紡織助劑的發(fā)展方向

紡織助劑的發(fā)展方向

二、助劑的發(fā)展方向目前，世界紡織原料年產(chǎn)量約為280萬噸，產(chǎn)品接近100個(gè)品種，14000件。工業(yè)發(fā)達(dá)國家,紡織助劑與纖維之比約為15%,世界總的平均水平約為7%,我國當(dāng)前水平大致為4%。助劑的發(fā)展方向,按照世界范圍可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求和國際紡織品生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)Eco-Tex標(biāo)準(zhǔn)100的要求,應(yīng)該重點(diǎn)發(fā)展環(huán)保型紡織助劑(Ecology),其要求包括:易生物降解,無可吸收的有機(jī)鹵化物(AOX),不含重金屬,無環(huán)境激素,無致癌芳香胺,無或少量游離甲醛以及其它有害化學(xué)物質(zhì)等。另外有兩點(diǎn)不能忽視:高效率(Efficiency)與經(jīng)濟(jì)性(Economy),這就是國外有些化工廠所標(biāo)榜的三E原則,世界上的新助劑基本上是按照這個(gè)目標(biāo)開發(fā)的。1.雙氧水漂漂助劑(1)多功能性前處理助劑主要是將雙氧水煮練漂白工藝中的潤濕、凈洗、穩(wěn)定等幾種功能性助劑復(fù)配在一起,既簡化了助劑的使用,又能起到優(yōu)良的煮練漂白效果。所選的助劑都是易生物降解的。例如:山德凈(Sandoclean)TIO液體(科萊恩),化學(xué)成分為脂肪醇、聚乙二醇醚、芳基磺酸鹽混合物,集潤濕、洗凈、穩(wěn)定為一身的三合一煮漂助劑,在堿中穩(wěn)定,易生物降解,使用量低,能獲得好的白度與毛細(xì)管效應(yīng)。InvatexODnew(汽巴),具有分散、螯合、抗鈣結(jié)晶等性能的復(fù)合煮漂助劑,用此助劑后,可以將退漿、堿煮二步工藝合而為一,退煮漂三步工藝簡化為二步,具有白度好、防止纖維損傷等特點(diǎn)。(2)能耐強(qiáng)堿的雙氧水穩(wěn)定劑、螯合劑如TinoclariteCBB(汽巴),含聚羧酸酯類的低聚物鈉鹽。SeriquestCA(約克夏),聚丙烯酸酯、聚磷酸酯和改性多羧酸衍生物的共混物。此種助劑在強(qiáng)堿條件下(120g/L),使雙氧水漂白有好的穩(wěn)定性和對(duì)鈣、鐵、鎂離子優(yōu)良的螯合作用,所以非常適合應(yīng)用于棉及其混紡機(jī)織物的雙氧水連續(xù)高溫蒸煮漂白工藝,加工白度好,去除棉籽殼和其它雜質(zhì)效果好,纖維損傷小。(3)礦物型雙氧水煮漂助劑Tannex系列,GEO,RENA(拜耳)是以粘土為原料的多功能煮漂助劑,有雙氧水穩(wěn)定和吸附油污等提高洗凈效果的作用,環(huán)保產(chǎn)品,可應(yīng)用于棉的雙氧水煮漂以及合纖的前精練。(4)用于煮練的生物酶過去研制淀粉酶與纖維素酶比較多,隨著環(huán)保要求的提高,近年已有煮練酶的研制產(chǎn)品:煮練酶SKD(澳門中南)是一種包括果膠酶、脂肪酶、淀粉酶的多元復(fù)合酶,可分解棉、麻等天然纖維的共生物,去除果膠、蠟質(zhì),起到織物煮練的作用。據(jù)介紹,其工藝為SKD酶堆置過夜,5g/L,pH值為8~9;雙氧水漂白(27%)12g/L,pH值為11,95℃,40min。2.增深劑和剝色劑(1)新的羊毛快速染色助劑LinsegalWRD(德國ChemieImpex)是一種類脂體助劑,稱為磷脂酰膽堿,在低溫時(shí)(70℃以下),此類脂體二分子層(bilayer)能起捕捉染料液體、緩染的作用,而在較高溫度(85℃)時(shí),又能起促染、增加染料吸盡的作用?？偟恼f來,它的效果是縮短染色時(shí)間,降低勞動(dòng)成本及能耗,有利于提高纖維強(qiáng)力,防止泛黃。用此類助劑時(shí),還可以不用或少用其它勻染劑、緩染劑,如元明粉等,它本身有優(yōu)良的生物降解性,屬環(huán)保型助劑。此種助劑在澳大利亞、英國已有工業(yè)上的應(yīng)用。