第6章+柔软剂(讲义).doc_第1页
第6章+柔软剂(讲义).doc_第2页
第6章+柔软剂(讲义).doc_第3页
第6章+柔软剂(讲义).doc_第4页
第6章+柔软剂(讲义).doc_第5页
已阅读5页,还剩9页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第六章 柔软剂6.1 概论6.1.1 柔软整理的概念柔软整理:在染整加工中,为了使织物具有滑爽、柔软的手感,提高成品质量的处理方法。柔软整理的两种方法:机械柔软整理、柔软剂整理6.1.2 柔软剂 用于织物柔软整理,使织物具有滑爽、柔软手感的化学助剂,称为柔软剂(softening agent; softener)6.1.3 织物柔软整理的原因1.天然纤维在后整理时,采用各种树脂,虽能防缩、防皱、快干、免烫,使织物具有某些合纤的优越性能,但手感变得比较糙硬,因此必须在树脂工作液中或在后处理浴中加入柔软剂进行整理 2.腈纶、维纶纤维混纺的织物,经过高热处理手感一般都很糙硬,柔软整理成为不可缺少的工序3.毛纺、丝绸、针织等织物都需进行柔软整理。4.最近超细纤维的不断开发需要相应的超级柔软剂,以满足市场的需要 6.1.4 柔软剂应用在纺织品上的目的:这种整理的主要目标是获得一种柔软的手感以方便纺织加工和提高服用性能。通常,令人舒适的柔软手感是顾客在购买一件纺织品时的决定性依据。因此,柔软手感被认为是影响纺织品销售的最重要因素。近年来,柔软剂在纺织品加工中变得尤为重要,几乎每一种从纺织厂出来的纺织品都经过了柔软整理。(1)获得需要的柔软性(通常可以被描述为:滑、顺从、超软、弹性、干爽、润滑);(2)增加技术性能,如:抗静电、亲水、弹性、缝纫性、摩擦牢度等。(3)赋予合成纤维某种天然触感,通过提升纤维的二次效果(吸湿调节、平整度)来提高服用舒适性。(4)改善加工性能。此外,柔软剂也被用在起毛、防皱、缝纫及丝的卷绕等加工过程中。6.1.5 织物柔软整理对柔软剂的要求 (1)易操作;液态,易计量,稳定,易被预稀释;(2)与其他助剂有较好的相容性;(3)耐高温,在蒸汽处理下不挥发;(4)不泛黄;(5)不影响各项牢度,不色变;(6)低泡,对剪切力不敏感,不粘滚筒;(7)在浸染加工中均匀以及不影响加工液的总吸尽率;(8)对皮肤无害;(9)对人类和环境无害;(10)良好的生物降解性;(11)优良的运输和储存性;(12)优良的性价比6.2 柔软整理的机理6.2.1 降低纤维的表面张力 纺织纤维是由线形高分子构成的比表面很大的物质,形状十分细长,分子链的柔顺性也较好。当整理液中加入表面活性剂(或柔软剂)后,由于表面活性剂在界面(纺织纤维与整理液)上易发生定向吸附,从而降低了纤维的界面张力,扩大表面积所需的功减少,使纤维变得容易扩展表面,伸展其长度。结果是织物变得蓬松、丰满,产生了柔软手感。 6.2.2 减少纤维的摩擦系数表面活性剂在纤维表面吸附有薄薄的一层,而且疏水基向外整齐地排列着。这样,摩擦就发生在互相滑动的疏水基之间,疏水基越长越易于滑动。 1、减少了纤维的摩擦系数。降低纤维之间或纤维与人体之间的摩擦阻力,获得柔软的手感。 