关键词:柔软剂;有机硅柔软剂;官能团;手感;弹性;柔软整理

中图分类号:TQ264．17;TS195．23文献标识码:A文章编号:1001-2044(2011)10-0033-03

有机硅柔软剂由于能使织物具有柔软滑爽的性能，赋予织物表面光泽、弹性、防皱、耐磨、防污和毛料感强等特色，一直深受关注［1，2］;从上世纪60年代的甲基硅油，到羟基硅油、单官能团改性氨基硅油和多官能团改性亲水性氨基硅油［3，4］，有机硅柔软剂的制备技术取得了很大的发展。但单一有机硅柔软剂很难在亲水性、柔软性、滑爽性、回弹性4方面满足应用要求，因此应重点发展多种改性有机硅柔软剂的复配研究，以满足不同织物的整理需求。

理想的亲水性柔软剂一般由两部分构成［5，6］:一是亲水部分，一般要求耐洗涤，有持久的亲水效果，能使水在织物表面迅速扩散，而且化学性能稳定;二是固着性部分，一般要求能形成柔软的薄膜。通过调整聚醚、氨基、羟基、羧基、醇基和环氧基的比例［7］，改善其亲水性、柔软性和滑爽感，减少织物的黄变［8］;柔软整理后织物弹性或丰满度不足时，可通过适量加入亲水性硅烷偶联剂进行调整［9］。本文选择了几种不同官能团改性硅油乳液、亲水性有机硅和有机硅交联剂进行复配研究，以供参考。

1・实验

1．1材料及仪器

织物:纯棉漂白平布，市售。

试剂:柔软剂230，阴离子型;SPS氨基改性有机硅柔软剂;SW－1氨乳阴离子有机硅柔软剂;SPA阳离子有机硅柔软剂;LGO非离子有机硅柔软剂;交联剂LGFXEH，为亲水性环氧大分子硅烷偶联剂。以上助剂均由成都凯特有机硅新材料科技有限公司提供。仪器:气压电动立式染色试样轧车SD－400，定形烘干小样机MD(鹤山精湛染整设备有限公司制);红外线干燥箱YHG400－BS，恒温水浴锅(上海科析实验仪器厂制);电子织物强力机YG026C，摩擦测试仪Y571B(南通三思机电科技有限公司制);数显白度仪SBDY－1(上海悦丰仪器仪表有限公司制);电脑测色配色仪spetraflashsf 450(沈阳东铭仪器有限公司制)。

1．2性能测试

(1)织物白度测试。在SBDY－1型数显白度仪上测试，以白度保留值表示。将待测织物叠8层厚测试白度，测4次平均值。

(2)织物毛效测试。将织物剪成两条经纬30 cm×5 cm的布条，在离一端1．5 cm处沿纬向作一条平行线，并在此末端沿纬向固定一根质量约2 g的短玻璃棒。使平行线与液面齐平，测量5 g/L重铬酸钾溶液在30 min内沿织物上升的高度。若上升高度参差不齐，读最低值，取两条试样的平均值。毛效越高，织物的亲水性越好。

(3)手感测试。由5～10人组成一个小组，对整理后织物进行触摸，评级。采用主观评价方法，即采用“捏、摸、抓、看”的方法，评定织物的滑爽、软糯、丰满、弹性、挺括、身骨和活络等手感特征。为了更直观地进行比较，采用5级表示法，1级最差，5级最好。

(4)断裂强力测试。测试标准GB/T 3917．2．3，GB/T 3923．1。

(5)柔软度L值的测试。采取心形环法。

试样的制备:从待测织物上裁取10条2．5 cm×25 cm的经纬向试样。

测试步骤:试样两端用胶带(1．25 cm×7．6 cm)平整黏贴在板条(318 mm×19 mm×3 mm)上，如图1所示。试样有效长度为20．0 cm形成的心形环平面垂直于悬吊织物的平板条。1 min后测量水平平板条顶部至心形环最低处的距离L(mm)，经纬向及其正反面各5次，用经纬向平均值表示。测量值L大，表示织物的柔软性较好;反之则相对较差。测量值L也可表示织物定向(经、纬向)抗弯曲刚度的倒数值。

(6)耐热变色性和耐热泛黄性测试。将经过柔软整理(浸轧)后的织物(测耐热变色性为有色织物;测耐热泛黄性为漂白织物)，在(185±2)℃下焙烘或压烫3 min，冷却后按以下方法判断:耐热变色性通过比较加热和未加热织物的色相差异，用变褪色灰色样卡评定等级。耐热泛黄性通过判别加热织物相对于未加热织物的黄变程度，用沾色灰色样卡GB 251―1995、ISO 105/A03－1993来评定等级。

1．3整理工作流程及条件

根据传统的柔软整理工艺进行。

工艺参数:柔软剂用量15 g/L;pH 4～6(以冰醋酸调节pH值至5左右为好);温度为室温;浴比1∶20，轧液率70%左右;105±2℃烘干;130℃～170℃下焙烘1～3 min;回潮(室温)。工艺流程:浸轧工作液(二浸二轧)→预烘(105℃，120 s)→焙烘(150℃，120 s)。

