V.Dorugade,K.Badgujar
Mukesh Patel技術(shù)管理和工程學(xué)院(印度)
為有利于織物后道加工或改善織物的手感特性,使織物獲得所希望的手感,通常采用柔軟劑對(duì)織物進(jìn)行整理。織物的手感通常是消費(fèi)者決定是否購(gòu)買的一個(gè)決定性因素,因此,其對(duì)于紡織品的市場(chǎng)銷售也非常重要。柔軟整理旨在改善織物的美觀特性,賦予織物柔軟、豐厚、超柔軟、光滑、富有彈性、挺括、干爽和黏彈等特性。柔軟整理后織物的抗靜電性、親水性、彈性、可縫紉性及耐磨性等性能也會(huì)有所改善。柔軟整理劑不僅可以使合成纖維具有天然纖維的觸感,還可以提高織物的手感。一種經(jīng)充分開發(fā)的產(chǎn)品必須具備符合市場(chǎng)需求的許多特征。因此,柔軟整理劑對(duì)織物的改性、防縮和縫合,以及不容忽視的紗線重退繞工序而言,都是非常必要的。
1.1 有機(jī)柔軟劑的化學(xué)性能
從化學(xué)角度分析,紡織柔軟劑或有機(jī)化合物是由比C16至少多一個(gè)含碳原子的疏水性長(zhǎng)鏈脂肪基團(tuán)組成的,并吸附有親水基團(tuán)。親水基團(tuán)使得整個(gè)化合物在水中溶解或分散,從而使其具有親水性能。
1.2 柔軟劑的種類
——陰離子柔軟劑:疏水基團(tuán)R附著于帶負(fù)電荷基團(tuán)(如羧基、硫酸或磷酸)的一類柔軟劑。
——陽(yáng)離子柔軟劑:疏水基團(tuán)R附著于帶正電荷基團(tuán)(如質(zhì)子化銨或季銨鹽)的一類柔軟劑。
——非離子柔軟劑:疏水基團(tuán)R附著于游離的非離子活性基團(tuán)上(如聚氧化乙烯或不帶電荷的聚羥基基團(tuán))的一類柔軟劑。
——活性柔軟劑:疏水基團(tuán)R附著于非游離的活性基團(tuán)上(如乙烯亞胺、甲基對(duì)甲苯胺或環(huán)氧基)的一類柔軟劑。
1.3 織物柔軟劑的作用機(jī)理
柔軟劑的表面活性劑由親水性基團(tuán)和疏水性基團(tuán)兩部分組成。親水部分能與水緊密結(jié)合,導(dǎo)致化合物在水中擴(kuò)散。當(dāng)活性物質(zhì)漂浮在液體表面時(shí),其降低了表面張力并電離出包含疏水基團(tuán)的正電離子。疏水部分帶正電荷,親水部分則帶負(fù)電荷。織物柔軟劑通常被稱為陽(yáng)離子柔軟劑,因?yàn)閹д姾傻氖杷糠衷谌彳泟┘尤牒蟮钠此姓贾鲗?dǎo)作用。
大部分織物是帶負(fù)電的,這意味著使用了柔軟劑后,所有的陽(yáng)離子都會(huì)被織物吸附,并在洗滌過程中保留在織物上。脂肪烴的疏水部分用以促使陽(yáng)離子柔軟劑潤(rùn)滑織物中的纖維。來(lái)源于長(zhǎng)脂肪鏈的“表面平滑”(潤(rùn)滑)作用和來(lái)源于親水性基團(tuán)的“柔軟效應(yīng)”作用的綜合作用,使織物具備良好的柔軟性能。
1.4 柔軟劑的應(yīng)用方法
柔軟劑通常通過浸軋-烘干法應(yīng)用于織物上,該方法的操作步驟:用去離子水將柔軟劑稀釋到所需濃度,然后采用添加劑調(diào)節(jié)浸軋?jiān)〉膒H值使其保持在約5.5,浸軋織物,然后擠壓去除織物中多余的柔軟劑,并在120~150℃的溫度條件下烘干5 min左右。
1.5 對(duì)柔軟劑的基本要求
柔軟劑應(yīng)賦予織物理想的軟化效果,同時(shí)不影響織物的物理性能,并能與其他化學(xué)整理劑相容,但不能使織物出現(xiàn)黃化現(xiàn)象,且不能降低染色材料的豐厚性、影響染色材料顏色的深淺和色調(diào),或?qū)θ梭w皮膚產(chǎn)生刺激。
1.6 陽(yáng)離子柔軟劑的性能
陽(yáng)離子柔軟劑被廣泛應(yīng)用于紡織工業(yè)中,但僅被用在纖維素材料上。陽(yáng)離子柔軟劑對(duì)纖維素纖維具有親和力,能在pH值為5.6的條件下將纖維素纖維變?yōu)槊装咨蛱沾缮?。?yáng)離子柔軟劑在堿性條件下不穩(wěn)定,且有著非常易溶于水的離子特性。