2、适当的降低摩擦系数还能使织物在受到外力时纱线便于滑动,从而使应力分散,撕裂强度得到提高,或者在加工过程中受到张力的纤维容易回复到松弛状态,织物变得蓬松。 一、纤维间的摩擦与柔软性的关系 在柔软整理中要求s、d都降低,但柔软感和降低静摩擦系数的关系更大。要求s低些(但也不是越低越好。因s太低全体纤维抱合力减小,纱线强力会下降),并且最好是sd在粘胶长丝上分别施加两种不同的柔软剂,柔软剂1含有聚二甲基硅氧烷等组分柔软剂2以阳离子表面活性剂为主要组分,两种柔软剂在纤维上的含量各为0.2(o.w.f.相对纤维质量)时,于20,相对湿度 65条件下,测得摩擦系数和柔软性之间的关系如表111所示。 二、柔软剂的用量与摩擦系数的关系 柔软剂的用量直接影响到纤维表面润滑油膜的厚度。 流体润滑是摩擦的两个表面完全被连续的流体隔开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团体表面间直接接触的干燥摩擦。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。 二、柔软剂的用量与摩擦系数的关系1、一般来说,纤维的润滑大多属于流体润滑,柔软剂用量一般在0.3以上。2、在纤细表面形成油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。同样质量的柔软剂施加到纤维更细的织物上,则由于比表面较大,成膜厚度一定较薄。6.2.2 影响柔软性的因素一、疏水基的影响 带有近乎直链的脂肪族碳氢结构的矿物油和表面活性剂适合作柔软平滑剂。带有支链的烃基或带有苯环基团的则不适于作柔软平滑剂。烷基链长,柔软剂的效果好,具有二个长链烷基的效果较佳。 C16C18柔软性好,例如十六醇(棕榈酸)、十八醇(硬脂酸、油酸)。二、亲水基的影响 降低静摩擦系数能力顺序:聚乙二醇非离子阴离子多元醇型非离子阳离子(包括两性)矿物油。降低动摩擦系数能力顺序:矿物油阳离子。三、其他n 油膜厚度(510m):n 与柔软剂的用量、纤维的细度(比表面积)有关n 还与织物的紧密程度有关。6.3 柔软剂的分类6.3.1 非表面活性剂类 早期以天然油脂、石蜡类为主。天然油脂:硬脂酸、椰子油、白油等。乳化剂:常用阴离子型的拉开粉或非离子型的平平加O等,增稠剂:羟甲基纤维素、骨胶等。 石蜡乳液 1、 性质:PH=7,能耐酸、碱和硬水,与水以任意比例稀释。2、特点:手感好,对降低流体摩擦效果好,3、应用:主要用于针织内衣织物的后整理。也可用作绒布起毛助剂,有利于拉出绒毛。 国内称这种柔软剂为柔软剂1016.3.2 表面活性剂类 1. 阴离子型柔软剂特点:应用较早,但由于纤维在水中带有负电荷,所以不易被纤维吸附,因此柔软效果较弱。应用:用作纺丝油剂中柔软组分。用作柔软剂的阴离子表面活性剂v 蓖麻油硫酸化物 ;其他植物油和动物油的硫酸化物 ;蓖麻酸丁酯硫酸化物 ;脂肪酸硫酸化物 ;脂肪酸部分硫酸化物 ;某些合成洗涤剂(净洗剂LS雷米邦、胰加漂T ) ;磺化琥珀酸酯 ;脂肪醇磷酸酯 磺化琥珀酸酯 它们是重要的阴离子型柔软剂,柔软性和平滑性都较好。其中尤以十八烷基(RC18H37)的柔软效果最好,除适用于纤维素纤维的柔软整理和油剂组分外,还可用于丝绸精炼,能防止擦伤(丝绸防灰伤剂)。