簡(jiǎn)析織物染整技術(shù)中的幾種典型助劑

文 劉瀟

簡(jiǎn)析織物染整技術(shù)中的幾種典型助劑

文 劉瀟

在當(dāng)今國(guó)際紡織品市場(chǎng)上掀起綠色旋風(fēng)之際，環(huán)保紡織品已成為貿(mào)易中的一大課題。在紡織品生產(chǎn)中染整加工是重要的一道工序，不同的纖維、不同的染整方法要采用不同的染整助劑，因此，織物染整技術(shù)中的典型助劑受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。

生物酶助劑是織物整理的優(yōu)良助劑

當(dāng)下，高科技紡織面料層出不窮，這些高科技面料的制作早已不是單一的紡織技術(shù)，而是紡織、化工、高分子材料、生物工程等各種技術(shù)的集成。其中，生物工程技術(shù)在紡織工業(yè)上的應(yīng)用正受到紡織、染整和生物工程界人士的高度關(guān)注。隨著生物技術(shù)的進(jìn)展，許多新的相當(dāng)高濃度的酶種已經(jīng)出現(xiàn)，這些酶已廣泛應(yīng)用在織物及服裝加工中，應(yīng)用適當(dāng)?shù)募庸ぜ夹g(shù)，可使酶在紡織品上獲得許多特殊效果。

在紡織品洗滌整理過程中，生物酶鮮明地體現(xiàn)了生物體系的識(shí)別、催化、調(diào)節(jié)等功能。與傳統(tǒng)催化劑相比，酶能在非常低的能耗下獲得相當(dāng)高的反應(yīng)速度。它能夠催化水解、氧化、還原、凝聚以及分解反應(yīng)。有些用纖維素纖維加工的服裝在穿用過程中，如果紡織品以服裝的形式染色，在服裝表面很容易形成擦痕或絨球。在加工過程中，通常因?yàn)榭椢锸艿侥Σ?，使表面纖維豎起并纏結(jié)，這樣便形成了絨球。這種擦痕的產(chǎn)生，破壞了服裝的外觀，并使織物結(jié)構(gòu)模糊不清。纖維素酶對(duì)纖維素纖維織物（棉、粘膠）表面有拋光作用，通過纖維素酶對(duì)織物表層露出的毛羽進(jìn)行可控的刻蝕，可減少或去除原纖化纖維，使織物紋路清晰、表面光潔，手感柔軟并能夠保持織物原有的吸水性。

生物酶已廣泛用于染整加工的前處理、印染后處理、后整理、印染廢水的生化處理等各大工序，在印染行業(yè)應(yīng)用的比較成功的生物酶主要有用于退漿的淀粉酶、用于真絲脫膠的蛋白酶、用于牛仔服酶洗及洗舊整理和纖維素織物生物拋光的纖維素酶、雙氧水漂白除氧用雙氧水除氧酶等。目前已開發(fā)并應(yīng)用于前處理的生物酶制劑品種主要有淀粉酶、纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、木聚糖酶、過氧化氫酶、漆酶、葡萄糖氧化酶等。

前處理助劑對(duì)織物的環(huán)保生產(chǎn)加工具有重要指導(dǎo)意義

印染前處理工序是印染整個(gè)生產(chǎn)過程中的基礎(chǔ)工序，它對(duì)保證后道工序染色、印花、后整理的產(chǎn)品質(zhì)量起著重要的作用。前處理（練漂）的質(zhì)量不僅僅關(guān)系到漂白產(chǎn)品成品質(zhì)量，而且作為半制品還會(huì)直接影響到染色、印花、后整理等質(zhì)量。染整產(chǎn)品質(zhì)量問題有70%是前處理不佳造成的。

