各种柔软剂的种类与特点
发表时间:2018-01-03     发表评论

  导读

  为了使织物具有柔软、滑润或丰满的手感,除了采用机械整理外,大部分织物都要使用柔软剂进行整理。

  本文介绍了柔软剂的作用、要求、种类以及各自的特点。

  一、柔软剂的作用

  1、补充天然纤维在精练、漂白等工序中所丧失的天然油脂,使手感更为理想。

  2、附着在天然纤维或合成纤维上,提高平滑性和强度,改善手感。

  3、通过柔软剂所具有的某些特性,提高织物的服用性能。

  为了达到以上一些作用,柔软剂一般是具有油脂类的平滑性和手感的物质,附着在纤维表面能降低纤维间的摩擦阻力,使纤维产生润滑、柔软的作用。亦有些柔软剂能与纤维上的一些反应基团发生交联而达到耐洗的目的。

  二、柔软剂的要求

  1、在各种柔软加工条件下,工作液要很稳定。

  2、不降低纤维或织物的白度和染色牢度。

  3、柔软处理后的纤维或织物不易受热变色,在储藏过程中不应产生色泽、手感、气味的变化。

  4.、 柔软剂若是乳液,其乳液稳定性要好。

  5、按不同的处理要求,能具有适当的吸水性或拨水性、防静电性等性能(应根据织物不同的要求进行选择)。具有耐水洗或耐干洗性。

  6、人体皮肤接触后无不良影响。

  由于纺织品种类繁多,使用纤维各异,且织物规格不同,织物用途不同,整理的要求也不同,因此选用柔软剂不能一概而论,应在各类柔软剂柔软机理和功能的基础上,选择符合要求的柔软剂。另外,每一只柔软剂所具有的性能总是有限的,要获得多项性能都好的效果,可以用两只或更多的柔软剂复合使用(或复配成一只新的柔软剂产品)。如有机硅柔软剂和长链脂肪族类柔软剂复配应用,能获得手感柔软、丰满、滑爽的较好效果,也能将柔软剂的应用与机械柔软整理结合,往往可以获得很好的效果。

  三、柔软剂的种类

  柔软剂是染整助剂中品种最多、用量最大的一类助剂。据报道,上海印染技术研究所所在1990-1999年中收集的920只国内外助剂样品中,柔软剂就有350只,占38%。如此多的柔软剂品种,根据其化学结构来看,基本上是长链脂肪族类或高分子聚合物类两大类。长链脂肪族类柔软剂分子结构中的碳氢长链能呈无规则排列的卷曲状态,形成分子的柔曲性,其柔曲的分子吸附在纤维表面起到润滑的作用,降低了纤维与纤维的动、静摩擦系数。

  因此,长链脂肪族类结构一般均有较好的柔软作用,在柔软剂中不仅品种多,而且用量较大。这类柔软剂根据其离子性可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型。另外,对于天然油脂及石蜡类柔软剂,因为都是天然的润滑性物质,也可作为单独的一类,但也有根据其使用乳化剂的离子性的不同把其分别归入不同的离子性类别。高分子聚合物类柔软剂主要有聚乙烯和有机硅两大类。聚乙烯类柔软剂的品种比较单一,用量也较少,用量也较少,使用较多的主要还是有机硅柔软剂。由于聚硅氧烷主链是很易挠曲的螺旋状直链结构,其可以360度自由旋转,旋转所需的能量几乎为零。因此,聚硅氧烷独物的分子结构符合纺织品的柔软机理,不仅能降低纤维间的静、动摩擦系数,而且其分子间作用力很小,又降低纤维的表面张力,是纺织品柔软整理剂的理想材料。有机硅柔软剂是近年来发展最快的柔软剂品种。

  四、阴离子柔软剂

  阴离子型柔软剂除了肥皂、磺化油等外,其主要成分为琥珀酸十八醇酯磺酸钠、十八醇酯硫酸酯等带长链烷烃的阳离子化合物或阴离子、非离子化合物。一般具有良好的润湿性和热稳定性,能与荧光增白剂同浴使用,可作为特白织物的柔软剂。也比较适用于纤维素纤维,可赋予织物较好的吸水性,但其对纤维的吸附类似于直接染料,比较弱,故柔软效果较差,且易被洗去。另外,由于它有浴中柔软作用,可用于丝绸精练,以防止擦伤(灰伤)。

