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技術管理和工程學院(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行整理。織物的手感通常是消費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。一種經充分開發的產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 有機柔軟劑的化學性能

從化學角度分析，紡織柔軟劑或有機化合物是由比C16至少多一個含碳原子的疏水性長鏈脂肪基團組成的，并吸附有親水基團。親水基團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R附著于帶負電荷基團(如羧基、硫酸或磷酸)的一類柔軟劑。

——陽離子柔軟劑:疏水基團R附著于帶正電荷基團(如質子化銨或季銨鹽)的一類柔軟劑。

——非離子柔軟劑:疏水基團R附著于游離的非離子活性基團上(如聚氧化乙烯或不帶電荷的聚羥基基團)的一類柔軟劑。

——活性柔軟劑:疏水基團R附著于非游離的活性基團上(如乙烯亞胺、甲基對甲苯胺或環氧基)的一類柔軟劑。

1.3 織物柔軟劑的作用機理

柔軟劑的表面活性劑由親水性基團和疏水性基團兩部分組成。親水部分能與水緊密結合，導致化合物在水中擴散。當活性物質漂浮在液體表面時，其降低了表面張力并電離出包含疏水基團的正電離子。疏水部分帶正電荷，親水部分則帶負電荷。織物柔軟劑通常被稱為陽離子柔軟劑，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作用。

大部分織物是帶負電的，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的“柔軟效應”作用的綜合作用，使織物具備良好的柔軟性能。

1.4 柔軟劑的應用方法

柔軟劑通常通過浸軋-烘干法應用于織物上，該方法的操作步驟:用去離子水將柔軟劑稀釋到所需濃度，然后采用添加劑調節浸軋浴的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，并能與其他化學整理劑相容，但不能使織物出現黃化現象，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，或對人體皮膚產生刺激。

1.6 陽離子柔軟劑的性能

陽離子柔軟劑被廣泛應用于紡織工業中，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為米白色或陶瓷色。陽離子柔軟劑在堿性條件下不穩定，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定，且硬水中的陽離子鹽會與柔軟劑發生反應。根據以往經驗，通常會在添加柔軟劑前，加入乙酸以避免沉淀。陽離子柔軟劑不應與任何陰離子型產品混合，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 結果與討論

對采用柔軟劑整理的聚酯/黏膠織物試樣進行吸水性、起毛起球性、拉伸強度及撕裂強度測試。

柔軟整理后織物試樣的吸水性能測試結果如表1和圖1所示。

表1 經不同質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量濃度的增加而下降。織物試樣吸水性能的下降可能是由于其疏水性能的提高所致，因為大部分的柔軟劑為脂肪基材料，能增加織物的疏水性能。

圖1 柔軟劑質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果如表2所示。

表2 不同質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，隨著柔軟劑質量濃度的增加，織物試樣的起毛起球性下降。柔軟劑質量濃度較高時，織物的起毛起球性下降是由于紗線中纖維間更強的束縛力所致，而較高的柔軟劑質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度和撕裂強度測試結果如圖2和圖3所示。

圖2 柔軟劑質量濃度對織物拉伸強度的影響

圖3 柔軟劑質量濃度對織物撕裂強度的影響

從圖2和圖3可以看出，柔軟劑質量濃度的增加對織物的拉伸強度和撕裂強度稍有積極影響，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。柔軟劑質量濃度的改變不會對織物的撕裂性能產生明顯影響。

4 結論

柔軟劑可以賦予織物手感柔軟、細膩和滑爽的特點。織物的柔軟程度隨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品的兩個重要特性。柔軟劑的選擇至關重要，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度和撕裂強度的影響。研究發現，某些柔軟劑如有機硅微乳液、氨基聚硅氧烷是通過使紗線內部潤滑，從而降低纖維間的摩擦，進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度和撕裂強度稍有提高。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。