織物用柔軟劑的現(xiàn)狀和發(fā)展

1、織物用柔軟劑的現(xiàn)狀和發(fā)展一、概述織物經(jīng)過前處理和一系列染整加式后，由于去除了天然油脂蠟質(zhì)，往往會降低其原有的平滑感，使手感變得粗糙。另外，有些織物需經(jīng)過高溫處理，如樹脂整理，合纖的熱定型、腈綸的汽蒸膨化以及涂料印花等，也會使織物手感變得粗硬。大部分合纖織物以及純毛、棉絨織物經(jīng)洗滌或肥皂洗后，都有變硬、手感粗糙，穿著不舒服等問題，為了克服這個缺點，就需要使用柔軟劑來加以改善。隨著合纖織物發(fā)發(fā)展，人們對織物的柔軟整理要求日益迫切，柔軟劑的重要性也就顯得尤為重要。下面就讓漢科精化給大家來詳細(xì)解說一下關(guān)于織物用柔軟劑的現(xiàn)狀和發(fā)展。(一)柔軟整理的機理柔軟整理是通過降低纖維與纖維之間或纖維和人膚之間的摩

2、擦阻力，從而產(chǎn)生柔觸感的一種整理?？椢镏g的摩擦阻力包括摩擦阻力和動摩擦陰力，前者是指纖維與纖維表態(tài)接觸時，使纖維開始運動所需克服的力，后者是指當(dāng)纖維移動后使之保持移動所需克服的力。對應(yīng)靜、動摩擦力，與之相關(guān)的系數(shù)分別稱為靜摩擦系數(shù)(s)和動摩擦系數(shù)(a)。在柔軟整理過程中，要求靜、動摩擦系數(shù)都降低，且更多地降低靜摩擦系數(shù)。纖維是線狀高分子物質(zhì)構(gòu)成的比表面積很大的物質(zhì)，當(dāng)織物纖維吸附柔軟劑后，纖維界面張力降低，纖維變得容易擴展面，伸展長度，結(jié)果使織物這得蓬松、豐滿、產(chǎn)生柔軟的手感。一般織物在水中帶有負(fù)電荷，陽離子型柔軟劑領(lǐng)先靜電引力較強地吸附在纖維表面，形成簿簿的一層膜，并且，它在纖維表面的吸

3、附是以分子的親水性基團朝向纖維，以疏水性基團朝向空氣，這樣除了降低織物的靜電性外，還能減低纖維的摩擦系數(shù)。因為它對大部分纖維具有親和性，因此使用少量陽離子型柔軟劑就有較好的效果，而陰離子型柔軟劑吸附到纖維上成膜時，往往其分子的疏水基部分在內(nèi)側(cè)，而親水基都圍于織物外層，因親水基在纖維表面對平滑性是有妨礙的，致使織物的手感幾乎沒有得到改善，因此，用陰離子型柔軟劑處理纖維柔軟效果較弱，這個缺點往往通過配合其它油脂來加以解決。纖維的柔軟處理可有兩個途徑：(1)柔軟劑對纖維的表面作用，通過增加柔軟劑對纖維的表面吸附降低纖維的摩擦系數(shù)。(2)柔軟劑對纖維的內(nèi)部作用，通過柔軟劑對纖維內(nèi)部的滲透，改變纖維的彎

4、曲剛性和扭轉(zhuǎn)剛性，從而使纖維柔軟，此屬于纖維物理性質(zhì)的改變。(二)柔軟劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與柔軟性能大部分柔軟劑的品種都屬于表面活性劑，但柔軟劑一般都很少使用單一的化學(xué)結(jié)構(gòu)，多數(shù)是由幾種組分配復(fù)配而成，除加入礦物油、石蠟、植物油、脂肪醇等成分外，為了加強乳化、分散等效果還大量使用表面活性劑成分。柔軟劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)主要由疏水性基團和親水性基團兩部分組成。1、疏水性基團柔軟劑的柔軟平滑作用，主要是由直鏈脂肪烷烴結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，其碳原子數(shù)一般是在C12C22之間，而以使用C16C18為最多，例如，十六醇、十八醇、棕櫚酸、硬脂酸等。由于柔軟劑的疏水性基團結(jié)構(gòu)比較簡單，親水性基團的選擇是個關(guān)鍵，整個柔軟劑組份的組成是

