柔軟劑對聚酯/黏膠混紡織物物理性能的影響

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，通常采用柔軟劑對織物進(jìn)行整理?？椢锏氖指型ǔＪ窍M者決定是否購買的一個決定性因素，因此，其對于紡織品的市場銷售也非常重要。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需求的許多特征。因此，柔軟整理劑對織物的改性、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 柔軟劑

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至少多一個含碳原子的疏水性長鏈脂肪基團(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，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?？椢锶彳泟┩ǔ１环Q為陽離子柔軟劑，因為帶正電荷的疏水部分在柔軟劑加入后的漂洗水中占主導(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，所有的陽離子都會被織物吸附，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離子柔軟劑潤滑織物中的纖維。來源于長脂肪鏈的“表面平滑”(潤滑)作用和來源于親水性基團(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)浸軋浴的pH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 陽離子柔軟劑的性能

陽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。陽離子柔軟劑對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ｊ栯x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，因為柔軟劑在堿性條件下不太穩(wěn)定，且硬水中的陽離子鹽會與柔軟劑發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)以往經(jīng)驗，通常會在添加柔軟劑前，加入乙酸以避免沉淀。陽離子柔軟劑不應(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 試驗工作

2.1 材料

試驗材料為混紡比為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。

試驗采用的織物柔軟劑來源于印度孟買Fibro Organic公司。其中織物柔軟劑H.S.S呈無色透明的液體狀，其為適量的陽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。

3 結(jié)果與討論

對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)度測試。

柔軟整理后織物試樣的吸水性能測試結(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驗榇蟛糠值娜彳泟橹净牧?，能增加織物的疏水性能。

圖1 柔軟劑質(zhì)量濃度對織物吸水性的影響

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，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)度測試結(jié)果如圖2和圖3所示。

圖2 柔軟劑質(zhì)量濃度對織物拉伸強(qiáng)度的影響

圖3 柔軟劑質(zhì)量濃度對織物撕裂強(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，會小幅提高整理后織物的拉伸性能，對整理后織物撕裂性能的影響與對拉伸性能的影響類似。柔軟劑質(zhì)量濃度的改變不會對織物的撕裂性能產(chǎn)生明顯影響。

4 結(jié)論

柔軟劑可以賦予織物手感柔軟、細(xì)膩和滑爽的特點?？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買該產(chǎn)品的兩個重要特性。柔軟劑的選擇至關(guān)重要，因為吸水性和抗起球性是用戶的主要需求。本文研究了柔軟劑處理對吸水性、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。