紡織助劑是指從紡絲、織造到印染、整理的一系列生產加工過程中需要用到的各種化學品,主要用以改善紡織印染品質,協同完成染色或印花顏色要求,對提高紡織品的產品質量和附加價值具有不可或缺的重要作用,它不僅能賦予紡織品各種特殊功能和風格,還可以改進染整工藝,起到節約能源和降低加工成本的作用。目前,業界對紡織助劑還沒有統一的分類方法,一般來說,按最終應用紡織助劑可分為紡絲油劑、前處理助劑、印染助劑和后整理助劑。
紡絲油劑是指化纖生產加工中用于調節纖維的摩擦特性,防止或消除靜電積累,賦予纖維平滑、柔軟等特性,提高纖維抱合力、保護纖維強力、減少斷頭率使化纖順利通過紡絲、拉伸、加彈紡紗、織造等工序所使高清激用的油劑,實際上天然纖維的棉、毛、麻、絲等加工過程中也要用到相應的油劑。隨著當今功能性織物種類的增多,油劑的品種也在不斷增加。
前處理助劑的使用主要是為了除去織物上天然或人為的雜質,充分發揮織物的優良特性,如潔白、柔軟及良好的滲透性能,以適應后續工藝的需要。前處理助劑主要包括潤濕劑、滲透劑、漂白劑、凈洗劑等。
印染助劑是指在染色和印花過程中,除染料和涂料外,還要使用的一系列助劑。主要包括
乳化劑、分散劑、
勻染劑、固色劑、熒光增白劑、還原劑、撥染劑、防染劑、剝色劑、增染劑、防泳移劑、印花糊料、增稠劑、涂料印花粘合劑等。
后整理助劑的使用主要是通過物理、化學的加工改進織物外觀與內在質量、改善手感、穩定形態、提高服用性能或賦予織物某些特殊功能,如柔軟劑、硬挺劑、防皺防縮整理劑、阻燃劑、抗靜電劑、防霉防菌整理劑、防污防油整理劑等。
紡織助劑一般有液體型和固體型兩種產品,其中液體型產品最多,其特點是調配容易、計量準確且使用方便,液體型又可分為溶劑型、乳液型和水溶型。近年來,隨著環保意識以及防火意識的增強,乳液型和水溶解型產品的比例逐漸增加,而且其性能也在不斷地改進中;固體型產品的特點是易于運輸和貯存,其形態大多數為顆粒狀、薄片狀、微球狀或粉末狀,其中固體型的精練劑和退漿劑多為顆粒狀或微球狀,而固體型的柔軟劑和防水劑以片狀產品居多,部分漿料和生物酶則屬于粉末狀產品。按化學結構特征不同,紡織助劑主要分為表面活性劑和聚合物兩大類。
1、表面活性劑:按其離子性不同,表面活性劑可分為陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型。
A、陰離子型表面活性劑:按其親水基不同,陰離子型表面活性劑可分為脂肪羧酸鹽類、脂肪醇硫酸酯鹽類、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽和
磷酸酯鹽類等。作為應用歷史最久、使用量最大和價格最低廉的表面活性劑,陰離子型表面活性劑具有極佳的凈洗、乳化和增溶作用,在紡織品加工過程中主要用作凈洗劑、潤濕劑、精練劑和
勻染劑等。
B、陽離子型表面活性利:按其結構不同,陽離子型表面活性劑可分為伯胺鹽、仲胺鹽、叔胺鹽及季銨鹽等。由于其具有較強的乳化、分散及發泡作用,陽離子型表面活性劑在紡織品加工過程中常用作柔軟劑、抗靜電劑和
勻染劑等。
C、兩性型表面活性劑:按其結構不同,兩性表面活性劑可分為氨基羧酸、甜菜堿和咪唑啉型。它不僅具有很好的滲透、乳化和凈洗等作用,而且其生物降解性低、配伍性好,在紡織品整理中常用作柔軟劑、
勻染劑等。
