紡織工業(yè)在紡絲、紡紗、織布、印染至成品的各道加工工序中,根據(jù)各種纖維的性能需使用不同的輔助化學(xué)藥劑,以提高紡織品質(zhì)量、改善加工效果、提高生產(chǎn)效率、簡(jiǎn)化工藝過(guò)程、降低生產(chǎn)成本并賦予紡織品各種優(yōu)異的應(yīng)用性能。這種輔助化學(xué)品通稱為紡織染整助劑。
染整助劑常按染整加工的步驟和用途分為印染前處理劑、印染助劑、整理劑三大類。
印染前處理工序包括纖維燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等加工過(guò)程,需要加入滲透劑、乳化劑、清洗劑以及其他表面活性劑,以有機(jī)硫酸酯、磺酸鹽和聚氧乙烯醚為主。
滲透劑,潤(rùn)濕劑,紡織工業(yè)常用的滲透劑有蓖麻油酸丁酯的硫酸酯、丁基萘磺酸鈉鹽等。在中性溶液中,琥珀酸二辛酯磺酸鈉的滲透能力特別強(qiáng);在酸性溶液中除了上述品種外,常用脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚;而在強(qiáng)堿性溶液中,如絲光過(guò)程則要用較短碳鏈的硫酸酯如辛醇硫酸酯。
乳化劑,在紡織過(guò)程中由于要改進(jìn)絲、紗的潤(rùn)滑性能,往往要上油。但在印染加工前要去掉油,以免影響染色,所以在這些紡織油劑中就要事前加入乳化劑,或者在清洗浴中添加乳化劑來(lái)保證清除油斑,一般是用非離子表面活性劑。
清洗劑,即洗滌劑、凈洗劑,去除紡織物品上的油污,過(guò)去以肥皂為主,現(xiàn)在則用各種合成洗滌劑和非離子表面活性劑,并包括價(jià)格略高的油酸酰胺衍生物。此外,還有在退漿時(shí)用來(lái)促使淀粉水解的酶;在漂白時(shí)加入的活化劑及防腐蝕劑,使漂白過(guò)程加快、白度增高,而不腐蝕設(shè)備。目前,已發(fā)展到退漿、煮煉、漂白一浴完成,而采用新的復(fù)配的強(qiáng)力清洗助劑。
紡織染料的品種比較多,染色的工藝不同,所需要相應(yīng)的配套助劑,因此這類助劑的品種繁多,主要有以下幾種:
2.1 軟水劑:即金屬離子螯合劑
水中的重金屬離子往往會(huì)影響染料的色澤或其溶解性能,我們可以用軟水劑來(lái)補(bǔ)救,常用的軟水劑品種有六偏磷酸鈉、氨三乙酸鈉及乙二胺四乙酸鈉等。
2.2 溶劑和助溶劑
某些染料在使用或配制液體染料的時(shí)侯,需要填力口溶劑幫助其溶解,如乙二醇、一縮二乙二醇、乙二醇醚類、甲酰胺、硫代雙乙醇等均可作為染料溶劑;用酞青藍(lán)染色時(shí),要用配套的助溶劑和銅鹽,還原染料則用助溶劑芐氨基苯磺酸鈉。
2.3 還原劑和氧化劑
還原染料在使用時(shí)須先用還原劑使還原染料溶解,常用的有保險(xiǎn)粉〈連二亞硫酸鈉〉、吊白塊(甲醛次硫酸氫鈉)、二氧化硫脲。還原染料防染時(shí)可用輕度氧化劑間硝基苯磺酸鈉,此品還可用于印花漿料,以保護(hù)染料不受漿料中可能帶有的還原組分的影響。
2.4 固色劑和顯色助劑
用直接染料、酸性染料以及活性染料染色時(shí),在染色前后采用固色劑處理,可提高給色量和牢度。固色劑主要是用胺鹽和高分子季銨鹽。印花用染料有時(shí)要用顯色助劑,如快胺素汽蒸顯色時(shí)用二乙基乙醇胺。
2.5 分散劑,又稱擴(kuò)散劑
用分散染料和還原染料印染時(shí)要加分散劑和保護(hù)膠體,以保證染色均勻,防止色斑。常用的分散劑有磺化油(太古油、土耳其油)、烷基或長(zhǎng)鏈酰胺基苯磺酸鈉、烷基聚氧乙烯醚、木質(zhì)素磺酸鈉、萘磺酸甲醛縮合物、油酰基聚胺基羧酸鹽等。
2.6 勻染劑,即均染劑
染料常用聚氧乙烯醚類表面活性劑作為勻染劑,陽(yáng)離子染料要采用陽(yáng)離子表面活性劑,酸性染料要采用陰離子表面活性劑。
2.7 消光劑
與天然纖維相比,合成纖維表面過(guò)于光滑,反射率太高,因此須加鈦白粉、硫化鋅等加以改善。
2.8 消泡劑
用于印染過(guò)程中去除表面活性劑引起的泡沬。原來(lái)一般用磷酸三丁酯、辛醇等,現(xiàn)在已經(jīng)都采用有機(jī)石圭的復(fù)配物。
2.9 印花漿料和增稠劑
以前是用天然漿料,現(xiàn)在已經(jīng)趨向于用半合成或合成漿料,如淀粉醚、海藻酸鈉、醚化槐豆粉、纖維素酯、聚乙烯醇及聚丙烯酸鹽等。合成漿料稠度高,用量少,能使印花所得的色澤深。增稠劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)為高分子聚乙二醇雙醚或雙酯或由丙烯酸酯共聚的聚丙烯酸酯等。
2.10 印染用膠粘劑