这类商品国内称为柔软剂MA700。 脂肪醇磷酸酯 多用作抗静电剂,也可作为腈纶的柔软剂,柔软效果好。 2. 非离子型柔软剂 应用性能:手感和阴离子型柔软剂近似,不会使染料变色,能与阴离子型或阳离子型柔软剂合用。但它们对纤维的吸附性不好、耐久性低,并且对于合成纤维几乎没有作用。 应用:纤维素纤维的后整理;合成纤维油剂主要类型 季戊四醇脂肪酸酯 ;甘油单脂肪酸酯 ;失水山梨醇脂肪酸单酯 ;脂肪酸乙醇酰胺 ;脂肪酸聚乙二醇酯;脂肪酰胺聚乙二醇缩合物;羟甲基脂肪酰胺;聚醚 季戊四醇脂肪酸酯和失水山梨醣醇这两大类最重要,柔软效果在松软和发涩之间,它们对纤维素纤维和合成纤维的摩擦系数降低很大 聚醚类柔软剂具有优良的耐高温性能,特别适用于作高速缝纫的平滑剂,但价格较贵。 3. 阳离子型柔软剂应用性能: 与各种天然纤维、合成纤维结合的能力强;能耐温和洗涤,耐久性强;优良的柔软效果和丰满的手感、滑爽感;使合成纤维具有一定的抗静电效果;改进织物的耐磨蚀度和扯裂强度; 缺点:有泛黄现象;使染料变色;对荧光增白剂有抑制作用;降低日晒和摩擦牢度;不能和阴离子型表面活性剂合用;并对人体皮肤有一定刺激性阳离子型柔软剂主要类别如下: 1) 叔胺盐类 又称假阳离子类,即在酸性介质呈阳离子性,在中性和碱性介质呈非离子性 2) 季铵盐类 应用性能:相对较低的施加量时,能获得较高的柔软性;几乎适用于各类纤维的织物;具有消费者欢迎的特征手感;可以改善织物的撕破强力和耐磨性能;处理方便,毋需高温热处理;生物降解性低,;不宜用于漂白或特白织物的柔软整理主要类型及其结构如下所示: 烷基三甲基季铵类 RN(CH3)3X 双烷基二甲基季铵类 双酰胺基烷氧基(甲基)季铵类 (酰胺)咪唑啉化合物自季铵类柔软剂在纺织品上应用以来,已开发了不少品种。发展:单长碳烷基改为双长碳烷基,使柔软性提高和改善泛黄性;脂肪酰胺基代替脂肪基,以改进柔软剂的耐热性;在季铵上引进烷氧基,使柔软剂在水中稳定分散性获得改善。以脂肪酸与二乙烯三胺等为原料,经合成和环构化,然后生成咪唑啉季铵盐,虽其柔软性稍逊,但产品具有较好的抗静电性和再润湿性 上面所列的4种季铵盐柔软剂中,第一种烷基三甲基季铵盐的应用已逐渐减少,其他三种均大量使用。双烷基二甲基季铵盐类柔软剂能赋予织物最佳的柔软性,其次是咪唑啉化合物和二酰胺基烷氧基季铵盐 3) 氨基酯盐 通式为:RCOOR1N(R2)(R3)(R4)X(R为烷基、羟烷基;X为氯)。这类化合物可以由脂肪酸和氨基醇反应制得。用三乙醇胺作为反应底物,根据反应混合物的组成,一至三个羟基可以被酯化。而相应的季盐则可以通过用卤代烷或烷基硫酸酯烷基化制得。因此,这类化合物通常被称为酯季盐。4) 两性型柔软剂应用性能:对合成纤维的亲和力强;没有泛黄和使染料色变以及抑制荧光增白剂等弊病;能在广泛的介质中使用。 两性型柔软剂是为改进阳离子型柔软剂的缺点而发展起来的,但其柔软效果不如阳离子型柔软剂,故常和阳离子型柔软剂合用。由于价格比较显贵,目前品种尚不多,正在逐步推广应用中这类柔软剂一般是烷基胺内酯型结构,包括氨基酸型、甜菜碱型及咪唑啉型。