柔软剂对聚酯/黏胶混纺织物物理性能的影响

V.Dorugade，K.Badgujar

Mukesh Patel技术管理和工程学院(印度)

为有利于织物后道加工或改善织物的手感特性，使织物获得所希望的手感，通常采用柔软剂对织物进行整理。织物的手感通常是消费者决定是否购买的一个决定性因素，因此，其对于纺织品的市场销售也非常重要。柔软整理旨在改善织物的美观特性，赋予织物柔软、丰厚、超柔软、光滑、富有弹性、挺括、干爽和黏弹等特性。柔软整理后织物的抗静电性、亲水性、弹性、可缝纫性及耐磨性等性能也会有所改善。柔软整理剂不仅可以使合成纤维具有天然纤维的触感，还可以提高织物的手感。一种经充分开发的产品必须具备符合市场需求的许多特征。因此，柔软整理剂对织物的改性、防缩和缝合，以及不容忽视的纱线重退绕工序而言，都是非常必要的。

1 柔软剂

1.1 有机柔软剂的化学性能

从化学角度分析，纺织柔软剂或有机化合物是由比C16至少多一个含碳原子的疏水性长链脂肪基团组成的，并吸附有亲水基团。亲水基团使得整个化合物在水中溶解或分散，从而使其具有亲水性能。

1.2 柔软剂的种类

——阴离子柔软剂:疏水基团R附着于带负电荷基团(如羧基、硫酸或磷酸)的一类柔软剂。

——阳离子柔软剂:疏水基团R附着于带正电荷基团(如质子化铵或季铵盐)的一类柔软剂。

——非离子柔软剂:疏水基团R附着于游离的非离子活性基团上(如聚氧化乙烯或不带电荷的聚羟基基团)的一类柔软剂。

——活性柔软剂:疏水基团R附着于非游离的活性基团上(如乙烯亚胺、甲基对甲苯胺或环氧基)的一类柔软剂。

1.3 织物柔软剂的作用机理

柔软剂的表面活性剂由亲水性基团和疏水性基团两部分组成。亲水部分能与水紧密结合，导致化合物在水中扩散。当活性物质漂浮在液体表面时，其降低了表面张力并电离出包含疏水基团的正电离子。疏水部分带正电荷，亲水部分则带负电荷。织物柔软剂通常被称为阳离子柔软剂，因为带正电荷的疏水部分在柔软剂加入后的漂洗水中占主导作用。

大部分织物是带负电的，这意味着使用了柔软剂后，所有的阳离子都会被织物吸附，并在洗涤过程中保留在织物上。脂肪烃的疏水部分用以促使阳离子柔软剂润滑织物中的纤维。来源于长脂肪链的“表面平滑”(润滑)作用和来源于亲水性基团的“柔软效应”作用的综合作用，使织物具备良好的柔软性能。

1.4 柔软剂的应用方法

柔软剂通常通过浸轧-烘干法应用于织物上，该方法的操作步骤:用去离子水将柔软剂稀释到所需浓度，然后采用添加剂调节浸轧浴的pH值使其保持在约5.5，浸轧织物，然后挤压去除织物中多余的柔软剂，并在120～150℃的温度条件下烘干5 min左右。

1.5 对柔软剂的基本要求

柔软剂应赋予织物理想的软化效果，同时不影响织物的物理性能，并能与其他化学整理剂相容，但不能使织物出现黄化现象，且不能降低染色材料的丰厚性、影响染色材料颜色的深浅和色调，或对人体皮肤产生刺激。

1.6 阳离子柔软剂的性能

阳离子柔软剂被广泛应用于纺织工业中，但仅被用在纤维素材料上。阳离子柔软剂对纤维素纤维具有亲和力，能在pH值为5.6的条件下将纤维素纤维变为米白色或陶瓷色。阳离子柔软剂在碱性条件下不稳定，且有着非常易溶于水的离子特性。