5、以復(fù)配技術(shù)為基礎(chǔ)的。此外，有機硅樹脂的柔軟平滑作用，則是由于有機硅樹脂中甲基定向排列的緣故。2、親水性基團柔軟劑的親水性基團不僅有陽離子、陰離子、非離子之分，而且在同一離子型結(jié)構(gòu)類型中具有不同的親水性基團，其性質(zhì)也會出現(xiàn)很大差異例如，陰離子型柔軟劑中脂肪醇硫酸酯、脂肪醇磷酸酯、磺基琥珀酸二烷基酯等性質(zhì)就各不相同。各離子型柔軟劑對降低纖維靜摩擦系數(shù)(a)作用的大小順序是：礦物油>聚乙二醇非離子>陰離子>多元醇非離子>陽離子,因此，在高速條件下降低動摩擦系數(shù)的紡絲油劑、編織油劑等均應(yīng)以礦物油為主要成分，適當(dāng)配合一些聚乙二醇非離子表面活性劑，幫助礦物油乳化、分散，增加防靜電效

6、果。(三)柔軟劑的分類：柔軟劑按照表面活性劑的特征一般可以分為三大類：(1)表面活性劑;(2)非表面活性劑;(3)表面活性劑和非表面活性劑物質(zhì)的復(fù)配物。A、表面活性劑類柔軟劑1、陰離子型柔軟劑陰離子型柔軟劑應(yīng)用較早，但由于纖維在水中帶有負(fù)電荷，所以不易被纖維吸附，因此柔軟效果較弱。由于和纖維的吸附性弱，則易于被清除，因此有的品種適用于作紡織油劑中的柔軟組份。2、非離子型柔軟劑非離子型柔軟劑的手感和陰離子型柔軟劑近似，不會使染料變色，能與陰離子型或陽離子型柔軟劑混用，它們對纖維的吸附性不好，耐久性低，并且對合成纖維幾乎沒有作用，主要應(yīng)用于纖維素纖維的后整理和全盛纖維油劑中的乳化和平滑組分。3、陽

7、離子型柔軟劑陽離子型柔軟劑對各種天然纖維、合成纖維的結(jié)合力很強，能耐溫和經(jīng)受洗滌，耐久性強，織物整理后可獲優(yōu)良柔軟效果和豐滿的手感，使合成纖維具有一定的抗靜電效果，但有些陽離子柔軟劑具有泛黃，使染料變色，抑制熒光增白劑，降低日曬牢度和摩擦牢度的缺點。4、兩性柔軟劑兩性型柔軟劑對合成纖維的親合力強，沒有泛黃和使染料變色或抑制熒光增白劑等缺點，能在廣泛的pH介質(zhì)中使用。5、反應(yīng)型柔軟劑反應(yīng)型柔軟劑，也稱為活性柔軟劑，是在分子中含有能與纖維素纖維的羥基(OH)直接發(fā)生反應(yīng)形成酯鍵或醚鍵共價結(jié)合的柔軟劑，因其具有耐磨、耐洗的持久性，故又稱為耐久性柔軟劑。陰離子型和非離子型柔軟劑過去主要用于纖維素纖維，

8、現(xiàn)在用得較少。陽離子型柔軟劑既適用于纖維素纖維，也適用于合成纖維的整理，是應(yīng)用范圍廣泛的一類。兩性型柔軟劑是在陽離子柔軟劑基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但其柔軟效果不如陽離子型柔軟劑，而且這類柔軟劑的品種不多。B、非表面活性劑柔軟劑1、天然油脂、石蠟類柔軟劑天然油脂、石蠟在乳化劑的作用下配制成乳液，可以用作紡織油劑和柔軟整理劑，所用的天然油脂為硬脂酸、椰子油、白油等，其中，石蠟乳油配制簡便：將石蠟、硬脂酸、平平加、水經(jīng)高速攪拌而成乳液。這類柔軟劑手感好，對降低流體摩擦效果好，主要用于針織內(nèi)衣織物的后整理，可使紗線及纖維表面光滑，并能使布面手感滑爽和豐滿，國內(nèi)稱為柔軟劑101。2、高分子聚合物乳液這類柔軟劑

