淺析紡織中幾種常用的助劑

崔紅艷，潘士兵，于名訊，范香翠，連軍濤，桑曉明，孫芳兵

(中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所，山東 濟(jì)南 250031)

?

淺析紡織中幾種常用的助劑

崔紅艷，潘士兵，于名訊，范香翠，連軍濤，桑曉明，孫芳兵

(中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所，山東 濟(jì)南 250031)

摘要：文章介紹了紡織中常用的和毛油、抗靜電劑、柔軟劑，從他們的定義、分類(lèi)、作用機(jī)理、性能特點(diǎn)等方面分別進(jìn)行了闡述，概括了其在紡紗、織造、染整加工中的應(yīng)用及其注意事項(xiàng)，為紡織助劑的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：和毛油；抗靜電劑；柔軟劑；織物

1　前言

隨著人們消費(fèi)觀念的提高，聚酯纖維成分的面料在紡織行業(yè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣，但聚酯纖維的疏水性也使其在生產(chǎn)和紡織過(guò)程中容易產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，從而玷污灰塵，影響了織物在應(yīng)用過(guò)程中的舒適性和通透性。采取什么樣的措施來(lái)減少和消除聚酯纖維及其混紡織物加工中的靜電效應(yīng)，是紡織中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一，本文主要介紹了幾種常用的紡紗助劑：和毛油、抗靜電劑、柔軟劑。

2　和毛油

2.1定義

和毛油(wool lubricating oil)是一種應(yīng)用在各種紡紗過(guò)程中的合成潤(rùn)滑劑，尤其是在毛紡工程中，加入到毛纖維材料上去的一種油劑，是變性脂肪酸酯、抗靜電劑、柔軟劑和乳化劑的混合縮合物，屬于非離子型紡紗潤(rùn)滑劑，(10%的溶液，在25℃下)pH值約為8，能賦予散纖維平滑、柔軟和抗靜電的特性，提高纖維的可梳理性和可紡性能。

和毛油的作用旨在調(diào)節(jié)纖維之間的動(dòng)靜摩擦系數(shù)、降低纖維與導(dǎo)輥之間的摩擦力、防止并消除牽伸和加捻等工序中因摩擦產(chǎn)生的靜電、提高纖維束的抱合力等性能[1]。以利羊毛纖維順利通過(guò)梳毛、紡紗等設(shè)備，防止發(fā)生散毛、纏繞、斷頭、飛花等現(xiàn)象，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2成分

一般由礦物油、植物油、乳化劑、柔軟劑、抗靜電劑等成分經(jīng)過(guò)乳化和攪拌工藝而成。常用原材料有錠子油、蓖麻油、太古油、乳化劑EM、乳化劑吐溫斯盤(pán)、有機(jī)硅、表面活性劑SG、各種陰、陽(yáng)離子、非離子抗靜電劑等[2]。

2.3性質(zhì)

2.3.1動(dòng)摩擦系數(shù)低，并賦予合適的靜態(tài)粘結(jié)力。

2.3.2具有優(yōu)良的滲透性。因?yàn)楹兔褪怯商胤N的潤(rùn)滑劑、乳化劑和抗靜電劑組合而成，所以遇水后成乳白色液體，能迅速均勻地滲透到纖維的內(nèi)部。

2.3.3屬于非常穩(wěn)定的溶液，產(chǎn)品在<-5℃時(shí)才可能發(fā)生變化。

2.3.4抗靜電性能好。能防止纖維與纖維，纖維與皮輥、羅拉之間的靜電作用，避免繞皮輥、羅拉等現(xiàn)象，可提高纖維可紡性和工作效率。

2.3.5溶于水并容易去除，可洗性好，使用后纖維上不會(huì)有任何異味，而且無(wú)腐蝕、無(wú)泛黃等現(xiàn)象，不會(huì)影響染色工序，不會(huì)影響毛條、毛紗的白度。

