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柔软剂应用研究
中国纺织助剂网
2015/11/19
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柔软剂应用研究

  柔软剂整理效果,除了采用硬度仪可以量化柔软度之外,有关滑、爽、糯、肥等不同上佳品味,仍沿用多人手试评分方法。不同柔软剂在柔软性,耐洗性,吸附速率,用量极限,对织物强力的影响,泛**,可配伍性方面是各不相同的,价格也很悬殊。选用时应慎重考虑。

  4-1柔软性

  4-1-1脂肪链与聚硅氧烷的柔软机理解释

  资料来源;施予长,王祥兴;《柔软整理的机理和柔软剂的应用》1990年上海印染学术论文

  陈荣圻(《染整科技》1999/No.4 p40)

  ??? 疏水基烷基碳链对柔软效果的影响,可以认为,C一C单键能在保持键角109°28'的情况下,绕单键内旋转,使长键成无规则排列的卷曲状态,从而形成了分 子的柔曲性,当在受外力的作用下,由于长链分子的柔软性,能赋于其延伸、收缩的活动性能。这样,柔软剂分子分布在纤维表面起着润滑作用,降低了纤维和纤维 之间的动、静摩擦系数,增加了织物平滑柔软性。

  ???

  ??? 柔软作用与降低纤维摩擦系数虽属两种概念,但密切有关,降低纤维之间的摩擦系数能获得柔软的手感,然而摩擦系数可以作为评定纤维柔软程度的主要因素而不能 作为唯一的因素。摩擦系数分动摩擦系数和静摩擦系数。静摩擦系数低就意味着织物握在手中时,用很小的力就能使纤维之间开始滑动,以致感到柔软。动摩擦系数 是指用微弱的力压在一起的纤维,在缓慢滑动时的数值。在柔软整理中要求静、动摩擦系数都降低,但柔软感和降低静摩擦系数的关系更大。例如在粘胶长丝上分别 施加二种不同的柔软剂,柔软剂甲含有聚二甲基硅氧烷,柔软剂乙为阳离子型柔软剂。二种柔软剂在纤维上的含量均为0·2%(owf),于2O℃RH65%条 件下测得摩擦系数与柔软性之间关系如表所示。

  表; 不同柔软剂对磨擦系数及柔软性的关系

  软剂种类

  μS

  μd

  柔软性

  不加柔软剂

  0.228

  0.189

  稍硬

  柔软剂甲

  0.208

  0.170

  较柔软

  柔软剂乙

  0.125

  0.173

  柔软、平滑。

  ??? 表4中数据及柔软性显示,柔软剂乙适宜作为柔软整理剂用,μS降低最多,而μd降低没有柔软剂甲多。一般要求μS<μd,柔软剂甲降低μS程度不如乙,且 μS>μd适宜作为纺织油剂,化纤拉伸剂和高速缝纫线的润滑剂,要求μd尽量低。阳离子型柔软剂有使μS大大降低的特征,所以经处理后织物手感非常柔软, 且带有蜡质般的润滑感,应用效果十分良好,是一种很有发展前途的产品,但要注意;有些织物用多了织物易纰裂。

  ?

  4-1-2不同R基(烷基)对柔软性的影响

  资料来源;赵阿金 杨栋梁? 《上海印染学术年会98年论文资料集》398-430

  陈荣圻(《染整科技》1999/No.4 p40)

  ?????? 在典型的季铵化合物[(R4N)+X-]中,四个R基的变化与柔软性的关系,可以用试验结果来说明。例如经退浆、精练的浴用毛巾,以0.1%(对织物重)柔软剂处理后,由五位女士对每块试样触摸三次,以平均值表示其评定结果如表所示。

  表;季铵盐中R基与柔软效果的影响

  柔软剂化学结构

  柔软性等级

  十八烷基三甲基氯化铵

  2.8

  二氢化牛脂二甲基氯化铵

  1.2

  三椰子油基甲基氯化铵

  2.6

  三月桂基甲基氯化铵

  3.2

  对照样(未处理)