9、是聚乙烯、聚丙烯、有機硅樹脂等高分子聚合物制成的乳液，用于織物整理不泛黃，不會使染料變色，不僅有好的柔軟效果，而且還有一定的防皺和防水性能。(1)聚乙烯樹脂乳液：將聚乙烯進行氧化處理，使其分子中有部分羧基化羧基化(-COOH)，能增加親水性，平滑效果好，國內(nèi)稱為柔軟劑PE。(2)有機硅乳液：這類柔軟劑是硅油或硅橡膠的乳液，能使織物具有良好的柔軟和平滑手感，并有一定的防水性能。a、硅油乳液：硅油，又稱為二甲基硅油，學(xué)名是二甲基聚硅氧烷，分子量為6-7萬，它不能直接作為柔軟劑使用，必須在乳化劑的作用下制成硅油乳液，才能應(yīng)用于織物，國內(nèi)柔軟劑有C和SD等。b、羥基硅油乳液：硅油是強疏水性的聚合物，乳

10、化極困難，為了改進硅油的乳化性能，將二甲基聚硅氧烷的兩端用羥基(-OH)取代，使其具有一定的親水性，用這種羥基封頭的二甲基聚硅氧烷的乳液，也稱為羥基硅油乳液。c、有機硅橡膠：硅橡膠是由球狀二甲基硅氧烷的環(huán)四聚體(即D4)，再經(jīng)酸或堿的催化作用，生成高分子線型聚硅氧烷有機硅彈性體，分子量為20萬 ，硅橡膠也必須用乳化劑配制成乳液才能應(yīng)用于織物。這種柔軟劑對一般的紡織助劑有較好的相容性。用于織物整理既能提高抗皺性和柔軟性，平滑性，又不降低纖維強力。d、氨基聚硅氧烷：這種氨基有機硅柔軟劑適用于高檔紡織整理，如應(yīng)用于毛織物或化纖織物上，具有優(yōu)良的柔軟豐滿的手感，耐洗性好，應(yīng)用工藝簡單，低溫烘干即可，不

11、需要高溫洪焙。e、含環(huán)氧乙烷聚硅氧烷：這種有機硅柔軟劑，除有較好的親水性外，還有好的回彈性，抗機械強力和粘結(jié)性，但平滑性略差。二、國內(nèi)柔軟劑的發(fā)展概況及現(xiàn)狀我國早在五十年代就開始了柔軟劑的生產(chǎn)，將由石蠟、硬脂酸、白油和水經(jīng)快速攪拌而成的乳化體，用于針織內(nèi)衣織物的后處理。自六十年代起、我國開始發(fā)展外銷樹脂整理的印染產(chǎn)品，由于柔軟劑能改善織物的若千物理性能而為必須添加的助劑之一。最先引進的國外商品是聯(lián)邦德國赫司脫(Hoechst)公司的柔軟劑Persistol VS，這類乙烯亞胺反應(yīng)型柔軟劑，在我國曾得到廣泛的應(yīng)用，凡需要具有一定拒水作用的，無不選用VS作為主要助劑，六十年代中期國內(nèi)自行試制了柔軟

12、劑VS，產(chǎn)量一度達到年產(chǎn)千余噸之多，后來，由于VS類柔軟劑存在一定量的游離乙烯亞胺，國外資料明確報導(dǎo)了它有致癌作用，國內(nèi)各應(yīng)用了廠家屢有發(fā)生皮膚過敏及影響健康的情況，從而開始謀求由其它柔軟劑替代之。六十年代后期，我國滌棉混紡產(chǎn)品增長幅度較大，為了提高織物滑、挺、爽的手感，國內(nèi)外陸續(xù)推薦使用了各種柔軟劑商品，在后整理織物性能上，除了柔軟目的外，又對平滑、豐滿、防止扯針，以及親水性、抗靜電性等提出了要求。我國先后推出柔軟劑產(chǎn)品有：年代商品名稱組分類型用途五、六十年代柔軟劑101柔軟劑SC柔軟劑VS柔軟劑HC柔軟劑IS石蠟、硬脂酸、水的乳化體脂肪酸環(huán)氧乙烷縮全物十八異氰酸酯和乙烯胺縮合物叔胺、硬脂酸

