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有機硅小知識-對于不同織物,氨基硅油如何選擇?
來源:轉+創 作者:強力化工 發布時間:2023-05-04 13:59 閱讀次數:1484
氨基硅油乳液
氨基硅油乳液在紡織行業得到了廣泛的應用,紡織行業所使用的有機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行整理以獲得良好的效果?
純棉及混紡類,以柔軟手感為主,可以選擇0.6氨值的氨基硅油;
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氨值的氨基硅油復配及復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,可選擇高濃度復配產品;
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
氨基硅油有四個重要參數:氨值、粘度、反應性和粒度。這四個參數基本反應出氨基硅油的品質,并且會大大影響被處理織物的風格。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當量濃度的鹽酸的毫升數。因此,氨值直接與硅油中氨基含量的摩爾百分數成正比。氨基含量越高,氨值就越高,整理織物手感越柔軟、平滑,這是因為氨基官能團的增加,使其對織物的親和力大大增加,形成更規整的分子排列,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色團,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。
1.2粘度
粘度與聚合物分子量及分子量分布有關。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,尤其對強捻緊密織物及細旦織物,氨基硅油難以滲入纖維內部,影響織物性能,粘度過大還將使乳液穩定性變差或難以制成微乳。一般不能只通過粘度來調整產品,往往通過氨值和粘度來平衡產品的性能。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,一些氨基硅油交聯成膜,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劑或調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,再通過交聯劑和工藝優化,則可綜合高、低粘度氨基硅油的優點。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品性能的影響可能更大。低分子量的滲入纖維內部,而高分子量的分布于纖維外表面,使纖維內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定性。
1.3反應性
具有反應性的氨基硅油,整理時可以產生自交聯,而交聯程度的提高,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。當然,一般的氨基硅油當采用交聯劑或增加焙烘條件時,同樣可以增加交聯度,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穩定的分散狀態,其貯存穩定性,耐熱穩定性和抗剪切穩定性優異,一般不會破乳。同時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,所以易形成連續膜,提高織物的柔軟、滑爽性和豐滿感,尤其對細旦織物。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于陰離子乳液。若纖維負電荷小,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于棉纖維。
2.氨基硅油和不同性能對織物手感的影響
2.1柔軟度
盡管氨基硅油的特征是通過氨基官能團與織物的結合而大大提高有機硅對織物的親合力及規整排列的方式,從而賦予織物柔軟及平滑手感。但是實際整理效果在很大程度上取決于氨基官能團在氨基硅油中的本性、數量及分布。同時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到理想平衡,則織物整理的柔軟風格將達到最佳,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,氨基官能團在硅油中的分布越均勻,則織物手感越柔軟,但是當氨值大于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,從而獲得優異的平滑手感。
2.3彈性(豐滿度)
氨基硅油柔軟劑帶給織物的彈性(豐滿度),因硅油的反應性、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,氨基硅膜在織物表面的交聯情況。a.端羥基的氨基硅油其氨值高則豐滿度(彈性)越佳。b.側鏈引入羥基可以較大幅度調整織物的彈性。c.側鏈引入長鏈烷基也可獲得理想的彈性手感。d.選擇適當的交聯劑,也可獲得理想的彈性效果。
2.4白度

由于氨基官能團特殊的活性,在時間、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。通常氨基硅油中氨值越低,白度越好;但相應地,氨值變小,則柔軟劑變差。為此需要選擇適當氨值的硅油以達到理想手感。在低氨值的情況下,還可以通過改變氨基硅油的分子量,達到期望的柔軟手感。


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