目前在我省,主要以选用化学柔软助剂经浸轧(焙烘)再经予缩机处理来完成柔软后整理,但比较普遍的存在两个问题:①只注重织物成品的柔软后整理.而对纺纱过程中的纤维柔软及如何有利于可纺性能尚无研究与实践;②只注重表面手感,缺乏全面综合效果的考虑,使整理后亚麻产品原有的优良特性受到影响.产生严重拒水。影响穿着舒适性。2亚麻纱与织物对柔软整理剂的选择 用作织物整理的品种繁多,主要可归纳为表面括性剂和高分子聚合物两大类。凡是能降低纤维间摩擦系数的化学物质,一般都会使织物手感平滑柔软。为了体现纤维特点,亚麻产品经柔软整理后,应有它自己的独特风格,既要滑软又要软中有挺、滑中有爽、手感丰满、触感舒适.井能充分保留其它优良特性与加工后的耐洗性。
在表面括性剂类柔软剂中,可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型等。由于纤维表面在水中多呈负电荷,阳离子型表面括性剂容易被纤维吸附,因此它的结合牢度相对较好并耐洗涤,整理后的织物比其它表面活性剂更具有较好的平滑柔软性及丰满的手感效果,与两性型配用后更可提高它的滑软效果,因此在90年代前,在我国成为织物的主要柔软荆之一(包括在亚麻织物上的应用)。其中具有代表性的如上海助剂厂的Es、天津达一琦的EG软片、瑞士气巴加基公司的saDII妇CH、德国巴斯夫公司的sm商na TS-801等,我省亚麻印染行业在几年前还选用这类产品及其复配物。
高分子类柔软剂主要有聚氨酯及有机硅类产品,其中聚氨酯类预聚物用于织物整理的独特风格是有丰满手感与较好的回弹性.同时有良好的吸水性,一般与氨基有机硅或蜡类柔软剂复配使用会有更好的效果。
近二十年来,有机硅柔软剂发展非常迅速,新产品不断推出,促进了纺织工业后整理技术的进步,成为当今世界柔软剂的主流产品。我国近十年来也大量生产并不断开发出新产品,目前已发展应用到第三代.即改性硅油系列。
有机硅柔软剂在繁多的其它类型柔软剂竞争中,所以能够一枝独秀,是由于它的化学结构特性所决定的,有机硅的.Si-0-Si-0硅氧链结构具有较大的链角与链长,非常容易转动,在每个硅原子上接有二个有机团,一般为甲基,每个甲基团,绕着Si-0.转动,占领很大空间,不像通常的有机高分子容易结晶,因此透气性好。因其较高的链能使有机硅聚合物具有良好的耐热性,同时有机硅分子表面张力小,有利于获得较好的平滑柔软手感和拒水性及消泡功能。由于硅氧键具有较大的活性,能在高温和金属盐作用下发生水解和缩台进而交联成膜,所以非常适合用于纤维织物多种功能用途,特别广泛地应用于织物的柔软整理并有耐久洗涤性。
有机硅接化学性质大致可分为三大类:
(1)惰性硅油。这是第一代产品,它的侧基为二甲基、乙基、甲基,而以二甲基硅油为代表,它的化学结构为:
它对纤维无反应能力,仅起包复作用,目前仍主要用于化纤高速缝线的润滑,具有非常好的平滑性。
(2)活性硅油。主要有含氢硅油和端羟基硅油,它们的化学结构分别如下:
A.甲基含氢硅油:
B.端羟基硅油(羟基硅油乳液):
含氢硅油具有较高的反应活性。不仅可自交联,也可与纤维素纤维、蛋白纤维交联,具有耐久洗涤性,单独使用更具有优异的防水性。如与端羟基硅油井用可生成有机硅弹性体,因端羟基硅油,它的分子两端有羟基存在,也具有相当活性,且比含氢硅油稳定,两者经并用后,在织物表面能生成网状结构的高分子膜,回弹性好并具有耐久柔软的效果,这类产品目前市场上仍有大量供应,大都用于化纤及其混纺产品。阳离子型羟乳有易漂油的缺点,并且这种乳液不耐硬水,还不能与2D树脂、催化剂氧化镁和阴离子型助剂同浴使用,所以现在大都与非离子型复配应用。阴离子型羟乳配伍性与稳定性较好。活性硅油有代表性的产品有上海树脂厂的SAH-289、上海助剂厂的SR、北京YQl2-ol、瑞士气.加公司的UL-treter-FAS、日本日华公司的AM等。美国道康宁公司的DC-111其有效成分是羟乳,属于有机硅柔软剂的第二代产品。
