氨基矽油是專門用於紡織品柔軟整理劑的基本成份。它具有最佳的吸附性、相容性及易乳化性。使用混合器或均質機,氨基矽油容易被適當的表面活性劑乳化成穩定、透明的微乳液。它可以單獨使用,也可以與其它有機矽或有機柔軟劑組合成為特殊的柔軟整理劑,適用於各種紡織品的柔軟整理。
氨基矽油是專門用於紡織品柔軟整理劑的基本成份。它具有最佳的吸附性、相容性及易乳化性。使用混合器或均質機,氨基矽油容易被適當的表面活性劑乳化成穩定、透明的微乳液。它可以單獨使用,也可以與其它有機矽或有機柔軟劑組合成為特殊的柔軟整理劑,適用於各種紡織品的柔軟整理。氨基矽油的氨值在0.2~1.2之間,氨值越高,柔軟性和滑度越好,但是黃變會越大。
特性
優良的柔軟、平滑、均勻的手感。
增強織物的撕裂強度和抗皺性能。
改善織物的彈性。
耐水洗和耐乾洗。
容易乳化,可製成穩定的微乳液。
復配性極佳,與絕大多數有機柔軟劑和其他紡織助劑相容。
選用
在一般情況下按常規要求,不同織物對氨基矽油的選擇是:
①純棉類及混紡針織物、機織物,以柔軟手感為主,主要可以選擇0.6氨值的氨基矽油;
②純滌綸織物,以平滑手感為主,可選擇0.3氨值的氨基矽油;
③真絲針織物、機織物,以平滑手感為主,對光澤要求教高,主要選擇0.3氨值的氨基矽油,復配平滑劑增加光澤;
④羊毛及其混紡物,要求柔軟、平滑、彈性綜合手感,色光變化小。可選擇0.6氨值和0.3氨值的氨基矽油復配產品,有的品種可複配平滑劑增加彈性和光澤;
⑤羊絨衫、羊絨織物,綜合手感比羊毛織物高,可選擇高濃度復配產品;
⑥錦綸襪類,以平滑手感為主,選擇高彈性氨基矽油;
⑦腈綸拉舍爾毛毯、腈綸及混紡毛線,以柔軟為主,對彈性要求高,可選擇0.6氨值的氨基矽油,兼顧彈性要求;
⑧麻類織物(亞麻、苧麻)以平滑為主,主要選擇0.3氨值的氨基矽油;
⑨人造絲、人造棉類以柔軟手感為主,可選擇0.6氨值的氨基矽油;
⑩滌綸減鹼量織物,主要為提高織物親水性,可選擇聚醚改性矽油(CGF),是由甲基含氫矽油與末端帶有不飽和鍵的聚乙二醇、聚丙二醇等聚醚進行矽氫加成反應製成的。但柔軟性較差,新的聚醚改性矽油在矽氧鏈上引入反應性的環氧基團等,改善了織物的手感及耐久性。
氨基矽油柔軟劑是能增加纖維材料柔軟性的物質。性能優良的柔軟劑還可使纖維獲得特殊的手感,賦予產品不同的整理風格,提高質量檔次與附加值,增加服裝穿著舒適性。工業上使用的柔軟劑按其主要有效成分可分為油脂型、表面活性劑型、反應型與聚合物型四大類。早期使用的柔軟劑主要為前3類,進入70年代後聚合物柔軟劑的發展與使用很快引起了人們的重視,並成為柔軟整理的主流。在聚合物型柔軟劑系列中,有機矽柔軟劑(主要成分為聚有機矽氧烷)的性能最好、產量最大。據統計全球目前用於紡織後整理助劑的矽氧烷約15萬噸,其中柔軟劑佔70%∼80%。
聚醚矽油
