有機(jī)硅的結(jié)構(gòu)與表面吸附性能的研究.pdf

1、有機(jī)硅是紡織染整行業(yè)應(yīng)用較多的一類織物整理劑。由于有機(jī)硅的優(yōu)異性能,可用于織物防水整理、柔軟整理、防污整理、抗靜電整理和抗菌防霉整理等,以改善織物的服用性能,提高織物的附加值。但是由于有機(jī)硅的分子結(jié)構(gòu)并不能確保它們對纖維的吸附具有絕對優(yōu)勢,因此,有機(jī)硅整理劑在加工和洗滌過程中除了在纖維表面吸附外,也會在整理器械上發(fā)生吸附和沉積,不僅降低整理劑的利用率,而且還可能導(dǎo)致設(shè)備問題。此外,有機(jī)硅整理劑整理效果的穩(wěn)定性也與它們對纖維和織物的吸附性

2、能相關(guān)。因此,課題研究不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅在基質(zhì)上的吸附性能有著很重要的現(xiàn)實意義。
　　 本課題根據(jù)美國寶潔公司提出的項目建議,以有機(jī)硅柔軟整理劑在織物/衣物洗滌過程的吸附行為為對象,通過模擬洗滌實驗,采用實驗確定的適于微量硅的定量分析方法--改進(jìn)的硅鉬藍(lán)分光光度法,獲得模擬洗滌后吸附沉積于織物、洗液、洗衣機(jī)筒壁各種基材表面的有機(jī)硅含量數(shù)據(jù),通過分析比較,判明其對不同基質(zhì)的吸附差異,并進(jìn)一步探討有機(jī)硅結(jié)構(gòu)與其在不同基質(zhì)上的吸附沉積性

3、能以及在織物上的耐洗性能之間的關(guān)系。
　　 首先對用于實驗測試的硅鉬藍(lán)分光光度法進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新。在原有方法的基礎(chǔ)上,分別從測定波長的選擇、顯色液的穩(wěn)定和pH等因素進(jìn)行改進(jìn),得到線性擬合相關(guān)系數(shù)為0.997159的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于2％,回收率在98％～102％范圍內(nèi)。改進(jìn)后提高了方法的穩(wěn)定性和測試精度,滿足微量有機(jī)硅分析的要求。
　　 其次研究了有機(jī)硅在織物、器壁、殘液三種不同基質(zhì)上的吸附沉

4、積性能。研究表明:有機(jī)硅在織物上的吸附百分比在43％～66％,0.5％～4％的有機(jī)硅吸附在器壁上,32％～54％殘留在溶液中,存在著有機(jī)硅利用率低的問題。由于有機(jī)硅分子與棉纖維的活性基團(tuán)具有一定的反應(yīng)性,因此氨基改性的有機(jī)硅普遍可以在棉織物表面大量的吸附,其中聚醚-氨基雙官能團(tuán)改性的有機(jī)硅微乳液(SLM21-200 Modified)反應(yīng)活性較大且乳液粒徑較小,在織物上的吸附量和吸附分配比最大;有機(jī)硅在織物上的吸附性能不僅與有機(jī)硅和纖維

5、間的范德華力、帶電粒子間的庫倫力、氫鍵等作用力有關(guān),同時還與有機(jī)硅的分子極性、硅乳粒徑和粒徑分布等因素相關(guān)。有機(jī)硅分子的結(jié)構(gòu)特性造成了其在洗衣機(jī)器壁上的吸附性能不同:分子的極性越高、線性較好、無側(cè)鏈或側(cè)鏈較簡單、有極性端基、不含水溶性基團(tuán),則在極性器壁的表面吸附量就越高。
　　 最后研究了不同結(jié)構(gòu)有機(jī)硅在不同織物上的耐洗性能。對有機(jī)硅在棉織物上的耐洗性能研究發(fā)現(xiàn):由于聚二甲基硅氧烷乳液DC1664沒有活性基團(tuán),同時與纖維沒有反應(yīng)

6、性,而只能依靠分子間作用力附著在棉纖維表面,因此耐洗性較差;而氨基改性的有機(jī)硅在棉織物上的耐洗性普遍較好,尤以氨基改性的X-22-8699-5S最好。對同種類型有機(jī)硅在滌綸織物上的耐洗性能研究發(fā)現(xiàn):聚醚改性有機(jī)硅和聚二甲基硅氧烷耐洗性較差;聚醚.氨基雙改性的有機(jī)硅微乳液的耐洗性最佳;氨基改性有機(jī)硅耐洗性普遍較好,且隨著氨基官能團(tuán)的增加,耐洗性增強(qiáng)。
　　 課題的研究為優(yōu)化有機(jī)硅整理劑結(jié)構(gòu)、設(shè)計開發(fā)對織物有最佳整理效果,同時在器壁