13、、石蠟乳化劑咪唑啉衍生物非表面活性劑非離子型反應(yīng)型陽離子陽離子用于針織內(nèi)衣織物的后處理用于合纖及粘織物的柔軟處理用于晴綸纖維的柔軟處理用于棉、麻、人造絲、錦綸絲等的柔軟處理腈綸纖維的柔軟劑、滌綸成品油劑的添加劑七、八十年代柔軟劑SCM柔軟劑FC烷基咪唑啉衍生物脂肪酸衍生物兩性型紡織品的柔軟劑、粘膠、合纖、塑料的抗靜電劑。用于纖維、合成纖維的柔軟處理，抗靜電、不泛黃、手感柔軟豐滿、表面光滑。柔軟劑COS柔軟劑MA-700脂肪酸聚氧乙烯烷基酸硫酸酯等的復(fù)配物硫代琥珀酸長鏈酯含有機硅的復(fù)合型柔軟劑陰離子型用于針織物內(nèi)衣及毛巾、被單的整理用于真絲、滌綸織物的柔軟整理柔軟劑NDS柔軟劑CZ-S柔軟劑MS

14、-80柔軟劑TR羧酸酰胺衍生物脂肪酰胺衍生物羥甲基硬脂酰胺衍生物異硫脲非離子型各類纖維、特別用于滌/棉混紡織物的柔軟后處理。用于滌棉、滌卡、粘膠和棉混紡織品的后整理用于純棉織物、絲綢、毛織物、合纖及其混紡織物的柔軟整理。用于絲綢(包括柞絲綢)、棉、滌、粘等混紡織物的處理。柔軟劑ES柔軟劑KC柔軟劑ZM柔軟劑EST柔軟劑KF柔軟劑D3柔軟劑DZ-1柔軟劑NS柔軟劑SapamineCH柔軟劑C柔軟劑A柔軟劑SS柔軟劑SD柔軟劑PEN柔軟劑PSA柔軟劑SPE柔軟劑EP柔軟劑S柔軟劑MS-PE柔軟劑TSN具有環(huán)氧基的陽荷性活性體乳化體脂肪酰胺衍生物烷基咪唑啉衍生物具有環(huán)氧基的陽荷性活性劑硬脂酰胺衍生物

15、脂肪胺和丙烯酸酯的縮合物聚環(huán)氧基團的硅系陽離子型柔軟劑十八烷基衍生物脂肪酸縮合物高聚合度的聚二甲基硅氧烷烷基醚硅烷具有反應(yīng)性基團的硅系柔軟劑有機硅乳液聚乙烯乳液具反應(yīng)性官能團的硅氧烷二甲基硅油乳液有機硅表面活性劑具反應(yīng)性能團的硅氧烷石蠟及硬脂酸甘油脂混合物羥甲基硬脂酰胺化合物脂肪酸酯與有機硅復(fù)合物陽離子型腈綸纖維的柔軟劑，滌綸成品的添加劑。滌綸、腈綸等化纖的混紡織物的柔軟。用于具絲及其他纖維的柔軟、平滑處理、提高紙品的光亮、光滑、柔軟及彈性。腈綸纖維的柔軟處理，對其他合經(jīng)主棉、毛、絲等織物也具有良好的柔軟效果。棉絲、合纖及其他混紡織物的柔軟后整理。用于真絲綢、平絨、針織、府綢、細(xì)卡等織物的柔軟