2・结果与讨论

2．1性能测试

几种柔软剂对织物进行整理后，织物白度、毛效、手感和柔软度L值的测试数据见表1，耐洗性、耐热变色性和耐热泛黄性的测试数据见表2。

测试表明，选用的几种柔软剂有良好的离心稳定性，耐酸、耐碱稳定性和耐热稳定性，对纯棉织物都有良好的柔软性和亲水性，但每种柔软剂都有一定缺陷。柔软剂230属传统氨基硅微乳液型柔软剂，主要是利用氨基来提高柔软度，当氨值较高时黄变较重，耐水洗性不高。柔软剂SW－1、SPA通过改性提高了与纤维的反应性，手感和耐洗性提高，亲水性较低，黄变较重;整理后织物柔软度L值较高，手感较软，弹性不够。LGO为端基，为环氧基的聚醚与氨基改性硅油分子反应而成，含有氨基聚醚链段，可极大地改善织物的亲水性和泛黄性，但由于是非离子型，耐水洗性较差。SPS氨基改性有机硅柔软剂白度、毛效、耐水洗性和耐黄变性较好，但滑爽感、回弹性较差。

在复配时，应从白度、毛效、手感、柔软度L、耐洗性、耐热变色性和耐热泛黄性以及柔软剂的结构组成等方面综合考虑［10，11］。由于SPST和LGO离子属性相配，LGO分子量较小，易进入纤维内部，SPS分子量较大，易分布于纱线之间，能提高织物整体的滑爽感，故选用有机硅柔软剂SPS和有机硅柔软剂LGO进行复配。

2．2亲水性有机硅柔软剂的复配

将SPS(代号为S)与LGO(代号为L)按不同比例进行复配，取7．0g/L柔软剂LGO，按不同比例加入SPS，其性能测试见表3。

印染废水工艺流程

从表3看出，使用LGO非离子型有机硅柔软剂与SPS氨基改性有机硅柔软剂进行复配后，织物的毛效普遍比单独使用有较大的提高，这是由于发生了协同效应，改善了纤维内外的吸水性。在LGO与SPS比例为1∶2和1∶4时白度和手感较好，1∶2时毛效值更高，故确定LGO和SPS的比例为1∶2。整理后织物手感较软，回弹性不理想，因此下一步加入交联剂进行调整。

以上配方为A配方，加入2．0 g/L交联剂LGFEH后为B配方，织物经过轧、烘、焙工艺后，室温下自然回潮，测定织物的性能和断裂强力结果见表4。

A、B配方复配柔软剂整理后织物断裂强力值比较如下:空白织物经纬向分别为527．3、503．9 N，A配方整理后经纬向分别为453．7、435．8 N，B配方整理后经纬向分别为446．2、418．0 N。

复配柔软剂B配方的耐洗性、耐热变色性和耐热泛黄性评定如下:洗1次手感4．5级，洗5次手感3．5级，耐热变性5级，耐热泛黄性4级。采用加入交联剂的柔软剂进行整理，手感测试发现织物的回弹有很大提高。柔软中增加了回弹性及滑爽感，这是因为适当加入交联剂可以增加柔软组分与织物的交联点，提高织物的弹性和耐洗性。织物整理剂B配方如下:LGO∶SPS∶LGFEH为7∶14∶2。但交联剂加入过多会降低织物的柔软度，手感、亲水性降低。

2．3对色织物的性能影响

本实验采用浓度为1．0%活性染料红B－4BD对纯棉织物染色，并用不同浓度的复配柔软剂B进行浸轧整理，测得的数据见表5。

从表5可以看出，随着柔软剂用量的提高，织物的柔软性明显提高，表面深度有小幅度提高。随着柔软剂用量的增加，织物及纤维表面附着的烷基硅氧烷增加，纤维间动态摩擦阻力下降，织物的柔软性提高;由于表面硅烷膜的厚度增加，皂洗牢度、摩擦牢度有所提高，同时由于硅烷膜的增深效应，织物K/S值有所增大，但对色光影响不大。织物毛效先随柔软剂用量的增加而提高，这是由于柔软剂中亲水性基团的量增加，织物亲水性提高;当柔软剂用量超过20 g/L时，织物手感变化不大，硅烷膜堵塞纤维以及纱线间的孔隙，封闭了棉纤维的亲水基团，阻碍了织物的吸水性，整理织物的毛细管效应降低，故复配柔软剂B的最佳用量为20 g/L。

3・结语

(1)亲水性有机硅柔软剂在进行复配过程中，应根据柔软剂的离子性、结构、官能团类型和分子量大小综合考虑;最好选择具有氨基、羟基、环氧基、聚醚改性的硅氧烷进行复配，增加交联剂可调节织物回弹性。

(2)复配有机硅柔软剂中，LGO∶SPS∶LGFEH为7∶14∶2;复配有机硅柔软剂的最佳用量为20 g/L。

(3)通过考察织物的白度、毛效和手感，并根据织456 kPa，根据FZ/T 73018―2002《毛针织品》标准判定“合格”;如用大试验面积(50 cm2)测试，则测试值为163 kPa，判定结论则为“不合格”。

4・结语

通过试验和分析，可以得出以下结论:

(1)大试验，面积［50 cm2(直径79．8 mm)］的胀破(顶破)强度测试值为小试验面积［7．3 cm2(直径30．5 mm)］测试值的0．33～0．39。

(2)胀破强度性能检测标准GB/T 7742―1987修订为GB/T 7742．1―2005，优先选用试验面积由［7．3 cm2(直径30．5 mm)］改为［50cm2(直径79．8 mm)］，大大影响了试验结果。

(3)由于不同检验机构选用的胀破(顶破)强度测试面积不同，根据FZ/T 73018―2002《毛针织品》标准考核产品顶破(胀破)强度，会造成同一样品不同检验机构给印染废水工艺流程出“合格”和“不合格”两种不同的判定结论，给生产企业和消费者带来困惑和不必要的损失。建议FZ/T 73018―2002《毛针织品》行业标准在修订时，应考虑这一因素，并予以明确。