  5.0

  ? 备注:柔软性评级为,1级~特优、2级~优、3级~良好、4级~不良、5级未加工(以下同)

  ? 同样碳原子数的烷基,则直链型比有支链的柔软效果好;此外,具有不饱和的碳链也会使柔软性有所下降。所以经常用氢化牛脂,而不用牛脂。因为牛脂成份中有不 饱和烷基(牛脂成份为:十四酸2-3%,十六酸24-32%,十八酸14-32%,十六碳-9-烯酸1-3,顺十八碳-9-烯酸35-48%,十八碳 9,12,2二烯酸2-4%)。

  ?

  4-1-3不同季铵基对柔软效果的影响

  [资料来源;赵阿金 杨栋梁? 《上海印染学术年会98年论文资料集》398-430

  陈荣圻(《染整科技》1999/No.4 p40)]

  ?????????? 不同化学结构的季铵类柔软剂的柔软效果如表4所示[8]。

  ?????

  注:抗静电性能顺序为5>2>1>3>4。

  ??? 有一个长碳链(C16~C18)的季铵盐在水中的溶解度己明显下降,双长链季铵盐在水中溶解度则更低。

  ??? 在表4中所列是己广泛使用的5种双烷基季铵类柔软剂,其性能综合对比如表5所示[8]。

  表5? 双烷基季铵类柔软剂的性能

  柔软剂编号

  柔软检测序列

  手感评价

  抗静电序列

  操作方便序列

  稳定性分类

  1

  1

  非常滑溜

  3

  4

  4~8

  2

  2

  滑溜

  2

  5

  4~8

  3

  4

  枯干

  4

  2

  3~15

  4

  5

  枯干

  5

  1

  3~15

  5

  3

  微滑

  1

  3

  4~12

  注:季铵类柔软剂编号与表4同。

  ?????????? 本表评级以1为最好,5为最差,与以前各表不同。

  4-1-4几个季铵型柔软剂的效果比较

  资料来源;赵阿金 杨栋梁? 季铵类柔软剂的应用性能探讨《上海印染学术年会98年论文资料集》398-430

  据R.Puchta报道[1],美国阳离子表面活性剂生产厂最先生产季铵盐。在季铵盐中作为柔软剂应用的,按其化学结构来分,主要有如表1所示的几种。

  表一? 柔软剂的结构

  1

  3

  备注

  ?

  1-4式中R与X代表;

  ?

  ?

  2

  4

  ?

  ? 表1中所述四种季铵盐柔软剂中,后三种用的较多。用作服装水洗柔软剂的(如牛仔服)要具有洗涤和柔软双重性质,用作家庭用柔软调理剂的,柔软剂不要求有耐洗性;工厂织物柔软整理剂,则要求有良好的耐洗性。季铵型柔软剂处理的织物,还可抑制静电的产生。

  对服装水洗柔软处理效果来说,双烷基二甲基季铵盐的柔软效果最好。作为家庭用柔软调理剂,也是双烷基二甲基季铵盐的效果最好,只是要达到水洗、柔软双重效果者,其用量要比单柔软增加2~3倍。作为工厂织物柔软整理,它的抗静电效果较好,耐洗性不是很高。

  从处理织物的柔软性来说;双烷基二甲基季铵盐类柔软剂最佳,其次是咪唑啉化合物和二酰胺基烷氧基季铵。

  4-1-5、氨基聚硅氧烷特性参数对织物手感的影晌

  资料来源;陈荣圻《上海印染学术年会98年论文资料集》392-397)

