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。
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
1、有机硅柔软剂的历史
1863年,法国化学家弗里德尔(C.Friedel)及克拉夫茨(J.M.Crafts)制得了第一个含Si-C键的有机硅化合物SiEt4。
20世纪30年代末,硅树脂被制成。
1940年,二甲基硅油被制得。
1943年,陶氏化学(Dow)与康宁玻璃公司(Corning)合资成立道康宁(Dow Corning,DC)公司,专门从事有机硅的生产与研究。2016年,陶氏化学收购了康宁公司所持股份,拥有73年的道康宁退出历史舞台。
1947年,通用电气(General Electric,GE)公司成立有机硅部,2006年,阿波罗公司以38亿美元收购美国通用电气的有机硅业务部门,正式成立迈图高新材料集团(MPM)。2010年,阿波罗将迈图高新材料和瀚森公司合并,成立了迈图高新材料控股有限公司。2019年5月,由韩国KCC、Wonik QnC公司和SJL Partners L.L.C.组成的财团正式完成了对迈图集团的收购!
1947年,Siegfried Nitzsche博士的一场题为“含硅塑料”的报告征服了瓦克,德国瓦克立即决定聘用这位年轻的化学家,Siegfried Nitzsche博士后来成为瓦克有机硅之父。1949年,Nitzsche博士和同事一起成功地开发出首种硅烷合成物,不久后,首座硅烷炉建成,投入使用。1955年,瓦克生产出了首批硅棒。2005年,德国瓦克和中国合作伙伴德美精细化工股份有限公司合资组建公司,生产有机硅。
1952年,拜耳(BAYER)开始生产有机硅,后与GE合资。
1953年,日本信越开始生产有机硅,2002年设立浙江信越精细化工有限公司。
1954年,法国的罗纳-普朗克在圣冯建立了一家新工厂,创建了硅氧烷和硅衍生物工厂。(后并入中国的蓝星有机硅。)
1966年,日本东丽开始生产有机硅,后并入道康宁。
1968年 ,星火化工厂正式成立。1979 年,国家石化部和江西省计委批准星火厂建设年产600吨有机硅生产装置。1996 年,星火有机硅加入中国蓝星公司。
1984年,蓝星公司创始人带领7个人,借款1 万元,创立中国第一家专业清洗公司。2006年以来,蓝星先后收购了法国安迪苏公司、法国罗地亚公司有机硅及硫化物业务和澳大利亚凯诺斯公司,进入国际市场,向全球化转型。2011年,蓝星收购挪威埃肯公司;2018 年,埃肯公司整合蓝星硅产业链,在挪威奥斯陆证券交易所上市,成为首家在挪威上市的中资企业。
中国已成为有机硅材料最大的消费国与生产国。
2、有机硅柔软剂的发展:
第一代:二甲基硅油、羟基改性硅油
二甲基硅油 羟基改性硅油
特点:成本低,不耐洗,易破乳,曾主要用于纺纱油剂。
第二代:环氧基改性有机硅柔软剂、氨基改性有机硅柔软剂
环氧基改性有机硅 氨基改性有机硅
特点:不亲水、易破乳,环氧基改性侧重干爽、氨基改性侧重滑爽,氨基改性硅油存在黄变问题。
第三代:聚醚改性有机硅柔软剂
聚醚改性有机硅
特点:亲水性好,不易破乳,但手感比略差。
第四代:线性嵌段共聚改性有机硅柔软剂
线性嵌段共聚改性有机硅油
特点:亲水性好、手感柔软、低黄变、不易破乳。
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。
转载自:化工好料到haoliaodao.com
来源:表面活性剂发展中心