織物前處理包括退漿、煮練、漂白3個(gè)過程。常用的前處理助劑有退漿劑、洗滌劑、精練劑、滲透劑、氧漂穩(wěn)定劑、螯合劑等，這些助劑大多數(shù)是表面活性劑及有機(jī)化合物、無機(jī)鹽類和溶劑等。表面活性劑中使用較多的是陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑，此外尚有少量?jī)尚孕捅砻婊钚詣?。其中陰離子表面活性劑使用較多的是：烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、丁基萘磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基硫酸酯鈉、硫酸化蓖麻油等。非離子表面活性劑中使用較多的是：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、椰子油聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷共聚物等。前處理助劑中多數(shù)是非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑的復(fù)配物。在制造這些產(chǎn)品中，若對(duì)原料選用不當(dāng)，不僅產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)有問題，而且產(chǎn)品亦不能符合環(huán)保要求或某項(xiàng)指標(biāo)達(dá)不到環(huán)保指標(biāo)。被譽(yù)為新一代表面活性劑的烷基多苷(APG)是由天然原料淀粉中的葡萄糖和脂肪醇或脂肪酸反應(yīng)而成的非離子表面活性劑，它對(duì)人體無毒，生物降解快，與其它表面活性劑有較好的協(xié)同效應(yīng)，APG兼有非離子和陰離子表面活性劑的特性，有很好的表面張力。環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物（聚醚）是一類生物降解性極好的非離子表面活性劑，可用于復(fù)配。

在合成纖維中，滌綸產(chǎn)品無論是數(shù)量還是品種，都占據(jù)主導(dǎo)地位。滌綸纖維強(qiáng)度高、彈性好，其織物挺括、保形性好，且易洗、快干、免燙、不受蟲蛀，因此，滌綸產(chǎn)品在市場(chǎng)上一直經(jīng)久不衰。滌綸織造時(shí)常用的漿料是聚丙烯酸酯，它是丙烯酸酯共聚體漿料。退漿劑、精練劑的選用和退漿精練方法的確定是退漿精練工序的關(guān)鍵，需根據(jù)織物上漿料的種類選擇不同的退漿劑。常用的退漿劑是氫氧化鈉或純堿，因常用的丙烯酸酯類漿料無論是可溶性的還是不溶性的，它們均能在堿劑的作用下成為可溶性的丙烯酸酯鈉鹽而溶解去除。

纖維或織物上的油劑、油污及為了上漿和織造高速化而加的乳化石蠟及良好的平滑劑的去除需采用表面活性劑（主要是陰離子型和非離子型），通過它們的潤(rùn)濕、滲透、乳化、分散、增溶、洗滌等作用，將油劑和油污從纖維和織物上除去。除此之外，為避免金屬離子與漿料、油劑等結(jié)合形成不溶性物質(zhì)，精練時(shí)加入金屬絡(luò)合劑或金屬離子封閉劑也是必要的。退漿精練過程實(shí)際上是一洗滌過程，當(dāng)然有時(shí)也存在著化學(xué)反應(yīng)。通常退漿精練是在高溫下長(zhǎng)時(shí)間浸漬，把漿料、油劑等雜質(zhì)、污垢溶解、乳化、分散并給予去除。

染色、印花助劑是影響織物生態(tài)安全指標(biāo)的重要因素

織物染色、印花助劑是在染整加工中，為了改善加工效果、簡(jiǎn)化工藝流程、提高生產(chǎn)效率、節(jié)能節(jié)水、降耗減排、降低加工成本、提高紡織品質(zhì)量、附加價(jià)值和輔助性能而加入的一些輔助化學(xué)品。染化助劑是染整加工過程中必需的重要添加劑，也是影響紡織品生態(tài)安全指標(biāo)的重要因素，雖然其用量不大，但對(duì)整個(gè)染整生產(chǎn)過程中的作用非常大。

染色、印花助劑主要有活性染料代用堿、高性能分散勻染劑、涂料染色助劑、低溫染色助劑、羊毛快速染色助劑、不含聯(lián)苯氯化物及芳烴類有害物質(zhì)的滌綸染色載體、純棉織物分散染料轉(zhuǎn)移印花助劑、節(jié)水型的還原清洗劑、低溫節(jié)水皂洗劑、常溫洗滌劑、提高各種染色牢度的助劑、棉纖維生坯染色助劑、新型還原劑、活性染料低溫全吸收免皂洗染色助劑、多道工序合一的助劑、各種染色增深劑、仿生染色助劑、稀土、膨潤(rùn)土、低溫焙固型粘合劑、納米級(jí)印花粘合劑、無醛粘合劑、天然糊料、高性能的合成增稠劑、酸性皂洗劑等。