  ??????? 符书臻《纺织化学品免烫、柔软整理剂质量及应用技术研讨会论文集》p155-164

  ??? 氨基聚硅氧烷通常以三个特性参数来表征:氨值、粘度、反应性;这三个特性参数基本反映了氨基聚硅氧烷的品质,并影响织物处理后的性质。

  1.氨值

  ??? 氨基聚硅氧烷赋予织物的各种性质(如柔软手感、光滑度、弹性等)、都是由聚合物中的氨基造成的。氨基含量常用氨值来表示。它是指中和1克氨基聚硅氧烷所需 1摩尔/升盐酸的毫升数,可以用1摩尔/升盐酸滴定得到,以摩尔HCl/克表示。氨值与基聚硅氧烷中氨基含量(百分率)成正比[3]。

  ??? 氨基含量越高,氨值就越大,被整理织物的手感就越柔软、光滑。但是织物性质不完全取决于氨值大小,氨基分布均匀与否、氨基聚硅氧烷的分子量都影响着织物的 性质。氨值有时也以含氮量(ppm)表示;例如罗纳-普朗克公司的氨基聚硅氧烷21637的氨值为0·55,相当于含氮量420Oppm,21650的氨 值为0·33,相当于含氮量2500ppm。一般氨值在0。3~0·9,相当于含氮量2000~7000ppm。例如道康宁公司的8460、8822的氨 值为0·6,8725的氨值为0·55;威克公司的WR1300的氨值为0。3,WT1650的氨值为0·6,CWTl281的氨值为0.2。

  2.粘度

  ??? 氨基聚硅氧烷的粘度与分子量成正比,分子量越大,氨基聚硅氧烷在织物上的成膜性越好,手感越柔软。但是由于织物烘干时氨基聚硅氧烷分子间发生交联,所以氨 基聚硅氧烷的起始分子量、与最终在织物上成膜的分子量不尽相同。一般分子量都不太大,粘度为1000~2000mPa·s,也有一些产品达数万的。粘度太 低则处理后织物不能获得足够的光滑度,但粘度太高则难以制成微乳液。选择交联剂和调整最佳烘干温度是获得最佳手感的一个途径。一些国外产品的粘度如;道康 宁公司的8460、8822、8725均为1500mPa·s;威克公司的WRl800和WTl650为1000mPa·s;CWT1281为 7000mPa·s;罗纳一普朗克公司的21687为300mPa·s;21642为1000mPa·s,21645和21650分别高达10000和 90000 mPa·s。一般情况是氨值越低,粘度就越高,彼此平衡织物的柔软性能。

  3.反应性

  ?? 以本体聚合法生产的氨基硅氧烷,按端基分类有;甲基、甲氧基和羟基三种。端基为甲基的称为非活性氨基聚硅氧烷,适合棉和蚕丝织物;端基为羟基的称为活性氨 基聚硅氧烷,适合动物纤维如羊毛、兔毛和驼毛;端基为甲氧基的适用于合成纤维,它在高温时也能显示出与羟基相似的活性,也属活性氨基聚硅氧烷。相对而言, 活性氨基聚硅氧烷在处理织物时,反应性和吸附性更佳,自交联性也好,因此手感更柔软平滑。市售的氨基聚硅氧烷以端基为甲基的居多。

  总之,氨基聚硅氧烷的分子量越大,氨值越高,氨基官能团在整个分子中的分布越均匀,经整理的织物手感也越柔软;含有羟基或甲氧基端基的氨基聚硅氧烷的氨值越高,则交联性越好,弹性也越佳。选择适当的交联剂,也可获得理想的弹性。

  氨基硅油的理化性质对织和手感的影响

  参数

  柔软性

  弹性(丰满度)

  平滑性

  白度

  氨值

  氨值越高,整理织物手感越柔软

  氨值越高交联程度越好,弹性佳

  氨值越小平滑性越好

  氨值越高织物白度越差

  粘度

  影响不明显

  粘度越大整理织物弹性越好

  粘度越高织物平滑性越好

  影响不明显

  反应性

  同等氨值,反应性硅油比非反应性硅油柔软手感好

  反应性硅油交联性好,弹性好

  影响不明显

  影响不明显

  ?

