氨基硅油乳液在紡織行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,紡織行業(yè)所使用的有機(jī)硅整理劑以氨基硅油乳液為主,也有如二甲基硅油乳液、含氫硅油乳液、羥基硅油乳液等。
那么在一般情況下,不同織物對氨基硅油的選擇又是怎樣的呢?或者說,對于不同的纖維及織物我們該用什么樣的氨基硅油去對其進(jìn)行整理以獲得良好的效果?
2、純滌織物,以平滑手感為主,可選擇0.3氨值的氨基硅油;
3、真絲織物,以平滑手感為主,對光澤要求較高,主要選擇0.3氨值的氨基硅油復(fù)配平滑劑增加光澤;
4、羊毛及其混紡織物,要求柔軟、平滑、彈性綜合手感,色光變化小,可選擇0.6和0.3氨值的氨基硅油復(fù)配及復(fù)配平滑劑增加彈性和光澤;
5、羊絨衫及羊絨織物,綜合手感比羊毛織物高,可選擇高濃度復(fù)配產(chǎn)品;
6、錦綸襪類,以平滑手感為主,選擇高彈性氨基硅油;
7、腈綸毛毯、腈綸及其混紡織物,以柔軟為主,對彈性要求高,可選擇0.6氨值的氨基硅油,兼顧彈性要求;
8、麻類織物,以平滑為主,主要選擇0.3氨值的氨基硅油;
9、人造絲、人造棉以柔軟手感為主,要選擇0.6氨值的氨基硅油;
10、滌綸減量織物,主要為提高其親水性,可選擇聚醚改性硅油及親水性氨基硅油等。
1.氨基硅油的特性
氨基硅油有四個(gè)重要參數(shù):氨值、粘度、反應(yīng)性和粒度。這四個(gè)參數(shù)基本反應(yīng)出氨基硅油的品質(zhì),并且會大大影響被處理織物的風(fēng)格。如手感、白度、色光以及硅油乳化的難易程度。
1.1氨值
氨基硅油賦予織物的各種性能如柔軟度、滑度、豐滿度大多是聚合物中氨基所帶來的。氨基含量可由氨值表示,它指的是中和1g氨基硅油所需的1當(dāng)量濃度的鹽酸的毫升數(shù)。因此,氨值直接與硅油中氨基含量的摩爾百分?jǐn)?shù)成正比。氨基含量越高,氨值就越高,整理織物手感越柔軟、平滑,這是因?yàn)榘被倌軋F(tuán)的增加,使其對織物的親和力大大增加,形成更規(guī)整的分子排列,從而賦予織物柔軟平滑的手感。
但是氨基中的活潑氫易于氧化形成發(fā)色團(tuán),造成織物的泛黃或稍帶黃光。在同樣氨基的情況下,顯然隨著氨基含量(或氨值)的增加,氧化的幾率增加,泛黃嚴(yán)重。隨著氨值的增加,氨基硅油分子的極性增加,從而為氨基硅油的乳化提供了有利的先決條件,可制成微乳液,而乳化劑的選擇和乳液中粒徑的大小和分布亦與氨值相關(guān)。
粘度與聚合物分子量及分子量分布有關(guān)。一般地說,粘度越大,氨基硅油的分子量越大,在織物表面的成膜性越好,手感越柔軟,平滑性越好,但其滲透性越差,尤其對強(qiáng)捻緊密織物及細(xì)旦織物,氨基硅油難以滲入纖維內(nèi)部,影響織物性能,粘度過大還將使乳液穩(wěn)定性變差或難以制成微乳。一般不能只通過粘度來調(diào)整產(chǎn)品,往往通過氨值和粘度來平衡產(chǎn)品的性能。通常氨值低,就需粘度高,從而平衡織物的柔軟性能。
因此,滑爽的手感就需要高粘度的氨基改性硅油。然而在柔軟處理焙烘時(shí),一些氨基硅油交聯(lián)成膜,從而增大分子量,因此,氨基硅油的初始分子量與最終在織物上成膜的氨基硅油分子量不同。由此,同樣的氨基硅油在不同的工藝條件下加工,最終產(chǎn)品的滑爽性可以有很大的差異。另一方面,低粘度的氨基硅油也可以通過加交聯(lián)劑或調(diào)整焙烘溫度來改善織物的手感。低粘度氨基硅油增加滲透性,再通過交聯(lián)劑和工藝優(yōu)化,則可綜合高、低粘度氨基硅油的優(yōu)點(diǎn)。一般氨基硅油的粘度范圍在150~5000厘泊。