16、處理。棉織物、滌棉、滌粘、中長纖維、腈綸纖維等的柔軟處理。用于棉、粘膠、合成纖維、毛、混紡織物的柔軟處理。作潤濕劑，也可作為固色劑使用，具有良好的潤濕和乳化力。用于織物柔軟整理，提高滌/棉織物的滑、挺、爽的手感。天然纖維、合成纖維的前處理、織物加工和后處理，提高纖維織物的潤滑性和柔軟性。用于棉、毛、滌棉混紡織物的后處理。用于滌綸線、提高潤滑和縫紉性能。用于滌卡、滌棉、中衣、滌彈等化纖織物的處理。用于纖維素纖維、合纖/羊毛、合纖/纖維素纖維、滌綸及棉綸的柔軟處理。用于棉及合成纖維的柔軟后整理。用于毛滌、毛粘等混紡織物的后整理，賦予織物滑挺厚實的手感，增加織物的耐磨強度及彈性。在減少樹脂用量的情況

17、下，增進纖維的機織及針織品的彈性、伸張及防皺性能，并能使織物光滑柔軟，手感豐富，具優(yōu)良的免燙效果，大大提高可縫紉性。用于印花棉布等的柔軟處理。中長、滌卡、滌腈等強物的整理，手感柔軟，毛感好。八十年代末九十年代初固體柔軟劑SCS固體柔軟劑SCD固體柔軟劑CS固體柔軟劑WS氨基有機硅柔軟劑SS真絲織物柔軟劑RD柔軟劑KACO-20柔軟劑KASK-CON陽荷性型的復(fù)合柔軟劑脂肪族胺類等復(fù)配物高分子季銨鹽陽離子型的復(fù)配物陽離子型弱陽離子型陽離子型弱陽離子型陽離子型陰離子型用于棉織物、聚酰胺和腈綸纖維等柔軟處理。用于各種纖維上具有豐滿柔軟的手感適用于各種纖維的柔軟加工，效果顯著。適用于各種纖維的柔軟加工

18、，使用性佳，不泛黃可用于各種纖維上，具有滑爽手感，優(yōu)越的耐洗性能。賦予真絲織物逸、懸垂觀;具有柔糯，豐滿手感。提高絲、綢等織物的彈性與極佳的柔軟手感，改善可縫紉性。專門用于浴巾、內(nèi)衣、尿布及各種紡織物的柔軟處理、使棉布、棉混紡織物具有柔軟、潤滑之觸感，對任何纖維都不泛黃。近年來，國內(nèi)又不斷開發(fā)了許多新的柔軟劑，其中以固體柔軟劑為例，它是一種優(yōu)良的柔軟劑，與液態(tài)柔軟劑相比，所需用量少，僅為傳統(tǒng)液體柔軟劑量的五分之一至十分之一，節(jié)約運輸費用，通常在室溫或40-50條件下即溶解于水，操作簡便，且節(jié)省能源，此類固體柔軟劑適用于純棉、腈綸及混紡織物的柔軟整理，能賦于織物非常柔軟、滑爽、豐滿的手感。三、柔

19、軟劑發(fā)展的新課題織物用柔軟劑在國外比較成熟，品種也很繁多，由于織物用柔軟劑適應(yīng)性廣泛，不同纖維、不同織物、不同要求需選擇不同類型的柔軟劑，針對上述情況介紹下列幾種待開發(fā)的新品種柔軟劑。1、新季銨鹽類柔軟劑由谷氨酸或天冬氨酸與C12C14碳鏈脂肪醇經(jīng)酯化，叔胺化、季銨化生成雙酯季銨鹽?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下：HOOCCH2CH2(NH2)CHCOOH(谷氨酸)+2C18H35OH(十八烯醇) C18H35OOCCH2CH2CH(NH2)COOG18H35+2H2OG18H35OOCH2CH2CH(NH2)COOC18H35+2CH2O C18H35OOC(CH2)2CHN(CH3)2COOC18H35C