  ?

  4-2耐洗性

  蜡 与类蜡物质(包括合成蜡)都不溶于水,皂化值越小,化学性越稳定,融点高一点的耐洗性较好。加工性类蜡物质,耐洗性与洗涤条件有关,棉织物采用中温碱性洗 涤,丝毛织物采用中温中性洗涤,因此后者耐水洗性较易过关,另外,加工性类蜡物质,亲水值增加的不多,既难溶于水,又不溶于有机溶剂。可以耐丝毛类织物的 干洗。

  后整理用柔软剂,离不开乳化剂的乳化,柔软剂被分散的越细,织物整理时的可及度越高,柔软效果越好。乳化剂与柔软剂一起附着在织物 上,对柔软剂的耐洗性有不同的影响。反应性柔软剂;能与纤维发生键合的,能自缩聚成膜的,或者有可交联性基团在交联剂(或偶联剂)作用下可交联成膜的,受 乳化剂的影响较小;与乳化剂共融制得的自乳化,可再乳化的柔软剂,则影响较大。

  对纤维有亲和力的柔软剂用竭染法工艺处理的受乳化剂的影响较小,处理织物的耐洗性较好。

  各 种柔软剂的耐洗性,可以从商品用途说明中反映出来,用作水洗柔软剂的属于不耐洗产品,用作家庭或工业服装水洗的后处理柔软剂,属于半耐洗产品,用于印染加 工织物柔软整理(包括与树脂整理同浴)的是耐洗性产品。在本资料的柔软剂产品介绍章节中可以查到。不过,也有个别的商家把二甲基、羟基、胺基有机硅柔软剂 都说成是耐洗产品,我们在工作中曾经用硅元素定量分析,测试过二甲基有机硅在棉和纯涤纶织物上的耐洗性,五次普通水洗(洗涤剂5克/升,30℃,20分 钟,水洗晾干为一次,重复五次)后,棉上的保留率<30%,涤纶上的保留率<50%,另外,我们还迂到过一次STU-1(反应性自交链胺基有机硅)在真丝 毛巾上耐洗性下降的质量变故,从玻璃板上铸膜(在玻璃蒸发皿中,定量注入柔软剂乳液,缓慢烘干),可以查出呈表面光滑的不溶不熔透明薄膜者,耐洗性很好, 薄膜上有不干性粘液的,耐洗性很差。

  为此采用铸膜试验,可以检出柔软剂的成膜性,再溶性(在温水中搅拌乳化)和不溶性。对判断柔软剂的耐洗性有益。

  ??

  4-3柔软整理条件(用量、温度与处理时间)

  4-3-1柔软剂的用量

  资料来源;施予长,王祥兴;《柔软整理的机理和柔软剂的应用》1990年上海印染学术论文

  赵阿金 杨栋梁? 季铵类柔软剂的应用性能探讨《上海印染学术年会98年论文资料集》398-430

  陈荣圻《上海印染学术年会98年论文资料集》392-397)

  柔 软剂的用量直接影响到纤维表面润滑膜的厚度,根据膜的厚度,润滑性质可分为流体润滑和边界润滑(见下图)[4],流体润滑是摩擦的两个表面完全被连续的流 体膜隔开,而边界润滑则流体膜非常薄,甚至部分表面还未被覆盖而属于固体表面间直接接触的干燥磨擦,半流体润滑区是边界润滑和流体润滑区之间的过渡区域, 它包含整个曲线中摩擦最小的区段,由于油膜厚度与纤维间相互摩擦的速度(V)、润滑剂的粘度(η)以及磨擦面之间的压力(P)的大小有关,用β来表示这些 变量,[β= Vη/ P] 磨擦系数μ与β之间的关系见下图所示[5]由图可见,

  ?