可采用各種合成膠乳如丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、氯乙烯及丙烯酸酯等的共聚物。要求粘合力強(qiáng)即耐磨擦牢度好,手感柔軟,在高溫和在光照下不易泛黃。目前,質(zhì)量較高的通用膠粘劑為帶有自交鏈基團(tuán)的聚丙烯酸酯共聚物以及聚氨酯類。
在印染工序完成后,織物一般要經(jīng)過(guò)清洗去除浮色以提高染色牢度,所用合成清洗劑隨染料和印染加工方法而不同,如分散染料染滌棉織物后,既要去除滌綸上的浮色,又要防止沽污棉纖維部分,須用特殊的非離子清洗劑。
3.1 整理劑
為用于改進(jìn)織物外觀、手感、縮水率,穩(wěn)定外形,延長(zhǎng)壽命,防水,防火,防污,防霉等所用的化學(xué)品。樹(shù)脂整理劑,為最主要的整理劑,是一種高分子化合物,能和纖維素的羥基鍵合,從而達(dá)到較為持久的抗皺免燙效果。與適當(dāng)?shù)娜彳泟┗旌鲜褂脮r(shí),能改善織物手感。
常用的樹(shù)脂有脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、二羥甲基次乙烯脲樹(shù)脂、二羥甲基二羥基乙烯脲樹(shù)脂及雙羥乙基砜等。其中以二羥甲基二羥基乙烯脲樹(shù)脂應(yīng)用最為普遍,是用乙二醛、尿素和甲醛縮合而成的。在樹(shù)脂整理工作液中要加滲透劑、催化劑〔常用金屬鹽、銨鹽或有機(jī)胺鹽)及手感調(diào)節(jié)劑,后者通常是柔軟劑。新開(kāi)發(fā)的樹(shù)脂整理劑聚氨酯,價(jià)格略高,但定型性能高,無(wú)剩余甲醛,不引起皮膚過(guò)敏問(wèn)題。
3.2 柔軟劑
主要是陽(yáng)離子的長(zhǎng)鏈脂肪基整理劑,由于陽(yáng)離子整理劑對(duì)纖維有親和性,用量可減少,而且附著力強(qiáng),可顯示較為持久的柔軟性,其柔軟潤(rùn)滑性能主要來(lái)自其長(zhǎng)鏈脂肪基。在此柔軟劑中加乳化的礦物油、蠟?zāi)茉黾訚?rùn)滑性。
有些柔軟劑與纖維中的羥基或胺基反應(yīng),使纖維的耐洗性增強(qiáng)并具有持久的柔軟性能。近來(lái)出現(xiàn)了硅油分散液柔軟劑,其離子性依使用的乳化劑而異,處理后織物有特別柔軟爽滑的感覺(jué),適于高速縫紉。如加入能交聯(lián)的硅化合物,還能增強(qiáng)織物的彈性。
3.3 防水劑
橡膠漿涂層雖可防水,但穿著時(shí)透氣性差。防雨漿是鋁鹽和石蠟的混合物,但不耐久。具有透氣性的耐久防水劑,要用與織物反應(yīng)的長(zhǎng)鏈脂肪烴化合物。
丙烯酸酯涂層交聯(lián)后也可防水,新開(kāi)發(fā)的防水劑是含氫硅油及其衍生物。
3.4 阻燃劑
暫時(shí)性的有胺鹽、鎢酸鈉、硼砂、水玻璃等,磷酸氫二銨和尿素一起處理棉布,可有一定的耐久性。有機(jī)物主要是含溴、磷、氮、氯的化合物,可抑制燃燒。如能與纖維結(jié)合在一起,則可以起到持久的作用。棉用阻燃劑的主要品種,具有如下結(jié)構(gòu):對(duì)合成纖維來(lái)說(shuō)尚缺乏有效的耐久阻燃劑,聚酯曾用三(2,3-雙溴丙基)磷酸酯,阻燃有效,但因其有毒,已于1977年禁用?,F(xiàn)在使用的是四羥基磷氯化合物、硫化物或羥基化合物及樹(shù)脂,耐久性較好。也有在合成纖維紡絲前加入的阻燃劑,但對(duì)纖維性能和強(qiáng)力有一定影響。目前,正在開(kāi)發(fā)新的多溴化物作為合成纖維的阻燃劑。
3.5 靜電防止劑,即抗靜電劑
主要用于合成纖維,既能防止靜電的產(chǎn)生,又能使織物易于去污。主要有聚丙烯酸、聚乙二醇酯及高分子兩性化合物。
3.6 防霉助劑
棉織物在微生物存在下,易發(fā)生霉變,特別是在有漿料及適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度條件下,更易霉變,應(yīng)用的防霉劑有各種銅鹽,以及有機(jī)酚的衍生物,如五氯酚銅、環(huán)烷酸銅、8-羥基喹啉銅以及二羥基二氯二苯基甲烷、水楊酰苯胺等。
3.7 防油污劑
主要是有機(jī)氟的各種衍生物,其表面能特別低,不沾油,以樹(shù)脂狀結(jié)構(gòu)與纖維結(jié)合。
3.8 涂層劑
是新型整理劑,有聚丙烯酸酯、聚氨酯等,它們賦予織物各種附加性能,如防水、阻燃、避光、彈性,使價(jià)廉的織物具有類如皮革的性能。
3.9 功能性整理助劑
還有許多賦予纖維特殊功能的整理助劑,如遠(yuǎn)紅外線保暖保健整理劑、防紫外線乳液處理劑、抗菌衛(wèi)生整理劑、陶瓷粉遠(yuǎn)紅外整理劑、芳香整理劑等