20、18H35OOC(CH2)2CHN(CH3)2COOC18H35+CH3CL C18H35OOC(CH2)2CHN(CH3)3COOC18H35+CL-季銨鹽類的柔軟劑是一種效果明顯的柔軟劑，例：雙十八烷基二甲基季銨鹽是一個柔軟效果突出的織物柔軟劑，對織物而言僅用12的量就能起到理想的柔軟效果，且因其毒性低刺激小，而使用在嬰兒尿布的柔軟加工中，一九五五年在美國，一九六零年在日本就開始使用。但經(jīng)雙十八烷基二甲基季銨鹽柔軟整理的纖維，在獲得柔軟性的同時，增加了疏水性，使纖維的吸濕性降低吸濕性為40mm，生化降解困難，增加穿著的不舒適感。而上述介紹的新季銨鹽不光具有對各種纖維優(yōu)良的等同于雙十八烷基二

21、甲基季銨鹽的柔軟效果，而且具有優(yōu)良的吸水性和抗靜電性能，以及良好的生物降解性，幾乎不產(chǎn)生環(huán)境污染的問題。2、生化降解良好的新季銨鹽類柔軟劑反應(yīng)過程：A、在等克分子條件下，丙烯脂與C8C22脂肪醇反應(yīng)生成醚腈;B、醚腈在加氫條件下生成相應(yīng)的醚胺;C、烷氧基醚胺通過環(huán)氧乙烷叔胺化反應(yīng)得到烷氧基醚叔胺化合物;D、由烷氧基醚叔胺化合物與C8C22脂肪酸進行單酯化反應(yīng)得到烷氧基醚胺單酯化合物;E、烷氧基醚胺單酯化合物與硫酸二甲酯反應(yīng)生成季醚銨酯產(chǎn)品。這類季醚銨酯產(chǎn)品經(jīng)過復(fù)配可以得到各種不同的可以生物降解的產(chǎn)品，現(xiàn)舉例如下：成份 %(WT)季醚銨酯 4.7羥苯甲酸甲酯 0.2對羥苯甲酸丁酯 0.1香料 0

22、.3染料 1.7水 若干將453.5g去離子水加熱到60,加入23.5g熔化的季醚銨得到均相熔融的混合物,此分散液在300rpm速度下混合13分鐘,當(dāng)冷卻到25時(1度每分鐘)加入1.5g香料,混合15分鐘后加入染料,最后得到的分散液pH=2.5,粘度為30cps。3、賦予酯纖維平滑柔軟兼阻燃的柔軟整理劑比較例1：不用合成例1中含有溴原子的二甲基聚硅氧烷，而改用原料為氨基二甲基聚硅氧烷。比較例2：不使用合成1中含有溴原子的二甲基聚硅氧烷，而改用原料為含溴原子的有機化合物。比較例3：不使用合成1中含溴原子的二甲基聚硅氧烷，而改用原料為氨基二甲基聚硅氧烷和含溴原子的有機化合物。作為阻燃聚酯用平滑改

23、良劑的總評價防皺度(%)靜摩擦系數(shù)動摩擦系數(shù)風(fēng)格總評價合成例1800.1220.103手感豐富平滑良好良好合成例2790.1280.106良好良好合成例3790.1250.106良好良好比較例1800.1280.102光滑感強不十分好比較例2690.3950.273比米處理差、粗硬不好比較例3780.1320.118缺乏平滑性不十分好該聚醚纖維整理劑不但能賦予聚酯織物柔軟平滑性，而且賦予阻燃性，這主要是因為這種整理劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)不僅具有主要成分有機聚硅氧烷，還引進了3%以上重量的溴原子。4、用于纖維織物的親水性柔軟劑用于纖維織物的親水性柔軟劑具有令人滿意的柔軟豐滿的手感和毛感，經(jīng)整理后的織物泛黃，不影響白度，具有很好的吸水性。這種親水性柔軟劑一般含有下列成分：(1)含有飽和或不飽和C9C24脂肪酸基團，且與C1C2烷基膦酸雙C1C2烷基酯季銨化的水溶性胺鹽，其分子結(jié)構(gòu)式如下：這里R1的基團 R5是飽和或未飽和C12C22烷基，X=24，R2是C1C4烷基，R3、R4分別為C1C2烷基。(2)含有C12C24飽和或不飽和烷基長鏈的季銨化合物。(3)20度時，密度為0.951.05g/