勻染劑中的非離子表面劑組分對(duì)分散染料有親和力，以親染料型勻染劑的作用方式延緩染料的上染；勻染劑對(duì)滌綸纖維也具有親和力，可在滌綸表面成膜，控制染料在纖維表面的吸附，具有親纖維型勻染劑的作用。勻染劑與染料存在相互作用，所以具有移染作用，促進(jìn)染料在纖維表面均勻吸附。陰離子表面活性劑可提高染料在高溫條件下的分散能力和熱穩(wěn)定性，克服親染料型組分使染料凝聚的負(fù)效應(yīng)，增加非離子表面活性劑的移染能力。還可提高非離子表面活性劑的耐高溫性，使之適用于分散染料的高溫染色。

勻染劑大多數(shù)是水溶性的表面活性劑，根據(jù)勻染劑對(duì)染料擴(kuò)散與聚集度的影響，主要分為兩種類型：一為親纖維性勻染劑，它對(duì)染料的聚集度幾乎沒有影響，但對(duì)纖維的親合力要大于染料對(duì)纖維的親合力，因此在染色過程中，此類勻染劑會(huì)先與纖維結(jié)合，降低染料上染速率，但隨染色條件的變化，染料會(huì)逐漸代替勻染劑固著在纖維上，這類勻染劑只具有緩染的作用；二為親染料性勻染劑，它可以顯著提高染料聚集度，對(duì)染料的親合力大于染料對(duì)纖維的親合力，染料上染之前勻染劑先與染料結(jié)合生成某種穩(wěn)定的聚集體，從而降低了染料的擴(kuò)散速率和延緩了染色時(shí)間。隨著條件的改變，染料逐漸脫離勻染劑，與纖維結(jié)合，但此時(shí)勻染劑對(duì)染料仍然有一定的親合力，對(duì)于不勻染的織物還可以將染料從纖維上拉下，上染到色澤淺的地方，因此這類勻染劑不僅具有緩染作用，而且具有移染作用。用于活性染料染色的勻染劑除常規(guī)的非離子性表面活性劑外，可利用與陰離子系染料的離子結(jié)合效果較好的弱陽離子系非離子表面活性劑作勻染劑。這類勻染劑要控制好陽離子的強(qiáng)弱，當(dāng)陽離子性過強(qiáng)時(shí)，由于染料與表面活性劑的作用加大，緩染效果增強(qiáng)，造成最終上染率較低，還可能產(chǎn)生染料和表面活性劑聚集體的析出，造成色斑。

環(huán)保型染化助劑除具有染整行業(yè)所要求的質(zhì)量與應(yīng)用性能外，還必須滿足：具有很好的安全性、低毒或無毒性；具有良好的生物降解性或可去除性等環(huán)保質(zhì)量要求。天然染料也存在一些不足，如天然染料的來源、產(chǎn)量和牢度等問題。天然染料需要大量開采礦物或采摘砍伐植物、獵取動(dòng)物，這又會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的破壞，違背了用天然染料染色生態(tài)和環(huán)保的初衷。為此，需要大量土地種植植被，但又面臨土地資源問題。因此天然染料在現(xiàn)階段很難完全取代合成染料。隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體生命、安全、健康和可持續(xù)發(fā)展的日益重視，世界各國(guó)出臺(tái)了許多相關(guān)的法律法規(guī)，淘汰了許多禁用偶氮染料、致癌染料和致敏染料，開發(fā)了許多新型的綠色生態(tài)合成染料，以替代非環(huán)保的合成染料。

織物整理助劑改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高應(yīng)用性能

紡織品整理是指通過物理、化學(xué)或物理和化學(xué)聯(lián)合的方法，改善紡織品外觀和內(nèi)在品質(zhì)，提高輔助性能或其他應(yīng)用性能，或賦予紡織品某種特殊功能的加工過程。棉織物整理棉纖維及其織物具有柔軟、舒適、吸濕、透氣等優(yōu)良性能，但經(jīng)練漂、染色及印花等加工后，織物幅寬變窄且不均勻、手感粗糙、外觀欠佳，為了使棉織物恢復(fù)原有的特性，并在某種程度上獲得改善和提高，通常要經(jīng)過物理機(jī)械整理和一般化學(xué)整理。另外，為了克服棉織物彈性差、易變形、易起皺等缺點(diǎn)，往往還要進(jìn)行樹脂整理。