  上过润滑剂的纤维的磨擦性状

  边 界润滑在低速度时磨擦系数相当大,而流体摩擦在高速度时摩擦系数较大,这是由于润滑油膜流失,减薄等原因造成的。作为柔软整理剂使用时,磨擦速度不高,如 果施加柔软剂的量使纤维间的磨擦处在流体润滑区或半流体润滑区中磨擦系数较小的区段中,则纤维的磨擦系数可望达到最低值。

  ??????? 一般来说,柔软剂的用量与摩擦系数之间有如下关系,边界润滑的含油率为O.O5~0.3%(owf),油膜厚度约为lmμ,形成单分子层吸附,流体润滑的 含油率为0.3~2%(owf),形成由多分子层堆积而成的厚度约为100mμ的膜[6],柔软剂用量一般在0.3%(owf)以上,应当认为,在纤维表 面形成油蜡膜的厚度不但与柔软剂的用量有关,还与纤维的细度或比表面有关,较细的纤维比表面较大,形成一定厚度的膜需要较多的柔软剂,例如,占羊毛重量 0·5%的柔软剂,能在15m2纤维表面上形成一层厚度为26mμ的膜[2],显然 如将同样重量的柔软剂施加到纤维更细的织物上,则由于比表面较大,成膜厚度较薄。在实际润滑中流体润滑与边界润滑常交织在一起,处于半流体润滑的状态也常 出现。

  如用阳离子表面活性剂作为柔软剂时,它的用量一般较小,常以单分子或几个分子层在纤维表面成膜,形成垂直定向吸附层,常用的品种有单 或双长链烷基(C16~C18)甲基季铵的卤化物、硫酸盐,或溴化烷基吡啶,应用相当于纤维重量0.l~0.2%的阳离子柔软剂,在纤维表面形成 5~lOmμ厚的吸附层,能产生足够的柔软作用[2]

  ? 按理,季铵类柔软剂的效果与吸附量有关。可是,早就有人发现,在有效成分为0.1%(对织物重),pH值范围为5~8,处理温度为20~25℃时,对处理 经洗涤过的织物是一个临界浓度。在上述条件下,即使浓度增加一倍,织物的柔软度提高不大。这与柔软剂在织物上的指向排列有关。

  ? 硬脂酸、石蜡和合成蜡,在纤维表面主要靠物理吸附并堆积成膜,分布不一定均匀,过多的用量对提高织物柔软度,效果不大,但实验结果表明;超出常规用量3-4倍的聚乙烯乳液,可以提高棉布树脂整理织物的斯破强力保留率,接近20个百分点。

  编 者按:本节资料中有关‘降低磨擦系数’的柔软机理解释,是迄今为止见之于文献的唯一的柔软剂作用理论,已有多位作者引用,为此向读者作一全面介绍。但其基 本论点是;用‘金属润滑理论’来解释柔软剂对纤维的润滑作用。这个理论的前提是;假设固体材料为刚性,润滑材料为液状油剂,油膜呈流动状态。而纤维用柔软 剂的环境是;纤维是柔性的并且有很大的内表面,柔软剂是蜡质凝固态,在纤维上的分布状态不是流动的。过厚的润滑膜对于金属来说是无害的,对于织物后整理用 柔软剂来说;有些柔软剂用量过多,对织物有负面效果,如;手感发腻,极易粘着灰尘,一些不干油性质的(二甲基硅油)柔软剂,还会使织物发纰。所以这篇资料 中的理论部分,祗供读者有分析地参考。

  4-3-2季铵型柔软剂对棉织物的吸附量与吸附速率

  资料来源;赵阿金 杨栋梁? 季铵类柔软剂的应用性能探讨《上海印染学术年会98年论文资料集》398-430

  陈荣圻(《染整科技》1999/No.4 p40)

  ??? 一般在织物整理过程中,很少会注意有关助剂的吸附动力学行为,以及温度对吸附速率的影响等物埋化学方面的问题。其实它与染料一样,祗因为反应过程是无色的,不易为人们察觉而已。