可以采用热水溶解或搅拌的方式促使柔软剂溶解于水中。需要注意的是，碱性溶液和硬水不能用于柔软整理，因为柔软剂在碱性条件下不太稳定，且硬水中的阳离子盐会与柔软剂发生反应。根据以往经验，通常会在添加柔软剂前，加入乙酸以避免沉淀。阳离子柔软剂不应与任何阴离子型产品混合，如肥皂、氧化剂、烷基苯硫酸盐及脂肪酸硫酸盐等。

在化学成分上，阳离子柔软剂是由色必明、聚酰胺-胺、咪唑烷及季铵盐组成的化合物。

2 试验工作

2.1 材料

试验材料为混纺比为48/52的聚酯/黏胶混纺染色平纹机织物，织物的面密度为210 g/m2，尺寸分别为45 cm×45 cm和84 cm×82 cm。

试验采用的织物柔软剂来源于印度孟买Fibro Organic公司。其中织物柔软剂H.S.S呈无色透明的液体状，其为适量的阳离子与改性硅氧烷聚醚高分子共聚物;织物柔软剂Cybersofte-1000为非离子柔软剂。

2.2 方法

通过浸轧-烘干法将织物柔软剂应用于织物，配方如下:

柔软剂H.S.S(软化) X g/L

Cybersofte-1000(软化+塑形) 2 g/L

甘油 1 g/L

乙酸 1 g/L

将待整理的织物浸入染整浴中，在压强为0.3 MPa、速度为10 m/min条件下浸轧。浸轧后的织物试样在160℃条件下固化1 min。

3 结果与讨论

对采用柔软剂整理的聚酯/黏胶织物试样进行吸水性、起毛起球性、拉伸强度及撕裂强度测试。

柔软整理后织物试样的吸水性能测试结果如表1和图1所示。

表1 经不同质量浓度的织物柔软剂整理后织物的吸水性

从表1和图1可以看出，试样的吸水性随着柔软剂质量浓度的增加而下降。织物试样吸水性能的下降可能是由于其疏水性能的提高所致，因为大部分的柔软剂为脂肪基材料，能增加织物的疏水性能。

图1 柔软剂质量浓度对织物吸水性的影响

柔软整理后织物试样的抗起毛起球性能测试结果如表2所示。

表2 不同质量浓度的柔软剂整理后织物的抗起毛起球性能

由表2可以看出，随着柔软剂质量浓度的增加，织物试样的起毛起球性下降。柔软剂质量浓度较高时，织物的起毛起球性下降是由于纱线中纤维间更强的束缚力所致，而较高的柔软剂质量浓度有助于提高纱线中的纤维束缚力。

柔软整理后织物试样的拉伸强度和撕裂强度测试结果如图2和图3所示。

图2 柔软剂质量浓度对织物拉伸强度的影响

图3 柔软剂质量浓度对织物撕裂强度的影响

从图2和图3可以看出，柔软剂质量浓度的增加对织物的拉伸强度和撕裂强度稍有积极影响，绝大部分情况下，会小幅提高整理后织物的拉伸性能，对整理后织物撕裂性能的影响与对拉伸性能的影响类似。柔软剂质量浓度的改变不会对织物的撕裂性能产生明显影响。

4 结论

柔软剂可以赋予织物手感柔软、细腻和滑爽的特点。织物的柔软程度随着柔软剂浓度的增加而增加。聚酯/黏胶混纺织物的手感和起毛起球性是人们决定是否购买该产品的两个重要特性。柔软剂的选择至关重要，因为吸水性和抗起球性是用户的主要需求。本文研究了柔软剂处理对吸水性、起毛起球性及拉伸强度和撕裂强度的影响。研究发现，某些柔软剂如有机硅微乳液、氨基聚硅氧烷是通过使纱线内部润滑，从而降低纤维间的摩擦，进而提高织物的抗起毛起球性能。另外，柔软整理后织物的拉伸强度和撕裂强度稍有提高。受柔软剂本身疏水性的影响，柔软整理后织物的吸水性下降。