據了解,塑料柔軟劑的使用己有三十多年的歷史,在歐美發達國家應用十分普遍,已由紡織工業發展進入家庭領域,1980年聯邦德國的柔軟劑產量已達四十萬噸,其用量僅次于洗滌劑。當今世界,柔軟劑的品種和產量坯在不斷增多。為何需要如此眾多的柔軟劑品種,柔軟作用和哪些因素有關?這是人們經常思考的問題。
塑料柔軟劑在歐美國家應用十分普遍
柔軟劑應能降低纖維的表面張力(γFA),使織物產生蓬松、豐滿的手感在界面上吸附是表面活性劑的本能。液體改變表面積較為容易,加入表面活性劑,降低表面張力之后,擴大表面積所需之功減少,或者說表面積變得容易擴展,一般的固體如鐵板、塑料塊則不然,即使涂上表面活性劑,降低了表面張力,其表面積仍難以擴展,這是因為一般物質的比表面※(在表面化學中,物質的比表面As的定義為;As=A/V,即單位體積(V)的物質所具有的表面積(A)。物質越細小,比表面越大)。較小之故,紡織纖維是由線形高分子構成的比表面很大的物質,形狀十分細長,分子鏈的柔順性也較好,吸附表面活性劑(或柔軟劑)之后,表面張力γFA降低,使纖維變得容易擴展表面,伸展其長度,結果是織物變得蓬松、豐滿,產生了柔軟手感。與此同時,如能降低纖維的摩擦系數,則更便于織物中纖維的伸展。
當然,能夠降低纖維表面張力的物質不限于陽離子表面活性劑,有些陰離子、非離子、兩性表面活性劑也有這種作用。此外,一些非表面活性物質,例如硬脂酸和石蠟的乳液,在纖維表面主要靠物理吸附并堆積成膜,降低γFA的作用雖較小,但有減小纖維摩擦系數的作用。
根據熱力學的理論,最能降低纖維表面張力的物質,在纖維表面的吸附作用最強,形成的吸附膜強度也越大。陽離子表面活性劑依靠靜電引力,較強地吸附在纖維表面(大多數紡織纖維在水中帶負電荷),降低γFA的作用較大,并且,它在纖維表面的吸附是以分子中的極性基團朝向纖維,以憎水鏈朝向空氣,除了降低γFA的作用外,并能減小纖維的摩擦系數,如用陽離子表面活性劑作為柔軟劑時,它的用量一般較小,常以單分子或幾個分子層在纖維表面成膜,形成垂直定向吸附層,常用的品種有單或雙長鏈烷基(C16~C18)甲基季銨的鹵化物、硫酸鹽,或溴化烷基吡啶,應用相當于纖維重量0.l~0.2%的陽離子柔軟劑,在纖維表面形成5~lOmμ 厚的吸附層,能產生足夠的柔軟作用。
柔軟劑作為織物的常規后整理助劑,應用至今已有半個多世紀,發展非常迅速,它從最早的表面活性劑類柔軟劑發展為高分子聚合物類柔軟劑,又從高分子聚乙烯蠟發展為有機硅聚合物,又從聚二甲基硅氧烷乳液發展為端羥基聚硅氧烷乳液、親水性有機硅柔軟劑、氨基聚硅氧烷乳液、氨基聚硅氧烷微乳、低黃變氨基改性有機硅柔軟劑、親水性氨基有機硅柔軟劑和超平滑氨基改性聚硅氧烷等。
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