(2)剝色劑ColorStripTM(美國RohmHaas),此種助劑可用于被染織物的剝色或清洗,如用于活性、直接、硫化、分散等染料染色,也可用于染色機(jī)械的清洗,它是一種還原劑和催化劑的混合產(chǎn)品,應(yīng)用時(shí)處理時(shí)間短,對(duì)織物的降解少,且較為經(jīng)濟(jì)。(3)增深劑為了獲得表觀深色效應(yīng),目前有3種方法:一是通過纖維改性(或接枝)增加染色基團(tuán),例如棉纖維可用陽離子改性劑處理,使活性染料上染更多,得色更深;二是在染浴中添加促進(jìn)劑等增加染料上染量,這方面的應(yīng)用更為普遍;三是通過增深劑處理降低纖維表面的光折射率,使之增加織物的表觀色深。這里介紹的增深劑屬于第3種。此種助劑可對(duì)已染色的成品織物進(jìn)行處理以獲得一種增深效果,尤其是對(duì)黑色織物更為明顯,總的說來,有節(jié)約染料的作用,此外還能改進(jìn)手感和抗靜電性。一般工藝是采用浸軋烘干后,再進(jìn)行焙烘,條件為60℃、2~3min,或180℃、50s。此類產(chǎn)品韓國與日本開發(fā)較多:LG-Super-PDA(天津LG化工);DK-900P(韓國一信化學(xué));BathotexFS-40(日本明成);增深劑KA-21(澳門均安化工)。(4)固色劑主要開發(fā)低甲醛與無甲醛型固色劑,此類助劑國外化工廠開發(fā)很多,大致為聚季胺鹽類化合物,陽離子性,可以改進(jìn)直接染料、活性染料染色織物的濕牢度,有的產(chǎn)品還聲稱對(duì)汗?jié)n、絲光、濕熨燙等牢度也有好處,對(duì)日曬牢度影響輕微。此類產(chǎn)品有:色克能(Cyclanon)ERL(BASF);添宇弗斯(Tinofix)FRD(汽巴);SevofixFFX(TextilColorAG)。新的尼龍用固色劑,NylofixanMF2N(科萊恩)用于尼龍(聚酰胺纖維)及其混紡織物的固色,固色效率特優(yōu),能明顯改進(jìn)濕牢度,對(duì)陽離子勻染劑有很好的相容性,在酸中很穩(wěn)定。3.涂料印花t-4.3軟質(zhì)印花(1)新的涂料印花用交聯(lián)劑和增稠劑(環(huán)保型)一般涂料印花交聯(lián)劑,三聚氰胺類,游離甲醛可達(dá)100×10-6,新的低甲醛交聯(lián)劑AlcoprintPFL,游離甲醛含量可降至20×10-6~50×10-6;還有一種無甲醛的交聯(lián)劑為AlcoprintLEF。涂料印花用增稠劑,新開發(fā)的有:AlcoprintPTP,高含固量,65%,比一般牌號(hào)提高1倍以上,此種產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是微量有機(jī)溶劑,有利于環(huán)保,且增稠效率特高,用量低,手感好。AlcoprintPT-RV,耐電解質(zhì)的涂料增稠劑,印花均勻性好,優(yōu)異的濕罩濕印花性能,并可用于拔染印花(以上產(chǎn)品均為汽巴產(chǎn)品)。(2)特柔軟的涂料印花系統(tǒng)(BASF)此系統(tǒng)是海立柴林涂料系統(tǒng)的新發(fā)展,據(jù)介紹其牢度與手感均能與活性染料印花媲美。該系統(tǒng)由4種成份組成:海立柴林粘合劑TOW、Luprimol.VS(柔軟劑)、LuprintolCF(乳化劑混合物)、路得素(Lutexal)HIT(涂料印花增稠劑)。(3)棉布轉(zhuǎn)移印花新的改性劑ATB-compd.COT,能與織物起反應(yīng)和能自交聯(lián)的化學(xué)品,低甲醛含量,符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求,陰離子性,其工藝是先將棉織物用此改性劑浸軋?zhí)幚?80%軋液率,為防止先期交聯(lián),烘干溫度應(yīng)控制在100~110℃,如此可室溫放置6個(gè)月。轉(zhuǎn)移印花的條件為210℃,30s。效果是得色深而鮮艷,產(chǎn)品耐洗性好,汗?jié)n、日曬、摩擦牢度均可達(dá)到要求。4.