聚酯纤维增深剂AK-331的应用研究


徐山山

(浙江普斯顿科技有限公司  浙江杭州  310000)


摘  要:介绍了增深剂的机理和方法,研究了聚酯纤维有机硅增深剂AK-331在后整理过程中的应用性能。通过对比不同增深剂在表观色深值(K/S值)、颜色特征值(L*、a*、b*)和手感等性能,结果表明:增深剂AK-331整理后的聚酯纤维织物增深效果有所提升,断裂强力得到增强,并具有较好的手感。

关键词:有机硅;增深剂;柔软性;聚酯纤维


 

前  言

在不增加染料用料的前提下,使织物的色泽加深,不仅可以得到深色织物,更可以节约染料,降低生产成本,同时减少印染废水中的有色物质含量。目前,从增深机理上可以归纳为三大类:

(1)纤维表面粗糙化,可以采用碱减量法对聚酯纤维进行处理,在纤维表面形成细小的凹凸点;也可以采用低温等离子体照射聚酯表面,使其发生刻蚀,表面粗糙化,降低对光线的反射能力,从而达到增深效果。

(2)提高织物的上染率,选用合适的助剂和染色工艺,采用专用染料,提高显色性能。

(3)改变表面的折射率,改变织物表面对入射光的反射率,从而得到深色效果,即涂布低折射率树脂[1-4]

上世纪80年代中期,日本同行就提出用低折射率树脂整理的方法,使染色织物在上染率不变的情况下表现色泽增深。纤维通过低折射率树脂整理后,在表面形成了一层均匀的低折射率树脂薄膜,相应地降低了染色织物的折射率,织物总表面反射光小于整理前总表面反射光,使织物表观色泽增深[5-6]。有机硅类化合物具有较低的折射率,能在织物表面形成一层薄膜,既不影响牢度,又能增加织物柔软性和手感,同时可以降低织物的折射率而增加表观深度。

本文通过八甲基环四硅氧烷与聚醚二胺等在催化剂作用下,升温开环聚合得到一种增深硅油。通过乳化后应用于涤纶织物的后整理,考察了其在涤纶织物上的性能(K/S值、柔软性、断裂强力等)影响。

1.实验部分

1.1 主要原料及仪器

原料:涤纶黑色双面针织布。

试剂:八甲基环四硅氧烷(工业级,江西蓝星星火有机硅有限公司)、聚醚二胺(工业级,大连联晟贸易有限公司)、冰醋酸(工业级,河北鹏发化工有限公司)、异构十三醇聚氧乙烯醚(1305、浙江皇马化工有限公司)。

仪器:恒温油浴锅(江苏省金坛市正基仪器有限公司),电子天平(上海友声衡器有限公司),M-6型定型机(绍兴市精创机械有限公司),RJ-350III型轧车(上海双叶实业有限公司),Y571B摩擦牢度测试仪(温州大荣纺织仪器厂)、DCP-RRY1000柔软度测试仪(四川省长江造纸仪器厂)。

1.2 合成工艺

将八甲基环四硅氧烷与聚醚二胺在催化剂的作用下,升温在一定温度下采用本体聚合的方法,得到增深硅油。

1.3 乳化及应用工艺

将合成的30g增深硅油、乳化剂10g添加到烧杯中搅拌均匀,滴加冰醋酸1g,搅拌条件下采取少量多次的原则加水,乳化为固含量30%的乳液。

二浸二轧,浴比1∶10,轧余率为70~75%,在100℃的温度下烘2min,170℃下定形30s,然后进行相关性能测试。

1.4 应用性能

1.4.1 乳液稳定性测试

离心稳定性测试方法:将乳液放置于5mL的试样管中,离心分离机以3000 r/min的速度旋转,离心分离30min后观察有无漂油、分层、粘壁、沉淀、等现象产生。

1.4.2 耐摩擦牢度测试

耐摩擦色牢度:按照ISO 105/X12-2001《纺织品耐摩擦色牢度》方法测定。

1.4.3 增深及色光测试

表观色深值(K/S值)和颜色特征值(L*、a*、b*):采用Datacolor型电脑测色配色仪进行测定,D65光源,10°标准视角,试样折叠4层,对不同部位测4次,取平均值。

