柔软剂在织物上的吸附与吸附.docxVIP

柔软剂在织物上的吸附与吸附 20世纪60年代，毛柔软剂在美国、欧洲、日本和其他发达国家成功进入市场。随着洗衣机的使用,人们的洗涤习惯逐渐由肥皂转向合成洗涤剂,使洗后的织物手感比较差,需用织物柔软剂进行处理改善手感。可以作柔软剂的表面活性剂有阴离子型、非离子型、阳离子型以及两性离子型。它们是由憎水基团与亲水基团组成,其中憎水基团主要是直链脂肪烃以C1～C18烷基为主。各类柔软剂的柔软与抗静电效果是:阳离子型阴离子型非离子型。因此,阳离子表面活性剂成为各类柔软剂中最主要品种。 1 整理后表面纤维对织物的整理 合成洗涤剂的使用使棉织物表面的天然润滑油被去除,使织物变得手感粗糙。使用洗衣机时,织物受强机械力的影响,表面纤维发生重新排列,产生卷曲并粘结,干燥后被固定而产生粗糙的手感。由于纤维本身一般都带有负电荷,由阳离子表面活性剂制成的柔软剂可以很好地吸附于纤维表面,有效地降低纤维的静电和纤维间的摩擦,使纤维伸展而不易粘结成团,从而获得柔软效果,并同时赋予织物良好的抗静电性。 2 阳离子型表面活性剂 织物柔软剂的结构特征主要是正电中心上的基团性质,研究表明:(1)为了达到柔软的效果,疏水基要求是直链或接近直链的长链脂肪烃。(2)长链单烷基、二烷基、三烷基中,二烷基的阳离子表面活性剂具有更好的效果。(3)烷基链的长度较长,柔软效果更好。但随着碳链增长,拒水性增强,即吸水性变差,故一般采用C16～C18。(4)烷基链的饱和度下降会导致柔软度变差。因此,烷基链最好是饱和的。 在通常的漂洗条件下,羊毛和棉织物可从漂洗液中吸附90%以上的季铵盐,而化纤织物如聚酯和聚丙烯类20%。Hoechest研究了双十八烷基二甲基氯化铵(DSD)在羊毛、棉及聚丙烯腈织物上的吸附,结果表明,聚丙烯腈吸附量仅为羊毛及棉的13%,见图1。 3 纺织机软膏的主要品种和缺点 3.1 dsd材料的选择 双十八烷基二甲基氯化铵(DSDMAC)的分子式如下: 这是最早商业化的柔软剂之一,也可以用硫酸二甲酯代替氯甲烷进行季铵化。虽然使用时间很长,但DSD仍是使用量较大的柔软剂品种,在发展中国家几乎是最主要的柔软剂基质。单从柔软性来看:DSD可以比其他品种提供更好的柔软效果。从综合使用效果考虑,单一的DSD也存在许多不足:(1)DSD对于合成纤维的吸附量明显小于在棉、毛织品上的吸附量。(2)疏水性的烷基排列在纤维表面,使吸水性降低,反复处理织物易泛黄。(3)生物降解性不好。(4)溶液黏度随含量提高而急骤上升,难以配制浓缩品,质量分数最高达15%。为了弥补DSD的缺点,各厂家从各方面入手采取不同的方法。在改善吸水性方面,从花王、狮子和汉高公司发表的专利来看,都是在基质分子中导入不饱和烷基。在抗泛黄和抗静电性方面,复配两性表面活性剂,如氧化胺是一种效果不错的方法。 3.2 季铵盐和外包 二酰胺基乙氧基化季铵盐和咪唑啉季铵盐的分子式如下: 这两种产品都是以二乙烯三胺为原料,由于与氯甲烷反应的速率太慢,一般用硫酸二甲酯做季胺化剂。这类产品加工费用比DSD低,因此其成本也较低。其中二酰胺基乙氧基化季铵盐对人皮肤很温和。咪唑啉季铵盐易使织物泛黄,咪唑啉的酸盐比季铵盐不易使织物泛黄,从而成为成功上市的超浓缩柔软剂中的主活性物之一。这两种活性物配制的柔软剂质量分数可达20%,甚至25%。 3.3 生物降解性好 酯基季铵盐的分子式如下: 进入90年代后,欧洲对活性物生物降解性要求提高,促进了酯基季铵盐的工业化,使其成为柔软剂的主要成分之一。酯基季铵盐易配制成高活性物产品,处理后的织物有较好的吸水性,且不易泛黄。由于酯基在废水处理中极易由微生物分解而迅速降解为C16～C18脂肪酸和较小的阳离子代谢物,因此,酯基季铵盐具有突出的生物降解性,在欧洲获得大量应用。受水解稳定性较差的影响,酯基季铵盐配制的柔软剂需要调节pH4和添加其他添加剂来改善货架寿命。 3.4 机硅柔软剂的制备 有机硅柔软剂是近几年来兴起的新型柔软剂,它完全不同于长碳链系列的柔软剂。有机硅柔软剂是由基本物二甲基硅油改性而制成。改性后的有机硅分子结构中含有反应基团,如氨基、环氧、羟基等可以同织物纤维的表面基团发生化学反应,柔软效果好、耐洗性好,特别适用各种化纤及丝绸织物的柔软整理,在家用柔软剂中尚未普遍使用。 4 由纺织机软膏制成 4.1 活性物释放织物 烘干型柔软剂主要是以无纺布或纸作为载体,将活性物吸附于载体上,和织物同时放进烘干机中,在烘干机的温度和搅动下,载体释放活性物到达织物表面。为了改进活性物向织物释放的速度和均匀度,常常还同时加入聚乙二醇酯、脂肪酸胺皂等改进剂。烘干型柔软剂的市场占有率已大幅下降。 4.2 活性物的选择 漂洗型柔软剂是指在漂洗阶段加入柔软剂,吸附于织物上,达到柔软效果。产品的形式以水基分散体为主,普通型一般