结构如下:6.3.3 反应型柔软剂 也称为活性柔软剂,是在分子中含有能与纤维素纤维的羟基(OH)直接发生反应形成酯键或醚键共价结合的柔软剂。因其具有耐磨、耐洗的持久性,故又称为耐久性柔软剂。主要类型有: 酸酐类衍生物、乙烯亚胺类衍生物、吡啶季铵盐类衍生物 1.酸酐类衍生物 纤维的羟基发生反应生成酯键结合。化学反应如下: 这类柔软剂国外商品有 Aquapel 380,与纤维素纤维的化学反应如下:应用性能: 由于双烯酮还可和氨基、羧基发生反应,因此也可用于羊毛和锦纶等。 用其处理的织物具有耐洗涤、耐干洗、耐酸、耐碱的柔软和防水性能, 但如长时间水浸或在60以上的水中,则易发生水解而失去耐久性 。2.乙烯亚胺类衍生物 这类化合物中最重要的是 Persistol VS,国内称为柔软剂VS,这类柔软剂和纤维的反应如下: 柔软剂VS:广泛用于棉、麻、锦纶、粘胶、羊毛、丝绸及合成纤维等。由于它的柔软效果优良、耐久性好,可单独使用或和树脂整理剂合用,故使用量很大,由于近来发现乙烯亚胺类化合物具有致癌性,这类柔软剂的生产和使用将受到限制,3.吡啶季铵盐类衍生物 防水剂PF(硬脂酰胺亚甲基吡啶氯化物)是一种阳离子型的反应性柔软剂,化学结构式如下: 因其分子中的活性基团,能与纤维素分子上羟基或蛋白质上的氨基发生化学键合,故既是一种耐久透气性防水剂,又是一种耐久性的柔软剂。防水剂PF对热较敏感,高温热处理后。小部分防水剂PF与纤维素纤维上的羟基发生醚键结合,而大部分转变成具有高疏水性的双硬脂酰胺甲烷包裹在纤维表面,使整理织物具有耐久性的拒水性能。反应性的柔软剂应用性能: 高温焙烘处理:在整理过程中需经一定条件的高温焙烘处理,以促进与纤维分子的化学反应,这样能显著提高其耐洗性能。 不宜长期贮存:由于其性能一般均较活泼,故不宜长期贮存。溶解时应用40以下冷水,并应随配随用。 6.3.4 高分子聚合物乳液型 应用特点:整理织物不泛黄,不使染料变色;有很好的柔软效果;有一定的防皱和防水性能;与树脂整理剂合用,既可改善手感,又可减轻纤维强度和耐磨性降低等弊病;摩擦牢度较差,价格较贵。 一、 聚乙烯(PE)树脂乳液 国内称为柔软剂PE,浓度18 。国外PE乳液产品2025。聚乙烯(PE)乳液在国外被广泛用于棉、人造棉、麻、涤棉、涤粘、涤腈织物的后整理中,是一种风格独特、性能优良的柔软剂 如果将聚乙烯先进行氧化处理,使其分子中具有部分羧基,能增加亲水性,平滑效果更好。氧化聚乙烯(分子量10002000)在高温熔融状态下,高速搅拌乳化制成所需浓度的乳液。PE乳液的特点 相容性好。对酸碱的稳定性好;耐高温,不使织物泛黄;不会使染料色光色相发生变化,不影响染色、印花鲜艳度;增加耐磨性;改善织物的缝纫性;显著提高纤维的曲磨;处理涤棉、涤粘中长纤维织物,弹性好,爽挺,有一定的仿毛风格;透气性差,易吸尘沾污PE乳液的发展 1959年,美国发明用PE乳液做柔软剂应用与纺织品; 197080年代,我国大量使用,广泛使用PE和MS(羟甲基硬脂酰胺)的混合柔软剂; 90年代,流行砂洗、仿桃皮绒风格,要求柔软剂具有滑糯细腻、起毛感强的风格,于是硬脂酰二乙烯三胺及其衍生物这类阳离子柔软剂,几乎席卷棉、粘胶、化纤、丝绸等整个印染行业,而非离子柔软剂和PE乳液等几乎没有销量。 