抗紫外線整理劑(1)新的功能性助劑最近國外開發(fā)出一種具有透濕散熱功能的新助劑,經(jīng)此種助劑處理的衣物具有促進(jìn)濕汽從體內(nèi)向外排出、傳導(dǎo)快干的作用,此種助劑適用于貼身穿的衣服和運(yùn)動(dòng)衣,并可與抗菌劑結(jié)合使用,經(jīng)處理的織物,還具有優(yōu)良的耐洗性、抗靜電性和柔軟手感。據(jù)介紹推出的此種助劑為(尚未公開化學(xué)組成):Ultraphil(汽巴),PermavelCT(英國PPT)。(2)免燙整理劑棉布的免燙整理近年仍是市場的熱點(diǎn),很流行。國外的定單往往指定要求低甲醛或無甲醛,以及相應(yīng)的DP值(耐久壓燙值),在工藝上要求干交聯(lián)、濕交聯(lián),以及所謂超柔軟整理(SST)(即液氨整理與樹脂整理的結(jié)合)。國內(nèi)從2003年開始也要執(zhí)行紡織品上游離甲醛限量的標(biāo)準(zhǔn),因此低甲醛、無甲醛樹脂整理劑的需求就更為迫切。國外的產(chǎn)品有:KnittexFEL超低甲醛樹脂;KnittexRCT用于干交聯(lián)樹脂,烘干110℃,焙烘130℃、3min,回彈性、尺寸穩(wěn)定性好;KnittexFAconc.用于濕交聯(lián)樹脂,烘干至含潮率為7%,24h儲(chǔ)存交聯(lián),回彈性、尺寸穩(wěn)定性好(以上為汽巴產(chǎn)品);ArkofixMCL(=NDL)低甲醛樹脂<75×10-6;ArkofixNEF液體,新品,無甲醛樹脂(改性的乙二醛樹脂),適用于嬰兒、兒童服裝的樹脂整理劑(以上為科萊恩產(chǎn)品)。國內(nèi)無甲醛樹脂也有相應(yīng)產(chǎn)品,如NC-99,系用多元酸合成(蘇州諾瓦化學(xué)公司)。(3)抗紫外線整理劑抗紫外輻射整理劑是近年才興起的一種新型助劑。由于地球空間的臭氧層受到破壞,使紫外線照射量和照射強(qiáng)度日益增大。因此國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家興起了對(duì)紡織品進(jìn)行抗紫外輻射整理的熱潮,以提高人類的生命價(jià)值。這對(duì)室外工作人員、旅游者來講更為重要?？棺贤廨椛湔淼脑碓谟谠诩徔椘飞鲜┘右环N能反射或吸收紫外線的助劑,并進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換,能反射紫外線的化學(xué)品稱紫外線屏蔽劑,對(duì)紫外線有選擇性吸收的,稱紫外線吸收劑。a.紫外線屏蔽劑,大多數(shù)是金屬化合物,如氧化鋅、二氧化鈦。氧化鋅價(jià)廉無毒,屏蔽紫外線波長范圍(240~380nm)較二氧化鈦(340~360nm)寬,陶瓷粉也有屏蔽作用,且兼有保暖功能。新的紫外線屏蔽劑是以納米技術(shù)制成的無機(jī)粉體為基礎(chǔ)的,一般采用加分散劑、增稠劑以及柔軟劑(有機(jī)硅乳液)加工處理的方法復(fù)配而成,據(jù)聞上海博納公司已有生產(chǎn),稱UV-ZP1。b.紫外線吸收劑,常用的紫外線吸收劑主要是二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯、脂肪族多元醇類幾種,以下介紹幾種品牌:定勞法(Tinofast)CEL液體,棉和錦綸用;定勞法PES,滌綸用(汽巴產(chǎn)品)。CEL,它的化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于雙反應(yīng)性的草酸二酰替苯胺衍生物,對(duì)UVA和UVB都有高效的吸收能力(UVA和UVB透過太空到達(dá)地球表面的成份大,對(duì)人體的危害也最大),所以可以提供最大的防護(hù)能力。此種助劑可以與活性染料、直接染料同浴吸盡法加工,其整理過程在染色時(shí)即可完成,因而能夠最大限度地減少加工費(fèi)用,它還具有優(yōu)良的水洗牢度和日曬牢度。雷奧山(Rayosan)C液體,用于棉、羊毛和錦綸;雷奧山P液體,用于滌綸(科萊恩產(chǎn)品)。雷奧山C的化學(xué)結(jié)構(gòu)為一種雜環(huán)化合物,有反應(yīng)性基團(tuán),能與含羧基的纖維素纖維和含氨基的錦綸反應(yīng)。