2.3.6能提供高效的潤(rùn)滑性和抱合力，增強(qiáng)纖維強(qiáng)度，明顯減少飛花，降低斷頭率，提高制成品率。

2.3.7可生物降解，對(duì)環(huán)境、對(duì)健康無(wú)毒無(wú)害。

2.3.8和毛油CN可溶解于任意冷水之中，其對(duì)應(yīng)的比例見(jiàn)表1。

2.4應(yīng)用

和毛油是應(yīng)用在紡紗前道工序中的散纖維，羊毛和油劑按照一定的比例采用噴霧方式進(jìn)行添加。施加和毛油之后，將散纖維充分打散混合均勻，把濕度控制好之后再進(jìn)行開(kāi)松、梳理、牽伸、加捻、紡紗工序。適用于毛、化纖、混紡的制條、紡紗，可適用于氣流紡、走錠紡等。

表1和毛油在不同紡紗工藝中的參考用量

助劑推薦用量和毛油CN%冷水%純羊毛1.5～3.014.0～20.0粗紡羊毛/合成纖維0.8～2.58.0～14.0100%合成纖維0.4～1.04.0～8.0純羊毛0.5～1.08.0～10.0半精紡羊毛/合成纖維0.4～0.86.0～8.0100%合成纖維0.3～0.83.0～6.0純羊毛0.3～1.03.0～5.0精紡羊毛/合成纖維0.3～0.52.5～4.0100%合成纖維0.2～0.52.0～3.0

2.5注意事項(xiàng)

添加和毛油是紡紗過(guò)程的一個(gè)輔助手段，而施加的這些油劑對(duì)后序染整加工是不利的，會(huì)影響纖維的吸水性。所以，和毛油必須容易乳化，容易去除，油劑的粘度也不能太大，否則就會(huì)在紡紗過(guò)程中沾污導(dǎo)輥，影響紗線的質(zhì)量。

3　抗靜電劑

3.1定義

抗靜電劑是添加在樹(shù)脂之中或涂覆于高分子材料表面以防止或消除靜電荷產(chǎn)生的一類(lèi)化學(xué)添加劑[3-4]。抗靜電劑系列自身沒(méi)有可以自由活動(dòng)的電子，屬于表面活性劑的范疇，它是通過(guò)離子化基團(tuán)或極性基團(tuán)的離子傳導(dǎo)或吸濕作用，形成泄漏電荷通道，達(dá)到抗靜電的目的。

3.2分類(lèi)

按照使用方式可分為外部抗靜電劑和內(nèi)部抗靜電劑兩大類(lèi)；按照作用的持久性又可分為暫時(shí)性抗靜電劑和耐久性抗靜電劑；按照結(jié)構(gòu)特征可分為：無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、表面活性劑、無(wú)機(jī)半導(dǎo)體、電解質(zhì)高分子和有機(jī)半導(dǎo)體高聚物等；其中表面活性劑型抗靜電劑按照分子中的親水基團(tuán)是否能電離，以及離子化特征又可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性型和非離子型。很多紡織行業(yè)中使用陰離子型抗靜電劑[5-7]。

3.3性質(zhì)

3.3.1可溶解混合于任意比例的冷水之中。

3.3.2對(duì)滌綸等纖維，能提供優(yōu)越的抗靜電性能。

3.3.3熱穩(wěn)定性也很好。

3.3.4抗灰塵玷污能力強(qiáng)。

3.3.5可以與柔軟劑一起使用，以提高織物的潤(rùn)滑性。

3.4作用機(jī)理

3.4.1抗靜電劑在高分子材料表面可形成導(dǎo)電性的連續(xù)膜，能賦予材料表面具有一定吸濕性和離子性的薄膜，可以降低材料表面電阻率，使已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷迅速泄漏，以達(dá)到抗靜電的目的[8]。