但值得注意的是,氨基硅油分子量的分布對產(chǎn)品性能的影響可能更大。低分子量的滲入纖維內(nèi)部,而高分子量的分布于纖維外表面,使纖維內(nèi)外均被氨基硅油所包裹,從而賦予織物柔軟和滑爽的感覺,但帶來的問題可能是分子量差異過大會影響微乳液的穩(wěn)定性。
具有反應(yīng)性的氨基硅油,整理時(shí)可以產(chǎn)生自交聯(lián),而交聯(lián)程度的提高,將增加織物的滑爽感、柔軟度和豐滿度,尤其對彈性提高更為明顯。當(dāng)然,一般的氨基硅油當(dāng)采用交聯(lián)劑或增加焙烘條件時(shí),同樣可以增加交聯(lián)度,因而也可以提高回彈。羥基或甲氨基端的氨基硅油,氨值越高,其交聯(lián)度好,則彈性也越好。
1.4微乳液粒徑和乳液電荷性
氨基硅油乳液粒徑小,一般低于0.15μ,所以乳液完全是熱力學(xué)穩(wěn)定的分散狀態(tài),其貯存穩(wěn)定性,耐熱穩(wěn)定性和抗剪切穩(wěn)定性優(yōu)異,一般不會破乳。同時(shí)微小的粒徑使顆粒表面積增大,從而大大提高氨基硅油與織物的接觸幾率,表面吸附量增大且均勻性提高,滲透性提高,所以易形成連續(xù)膜,提高織物的柔軟、滑爽性和豐滿感,尤其對細(xì)旦織物。但如果氨基硅油粒徑分布不勻,將大大影響乳液的穩(wěn)定性。
氨基硅油微乳液的電荷性取決于乳化劑。一般情況下陰離子型纖維吸附陽離子型氨基硅油容易,從而提高處理效果。而吸附陰離子乳液則不易,對非離子型乳液的吸附量和均勻性優(yōu)于陰離子乳液。若纖維負(fù)電荷小,則對微乳液不同電荷性的影響則大為降低。因而化纖如滌綸吸附各種不同電荷性的微乳液及其均勻性均優(yōu)于棉纖維。
2.1柔軟度
盡管氨基硅油的特征是通過氨基官能團(tuán)與織物的結(jié)合而大大提高有機(jī)硅對織物的親合力及規(guī)整排列的方式,從而賦予織物柔軟及平滑手感。但是實(shí)際整理效果在很大程度上取決于氨基官能團(tuán)在氨基硅油中的本性、數(shù)量及分布。同時(shí)乳液配方及乳液平均粒徑大小也影響柔軟手感。如果上述影響因素能夠達(dá)到理想平衡,則織物整理的柔軟風(fēng)格將達(dá)到最佳,稱之為“超柔軟”。一般氨基硅油柔軟劑的氨值多在0.3~0.6之間,氨值越高,氨基官能團(tuán)在硅油中的分布越均勻,則織物手感越柔軟,但是當(dāng)氨值大于0.6以后,織物的柔軟手感并不明顯增加。此外,乳液粒徑越小,則越有利于乳液附集,對柔軟手感有益。
2.2平滑手感
由于有機(jī)硅化合物的表面張力很小,因此氨基硅微乳液極易在纖維表面鋪展,形成良好的平滑手感。一般來說,氨值越小,氨基硅油分子量越大,則平滑性越好。此外,端氨基的硅油由于鏈節(jié)中的硅原子全部與甲基相連,可以形成非常整齊的定向排列,從而獲得優(yōu)異的平滑手感。
氨基硅油柔軟劑帶給織物的彈性(豐滿度),因硅油的反應(yīng)性、粘度及氨值的不同而不同。一般來說,織物的彈性取決于織物在烘干定型時(shí),氨基硅膜在織物表面的交聯(lián)情況。a.端羥基的氨基硅油其氨值高則豐滿度(彈性)越佳。b.側(cè)鏈引入羥基可以較大幅度調(diào)整織物的彈性。c.側(cè)鏈引入長鏈烷基也可獲得理想的彈性手感。d.選擇適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑,也可獲得理想的彈性效果。
2.4白度
由于氨基官能團(tuán)特殊的活性,在時(shí)間、加熱和紫外線的影響下氨基會被氧化,造成織物泛黃或稍帶黃光。氨基硅油對織物白度的影響,包括造成白色織物泛黃和有色織物色變,白度一直是氨基硅油整理劑除手感外的重要考評指標(biāo)。通常氨基硅油中氨值越低,白度越好;但相應(yīng)地,氨值變小,則柔軟劑變差。為此需要選擇適當(dāng)氨值的硅油以達(dá)到理想手感。在低氨值的情況下,還可以通過改變氨基硅油的分子量,達(dá)到期望的柔軟手感。