氨基聚醚改性硅油柔軟劑在亞麻織物上的應用

王彥珍 宋秘釗 王 娟 韓洪帥

（齊齊哈爾大學，黑龍江齊齊哈爾，161006）

氨基改性有機硅是指硅油的部分側基或末端基團被氨基取代的產物［1‐3］。氨基可分為伯氨基、仲氨基、叔氨基等，其中氨丙基效果最佳［4］。氨基改性的聚硅氧烷應用廣泛，適于各種紡織品的柔軟整理［5］，是提高紡織品質量檔次所必須的柔軟劑，因此也被稱為“柔軟劑之王”，并且是市場上最常用的改性硅油軟化劑。在紡織印染行業中，其常被用作纖維后整理劑，可以賦予紡織品豐滿、爽滑、柔順的手感。但同時也會帶來黃變、不親水、乳液不穩定而導致油斑等問題。可以選擇與其他柔軟劑復配或后期乳化處理以避免缺陷問題。氨基硅油是目前市場上使用最廣泛的改性硅油軟化劑［6］。

亞麻面料具有涼爽透氣、調溫抑菌、防靜電等優良性能，被喻為21 世紀的保健面料，但其易起皺，與皮膚接觸會有刺癢感［7‐10］。因此亞麻面料作為服裝用必須經過柔軟整理。目前市面上使用最廣、效果最佳的織物柔軟劑大部分都是有機硅類柔軟劑。氨基改性有機硅柔軟劑整理后易使亞麻織物出現拒水和黃變現象［11］，所以改用氨基聚醚改性有機硅油柔軟劑對其進行后整理［12］，使接枝到硅油側鏈的氨基基團賦予織物良好的柔軟感，聚醚基團會改善織物的親水性且避免黃變問題，提高了亞麻織物的服用性能。

1 試驗部分

1.1 原料及儀器

原料：亞麻織物（經緯紗線密度均為45 tex，經密228 根/10 cm，緯密161 根/10 cm），氨基聚醚改性硅油（自制）。

儀器：BS223S 型電子天平，北京賽多利斯儀器系統有限公司；DZ‐1BC 型真空干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；YQ‐Z‐48A 型白度顏色測定儀，杭州輕通博科自動化技術有限公司；YG（B）541E 型智能式織物折皺彈性儀，溫州大榮紡織儀器有限公司；YG（B）026D‐250 型電子織物強力機，溫州大榮紡織標準儀器廠。

1.2 亞麻織物的整理工藝

將裁剪好的亞麻織物放入氨基聚醚改性硅油柔軟劑整理液中，室溫下均勻浸泡5 min，采用“二浸二軋”法對亞麻織物進行整理。

1.3 亞麻織物性能測試

取氨基聚醚改性硅油柔軟劑整理前后的亞麻織物各1 塊，并折疊4 層，在YQ‐Z‐48A 型白度儀上測試白度，測試4 次，結果取平均值。

在YG（B）026D‐250 型電子織物強力機上按照GB/T 3923.2—2013《紡織品 織物拉伸性能第2 部分：斷裂強力的測定（抓樣法）》測試亞麻織物整理前后的斷裂強力。

用YG（B）541E 型智能式織物折皺彈性儀，按GB 3819—1997《紡織品 織物折痕回復性的測定回復角法》，測試整理前后亞麻織物的折皺回復角。

柔軟性通過主觀評價法來進行測試，請5 個人對整理前后的亞麻織物分別進行手感測試，評定柔軟性等級，等級分為5 個級別，1 級最差，5 級最好。然后取平均值。

采用滴水法測試織物的吸水性。將水滴從1 cm 高度滴到織物表面，測定液滴剛好落在織物上至液滴鏡面剛好消失的時間。在不同位置測定3 次，取平均值。

先稱取試樣質量，然后在105 ℃的烘箱中放置一定時間去除其中水分，再稱取試樣干燥質量，計算實際回潮率。

取少量整理后的亞麻織物進行X 射線光電子能譜檢測。取適量整理前后的亞麻織物，通過熱重分析儀測定織物的物理性能隨溫度的變化。取整理前后的亞麻織物，利用H‐7650 型掃描電子顯微鏡觀察亞麻織物的表面形態。

2 結果與討論

2.1 各因素對亞麻織物性能的影響

2.1.1 整理液濃度

分別配置質量濃度為0 g/L、60 g/L、70 g/L、80 g/L、90 g/L、100 g/L 的氨基聚醚改性有機硅油柔軟劑整理液，在焙烘溫度160 ℃，焙烘時間3 min 的條件下，探究整理液質量濃度對亞麻織物各項性能的影響，結果如表1 所示。