PE柔软剂有其独特的性能和优点,目前棉、涤棉针织物正在大规模发展,棉织物(如衬衫)的PP整理和洗可穿整理正处于新的高潮,PE柔软剂系列又将面临一次发展的机遇。PE乳液柔软剂的制备 乙烯乳液聚合(乙烯单体乳液聚合,现在使用很少);高压聚乙烯的裂解和氧化;高压聚乙烯的直接氧化;氧化聚乙烯的乳化PE乳液的使用 PE乳液柔软性不及阳离子柔软剂,在后整理中,绝大多数场合是与其他柔软剂复配混合使用,达到功能互补或起协同效应,使性能更趋完美。 与PE复配的柔软剂是羟甲基硬脂酰胺(MS )。在国内,其复配物称作MS/PE柔软剂。MS 的结构如单用MS,织物手感滑挺,但柔软性不足;仅用PE,手感柔滑,但不够爽挺,将两种分散液混合使用,可获得平滑、柔软、爽挺、丰满的效果。缺陷:含甲醛6.2.2 影响柔软性的因素一、疏水基的影响 带有近乎直链的脂肪族碳氢结构的矿物油和表面活性剂适合作柔软平滑剂。带有支链的烃基或带有苯环基团的则不适于作柔软平滑剂。烷基链长,柔软剂的效果好,具有二个长链烷基的效果较佳。 C16C18柔软性好,例如十六醇(棕榈酸)、十八醇(硬脂酸、油酸)。二、亲水基的影响 降低静摩擦系数能力顺序:聚乙二醇非离子阴离子多元醇型非离子阳离子(包括两性)矿物油。降低动摩擦系数能力顺序:矿物油阳离子。三、其他n 油膜厚度(510m):n 与柔软剂的用量、纤维的细度(比表面积)有关n 还与织物的紧密程度有关。二、有机硅类 n 有机硅柔软剂是纺织上应用广、性能好,效果最突出的一类柔软剂。n 有机硅具有润滑性、柔软性、疏水性、成膜性等突出的优点,加上这类材料合成无毒,无环境污染,成本也不高,已大量用于各行业 二、有机硅类n (一) 发展及历史n (二) 柔软原理n (三) 分类及合成n (四) 研究进展(一) 发展及历史n 三个阶段:n 1940 年,美国的 Patnode 发表了用二甲基二氯硅烷处理纤维具有防水效果的专利报道。n 1945 年,GE公司的 Elliott 等用甲基硅醇钠在碱性水溶液中浸泡纤维,经加热使纤维具有良好的防水效果。n 50 年代初,DowCorning公司发现用含 Si-H 的含氢聚硅氧烷处理织物有很好的防水效果和良好的透气性,但手感差且有机硅膜硬而脆、易脱落,后将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)并用,不仅具有良好的防水效果,而且手感柔软。(一) 发展及历史n 第二阶段:n 1959 年,美国 Dow Corning 公司的 Hyde 等首先申请了乳液聚合法直接生产羟基硅油的专利。n 1969 年该公司的 Weyenbery 才发表了硅氧烷乳液聚合的研究报告。n 1972 年,Rocks 发表了用乳液聚合法羟基封端的聚硅氧烷乳液在织物整理上的应用报告。n 1976 年,该公司公布了用乳液聚合法研制成功DC-1111 羟基硅油乳液及其在织物柔软整理方面的应用报道。n 随后相继开发出了应用于织物整理的各种类型的羟基硅油乳液,这些均属于第二代有机硅织物柔软剂。(一) 发展及历史n 第三阶段n 第三代有机硅柔软剂,即改性有机硅柔软剂。