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產(chǎn)品知識(shí)

有機(jī)硅類柔軟劑的特性及對(duì)織物整理風(fēng)格的影響

關(guān)注：71472 添加時(shí)間：2020/10/29

有機(jī)硅類柔軟劑的基本成分是各種各樣的線性聚硅氧烷，它們的分子量都不是很高，在常溫下為流動(dòng)狀態(tài)，所以通常又叫硅油。聚二甲基硅氧硅(DMPS)又叫甲基硅油，當(dāng)甲基硅油中的部分甲基被多種碳官能團(tuán)取代時(shí)，又叫改性硅油。按取代基的性質(zhì)改性硅油可分為反應(yīng)性改性硅油和非反應(yīng)性改性硅油。

有機(jī)硅類柔軟劑在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)和應(yīng)用可以說(shuō)經(jīng)歷了四代：第一代是端羥基的高分子量聚硅氧烷乳液(羥乳)，由八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、水、乳化劑、催化劑等原料在一定條件下乳液聚合而成，第三代是帶活性基團(tuán)(氨基、環(huán)氧基)的聚硅氧烷乳液，聚合方法與羥乳基本相同，不同的是在原料中加入了一定量的硅烷偶聯(lián)劑。這些氨基、環(huán)氧基官能團(tuán)的引入，極大地改善了整理后織物的柔軟性、平滑性、彈性以及整理效果的耐久性，不足之處是在使用過(guò)程中有破乳、漂油現(xiàn)象。這類帶活性基團(tuán)的聚硅氧烷乳液由于使用離子型的表面活性劑，其乳液呈強(qiáng)陽(yáng)離子或陰離子性，與其它助劑復(fù)配時(shí)選擇性較強(qiáng)，配伍性較差，;第四代是以氨基硅油為代表的改性硅油，是目前市場(chǎng)上最具代表性的有機(jī)硅柔軟劑品種，通常我們把氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷叫做標(biāo)準(zhǔn)氨基硅油，而把其它的氨取代基聚硅氧烷叫做改性氨基硅油。氨基硅油由于氨基極性強(qiáng)，與纖維表面的羥基、羧基等相互作用，與纖維形成非常牢固的取向、吸附，使纖維之間的摩擦系數(shù)下降，這意味著織物握在手中時(shí)，用很小的力就能使纖維之間開(kāi)始滑動(dòng)，以致感到柔軟。氨基硅油很容易被適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┤榛煞€(wěn)定透明的微乳液。

第四代有機(jī)硅產(chǎn)品(氨基改性硅油)已成為含硅柔軟劑的主流，因此我們重點(diǎn)討論氨基硅油的結(jié)構(gòu)與織物性能的關(guān)系。

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(huì)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。

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(lái)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(duì)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

粘度與聚合物分子量及分子量分布有關(guān)。一般地說(shuō)，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(duì)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(guò)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(guò)粘度來(lái)調(diào)整產(chǎn)品，往往通過(guò)氨值和粘度來(lái)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(guò)加交聯(lián)劑或調(diào)整焙烘溫度來(lái)改善織物的手感。低粘度氨基硅油增加滲透性，再通過(guò)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(duì)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(jué)，但帶來(lái)的問(wèn)題可能是分子量差異過(guò)大會(huì)影響微乳液的穩(wěn)定性。

反應(yīng)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(duì)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。

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(huì)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(duì)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(yáng)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(duì)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(duì)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。

氨基硅油和不同性能對(duì)織物手感的影響

柔軟度

盡管氨基硅油的特征是通過(guò)氨基官能團(tuán)與織物的結(jié)合而大大提高有機(jī)硅對(duì)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(duì)柔軟手感有益。

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(lái)說(shuō)，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。

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(yīng)性、粘度及氨值的不同而不同。一般來(lái)說(shuō)，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(zhǎng)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。

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(huì)被氧化，造成織物泛黃或稍帶黃光。氨基硅油對(duì)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(píng)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(guò)改變氨基硅油的分子量，達(dá)到期望的柔軟手感。

氨基硅油的織物整理風(fēng)格

一般來(lái)說(shuō)，織物整理對(duì)手感的要求可歸納為柔軟、平滑、彈性(豐滿度)三個(gè)方面。我們已經(jīng)知道可以通過(guò)選擇不同的氨值，不同的端基以及控制不同的分子量及分子量分布來(lái)合成粘度、氨值及反應(yīng)性有差異的氨基硅油。那么，選擇不同的氨基硅油及各種氨基硅油的組合，可以滿足各種纖維在柔軟、平滑和彈性方面的不同要求。

高標(biāo)品質(zhì)

各種粘度甲基硅油、消泡劑、水溶性硅油
橡塑脫模劑、羥基硅油乳液
脫模劑、聚醚改性硅油、農(nóng)用有機(jī)硅增效劑

科技創(chuàng)新

以質(zhì)量求市場(chǎng)，以科技求發(fā)展
以信譽(yù)求生存，以團(tuán)結(jié)贏未來(lái)
擁有硅油、硅乳、硅脂、硅臘三大門(mén)類

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