表1 中，織物吸水時間越短，對應的回潮率越大，說明織物吸濕性越好。隨著整理液質量濃度的增大，織物回潮率先增大后減小，但與整理前相比均有變好趨勢，這是由于整理到亞麻織物上的柔軟劑中含有大量親水基團，使得織物回潮率增大，但當整理液質量濃度過大，超過80 g/L 時，造成纖維內部孔隙堵塞，比表面積變小，回潮率有所下降；同理，織物吸水時間也是先減小后稍有增加；但總體來說整理后織物吸濕性與整理前相比有明顯改善。織物斷裂強力基本呈增加趨勢，這是因為隨著柔軟劑的增加，紗線間的相對摩擦力減小，紗線間容易發生滑動，受力紗線變多，斷裂強力變大，但與整理前相比總體呈下降趨勢，這是由于柔軟劑中還有大量親水基團，使得回潮率增大，分子間結合力變弱，結晶區更加松散，纖維的強度降低，從而織物斷裂強力減小；織物折皺回復角越小，說明織物越柔軟。從表1 可知，隨著整理液質量濃度的增大，被整理織物的折皺回復角與整理前相比有明顯變小的趨勢；織物柔軟性能也得到大幅度改善；白度基本保持不變。綜合考慮，選擇最佳整理液質量濃度為80 g/L。

2.1.2 焙烘溫度

在整理液質量濃度80 g/L，焙烘時間3 min的情況下，探究焙烘溫度對亞麻織物各項性能的影響，結果如表2 所示。

由表2 可知，隨著焙烘溫度的不斷升高，織物柔軟性和吸濕性都有明顯的增加。白度稍有改善。斷裂強力先增大后減小，織物折皺回復角先減小后略有增加，這種情況可能是因為亞麻織物焙烘溫度過高時會破壞纖維的內部結構，使力學性能下降。因此，選擇較佳焙烘溫度為160 ℃。

2.1.3 焙烘時間

在整理液質量濃度80 g/L，焙烘溫度160 ℃的情況下，探究焙烘時間對亞麻織物各項性能的影響，結果如表3 所示。

表3 焙烘時間對亞麻織物性能的影響

由表3 可知，隨著焙烘時間的增加，白度有所改善，織物斷裂強力先增大后減小，折皺回復角先減小后增大，柔軟性和吸濕性基本都是先逐漸增大后基本保持不變。選擇較佳焙烘時間為3 min。

2.2 X 射線光電子能譜表征

對整理后的亞麻織物進行X 射線光電子能譜分析，如圖1 所示。由圖1 可知，經氨基聚醚改性硅油柔軟劑整理過的亞麻織物表面含有Si、C、N、O 元素，Si 2p、C 1s、N 1s、和O 1s 的特征結合能峰分別出現在102.08 eV、285.08 eV、400.28 eV 和532.08 eV，含有柔軟劑中的各元素，符合預期。

圖1 整理后亞麻織物的X 射線光電子能譜

2.3 熱重分析

對整理前后的亞麻織物分別進行熱重分析，結果如圖2 所示。

圖2 整理前后亞麻織物的熱分析圖

由圖2 可知，纖維的裂解可分為3 個階段。與未整理的亞麻織物相比，整理后的亞麻織物初始熱解溫度提高了19 ℃，最大熱分解溫度提高了20 ℃，且最終殘渣量明顯增加，說明經氨基聚醚改性硅油柔軟劑整理過的亞麻織物具有較好的熱穩定性。

2.4 掃描電子顯微鏡表征

對整理前后的亞麻織物分別進行掃描電子顯微鏡表征，觀察表面形態的變化，具體如圖3所示。

圖3 亞麻織物整理前后的掃描電鏡

由圖3 可知，氨基聚醚改性硅油柔軟劑均勻地包裹在亞麻織物表面，使織物表面更加光滑平整，可有效降低纖維與人體間的摩擦性。纖維間的空隙也被柔軟劑填充。降低纖維與纖維間的摩擦阻力，很大程度上提高了織物的柔軟性能。

3 結語

（1）通過測定整理后亞麻織物的白度、斷裂強力、折皺回復角等性能，氨基聚醚改性硅油柔軟劑對亞麻織物的較佳整理工藝為整理液質量濃度80 g/L，焙烘溫度160 ℃，焙烘時間3 min。

（2）整理后的亞麻織物上含有柔軟劑中的各個元素，說明柔軟劑很好地吸附在纖維表面。

（3）經氨基聚醚改性硅油柔軟劑整理過的亞麻織物耐高溫性能增強。

（4）經氨基聚醚改性硅油柔軟劑整理過的亞麻織物表面更加光滑柔順。