D、非離子型表面活性劑:按其結構不同,非離子型表面活性劑可分為脂肪戚襪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚兩類。由于其具有較強的乳化、脫脂、增溶和低泡等性能,因此其在紡織品加工過程中用量較大,僅次于陰離子型表面活性劑,常用作
乳化劑、
勻染劑及精練劑等。
2、聚合物:按聚合物的來源或合成方法可分為天然聚合物和合成聚合物兩大類。
A、天然聚合物:這類聚合物主要來自于自然界中。
(1)多糖類聚合物:是以葡萄糖環為基本結構單元,通過苷鍵連接而成的聚合物,主要包括淀粉衍生物、纖維素衍生物、植物膠、海藻衍生物及甲殼素等。
(2)多肽類聚合物:是以氨基酸為基本結構單元,通過肽鍵連接而成的蛋白質聚合物,如動物膠、干酪素及血朊等。
(3)多核酸類聚合物:主要指具有生物活性的生物酶,如淀正襪粉分解酶、纖維素分解酶、蛋白質分解酶、果膠解聚酶和脂肪分解酶等。
(4)其他天然聚合物:天然橡膠和木質素等。
B、合成聚合物:合成聚合物依據其聚合反應不同可分為三類。
(1)聚合型聚合物:此類聚合物一般由連鎖聚合而成,主要包括不飽和聚合型聚合物和開環聚合型聚合物。其中不飽和聚合型聚合物是由含有不飽和鍵的單體聚合而成的聚合物,如丙烯酸類聚合物和乙烯類聚合物等。開環聚合型聚合物是通過開環聚合反應而形成的聚合物,如聚硅氧烷系化合物等。
(2)縮聚型聚合物:通過縮合反應(脫水、脫氨及脫鹵化氫等)反復進行而得到的聚合物,主要包括加成縮合型聚合物(如脲醛、氰醛等氨%基樹脂)和聚縮合型聚合物(如聚酯等)。
(3)加成聚合型:由含有不飽和基團的單體和含有活性氫的單體加成聚合而得到的聚合物,如聚氨基甲酸酯等。
紡織品加工工序多、流程長,往往需要使用多種不同的助劑,而各種助劑的化學特性又各不相同,所以在助劑的選用上一定要注意一下幾點:
1、對助劑的離子性必須掌握:助劑有陰離子、陽離子和非離子以及兩性等四種,常用前三種,陰離子不能與陽離子助劑同浴使用,它們在一起時會形成絮狀沉淀,非但不會發揮作用,還會形成染疵,非離子能與陽離子或陰離子助劑同浴使用。
2、助劑必須先經溶解稀釋后加到加工液中: 復配型助劑由于原料比重不同,溶解度不一,在商售助劑液中往往會形成上下層組成成分不完全相同,以致影響效果,存放時間長后或天氣寒冷時因溶解度變化而形成混濁甚至分層,只要不是乳液,這種現象還是可以允許的,但在使用前稱料時,必須嚴格要求操作者先攪拌均勻,然后再稱料,如果是乳液則不允許有混濁和分層現象出現。固體助劑先用熱水溶解徹底后使用,液狀助劑必須先用溫水稀釋后使用,粘度很高的助劑必須在攪拌情況慢慢地加水逐步稀釋。
3、對助劑的溶解性能及其對硬水和金屬離子的穩定性要有基本認識:如陰離子表面活性劑在堿性中的溶解度大于在酸性中的溶解度,陽離子表面活性劑反之,兩性表面活性劑兼有陰離子和陽離子的特點,非離子表面活性劑則影響較小。前三種表面活性劑在溫度升高時其溶解度提高,而非離子表面活性劑的溶解度隨溫度升高而降低,所以有濁點出現,濁點一定要高于使用溫度,否則將喪失其效率,發揮不了助劑的作用。
4、對助劑的耐酸、耐堿性必須進行測定:這便于了解助劑能否適應工藝需要。助劑的耐酸、耐堿性差異極大,陰離子表面活性劑一般耐堿不耐酸,其中
磷酸酯類耐堿性最好,而羧酸類則耐酸性最差。陽離子表面活性劑一般耐酸不耐堿。非離子表面活性劑能耐弱堿弱酸,而不能耐強酸強堿。印染廠必須根據工藝要求先測試所用助劑在使用時是否會出現混濁或沉淀。