  五、非离子柔软剂

  非离子型柔软剂一般为十酸(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。由于非离子型柔软剂较离子型柔软剂对纤维的吸附性差,仅可起平滑作用。但它能与离子型柔软剂合用,与其他相容性好,对电解质稳定性好,并且没有使织物黄变的缺点,可作为无耐久性的柔软整理剂,也可作合成纤维纺丝油剂的重要组成部分。其部分产品能作为织物“丝鸣音”的仿丝绸整理剂。

  六、阳离子柔软剂

  这类柔软剂品种较多,是目前使用最普遍的柔软剂。

  主要是由于大多数纤维在水中带有负电荷,阳离子型柔软剂容易吸附在纤维表面,结合能力较强,能耐高温、耐洗涤,且整理后织物丰满滑爽,能改善织物的耐磨性和撕破强力,对合成纤维还具有一定的抗静电效果。因此被广泛用于棉、锦纶、腈纶等织物,也有此品种适用于丝绸。但部分阳离子型柔软剂在高温时易引起黄变,并伴有耐光色牢度的下降。阳离子型柔软剂一般是十八胺或二甲基十八胺的衍生物或硬脂酸与多乙烯多胺的缩合物。根据其结构又可分为叔胺类柔软剂、季铵盐类柔软剂,咪唑啉季铵盐类柔软剂、双烷基二甲基季铵盐类柔软剂等。

  七、两性型柔软剂

  两性型柔软剂是为了改进阳离子型柔软剂而发展的一类柔软剂。其对合成纤维亲和力较强,没有泛黄和使染料变色等弊病。也可用于丝绸的复练工序,使丝绸手感更好。两性型柔软剂还可与阳离子型柔软剂一起使用,起到协同增效作用。这类柔软剂一般为烷基胺内酯型结构。

  八、有机硅柔软剂

  这类柔软剂是聚硅氧烷及其衍生物的乳液或微乳液,能使织物具有良好的柔软和平滑的手感。产品有乳液聚合,高分子硅油乳化和经改性、复配等生产工芑,已基本形成体系,供应的品种牌号也较多。但应用效果和性能仍有很大差异。

  1、二甲基硅乳液:

  这是在有机硅柔软剂中最早应用的产品,用作柔软剂的硅油相对分子质量一般为6万-7万。经整理后可赋予织物滑、挺、爽的手感,降低织物的摩擦系数,并提高织物的耐磨性和可缝性。但因其分子链上没有反应性基团,故不能与纤维发生反应,也不能自身交联,而只是靠分子引和附着在纤维表面,因此耐洗性较差,弹性提高也有限。

  2、有机硅羟乳(羟基硅油乳液):

  这是我国20世纪80年代使用最广的有机硅类柔软剂。其相对分子质量一般为6万-8万,相对分子质量越大,柔软性和滑爽感越好。由于其分子链末端和闳基封端,因此在交联剂、催化剂的作用下,能与纤维的反应性基轩或自身发生交联而形成有一定弹性的高分子薄膜,因此具有耐洗性,且能提高织物的弹性。有机硅羟乳根据其使用的乳化剂离子性的不同分为阳离子有机硅羟乳和阴离子有机硅羟乳。虽然有机硅羟乳在分子链的末端存在羟基,对提高其亲水性和乳液稳定性有一定帮助,但由于有机硅羟乳的乳液颗粒很难控制细小、均一,因此乳液的稳定性也很难掌握,在应用时易出现漂油现象,使织物上出现难以去除的油斑等疵病。因此有机硅羟乳类柔软剂的乳液稳定性好坏也是评定其质量的重要指标。

  3、亲水可溶性有机硅(聚醚型亲水有机硅):