3.4.2可賦予材料表面一定的潤(rùn)滑性，降低摩擦系數(shù)，從而消除和減少產(chǎn)生的靜電荷。

3.5用途

吸濕性大的纖維帶靜電量比較少，而吸濕性小的纖維很容易帶靜電。一般合成纖維，特別是非極性的合成纖維很傾向于帶電荷。紡織行業(yè)消除靜電荷一般是以外部涂敷法為主。所用的抗靜電劑一般也可分為織造時(shí)用和后處理時(shí)用兩種，一般所用的都是外部抗靜電劑。在混紡織物的染色和后處理中，在浸染和軋染工藝中應(yīng)用方面，可以改善染浴時(shí)的潤(rùn)滑效果，具有染色均勻性；在后處理中應(yīng)用時(shí)，可以單獨(dú)使用，也可同其它類(lèi)型的整理劑(如柔軟劑、樹(shù)脂等)同浴使用。

外涂敷法是在高分子材料表面涂上一層抗靜電劑，從而使高分子材料表面起到抗靜電的作用。其操作步驟如下：先用水、乙醇、醋酸乙酯等溶劑中的一種或幾種將抗靜電劑配成0.5%～2.0%左右濃度的溶液，然后采用噴涂、刮涂或浸漬的方式涂在高分子材料表面，再經(jīng)室溫或熱空氣干燥形成抗靜電涂層。此法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、用量較少，而且不影響制品的成形加工性能。缺點(diǎn)是使用壽命比較短，耐水洗和耐摩擦性不強(qiáng)，涂層很容易脫落或消失，因此也屬于一種暫時(shí)性的抗靜電處理方法。所以研究開(kāi)發(fā)一種耐持久性、舒適性的新型抗靜電劑已迫在眉睫，以便能很好地改善聚酯纖維的吸濕性，降低帶電量，賦予織物去油污、抗靜電的性能，改善織物平滑、柔軟的手感[9]。

3.6注意事項(xiàng)

3.6.1并非所有的表面活性劑都可作為抗靜電劑，應(yīng)根據(jù)表面活性劑的性能特點(diǎn)和纖維的類(lèi)別來(lái)進(jìn)行選擇。

3.6.2在進(jìn)行織物處理時(shí)一定要注意好配比濃度。

3.6.3注意抗靜電表面活性劑和其它助劑的匹配性，而且對(duì)纖維不會(huì)產(chǎn)生物理或化學(xué)的不良影響。

3.6.4抗靜電劑用于紡織過(guò)程中，用后應(yīng)容易去除；用于織物整理時(shí)，應(yīng)具有耐磨和耐水洗性。

4　柔軟劑

4.1定義

柔軟劑是能改變纖維的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的一類(lèi)化學(xué)物質(zhì)。柔軟感覺(jué)是指當(dāng)改變靜摩擦系數(shù)時(shí)，用手觸摸有平滑感，容易在纖維或織物上移動(dòng)；當(dāng)改變動(dòng)摩擦系數(shù)時(shí)，纖維和纖維間的微細(xì)結(jié)構(gòu)容易互相移動(dòng)，即纖維或織物容易變形。

4.2分類(lèi)

柔軟劑的種類(lèi)有有機(jī)硅類(lèi)、軟片類(lèi)、雙十八烷基二甲基氯化銨類(lèi)(D1821)、酯基季銨鹽類(lèi)、Gemini陽(yáng)離子柔軟劑等[10],[11]，后兩類(lèi)柔軟劑穩(wěn)定性好、用量少、生物降解性能優(yōu)異、還具有抗黃變、殺菌消毒等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以受到紡織行業(yè)的青睞，因此應(yīng)用范圍也比較廣泛。

4.3性質(zhì)