1.4.4 手感测试

采用柔软度测试仪测试,测试3次,取平均值。

1.4.5 断裂强力测试

断裂强力:参照GB 3223.1-1997《纺织品 织物拉伸性能 第一部分:断裂强力和断裂伸长率的测定 条样法》标准,在Inseron3365型万能材料试验机上进行测试。

2.结果与讨论

2.1 原油与乳化剂比例

图片.png

由表1可知,随着乳化剂的量减少,乳液由半透明液体变为乳白液体,体系中表面活性剂胶束尺寸减小,数量降低,增溶增深硅油的能力变弱,离心稳定性下降;摩擦牢度有所上升,乳化剂为亲油基团与亲水基团组成,在后整理过程中部分染料被乳化剂洗掉,从而对摩擦牢度造成影响。当原油与乳化剂比例为5∶1时,乳液为乳白带蓝光液体,离心测试未出现分层现象,干摩擦牢度为5级,湿摩擦牢度为4.5级;而乳化剂用量为6∶1时,摩擦牢度较好,但离心出现分层,乳液稳定性较差。综合考虑,选用原油与乳化剂比例为5∶1。

2.2 对织物的增深及色光影响

将增深硅油乳化为固含量30%的乳液,取30g/L在黑色涤纶织物上与外样进行整理对比,结果见表2。

图片.png

由表2可知,增深剂AK-331和外样对涤纶织物有明显增深作用,这是因为硅油的表面能低,容易在织物表面成膜,由于硅油折射率低,相应地降低了织物的折射率,使织物表观色泽增深,因此对织物具有增深作用。而增深剂AK-331的K/S值相对外样更大,颜色更深一点。颜色特征值L*,未处理>外样>增深剂AK-331;红绿值a*,增深剂AK-331泛红光,而外样基本不泛红绿光;黄蓝值b*增深剂AK-331基本接近胚布不泛黄蓝光,而外样相对来说泛蓝光;总体来说增深剂AK-331泛红光,外样泛蓝光。综上所述,增深剂AK-331泛红光,增深效果好于市场上的增深剂。

2.3 对织物的手感和亲水性影响

将增深硅油乳化为固含量30%的乳液,取30g/L在涤纶织物上与外样进行整理对比,结果见表3。

图片.png

由表3可知,增深硅油AK-331的弯曲刚度明显小于未处理胚布的弯曲刚度,表明经增深硅油AK-331处理的织物有更好的柔软性,这是因为硅油分子结构中都是以Si-O键为主链的聚硅氧烷,分子能柔顺的自由旋转,从而赋予织物较好手感;外样处理后的弯曲刚度大于未处理胚布的弯曲刚度,手感发硬变差,推测可能为非硅类增深剂。增深硅油AK-331与外样的断裂强力相对于未处理胚布的断裂强力都有所改变,可能由于整理剂进入纤维内部,结构中含有的功能性基团与织物中的活性基团进行结合,增加耐久性能,有效提高了织物的断裂强力,减少了织物开裂的可能。

3.结论

将合成的增深硅油与乳化剂按5∶1的比例乳化为乳液,整理应用黑色涤纶织物上,K/S值为22.654,弯曲刚度经向570纬向396,断裂强力828.3。说明合成的增深硅油应用于涤纶织物上不仅具有增深效果,而且手感较好,对织物的断裂强力也有所改变。

 

参考文献:

[1]幸松民,王一璐.有机硅合成工艺及产品应用[M].北京:化学工业出版社,2000.

[2]赵陈超,章基凯.有机硅乳液及其应用[M].北京:化学工业出版社,2008.

[3]谢洪德.增深剂的制备及其应用研究[J].印染助剂,2004,21(1):26-29.

[4]马志,陈国强.有机硅类增深剂对棉及真丝织物的增深[J].印染助剂,2012,29(9):36-38.

[5]陈加奎.有机硅织物增深整理剂的制备与研究[D].同济大学硕士学位论文,2006.

[6]李喜龙,周向东,张军军等.涂层用增深剂的合成及应用[J].印染,2013,8(6):5-9.

 

作者简介:

徐山山,硕士研究生,主要从事有机硅材料的研究与应用开发。

手  机:18578754121

邮  箱:dswangchao@foxmail.com

地  址:浙江省嘉兴市大桥镇明新路28号

欢迎投稿  ctanet@163.com  (公司)
   350652029@qq.com  (个人)
品牌推广咨询 020-84869930
请关注微信CTA666,欢迎浏览杂志

  索 阅           投 稿        更多杂志