  这类有机硅柔软剂通常是聚醚和环氧基改性的聚硅氧烷,外观为无色透明的稠厚液体,能赋予织物良好的吸湿透气性和抗静电性能等,由于其属非离子性,能与各种助剂混合应用。当其与树脂一起使用时,能降低树脂吸氯性和释放甲醛量;除了用于树脂整理和柔软整理外,还广泛用于涂料染色工艺,不仅可改善织物因粘合剂而影响的手感,还可以改进粘合剂粘辊筒的缺点。

  4、氨基改性有机硅:

  在聚硅氧烷的大分子链上引入氨基,可以使有机硅的性能得到很大改善。氨基的引入不仅能与纤维形成牢固的取向、吸附作用,使纤维之间的摩擦系数下降,而且能与环氧基、羧基、羟基发生化学反应,故能适用于棉、毛、丝、粘胶纤维、涤纶、锦纶、腈纶等各种纤维及其混纺织物。织物经其整理后,能获得优异的柔软性、回弹性,其手感软而丰满,滑而细腻。一般来讲,氨基含量越高,柔软度越好。但较高的氨基含量,也意味着较大的泛黄性。

  这主要是其侧链上的—(CH2)NH(CH2)2NH2有两个胺基(伯胺基和仲胺基),共有三个活泼氢原子,容易氧化形成发色团,而这种双胺结构更具有加速氧化的协同作用。因此,在氨基含量和泛黄性之间,必须有一个最佳的平衡。将氨基改性有机硅制成微乳液,在近十年来发展很快。由于在硅氧烷分子上引入了氨基,提高了其亲水性,因此选用适当的乳化剂和制备工艺,即能使之成为粒径在0.15μm以下的微乳液。由于其粒径小于可见光的波长,对可见光没有阻抗性,因此可使乳液变得透明。正是其颗粒的粒径仅为普通乳液中颗粒粒径的1/10,使微乳液中有效颗粒数增加了103倍(若浓度相同),微乳液与织物的接触机会大大增加,且在织物表面铺展性好,容易渗透到纤维内部。因此这种产品可赋予织物良好的内部柔软度,这种柔软度也更为耐久。微乳液产品的水溶性、储存稳定性、耐热稳定性、抗剪切稳定性一般也会更好。常用的双氨基有机硅柔软剂虽然有很好的柔软效果,但白度、吸水性、易去污性都较差,而且随着聚合物中氨基官能团的增加而变得严重。为了改善这些缺点,可以通过氨基官能团的类型和数量的变化来实现。改变氨基官能团类型主要是将伯胺基变成仲胺基或叔胺基,如N-丙基环己胺(仲胺)和N—丙基哌嗪(叔胺)改性的有机硅柔软剂已被开发应用于织物整理。这类柔软剂在烘焙时可以减少泛黄,且比伯胺官能团的有机硅柔软剂具有较少的疏水性,但使织的的手感有一些枯燥感。主要用于漂白织的和浅色织物的柔软整理。另外,为了获得超平滑的手感,将二甲基硅氧烷大分子的两端用氨基改性封端,其在织物上可以形成非常整齐的定向排列,从而获得优异的平滑手感;如果将聚硅氧烷的部分侧链基和两端基均用氨基改性取代,将其作为织物整理剂,它可使织物获得更好柔软性。现在有机硅柔软剂发展很快,品种越来越多,价格也有下降,使用机硅柔软剂的应用数量有了较大幅度的增长。除了上述的各类有机硅柔软剂外,还有环氧基改性、酰胺基改性、羧基改性等有机硅柔软剂。

  九、低分子聚乙烯乳液

  该类柔软剂是低分子聚乙烯经氧化处理后再经乳化而成的产物。对纤维有一定的亲和力,使织物具有平滑的手感,可与树脂同浴应用,且可提高因树脂整理而降低的撕破强力和耐磨性能,是有机硅柔软剂推广应用前的廉价的织物柔软滑爽助剂。目前这类柔软剂一般不单独应用,可作为各类柔软剂的复配组分,也可用作羟基硅乳液中的稳定剂。

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稿件来源:染整百科
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