織物整理助劑主要有多功能后整理劑、無醛固色劑、無醛抗皺整理劑、無醛防水整理劑、無醛和無溴阻燃整理劑、不含某些重金屬（如砷、銻、鉛、汞、鎘等）的阻燃整理劑、無醛柔軟整理劑、超級(jí)柔軟劑、新型氨基改性的有機(jī)硅柔軟劑、無毒副作用及生物降解性好的陽離子柔軟劑、反應(yīng)型柔軟劑、安全健康高效耐久的抗菌抗臭整理劑、新型無醛防水拒油整理劑、安全無毒的抗紫外線整理劑、無毒安全的涂層整理劑、天然抗菌整理劑等。

樹脂整理劑旨在防止或改善織物在穿著過程中出現(xiàn)的收縮或折皺現(xiàn)象，在其印染加工后用合成樹脂進(jìn)行化學(xué)整理（俗稱樹脂整理），如防縮、防皺樹脂整理，所用的物質(zhì)稱為樹脂整理劑。它們是樹脂單體的初縮體，溶于水。在織物上經(jīng)高溫烘熔后與纖維分子發(fā)生交聯(lián)或自我交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀大分子，從而賦予織物以抗皺、低縮水率、免熨等性能，由于環(huán)境保護(hù)和能源綜合利用問題的提出，樹脂整理劑向著低能耗、無污染的方向發(fā)展。由于不同的樹脂整理劑會(huì)產(chǎn)生不同的效果，因此選擇適宜樹脂整理劑及其添加劑助劑等，優(yōu)化工藝條件，是提高棉織物抗皺整理效果的關(guān)鍵?；蛘咄ㄟ^選用合適的樹脂整理劑和添加劑，進(jìn)行工藝優(yōu)化，對(duì)純棉織物進(jìn)行防皺整理，以達(dá)到高級(jí)織物的要求。

柔軟整理劑在紡織品上的應(yīng)用已有近半個(gè)世紀(jì)，用于紡織材料以改變手感，使產(chǎn)品更有舒適感。隨著人們對(duì)紡織品質(zhì)量需求越來越高，要求材質(zhì)新型，穿著舒適，手感柔軟，外觀高雅，因此對(duì)紡織品后整理，尤其是柔軟整理，越來越注重。特別是合成纖維的發(fā)展，柔軟整理更顯得重要。因一般合成纖維的手感都比天然纖維差，更需用柔軟劑來改善。柔軟劑的品種和用量占紡織助劑之首，并都為系列產(chǎn)品。柔軟劑不僅賦予紡織物有柔軟、滑爽之感，更要求有彈性、抗皺親水、有光澤等多功能性能。發(fā)展為無色透明的親水性有機(jī)硅柔軟劑或有機(jī)硅微乳，以及為更適宜運(yùn)輸和使用方便的顆粒狀、片狀或粉狀等外觀。柔軟劑與其它染化料助劑的相容性更高的要求，不僅要求能有與樹脂整理劑、增白劑、防水劑、抗靜電劑等后整理助劑同浴使用的性能，而且最好能與染色同浴使用的柔軟劑稱為同浴柔軟劑。超級(jí)柔軟整理劑可廣泛用于各類纖維、各種織物及無紡布的柔軟整理，能賦于被整理物優(yōu)異的軟滑、柔潤(rùn)、蓬松、豐滿的手感，整理品具有良好的懸垂性。

防水整理分為透氣性防水整理和不透氣性防水整理，不透氣防水整理是使疏水性防水劑在織物表面開成疏水性薄膜，可阻止水的浸透，從而產(chǎn)生防水性能，這種防水整理，織物防水性能優(yōu)良，但缺乏透氣性，妨礙汗氣和熱量的散失，使人感覺不舒服。透氣性整理是使疏水性防水劑固著在織物表面或內(nèi)部，而不形成連續(xù)的薄膜，織物不失去透氣性，防水性較前者差，這種防水劑又稱為拒水劑。由于透氣性整理穿著舒適、輕便、無味，并有柔軟的手感，故應(yīng)用較廣。用紡織阻燃劑處理織物能有效的降低纖維織物的燃燒概率。隨著各類居民用和產(chǎn)業(yè)紡織品的消費(fèi)量迅速增加，特別是各種室內(nèi)裝飾、交通工具裝飾織物（窗簾、帷幕、墻布、地毯、家具布）等的需求量日益增加，由紡織品引起的火災(zāi)也不斷增加。阻燃劑織物多屬于易燃物，有助于減緩火焰溫延，防火阻燃整理目的在于保護(hù)人體生命與財(cái)產(chǎn)。