n 通过在硅氧烷侧链上引入氨基、环氧基、聚醚、羟基等各种活性基团,大大提高织物的耐洗性、防缩性、亲水性等,并依靠不同的基团赋予织物不同的风格。n 目前,人们对有机硅柔软剂的研究主要集中在第三代有机硅产品上。(二) 柔软原理n 聚硅氧烷的主链十分柔顺,围绕Si-O键旋转所需的能量几乎为零,这表明聚硅氧烷的旋转是自由的,可以360旋转,这个特性决定了聚硅氧烷成为最优良的织物柔软整理剂。n 优异的柔顺性起因于基本的几何分子构型,聚硅氧烷是一种易挠曲的螺旋形直链结构,由硅原子和氧原子交替组成。 (三) 分类及合成 有机硅类柔软剂的类型:硅油乳液 羟基硅油乳液 改性有机硅1.硅油乳液 硅油,或称有机硅液体,是液态的聚有机硅氧烷。用作柔软剂的硅油主要由二甲基二氯硅烷水解缩合而成,故又称为二甲基硅油(DMPS) ,分子量为6万7万。它必须在乳化剂的作用下制备成硅油乳液后才能应用于织物。1.硅油乳液特点:依靠物理结合;整理后的织物耐热性和白度较好,具有柔软性和平滑性;但缺乏悬垂性,耐洗性差;是第一代有机硅柔软剂。 硅油乳液所用的乳化剂多为非离子型表面活性剂 这类柔软剂国内称为柔软剂C,SD,SPE,YQR,GR25,SHA等。 2.羟基硅油乳液 主要为羟基或含氢硅氧烷,以羟基硅油含量大,用乳化剂制成乳液。 能和甲基硅油或其他硅油聚合物与纤维起交联反应形成薄膜,耐洗性较好, 由于选用的乳化剂性能不同,可分为阳离子、阴离子、非离子和复合型乳液 将二甲基聚硅氧烷线型结构的两端用羟基取代,或称羟基封头,使其具有一定的亲水性.用这种端羟基封头的二甲基聚硅氧烷制成的乳液,就是所谓的有机硅羟乳,也称为羟基硅油乳液是第二代有机硅柔软剂。目前是国内外应用最多的一类。不同羟乳的特点 阳离子型羟乳:主要用于柔软整理,整理后的织物手感滑爽,并具有良好的拒水性 阴离子型羟乳:一般稳定性较好,与其他整理剂能配伍,常与树脂拼用,可改善织物强力和撕破强力,对化纤织物整理柔软性较好 非离子型羟乳:与前两者相比,工艺适应性更广泛 3. 改性有机硅 a.氨基改性 引进氨基官能团,柔软性有更大改善,纺织上称为超级柔软剂。目前很多产品为氨乙基氨丙基硅氧烷,分子式为: n 引进氨基官能团,柔软性有更大改善,纺织上称为超级柔软剂。目前很多产品为氨乙基氨丙基硅氧烷,分子式为: 氨基硅油的柔软机理n 氨基聚硅氧烷由于氨基的极性强,与纤维表面的羟基、羧基等相互作用,与纤维形成非常牢固的取向和吸附。n Si-O键主链的柔顺性,和硅原子上的甲基与聚二甲基硅氧烷一样,使纤维之间的静摩擦系数下降,用很小的力就能使纤维之间开始滑动,以致感到柔软。n 氨基聚硅氧烷与纤维之间的交联不是主要的,主要是自身缩合。氨基聚硅氧烷在纤维上吸附后,由空气中二氧化碳及水分形成碳酸,与氨基产生交联,高度聚合,在纤维表面和内部生成高聚合度弹性网状结构,赋予织物超级柔软效果和很高的耐洗性。n 合成n 氨基改性硅油因其分子链上含有强极性的氨基,可与纤维上的羟基、羧基等基团相互作用,排列比较整齐,具有很好的取向性和吸附性,使纤维之间的摩擦系数下降,从而达到良好的柔软效果,有“超柔软”之美称,广泛应用于棉、麻、毛、丝等天然纤维和涤纶、锦纶、丙纶等合成纤维的柔软整理。存在问题n a. 易氧化泛黄。氨基硅油中的伯、仲氨基在受热或紫外线照射作用下极易被氧化。