  曾 有人对三种季铵盐柔软剂商品,即二硬脂酰基二甲基氯化铵(DSDMAC)、二硬脂酰基羟乙基甲基硫酸二甲酯铵(DSEMAMS)和二硬脂酰胺乙基甲基咪唑 啉硫酸二甲酯(DSAEMIMS)进行过吸附动力学的系统测定。条件是在恒温下,以棉毛巾和经50次反复洗涤的棉毛巾为试样,柔软剂的用量为0.3%(对 织物重,颗粒粒径小于100纳米),吸附温度分别为25、32.5、40、60,每次试样为14克,浴比为1:15,pH值为6。

  ??? 表2 不同温度棉织物吸咐三种季铵类柔软剂的速率常数

  季铵类柔软剂???????

  温度? (℃)

  吸附率常数(K)

  未洗试样

  洗50次试样

  DSDMAC

  25

  0.4160

  0.7215

  32.5

  0.5512

  0.7943

  40

  0.6358

  1.1368

  60

  0.8304

  1.6984

  DSEMAMS

  25

  0.4580

  0.5749

  32.5

  0.4959

  0.6348

  40

  0.5489

  0.7068

  60

  0.6137

  0.8146

  DSAEMIMS

  25

  0.7258

  0.9501

  32.5

  0.7978

  1.1031

  40

  0.9140

  1.1571

  60

  1.0273

  1.4725

  ? ?注;未洗和经洗50次试样上无机/有机物残留量分析结果如下;

  末洗织物无机盐为0.26±0.02%,有机物0.35士0.16%;织物洗50次

  无机盐为7.%士0.31%,有机物3.46士0.08%。

  ?

  三种季铵盐在上述测定范围有很相似的结果,证实了W.M.Linfield等人[4]于1958年发表的双牛脂二甲基季铵盐与咪唑啉季铵盐在棉布上的吸附量和吸附速率基本相同。可以DSDMAC为代表,如图1所示。

  ?

  所有实验结果表明;4分钟后织物上柔软剂的吸附量已高达90%以上(即2.7克/公斤织物),吸附量随温度提高而增加。

  季铵盐柔软剂在棉布上的吸附量和吸附速率的研究表明,它们在较低浓度时,其吸附速率比高浓度时快得多。季铵盐柔软剂在各种织物上的吸附情况是不同的,吸附量大小按以下顺序:醋纤>羊毛>粘胶>棉>涤纶>腈纶

  ?

  4-4对织物强力的影响与其他

  资料来源;陈荣圻(原载上海印染学术年会98年论文资料集392-397)

  50/50 聚酯/棉混纺织物经各种改性聚硅氧烷整理后,柔软度和弹性都有不同程度地提高,尤以氨基改性聚硅氧烷为最佳,撕破强力保留率约130%。纯棉织物的弹性可 由118°提高到192°,撕破强力保留率达196%,断裂强力略下降,保留率85%左右。耐曲磨性保留率444%。氨基聚硅氧烷整理后织物的可润湿时间 延长,除此以外,其它应用性能均优于其它改性聚硅氧烷,被称为新一代最佳聚硅氧烷柔软剂。它的产量仅次于聚醚聚硅氧烷,广泛用于各种织物的柔软整理,可使 棉、麻、蚕丝、羊毛、涤纶、锦纶和晴纶等织物获得柔软、滑爽、丰满的手感,光泽柔和的外观[2]。

  ??? 目前商品化氨基聚硅氧烷柔软剂中,有90%以上是氨乙基亚氨丙基聚硅氧烷(简称双胺型)。如道康宁公司的8460、8822、8209;通用电气公司的TSF4703;威克公司的WR

  表1改性聚硅氧烷的应用性能

  改性聚硅氧烷

  ?

  撕破强力(N)

  (T+W)

  润湿性(秒)

  ?

  折皱回复角(°)

  (T+W)

  柔软度(级)

  ?