(3)改性有机硅油。它的功能更加强大,品种更加多样化,属有机硅柔软剂的第三代产品。在聚硅氧烷的主链上,由于被有机基团改性的硅原子所处的位置不同,故可分为五种类型:①便I链型;②两端型;③单靖型;④侧链两靖型;⑤混合型。取代基常用的有环氧基、羟基二甲基和聚醚基氨基等,它们的主要特性如下:
氨基改性硅油微乳液是目前在国际纺织界比较推崇的品种,尤其是在西欧和美国,它属应用最广泛的织物柔软剂,在国内也得到广泛应用。氨基的极性极低,表面张力能够均匀地分散并吸附在纤维表面,可与钎维表面的羟基羧基相互作用,形成取向的吸附膜。使纤维间的摩擦力降低,产生良好的柔软滑爽性能及丰满的手感,并且容易制成O.1μ-O.01μ的微乳液。典型的改性氨基硅油是侧链或端基具有氨丙基或N-β氨乙基-λ-氨丙基的二甲基聚硅氧烷+氨基可以为仲氨基、叔氨基和铵盐,也可以为芳香族胺。一般的氨基硅油,主要有三个缺点:①在结构中无亲水性基团,经整理后的织物有拒水性或低吸水性;②织物经加热或受紫外线照射等因素将氨基氧化,造成泛黄;③稳定性差(包括储存稳定性、稀释稳定性、热稳定性和机械稳定性),造成分层及粘辊等,影响使用。所以必须对氨基硅油进行再改性,使以上所存在的缺点得到明显的改善。常用的方法是将氨基改性硅油经环氧化合物与丙烯酸酯再改性,可使配制的柔软荆不泛黄或微泛黄,且可改善被整理织物的亲水性与平滑性。在改善稳定性方面的常用方法是在配制乳液过程中,加人含氨基的酸及乙二醇单异丙醚,不仅可提高其稳定性并且可提高微乳液的透明度。
在使用氨基硅油作柔软剂时,注意不同产品要掌握其氨值、粘度值、含油量、反应性、黄变性、微乳透明度及离子属性等主要特性。
在改性有机硅系列中,改性环氧基有机硅油具有较好的平滑性、柔软性、回弹性和无黄变性。再有聚醚改性有机硅油,它是水溶性有机硅.具有良好的亲水性和抗静电性,因缺乏反应性官能基,可通过其聚合物来解决。
目前亚麻生产企业特别是在后整理加工中。已较为普遍地选择以氨基改性为主的微乳液柔软整理剂,但由于亚麻产品本身的特点,一般氨基硅油产品已经不能完全满足其要求,我们必需考虑尽可能地满足亚麻产品的如下条件:
(1)在纺纱过程化学处理时,应选用吸水性及抗静电性好。同时满足纺纱工艺中的降低断头、改善条干、利于织造等条件在后处理时易于洗净、不影响染后质量问题的柔软剂。以聚醚改性为主的改性硅油比较理想。
(2)经柔软整量后能够做到:①手感应滑中有爽,软中有挺,丰满而有弹性,耐洗涤;②以①为前提条件,根据不同用途选用相应产品,如:色织外衣面料要适当选择硬挺性好些的、针织袜子要平滑性及柔软性好些的等;③对纯漂白产品的黄变性应在客户允许范围内;④对染色产品不能有明显色光变化,应控制在4.5-5级,以满足用户要求;⑤成品的吸水性、抗静电性、弹性及抗紫外线等要尽可能保持亚麻纤维原有的优良特性及天然绿色产品的性质。
(3)柔软剂除需满足上述产品及工艺要求外,还需对其本身质量满足以下条件:①要保证产品质量的稳定性.使其不分层、不漂油、无沉淀物等,微乳透明液的透明度要好,各项质量指标要稳定在允差及规定范围内;②保证生产操作及使用方便,防止产生严重的粘辊现象而对产品质量造成影响,要有良好的可操作性;③与其它助剂同浴时不应有副反应,以免影响产品质量。
目前市场上已有亚麻专用柔软剂。用于纺纱工艺的主要是以聚醚改性为主的改性硅油(目前尚属试验阶段),浙江奉化高分子化工有限公司可以提供这类产品;成品纱及匹布上应用的主要是改性氮基硅油经再改性的复配型产品,可满足各种不同亚麻织物的综合效果,是目前比较理想的系列亚麻后整理剂(如:浙江奉化骏康高分子化工有限公司生产的T58l与T551系列);混纺交织产品选用T581-7C,可获得比较理想的效果,目前已在我省几家主要印染加工企业推广应用,反映良好。
总之,目前市场上柔软剂的品种繁多。但必须经过精选,附台本文上述所列的各项条件,方可满足亚麻产品的要求。现代科学技术发展之快,也同时推动了印染助剂的加快发展,我们必须不断地创新、探索与实践,方可推进我省亚麻纺织业的进一步发展。
参考资料
[1] 王晓红.有机硅在纺织印染上的应用
[2] 吴森纪.有机硅应用
[3] 蓬建星.有机硅织物整理剂