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  • 各種柔軟劑的種類與特點詳解

    發布時間:2020-04-21

    各種柔軟劑的種類與特點詳解

    來源:染整百科goddoger

    導讀

     

    為了使織物具有柔軟、滑潤或豐滿的手感,除了采用機械整理外,大部分織物都要使用柔軟劑進行整理。本文介紹了柔軟劑的作用、要求、種類以及各自的特點。

     

    、柔軟劑的作用

     

    1、補充天然纖維在精練、漂白等工序中所喪失的天然油脂,使手感更為理想。

    2、附著在天然纖維或合成纖維上,提高平滑性和強度,改善手感。

    3、通過柔軟劑所具有的某些特性,提高織物的服用性能。

    為了達到以上一些作用,柔軟劑一般是具有油脂類的平滑性和手感的物質,附著在纖維表面能降低纖維間的摩擦阻力,使纖維產生潤滑、柔軟的作用。亦有些柔軟劑能與纖維上的一些反應基團發生交聯而達到耐洗的目的。

     

     

    、柔軟劑的要求

     

    1、在各種柔軟加工條件下,工作液要很穩定。

    2、不降低纖維或織物的白度和染色牢度。

    3、柔軟處理后的纖維或織物不易受熱變色,在儲藏過程中不應產生色澤、手感、氣味的變化。

    4.、 柔軟劑若是乳液,其乳液穩定性要好。

    5、按不同的處理要求,能具有適當的吸水性或撥水性、防靜電性等性能(應根據織物不同的要求進行選擇)。具有耐水洗或耐干洗性。

    6、人體皮膚接觸后無不良影響。

    由于紡織品種類繁多,使用纖維各異,且織物規格不同,織物用途不同,整理的要求也不同,因此選用柔軟劑不能一概而論,應在各類柔軟劑柔軟機理和功能的基礎上,選擇符合要求的柔軟劑。另外,每一只柔軟劑所具有的性能總是有限的,要獲得多項性能都好的效果,可以用兩只或更多的柔軟劑復合使用(或復配成一只新的柔軟劑產品)。如有機硅柔軟劑和長鏈脂肪族類柔軟劑復配應用,能獲得手感柔軟、豐滿、滑爽的較好效果,也能將柔軟劑的應用與機械柔軟整理結合,往往可以獲得很好的效果。

     

     

    、柔軟劑的種類

     

    柔軟劑是染整助劑中品種最多、用量最大的一類助劑。據報道,上海印染技術研究所所在1990-1999年中收集的920只國內外助劑樣品中,柔軟劑就有350只,占38%。如此多的柔軟劑品種,根據其化學結構來看,基本上是長鏈脂肪族類或高分子聚合物類兩大類。長鏈脂肪族類柔軟劑分子結構中的碳氫長鏈能呈無規則排列的卷曲狀態,形成分子的柔曲性,其柔曲的分子吸附在纖維表面起到潤滑的作用,降低了纖維與纖維的動、靜摩擦系數。

     

    因此,長鏈脂肪族類結構一般均有較好的柔軟作用,在柔軟劑中不僅品種多,而且用量較大。這類柔軟劑根據其離子性可分為陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性型。另外,對于天然油脂及石蠟類柔軟劑,因為都是天然的潤滑性物質,也可作為單獨的一類,但也有根據其使用乳化劑的離子性的不同把其分別歸入不同的離子性類別。高分子聚合物類柔軟劑主要有聚乙烯和有機硅兩大類。聚乙烯類柔軟劑的品種比較單一,用量也較少,用量也較少,使用較多的主要還是有機硅柔軟劑。由于聚硅氧烷主鏈是很易撓曲的螺旋狀直鏈結構,其可以360度自由旋轉,旋轉所需的能量幾乎為零。因此,聚硅氧烷獨物的分子結構符合紡織品的柔軟機理,不僅能降低纖維間的靜、動摩擦系數,而且其分子間作用力很小,又降低纖維的表面張力,是紡織品柔軟整理劑的理想材料。有機硅柔軟劑是近年來發展最快的柔軟劑品種。

     

     

    、審來樣的風格特征

     