  无树脂

  有树脂

  无树脂

  有树脂

  无树脂

  有树脂

  无树脂

  有树脂

  未处理样品

  21.87

  16.43

  25

  54

  218

  259

  2.7

  1.7

  聚醚

  25.89

  18.04

  2

  2

  238

  261

  3.8

  6.5

  聚醚/环氧

  26.35

  17.69

  2

  3

  236

  272

  4.2

  4.5

  聚醚/氨基

  20.12

  18.73

  3

  1

  253

  281

  5.0

  5.0

  环氧

  30.01

  19.47

  >300

  >300

  249

  276

  6.2

  5.3

  氨基

  28.27

  20.76

  >300

  >300

  259

  281

  7.0

  7.0

  注;所用:织物为50/50聚醋/棉混纺。

  编 者按:在柔软剂商品介绍中,可以看到,有不少的柔软剂自称有提高织物强力的作用,实际情况是;某一个柔软剂凡能提高织物撕破强力的,必然是同时降低织物的 断裂强力。这在全棉产品的后整理中极为明显。事实上单纤维的强力没有变化,织物上了有润滑作用的柔软剂之后,受力时织物的内应力发生变化,撕破强力因斜向 内应力的分散而提高,断裂强力因垂直向的纱线抱合力减小而降低。T/C织物在定型之后,抱合力降低较小,因此它与纯棉相比;撕破强力提高更多,断裂强力降 低较少。(纯棉数据可参考本文‘实用配方’中的全棉章节)

  ?

  4-5泛**

  低**变氨基聚硅氧烷柔软剂

  资料来源;陈荣圻(原载上海印染学术年会98年论文资料集392-397)

  ?????????? 符书臻《纺织化学品免烫、柔软整理剂质量及应用技术研讨会论文集》p155-164

  ??? 氨乙基亚氨丙基聚二甲基硅氧烷是使用最普遍、市场占有率最高的氨基聚硅氧烷。它的侧链拥有二个氨基(伯氨和仲氨)、三个活泼氢原子。这种结构有一个致命的 弱点;由于氨基和活泼氢太多,容易造成泛**。**变现象是氢基氧化分解形成发色团(肟)造成的,而这种双胺型结构具有协同加速氧化作用,有利于形成发色 团,使织物泛**。通常氨值越高,**变越严重;氨值降低,**变缓解,柔软手感下降。

  ??? 德国威克公司[3]对此进行了研究;对由不同氨基官能团作为侧链改性的聚二甲基硅氧烷进行性能测试。氨基包括伯氨基(-NH2)、仲氨基 (-NHCH3,-NH-苯环)、叔氨基(-N(C2H5)2)及伯氨和仲氨基兼有(-NHCH2CH2NH2),比较各种氨基改性聚硅氧烷的整理效果 (图3)发现;白度、吸水性和易去污性按;伯→仲→叔氨基依次提高;兼有伯氨和仲氨基的常用氨基聚硅氧烷三种性能最差;柔软性以仲氨基最佳。因此仲氨基聚 硅氧烷有可能获得最佳综合整理效果。

  侧链仲氨基改性主要有两个途径;一是在双胺型聚硅氧烷的基础上对伯氨进行酰化保护,减少活泼氢。酰化剂 有乙酸酐和丁内酯。酰化深度在原氨基硅氧烷中的30%~70%氮原子参予酰化时,能取得最佳整理效果,酰化程度过高会损害柔软效果。以丁内酯酰化剂开环反 应,将伯氨基酰化为丁酰化氨基的聚硅氧烷,整理的织物的白度、亲水性

  和易去污性较好,仅手感较差。酰化改性是优化氨基聚硅氧烷最有效的简便方法,它们的反应如下:

  ?

  ??