n b. 氨基分布均匀性。如果氨基在聚硅氧烷主链上分布不均匀,在使用过程中,不含有氨基的聚硅氧烷链段因不能与纤维牢固结合而容易发生分子团聚,导致粘辊、漂油等弊病,不仅造成清洗困难,生产效率下降,而且还会影响整理织物的效果,严重时会导致织物回修或报废。n c. 氨基的引入影响亲水性。n 氨基改性硅油分子链中由于氨基的存在,使产品的亲水性降低,因此整理后织物的吸湿、导湿性下降,服用性能下降。氨基硅油的改性:n 由于氨基硅油水溶性较差,通常制成乳液或微乳液而用于制作柔软剂。赋予氨基改性硅油亲水性将是这类柔软剂发展方向之一。聚醚、氨基同时改性硅油不仅能发挥氨基的超柔软作用,而且可改善其亲水性,达到自乳化目的或者制备水溶性柔软剂。分子结构表征:n 以氨值、黏度和反应性3个参数表征其分子结构。n 氨值越大,氨基硅油上氨基数量越多,分布越均匀,与织物的结合力越大,因此硅油在织物上的排列更加规整,织物柔软、平滑性更好。但不宜过大,容易发生氧化反应泛黄,一般在0.30.6 之间。n 通常黏度随分子量的增大而增大,黏度越大,氨基硅油在织物上成膜的效果越好,平滑性越好,但是黏度过大不仅会阻碍硅油渗透到织物内部,而且使氨基硅油乳化困难,乳液稳定性变差。n 反应性是指硅油中是否含有可以自交联的活性基团( 如羟基、甲氧基),活性基团越多,反应性越强,整理后织物的弹性越好。b.环氧基改性 环氧基改性的结构为: 其特点为活性度高,可与纤维素纤维和其他纤维牢固结合,提高耐洗性,耐光、耐热性也比较优良,高温不泛黄,纤维膨松,较多用于仿毛织物后整理。环氧基改性有机硅可与氨基改性聚硅氧烷等配合,用于丝绸、羊毛等天然纤维,也可用于超细纤维仿真织物后整理。这种有机硅柔软剂,除有较好亲水性外,还有好的回弹性、抗机械强力和粘结性,但平滑性略差。 b.环氧基改性 环氧基改性的结构为: b.环氧基改性n 环氧改性能赋予织物卓越的平滑性和柔软性,其活性强度高,与各类纤维和其它聚合物易交联或共聚,提高织物的耐洗性、亲水性和抗静电性,且高温不泛黄。n 但织物的亲水性有时会降低,故多数采用混合改性(如聚醚/环氧和氨基/环氧等)。n 若与氨基改性有机硅并用,可起到非常理想的柔软效果。b.环氧基改性硅油的表征n 用环氧值、黏度和反应性 3 个参数来表征。n 环氧值为100g的改性硅油中含有环氧基团的摩尔数,即表示环氧基的含量。环氧值越大,所含环氧基的数目越多,改性后织物的光滑度和手感越好。n 黏度是表征环氧改性硅油分子量的一个特征参数,改性硅油的黏度一般在50100000mm2/s(25)。n 反应性是指环氧改性硅油末端基团的活性。具有反应性的环氧改性硅油可以发生自交联,使得整理后织物的成膜性、耐久性更加优良。另外,环氧基还可以和其他基团再改性,弥补自身的缺点。环氧改性硅油的方法:c.羧基改性 羧基改性结构为:特点为具有活性和较强反应性。用于天然纤维后整理能与纤维很好结合,用于化纤能改善抗静电性和吸湿性,也能与氨基改性聚硅氧烷拼用。与纤维能很好结合,可提高织物耐洗性,高温泛黄比氨基改性有改善,柔软度和耐洗性等都优良。但滑爽性还不够。 d.聚醚改性 很多乳液稳定性差,常产生漂油现象。 