    陰離子型柔軟劑除了肥皂、磺化油等外,其主要成分為琥珀酸十八醇酯磺酸鈉、十八醇酯硫酸酯等帶長鏈烷烴的陽離子化合物或陰離子、非離子化合物。一般具有良好的潤濕性和熱穩定性,能與熒光增白劑同浴使用,可作為特白織物的柔軟劑。也比較適用于纖維素纖維,可賦予織物較好的吸水性,但其對纖維的吸附類似于直接染料,比較弱,故柔軟效果較差,且易被洗去。另外,由于它有浴中柔軟作用,可用于絲綢精練,以防止擦傷(灰傷)。

     

     

    、非離子柔軟劑

     

    非離子型柔軟劑一般為十酸(或醇)的聚氧乙烯酯(或醚)、季戊四醇或失水山梨醇的脂肪酯酯。由于非離子型柔軟劑較離子型柔軟劑對纖維的吸附性差,僅可起平滑作用。但它能與離子型柔軟劑合用,與其他相容性好,對電解質穩定性好,并且沒有使織物黃變的缺點,可作為無耐久性的柔軟整理劑,也可作合成纖維紡絲油劑的重要組成部分。其部分產品能作為織物“絲鳴音”的仿絲綢整理劑。

     

     

    、陽離子柔軟劑

     

    這類柔軟劑品種較多,是目前使用最普遍的柔軟劑。

     

    主要是由于大多數纖維在水中帶有負電荷,陽離子型柔軟劑容易吸附在纖維表面,結合能力較強,能耐高溫、耐洗滌,且整理后織物豐滿滑爽,能改善織物的耐磨性和撕破強力,對合成纖維還具有一定的抗靜電效果。因此被廣泛用于棉、錦綸、腈綸等織物,也有此品種適用于絲綢。但部分陽離子型柔軟劑在高溫時易引起黃變,并伴有耐光色牢度的下降。陽離子型柔軟劑一般是十八胺或二甲基十八胺的衍生物或硬脂酸與多乙烯多胺的縮合物。根據其結構又可分為叔胺類柔軟劑、季銨鹽類柔軟劑,咪唑啉季銨鹽類柔軟劑、雙烷基二甲基季銨鹽類柔軟劑等。

     

    、兩性型柔軟劑

     

    兩性型柔軟劑是為了改進陽離子型柔軟劑而發展的一類柔軟劑。其對合成纖維親和力較強,沒有泛黃和使染料變色等弊病。也可用于絲綢的復練工序,使絲綢手感更好。兩性型柔軟劑還可與陽離子型柔軟劑一起使用,起到協同增效作用。這類柔軟劑一般為烷基胺內酯型結構。

     

    、有機硅柔軟劑

     

    這類柔軟劑是聚硅氧烷及其衍生物的乳液或微乳液,能使織物具有良好的柔軟和平滑的手感。產品有乳液聚合,高分子硅油乳化和經改性、復配等生產工芑,已基本形成體系,供應的品種牌號也較多。但應用效果和性能仍有很大差異。

     

    1、二甲基硅乳液:

    這是在有機硅柔軟劑中最早應用的產品,用作柔軟劑的硅油相對分子質量一般為6萬-7萬。經整理后可賦予織物滑、挺、爽的手感,降低織物的摩擦系數,并提高織物的耐磨性和可縫性。但因其分子鏈上沒有反應性基團,故不能與纖維發生反應,也不能自身交聯,而只是靠分子引和附著在纖維表面,因此耐洗性較差,彈性提高也有限。

    2、有機硅羥乳(羥基硅油乳液):

    這是我國20世紀80年代使用最廣的有機硅類柔軟劑。其相對分子質量一般為6萬-8萬,相對分子質量越大,柔軟性和滑爽感越好。由于其分子鏈末端和閎基封端,因此在交聯劑、催化劑的作用下,能與纖維的反應性基軒或自身發生交聯而形成有一定彈性的高分子薄膜,因此具有耐洗性,且能提高織物的彈性。有機硅羥乳根據其使用的乳化劑離子性的不同分為陽離子有機硅羥乳和陰離子有機硅羥乳。雖然有機硅羥乳在分子鏈的末端存在羥基,對提高其親水性和乳液穩定性有一定幫助,但由于有機硅羥乳的乳液顆粒很難控制細小、均一,因此乳液的穩定性也很難掌握,在應用時易出現漂油現象,使織物上出現難以去除的油斑等疵病。因此有機硅羥乳類柔軟劑的乳液穩定性好壞也是評定其質量的重要指標。