  有一定提高。另一途径是合成时引人新的硅烷偶联剂,一般选用仲氨基类型的偶联剂,以减轻双胺型聚硅氧烷的**变;同时使亲水性、易去污性有所改善,获得最佳综合整理效果。例如威克公司的CWTl281是使用γ-环己基氨丙基二甲氧基硅烷偶联剂,反应如下;

  ?? 将环己基仲氨基聚硅氧烷处理的织物,其白度几乎接近未整理的原织物的白度,适用于漂白织物和浅色织物的柔软整埋。

  ??

  4-6复配

  4-6-1季铵盐柔软剂的复配

  资料来源;陈荣圻(《染整科技》1999/No.4 p40)

  ??? (1)季铵盐与有机硅柔软剂的复配

  ??? 有机硅柔软剂特别是氨基硅油,对纤维具有平滑性、弹性和柔软性,季铵盐柔软剂也有同样特性。但是氨基硅油使织物滑爽特别明显,而柔软性和丰满性则不如季铵 盐柔软剂,季铵盐柔软剂则反之。因此如同时使用两种不同类型的柔软剂或进行复配,可以得到满意的柔软整理效果。其结果如表6。

  表6不同柔软剂的柔软效果

  序号

  柔软剂类型

  用量(owf)????

  柔软度(经/纬)克力/cm2

  压缩弹性%

  1

  季铵盐(10%)

  3%

  1.63?

  75.8

  2

  甲基硅油(85%)

  0.6%??

  1.74???

  77.1

  3

  氨基硅油(17%)

  3%

  1.6

  80.4

  4

  1+2

  3%+0.6%

  1.44????

  80.6

  5

  1+3

  3%+3%

  1.48?

  83.4

  ?

  ??? 表6所示,4#复配物的柔软度和弹性优于季铵盐和甲基硅油单独使用;5#复配物的柔软度和弹性同样优于季铵盐和氨基硅油单独使用时的整理效果。

  ??? 它们的复配制剂是将季铵盐柔软剂施加到氨基硅油微乳液中,由于氨基硅油乳液中有足够的乳化剂,足以使季铵盐与氨基硅油分别被乳化而得到一种复配物的乳状液。

  ??? 氨基硅油的表面张力很低,为15-22mn/m,除了含氟高聚物以外,任何其它聚合物都比不上;而且溶解度参数非常小,约为7-8Cal/cm3,故它与 相当多的聚合物不相容,包括季铵盐类含长碳链的脂肪烷基柔软剂。因此用复配的氨基硅油和季铵盐柔软剂整理在织物上,氨基硅油组份总是浮在最表层,季铵盐柔 软剂在底层,起到平整基底的作用,使浮在其上氨基硅油中的甲基定向排列得更整齐,表现得滑性更足,光泽更好,弹性也佳,且用量可以减少。

  4-6-2季铵盐的其它复配

  ??? 单一的季铵盐柔软剂在应用过程中存在许多不足,尤其是二烷基二甲基季铵盐更为突出。对于疏水性纤维对这类柔软剂吸附量很小,纤维表面几乎没有得到改性,柔 软效果欠佳。如遇阴离子型增白剂将使增白效果降低,使织物变**。而对亲水性纤维在获得柔软手感同时,也增加了纤维的疏水性,使纤维吸湿性降低。为此,将 季铵盐柔软剂进行复配,复配方法;

  ??? a.将阳离子季铵盐柔软剂预先定向吸附在粘土微粒或某些无机盐上(粘土分子式为A1203·2Si02,·2H2O),进行造粒,造成迟溶性,然后再与阴 离子表面活性剂混合使用。季铵盐在混合试剂中始终保持低浓度,即低于它的CMC,季铵盐柔软剂从粘土微粒中逐渐释放出来。

  ??? b.将季铵盐柔软剂增溶于阴离子与非离子表面活性剂中,在工作液中非离子表面活性剂起到增溶作用。

  ??? 实际上以上两种方面都是阴阳离子表面活性剂的复配,阳离子与阴离子的比例可以从1:1至1:50,根据实际需要而定.

柔软剂 http://www.kefengshiye.com/

              

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