在紡織纖維加工過程和紡織成品應(yīng)用中常常產(chǎn)生靜電荷積聚現(xiàn)象，對(duì)加工和應(yīng)用造成干擾?？轨o電劑是一種添加在塑料制品等材料里或涂布在制品表面的特殊助劑，用來降低制品的表面電阻。抗靜電劑的加入能夠消除靜電，或使靜電積聚抑制在可以承受的程度上。根據(jù)抗靜電劑的水洗 牢度和干洗牢度，可以區(qū)分為暫時(shí)性和耐久性抗靜電劑。抗靜電劑的主要成分要看是什么類型抗靜電劑：永久型抗靜電劑多為高分子型、聚氧乙烯類型等成分。非永久的有陽離子型、陰離子型、兩性型和非離子型。印花、染色織物進(jìn)行整理使用的抗靜電劑應(yīng)具有耐久性，這類抗靜電劑分子結(jié)構(gòu)中含有活性基因，與纖維素上的羥基進(jìn)行反應(yīng)，形成具有持久性的抗靜電薄膜；也可以與合成纖維的紡絲液混熔進(jìn)行紡絲，纖維本身具有抗靜電性能；還可以與合成纖維單體共聚得到具有持久性抗靜電的合成纖維?？轨o電劑是施加到纖維或織物表面，增加其表面的親水吸濕性，以防止靜電在纖維上積聚的化學(xué)助劑。采用親水性物質(zhì)處理疏水性的合成纖維可以提高纖維表面的吸濕性，在纖維表面形成具有電導(dǎo)性的離子層使纖維表面比電阻大大降低，從而達(dá)到防靜電效果。

近年來， 隨著人們對(duì)健康和環(huán)保的日益重視，避免印染加工中各種合成助劑的毒害與污染，追求紡織品和加工助劑的健康、環(huán)保性能，已成為各國(guó)科學(xué)家共同關(guān)注的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。在世界貿(mào)易特別是紡織品貿(mào)易中，越來越重視環(huán)保和生態(tài)指標(biāo)，各國(guó)公司紛紛推出綠色產(chǎn)品。目前，有相當(dāng)部分織物整理劑廠家的部分產(chǎn)品含有重金屬離子、游離甲醛、致癌性及致畸變性物質(zhì)等有毒或低毒產(chǎn)品；有機(jī)硅系列助劑雖毒性低，但生物降解性差。國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局已實(shí)施等同國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保管理辦法，逐步實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、消費(fèi)到產(chǎn)品消亡全過程的環(huán)境污染控制?，F(xiàn)在，紡織印染行業(yè)的污染已受到充分關(guān)注，并得到了大力度的控制、治理；但織物的功能化后整理助劑的使用污染仍然存在，同樣不容忽視。一些廠家已著手研究綠色織物功能化整理劑，并已推出綠色服裝產(chǎn)品，主要產(chǎn)品有抗靜電劑、樹脂整理劑、柔軟劑、防水劑、涂層劑等，已基本形成門類齊全、品種繁多的產(chǎn)品體系。這些產(chǎn)品雖然具有較強(qiáng)的生產(chǎn)能力，特別在中低檔紡織產(chǎn)品市場(chǎng)上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)束語

總而言之，印染助劑在織物染色、印花過程中以及在賦予織物某種功能的后處理中，助劑與后整理劑起著重要的物化作用。環(huán)保方面的管理工作，不再只被發(fā)達(dá)國(guó)家所接受，發(fā)展中國(guó)家現(xiàn)在也開始注意紡織和其他工業(yè)過程對(duì)環(huán)境的影響，目的在于把化學(xué)品對(duì)廢水的影響降低到最低限度。