    3、親水可溶性有機硅(聚醚型親水有機硅):

    這類有機硅柔軟劑通常是聚醚和環氧基改性的聚硅氧烷,外觀為無色透明的稠厚液體,能賦予織物良好的吸濕透氣性和抗靜電性能等,由于其屬非離子性,能與各種助劑混合應用。當其與樹脂一起使用時,能降低樹脂吸氯性和釋放甲醛量;除了用于樹脂整理和柔軟整理外,還廣泛用于涂料染色工藝,不僅可改善織物因粘合劑而影響的手感,還可以改進粘合劑粘輥筒的缺點。

    4、氨基改性有機硅:

    在聚硅氧烷的大分子鏈上引入氨基,可以使有機硅的性能得到很大改善。氨基的引入不僅能與纖維形成牢固的取向、吸附作用,使纖維之間的摩擦系數下降,而且能與環氧基、羧基、羥基發生化學反應,故能適用于棉、毛、絲、粘膠纖維、滌綸、錦綸、腈綸等各種纖維及其混紡織物??椢锝浧湔砗?,能獲得優異的柔軟性、回彈性,其手感軟而豐滿,滑而細膩。一般來講,氨基含量越高,柔軟度越好。但較高的氨基含量,也意味著較大的泛黃性。

    這主要是其側鏈上的—(CH2)NH(CH2)2NH2有兩個胺基(伯胺基和仲胺基),共有三個活潑氫原子,容易氧化形成發色團,而這種雙胺結構更具有加速氧化的協同作用。因此,在氨基含量和泛黃性之間,必須有一個最佳的平衡。將氨基改性有機硅制成微乳液,在近十年來發展很快。由于在硅氧烷分子上引入了氨基,提高了其親水性,因此選用適當的乳化劑和制備工藝,即能使之成為粒徑在0.15μm以下的微乳液。由于其粒徑小于可見光的波長,對可見光沒有阻抗性,因此可使乳液變得透明。正是其顆粒的粒徑僅為普通乳液中顆粒粒徑的1/10,使微乳液中有效顆粒數增加了103倍(若濃度相同),微乳液與織物的接觸機會大大增加,且在織物表面鋪展性好,容易滲透到纖維內部。因此這種產品可賦予織物良好的內部柔軟度,這種柔軟度也更為耐久。微乳液產品的水溶性、儲存穩定性、耐熱穩定性、抗剪切穩定性一般也會更好。常用的雙氨基有機硅柔軟劑雖然有很好的柔軟效果,但白度、吸水性、易去污性都較差,而且隨著聚合物中氨基官能團的增加而變得嚴重。為了改善這些缺點,可以通過氨基官能團的類型和數量的變化來實現。改變氨基官能團類型主要是將伯胺基變成仲胺基或叔胺基,如N-丙基環己胺(仲胺)和N—丙基哌嗪(叔胺)改性的有機硅柔軟劑已被開發應用于織物整理。這類柔軟劑在烘焙時可以減少泛黃,且比伯胺官能團的有機硅柔軟劑具有較少的疏水性,但使織的的手感有一些枯燥感。主要用于漂白織的和淺色織物的柔軟整理。另外,為了獲得超平滑的手感,將二甲基硅氧烷大分子的兩端用氨基改性封端,其在織物上可以形成非常整齊的定向排列,從而獲得優異的平滑手感;如果將聚硅氧烷的部分側鏈基和兩端基均用氨基改性取代,將其作為織物整理劑,它可使織物獲得更好柔軟性?,F在有機硅柔軟劑發展很快,品種越來越多,價格也有下降,使用機硅柔軟劑的應用數量有了較大幅度的增長。除了上述的各類有機硅柔軟劑外,還有環氧基改性、酰胺基改性、羧基改性等有機硅柔軟劑。因目前應有較少,這里不一一介紹。

     

    、低分子聚乙烯乳液

     

    該類柔軟劑是低分子聚乙烯經氧化處理后再經乳化而成的產物。對纖維有一定的親和力,使織物具有平滑的手感,可與樹脂同浴應用,且可提高因樹脂整理而降低的撕破強力和耐磨性能,是有機硅柔軟劑推廣應用前的廉價的織物柔軟滑爽助劑。目前這類柔軟劑一般不單獨應用,可作為各類柔軟劑的復配組分,也可用作羥基硅乳液中的穩定劑。

     

     

     

     

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