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氨基改性硅油的特性以及对手感的影响

编辑:admin 发布时间:2018-04-14 10:17 浏览次数: 次

 第四代有机硅产品(氨基改性硅油)已成为含硅柔软剂的主流,这里讨论氨基硅油的结构与织物性能的关系。

  1.氨基硅油的特性

  氨基硅油有四个重要参数:氨值、粘度、反应性和粒度。这四个参数基本反应出氨基硅油的品质,并且会大大影响被处理织物的风格。如手感、白度、色光以及硅油乳化的难易程度。

  1.1氨值

  氨基硅油赋予织物的各种性能如柔软度、滑度、丰满度大多是聚合物中氨基所带来的。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当量浓度的盐酸的毫升数。因此,氨值直接与硅油中氨基含量的摩尔百分数成正比。氨基含量越高,氨值就越高,整理织物手感越柔软、平滑,这是因为氨基官能团的增加,使其对织物的亲和力大大增加,形成更规整的分子排列,从而赋予织物柔软平滑的手感。

  但是氨基中的活泼氢易于氧化形成发色团,造成织物的泛黄或稍带黄光。在同样氨基的情况下,显然随着氨基含量(或氨值)的增加,氧化的几率增加,泛黄严重。

  随着氨值的增加,氨基硅油分子的极性增加,从而为氨基硅油的乳化提供了有利的先决条件,可制成微乳液,而乳化剂的选择和乳液中粒径的大小和分布亦与氨值相关。

  1.2粘度

  粘度与聚合物分子量及分子量分布有关。一般地说,粘度越大,氨基硅油的分子量越大,在织物表面的成膜性越好,手感越柔软,平滑性越好,但其渗透性越差,尤其对强捻紧密织物及细旦织物,氨基硅油难以渗入纤维内部,影响织物性能,粘度过大还将使乳液稳定性变差或难以制成微乳。一般不能只通过粘度来调整产品,往往通过氨值和粘度来平衡产品的性能。通常氨值低,就需粘度高,从而平衡织物的柔软性能。

  因此,滑爽的手感就需要高粘度的氨基改性硅油。然而在柔软处理焙烘时,一些氨基硅油交联成膜,从而增大分子量,因此,氨基硅油的初始分子量与最终在织物上成膜的氨基硅油分子量不同。由此,同样的氨基硅油在不同的工艺条件下加工,最终产品的滑爽性可以有很大的差异。另一方面,低粘度的氨基硅油也可以通过加交联剂或调整焙烘温度来改善织物的手感。低粘度氨基硅油增加渗透性,再通过交联剂和工艺优化,则可综合高、低粘度氨基硅油的优点。一般氨基硅油的粘度范围在150~5000厘泊。

  但值得注意的是,氨基硅油分子量的分布对产品性能的影响可能更大。低分子量的渗入纤维内部,而高分子量的分布于纤维外表面,使纤维内外均被氨基硅油所包裹,从而赋予织物柔软和滑爽的感觉,但带来的问题可能是分子量差异过大会影响微乳液的稳定性。

  1.3反应性

  具有反应性的氨基硅油,整理时可以产生自交联,而交联程度的提高,将增加织物的滑爽感、柔软度和丰满度,尤其对弹性提高更为明显。当然,一般的氨基硅油当采用交联剂或增加焙烘条件时,同样可以增加交联度,因而也可以提高回弹。羟基或甲氨基端的氨基硅油,氨值越高,其交联度好,则弹性也越好。

  1.4微乳液粒径和乳液电荷性

  氨基硅油乳液粒径小,一般低于0.15μ,所以乳液完全是热力学稳定的分散状态,其贮存稳定性,耐热稳定性和抗剪切稳定性优异,一般不会破乳。同时微小的粒径使颗粒表面积增大,从而大大提高氨基硅油与织物的接触几率,表面吸附量增大且均匀性提高,渗透性提高,所以易形成连续膜,提高织物的柔软、滑爽性和丰满感,尤其对细旦织物。但如果氨基硅油粒径分布不匀,将大大影响乳液的稳定性。

  氨基硅油微乳液的电荷性取决于乳化剂。一般情况下阴离子型纤维吸附阳离子型氨基硅油容易,从而提高处理效果。而吸附阴离子乳液则不易,对非离子型乳液的吸附量和均匀性优于阴离子乳液。若纤维负电荷小,则对微乳液不同电荷性的影响则大为降低。因而化纤如涤纶吸附各种不同电荷性的微乳液及其均匀性均优于棉纤维。

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