以聚醚改性聚硅氧烷,可改善其亲水性和抗静电性,经整理后织物柔软润滑,在工艺上有时还可与染色同浴,目前是纺织工业上销售量最大的一类改性硅油 聚硅氧烷在水中不溶解,必须制成乳液供织物整理应用。聚醚改性分支链改性、端基键段改性以及两者的结合。改性过程中控制EO和PO含量的比例和位置,产品可以获得不同的性能;EO亲水性强,PO亲油性强,调节EO和PO比例,可达到亲水亲油平衡,从而改善亲水性能,其用量可根据织物吸湿、易去污和抗静电等指标来决定。聚醚改性硅油的合成聚醚改性硅油的合成n 醇解反应n 调节共聚物中硅氧烷段的相对分子质量,可以使共聚物突出或减弱有机硅的特性,如滑爽性、柔软性。n EO和PO基可提高产品亲水性。使合成的产品比甲基或羟基硅油更易溶解或乳化;对共聚物的性能也会产生影响。n Campbell报道,在聚醚改性硅氧烷分子结构中,EO的含量也与PP纤维的摩擦大小有关。在共聚物中硅氧烷和聚醚配比相当时,其摩擦系数最小。n 当聚醚与聚硅氧烷的比例大于 1.5 时,改性硅油本身就可以溶于水,不需要加任何乳化剂乳化;即使小于 1.5 时,也只需加入少量乳化剂就可将其乳化。n 但是亲水性和耐久性是一对矛盾因素,亲水性过大必将导致整理织物的耐久性下降。n 当温度继续升高达到浊点温度后, 聚醚硅油乳液就会变浑浊而影响整理效果。因此使用时应该将温度控制在浊点以下。n 用于织物整理的产品,分子量要适当,过大则粘度高,不易分散,柔软度也受到影响;过低则亲水性不够,不易溶解和乳化,一般控制在500010000。 n 织物整理后,亲水、吸湿、抗静电和防污等性能都有很大改进。n 有时可与染色同浴,但手感不够滑爽柔软,同时结合其他改性,以提高耐洗性。n 聚醚改性硅油的最大缺点之一是没有活性基团,与纤维的结合能力弱,成膜性差。为了克服此缺点,可以通过聚醚-环氧共同改性来解决。环氧基可提高产品活性度,与棉纤维易于交联。 国内生产的有机硅343广泛用于织物整理,该产品国外也有报道,结构为: EO和PO基可提高产品亲水性使合成的产品比甲基或羟基硅油更易溶解或乳化; 环氧基可提高产品活性度,与棉纤维易于交联。 织物整理后,亲水、吸湿、抗静电和防污等性能都有很大改进。 有时可与染色同浴,但手感不够滑爽柔软,同时结合其他改性,以提高耐洗性 e.醇改性 该类柔软剂可改善织物的染色、耐热性和耐水性。一般结构为:f.酯基改性 该柔软剂使织物手感柔软滑爽,弹性好,适用于化纤及其与棉涤混纺织物的柔软整理 。其结构为:g.巯基改性 用该柔软剂整理羊毛,可使羊毛具有耐久的防皱性和润滑性。一般结构为:h.有机硅季铵盐 1967年,美国DowCorning公司第一个发表专利研制出有机硅季铵盐DC-5700。其分子结构为: Si-(OCH3)3-(CH2)3-N+-(CH3)2-C18H37Cl- 有机硅季铵盐可用于织物亲水整理,广泛赋予织物良好的吸水、吸汗性、柔软性、平滑性、回弹性防静电性,并且无毒无害,是一种高效、安全、多功能的柔软整理剂。 还可用于其他材料表面上。(四) 研究展望n a. 鉴于单官能团改性有机硅柔软剂在使用性能上的不足,继

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论