穩(wěn)定性好：(1)高剪切穩(wěn)定性。(2)在較寬的pH值范圍內(nèi)的穩(wěn)定性。(3)對(duì)電解質(zhì)的穩(wěn)定性。

相容性好：與陽(yáng)離子和陰離子化學(xué)品均有良好的相容性。

4.4用途

柔軟整理是印染加工中很重要的后處理工序。紡織品在加工時(shí)，經(jīng)過(guò)多次處理手感會(huì)變粗糙，合成纖維織物會(huì)變得更差，特別是超細(xì)纖維織物?？椢镆腥彳?、滑爽、舒適的手感，就必須進(jìn)行后處理，使用范圍最廣的就是柔軟整理劑。一般在化學(xué)纖維的紡絲、各種纖維的紡紗、織造過(guò)程中也會(huì)大量使用柔軟整理劑，這是因?yàn)榧徔椘吩诩庸み^(guò)程中改用了高速化和小浴比的方式，使得織物之間和織物與設(shè)備之間相互摩擦力增加，容易產(chǎn)生纖維的擦傷和瑕疵，使用柔軟整理劑之后可使纖維具有與加工工藝條件相適應(yīng)的柔軟平滑性能，來(lái)避免纖維的損傷。

5　結(jié)語(yǔ)

目前消費(fèi)者對(duì)服裝紡織面料的舒適程度要求越來(lái)越高，只靠單一的抗靜電技術(shù)和手段，難以滿(mǎn)足消費(fèi)者日益迫切的需求，我們必須找出靜電效應(yīng)的原因和癥結(jié)所在，抓主要問(wèn)題，對(duì)癥下藥。只有盡快開(kāi)發(fā)出抗靜電性能優(yōu)益、高效穩(wěn)定又不受環(huán)境影響、用途廣泛的導(dǎo)電性材料，才能確保紗線質(zhì)量的提高，目前抗靜電紡織品已引起世界各國(guó)的重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁傳忠．紡織染整助劑[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，l988.

[2]張濟(jì)邦．兩性表面活性劑在印染工業(yè)上的應(yīng)用[J].印染助劑．1995，12(1)：31—35．

[3]劉杰，孟慶霞，郝波．抗靜電劑及其在紡織染整加工中的應(yīng)用[J]．應(yīng)用科技，2000，27(3)：23—24.

[4]杜仕國(guó)．抗靜電劑的開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用[J]．化工新型材料，1994，(7)：9—12.

[5]范衛(wèi)娟．抗靜電劑及其開(kāi)發(fā)研究進(jìn)展[J]．現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，1997，9(4)：39—42.

[6]徐熾煥．國(guó)外抗靜電劑的最近進(jìn)展[J]．化工時(shí)刊，1996，(10)：23—26.

[7]宣兆龍，易建政，杜仕國(guó)．抗靜電劑的研究進(jìn)展[J]．塑料工業(yè)，1999，27(5)：39—41.

[8]趙國(guó)平．抗靜電劑及其消電機(jī)理[J]．靜電，1998，11(3)：26—27.

[9]曾炳蔚，丁文光．抗靜電劑國(guó)內(nèi)外發(fā)展近況與重要的抗靜電劑的合成方法[J]．齊魯石油化工，1993，(3)：243—245.

[10]邵寬．紡織加工化學(xué)[M]．北京：中國(guó)紡織出版社,1996.

[11]《化工百科全書(shū)》編寫(xiě)組.化工百科全書(shū)[M]．北京：化工出版社，1995.

收稿日期：2016-01-13

作者簡(jiǎn)介：崔紅艷(1985—)，女，山東聊城人，工程師。

中圖分類(lèi)號(hào)：TS193.2+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3028(2016)01-0049-04

Analysis of Several Commonly Used Auxiliaries in Textile

Cui Hongyan，Pan Shibing，Yu Mingxun，F(xiàn)an Xiangcui， Lian Juntao，Sang Xiaoming，Sun Fangbing

(CNGC Institute 53，Jinan 250031，China)

Abstract:The commonly used auxiliaries in textile of wool lubricating oil, antistatic agent, softening agent were elaborated from the aspects of definition classification, mechanism of action, performance characteristics respectively.The application and matters needing attention in spinning, weaving, dyeing and finishing process were summarized to provide a reference for the selection of textile auxiliaries.

Key words:wool lubricating oil; antistatic agent; softening agent; fabric