-O-SO3- Na+

n = 10-16;

- alchil-sulfonaţi (săruri de acizi alchil-sulfonici)CH3-(CH2)n-CH2-SO3- Na+

n = 10-15;- alchil-aril-sulfonaţi (săruri de acizi alchil-aril-sulfonici)CH3-(CH2)n-CH2-C6H4-SO3- Na+ n = 6-10.b) detergenţi cationici: conţin în majoritatea cazurilor un atom de azot terţiar sau cuaternar. Deexemplu: CH3

│CH3―(CH2)n―CH2―N―CH3]+ Cl-

│ CH3

n = 10 – 16c) detergenţii neionici conţin catene liniare pe care sunt grefate ca grupe polare neionice grupăride tip etoxi (-CH2-CH2-O-) şi o grupă hidroxil terminală.R-CH2-O-(-CH2-CH2-O-)n-CH2-CH2-OHalchene, alcooli superiori etc.3.5. Acţiunea de spălare a săpunurilor şi detergenţilorAcţiunea de spălare reprezintă una din utilizările cele mai importante şi este în mare măsurărezultatul activităţii lor superficiale, a capacităţii de a se adsorbi din soluţia apoasă la interfeţelesoluţie-corp solid, soluţie-murdărie şi soluţie aer, formând pe aceste suprafeţe pelicule de adsorbţie.Pentru a asigura o putere de spălare bună, această peliculă trebuie să aibă şi o stabilitate superficialăadică trebuie să prezinte o rezistenţă mecanică corespunzătoare. Pentru aceasta este necesară realizareaîn soluţie a unui raport optim între partea dispersată molecular şi cea coloidal dispersă (optimcoloidal). Alcoolii de exemplu, deşi au activitate superficială nu sunt detergenţi deoarece soluţiile lorsunt practic molecular-disperse şi deci nu au stabilitate superficială.În primul rând, soluţia de detergent udă suprafaţa şi pătrunde adânc în toate crăpăturile saucapilarele, acolo unde apa singură nu poate pătrunde. Apoi, murdăria insolubilă în apă este trecută însoluţie (cea lichidă prin emulsionare, iar cea solidă sub formă de dispersie) prin distrugerea forţelor delegătură dintre murdărie şi substrat.Forţele de legătură dintre murdărie şi fibrele textile pot fi:--forţe mecanice – sunt forţe slabe ce menţin particulele solide între fibre sau în canalelegrosolane ale fibrei;forţe chimice, relativ rare în spălările tipice şi corespund vopsirii, de exemplu, petele datoratecoloranţilor din fructe, vin, rugină etc.;n = 10-12Ca materii prime la obţinerea detergenţilor se folosesc produse de origine petrochimică: alcani,

--forţe intermoleculare, în general de natură van der Waals;forţe electrostatice, care uşurează procesul de spălare întrucât atât substratul cât şi murdăria,în mod obişnuit, au o încărcare electrică negativă şi ca urmare iau naştere forţe de respingere.Fibrele cu suprafaţa cea mai netedă, în special cele sintetice, oferind murdăriei puţine puncte deprindere, se spală cel mai uşor.3.6. Utilizări ale agenţilor de suprafaţă în industria textilăÎn general agenţii de suprafaţă se folosesc în industria textilă ca:---produse de udare şi de pătrundere cu rolul de a ajuta udarea sau pătrunderea materialului decătre soluţia respectivă, de exemplu, la pregătirea în vederea vopsirii;produse de spălare: săpunuri şi detergenţi;emulgatori şi dispersanţi; Majoritatea materialelor textile (cu excepţia bumbacului) necesităo gresare temporară pe parcursul prelucrării, uleiul (vegetal sau mineral) fiind aplicat subformă de emulsie apoasă obţinută cu un agent de suprafaţă, având rolul de emulgator. Sefolosesc de asemenea ca emulgatori sau dispersanţi în operaţii de apretare, impregnare sauhidrofobizare.-auxiliari în procesele de vopsire se folosesc ca: agenţi de udare (pentru uşurarea pătrunderiicomplete şi uniforme a flotei de vopsire în material), agenţi de dispersie şi pătrundere, agenţiegalizatori (pentru vopsirile cu coloranţi ce au tendinţa de a se fixa neuniform pe material)etc.În industria pielăriei şi blănurilor agenţii de suprafaţă se folosesc într-o serie de operaţii, deexemplu:----înmuierea pieilor uscate (agent de udare şi pătrundere);degresarea pieilor şi blănurilor (emulgatori);tăbăcire (agenţi de pătrundere, dispersie şi solubilizare a taninurilor);vopsire (agenţi de pătrundere şi egalizare).