側鏈碳原子上連有聚氧乙烯基或聚氧丙烯基、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚基的矽油即為聚醚矽油,是為改善第一、二代有機矽柔軟劑使用過程中矽乳的抗剪切穩定性不理想、整理的織物吸濕性較差等而開發的產品。它可由含氫矽油與不飽和聚醚在鉑觸媒催化下通過加成反應來製備,也可由環氧矽油與聚醚的開環反應、或者醇羥基改性矽油與雙官能團羧酸、聚醚的酯化反應來製取[10,11]。側鏈引入親水性聚醚基後,矽油的親水性增加,甚至由疏水性完全轉化為水溶性。所以聚醚改性矽油使用過程中不會出現破乳、漂油問題。其次,聚醚基的引入還使被整理纖維或織物的吸濕性、抗靜電性、易去污性增加,所以聚醚矽油在化妝品、洗髮用品中使用較多。但聚醚矽油自交聯成膜能力以及與纖維的結合能力均較弱。若製備過程在矽油主鏈上引入部分環氧基或保留部分環氧基,則可以解決這一問題。如結構為(Ⅰ)的矽油[11],性能上不僅有聚醚矽油的全部優點,而且整理的織物更柔軟,抗皺、耐洗,還有毛感強等特點。所以聚醚/環氧矽油是陽離子氨基矽柔軟劑開發成功之前用量最大、效果最好的一類活性有機矽柔軟劑。
性能特點
結構特點
從結構上看,聚有機矽氧烷具有下列特點: (1)主鏈Si—O—Si鍵為無機結構,側鍊為有機基團,因而是一類典型的半無機、半有機高分子。 (2)主鏈上Si—O—Si鍵的鍵角(∠SiOSi)為130°∼145°,Si—O鍵的鍵長為0.163nm∼0.164nm,鍵能為367.8kJ/mol。和同族碳氧化合物相比(鍵角∠COC 108°,C—O鍵長0.142nm,鍵能357.4kJ/mol),聚矽氧烷主鏈具有大鍵角,長鍵長,高鍵能的特點。 (3)側鏈C—Si—O的鍵角為160°,C—Si鍵長為0.188nm,因此側鏈甲基繞Si—O鍵旋轉所需的活化能低,只有8kJ/mol。 (4)聚矽氧烷主鏈Si—O鍵間偶極與偶極的相互作用、側鏈Si—CH3間的相互作用使聚有機矽氧烷分子只能甲基朝外、矽氧鍵向內以某種α螺旋結構存在。這種獨特的結構導致聚矽氧烷鏈與鏈之間的相互作用力小,摩爾體積大,表面張力低。 (5)側基為Si—H鍵、Si—OR或Si—OH基的聚矽氧烷均有反應性。
性能特點
聚有機矽氧烷分子具有下列特性: (1)良好的電絕緣性、阻燃性、耐候性; (2)理想的生理與化學惰性、無毒害、不污染生態環境; (3)玻璃化溫度低、耐高低溫性能好、粘溫流變性小; (4)低表面張力引起的易鋪展成膜性、消泡性、疏水性與潤滑性。另外,聚二甲基矽氧烷的部分甲基被其它有機基團如聚醚基、環氧基、醇羥基、巰基、羧基、磷酸酯基、氨基或氟烴基取代形成的改性矽油,除有上述通性外,還具有這些有機基團所賦予的附加性能。所以,聚有機矽氧烷乳液用於織物的浸軋整理,不僅能有效隔離纖維,避免纖維與纖維直接接觸,而且能使纖維表面的摩擦係數降低,使纖維易於相對滑動表現出柔軟性。聚有機矽氧烷乳液整理的織物具有如下優點: (1)舒適的手感,理想的柔、滑、彈、挺性能;優良的抗皺性、懸垂性; (2)一定的抗水性,良好的透氣性; (3)織物的抗摩性、抗撕裂強度增加,可縫紉性增強; (4)混紡/化纖織物有仿棉、仿麻、仿毛或仿絲綢效應; (5)使棉、麻、毛、絲綢等織物的尺寸穩定,防縮性提高。
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