可以采用熱水溶解或攪拌的方式促使柔軟劑溶解于水中。需要注意的是,堿性溶液和硬水不能用于柔軟整理,因?yàn)槿彳泟┰趬A性條件下不太穩(wěn)定,且硬水中的陽(yáng)離子鹽會(huì)與柔軟劑發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),通常會(huì)在添加柔軟劑前,加入乙酸以避免沉淀。陽(yáng)離子柔軟劑不應(yīng)與任何陰離子型產(chǎn)品混合,如肥皂、氧化劑、烷基苯硫酸鹽及脂肪酸硫酸鹽等。
在化學(xué)成分上,陽(yáng)離子柔軟劑是由色必明、聚酰胺-胺、咪唑烷及季銨鹽組成的化合物。
2.1 材料
試驗(yàn)材料為混紡比為48/52的聚酯/黏膠混紡染色平紋機(jī)織物,織物的面密度為210 g/m2,尺寸分別為45 cm×45 cm和84 cm×82 cm。
試驗(yàn)采用的織物柔軟劑來(lái)源于印度孟買Fibro Organic公司。其中織物柔軟劑H.S.S呈無(wú)色透明的液體狀,其為適量的陽(yáng)離子與改性硅氧烷聚醚高分子共聚物;織物柔軟劑Cybersofte-1000為非離子柔軟劑。
2.2 方法
通過浸軋-烘干法將織物柔軟劑應(yīng)用于織物,配方如下:
柔軟劑H.S.S(軟化) X g/L
Cybersofte-1000(軟化+塑形) 2 g/L
甘油 1 g/L
乙酸 1 g/L
將待整理的織物浸入染整浴中,在壓強(qiáng)為0.3 MPa、速度為10 m/min條件下浸軋。浸軋后的織物試樣在160℃條件下固化1 min。
對(duì)采用柔軟劑整理的聚酯/黏膠織物試樣進(jìn)行吸水性、起毛起球性、拉伸強(qiáng)度及撕裂強(qiáng)度測(cè)試。
柔軟整理后織物試樣的吸水性能測(cè)試結(jié)果如表1和圖1所示。
表1 經(jīng)不同質(zhì)量濃度的織物柔軟劑整理后織物的吸水性
從表1和圖1可以看出,試樣的吸水性隨著柔軟劑質(zhì)量濃度的增加而下降??椢镌嚇游阅艿南陆悼赡苁怯捎谄涫杷阅艿奶岣咚拢?yàn)榇蟛糠值娜彳泟橹净牧?,能增加織物的疏水性能?/p>
圖1 柔軟劑質(zhì)量濃度對(duì)織物吸水性的影響
柔軟整理后織物試樣的抗起毛起球性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。
表2 不同質(zhì)量濃度的柔軟劑整理后織物的抗起毛起球性能
由表2可以看出,隨著柔軟劑質(zhì)量濃度的增加,織物試樣的起毛起球性下降。柔軟劑質(zhì)量濃度較高時(shí),織物的起毛起球性下降是由于紗線中纖維間更強(qiáng)的束縛力所致,而較高的柔軟劑質(zhì)量濃度有助于提高紗線中的纖維束縛力。
柔軟整理后織物試樣的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如圖2和圖3所示。
圖2 柔軟劑質(zhì)量濃度對(duì)織物拉伸強(qiáng)度的影響
圖3 柔軟劑質(zhì)量濃度對(duì)織物撕裂強(qiáng)度的影響
從圖2和圖3可以看出,柔軟劑質(zhì)量濃度的增加對(duì)織物的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度稍有積極影響,絕大部分情況下,會(huì)小幅提高整理后織物的拉伸性能,對(duì)整理后織物撕裂性能的影響與對(duì)拉伸性能的影響類似。柔軟劑質(zhì)量濃度的改變不會(huì)對(duì)織物的撕裂性能產(chǎn)生明顯影響。
柔軟劑可以賦予織物手感柔軟、細(xì)膩和滑爽的特點(diǎn)??椢锏娜彳洺潭入S著柔軟劑濃度的增加而增加。聚酯/黏膠混紡織物的手感和起毛起球性是人們決定是否購(gòu)買該產(chǎn)品的兩個(gè)重要特性。柔軟劑的選擇至關(guān)重要,因?yàn)槲院涂蛊鹎蛐允怯脩舻闹饕枨?。本文研究了柔軟劑處理?duì)吸水性、起毛起球性及拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度的影響。研究發(fā)現(xiàn),某些柔軟劑如有機(jī)硅微乳液、氨基聚硅氧烷是通過使紗線內(nèi)部潤(rùn)滑,從而降低纖維間的摩擦,進(jìn)而提高織物的抗起毛起球性能。另外,柔軟整理后織物的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度稍有提高。受柔軟劑本身疏水性的影響,柔軟整理后織物的吸水性下降。