水洗和日曬牢度優(yōu)良,適用于浸染和軋染法處理。雷奧山P的化學(xué)成分為苯并三唑衍生物,可單獨(dú)或與分散染料同浴使用,適用于高溫浸染和熱熔軋染工藝。Ricaguard(日本Shikibo公司),系脂肪族多元醇類,適用于棉及滌棉混紡織物,有很好的吸收紫外線效果。FadexF、ECS(科萊恩),特別應(yīng)用于汽車滌綸裝飾布上的紫外線吸收劑,能改善日曬牢度,ECS為最新產(chǎn)品。目前,評(píng)價(jià)抗紫外線的指標(biāo)有兩個(gè):防曬因子(SPF)和紫外防護(hù)因子(UPF)。其中SPF(SunProtectionFactor)用于化妝品行業(yè),UPF(UVProtectionFactor)用于紡織行業(yè)。當(dāng)UPF值為50時(shí)效果極佳,30左右為很好。(4)抗菌整理劑抗菌整理劑按性能可分為溶出型與非溶出型兩大類。溶出型抗菌整理劑不是與織物化學(xué)結(jié)合,它能通過與水接觸而被帶走,因而主要用在用即棄類紡織品上;非溶出型抗菌整理劑能與織物的化學(xué)鍵結(jié)合,因而有耐久的洗滌性?？咕韯幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)上分,可分為季胺鹽類、有機(jī)硅季胺鹽類、雙胍類、二苯醚類、金屬離子型、甲殼質(zhì)、殼聚糖類、天然萃取物等多種,但有些金屬離子與二苯醚類因有毒性與致癌物而被摒棄。近年開發(fā)的產(chǎn)品還是以有機(jī)硅季胺鹽(代表產(chǎn)品DC-5700)和雙胍類為主,殼聚糖則是最新發(fā)展的?，F(xiàn)介紹一些新產(chǎn)品。a.Reputex20(Avecia公司,原英國Zeneca公司)化學(xué)成分為聚六甲撐雙胍的鹽酸鹽(PHMB,即Polyhexamethylenebiguanide)。專用于棉及其混紡織物的抗菌劑,耐洗性優(yōu)良,經(jīng)50℃、50次洗滌仍能保持有效,不影響紡織品的原來性能與手感,毒性較低,據(jù)聞國產(chǎn)SCJ-875(潔爾爽)是同類品種。b.山寧泰(Sanitized)T96-04(科萊恩)化學(xué)成分為聚己二酰二胍的水溶液,不含可吸收的有機(jī)鹵化物,符合Oeko-tex標(biāo)準(zhǔn)100要求,適用于棉、羊毛、滌綸等各種纖維及直接與皮膚接觸的穿著物,可以與其他整理劑如樹脂、熒光增白劑等同浴使用,具有耐60℃的水洗牢度以及干洗牢度。c.定勞生(Tinosan)CEL,優(yōu)良的抗菌效果,符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),適用于棉及其混紡織物,耐水洗及干洗。定勞生(Tinosan)AM110,具有廣譜抗菌作用,適用于滌綸、錦綸及其混紡織物,可與染料同浴使用。定勞生(Tinosan)NW200,羊毛、絲綢上應(yīng)用,屬非耐久性抗菌整理劑。d.T200-Al(上海博納),由天然甲殼質(zhì)素水解后提取的脫乙酰殼聚糖抗菌劑。陽離子性,與微生物細(xì)胞的陰離子性形成離子締合,阻礙其通透性,同時(shí)殼聚糖進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi),阻礙微生物遺傳因子的轉(zhuǎn)變,造成繁殖障礙,從而殺死細(xì)菌。此類抗菌劑可應(yīng)用于各類纖維的紡織品,工藝上可用吸盡或浸軋?zhí)幚怼?5)阻燃整理劑在一些老牌的阻燃整理劑中,如APO[三(氮雜環(huán)丙基)氧化磷]和THPC(四羥甲基氯化磷)、多溴聯(lián)苯等,據(jù)報(bào)道都存在很大毒性和致癌問題,因此阻燃整理劑的選用應(yīng)該慎重,同時(shí)也迫使新的低毒、無毒阻燃劑的開發(fā)。近年開發(fā)的阻燃劑基本上還是以磷-氮系化合物為主,因?yàn)樗谛阅?、環(huán)保及價(jià)格各方面的綜合因素要比其它類別的阻燃劑好。磷類化合物在高溫燃燒時(shí)形成聚磷酸,在氧的作用下,產(chǎn)生保護(hù)性的炭化層,并通過膨脹釋放出泡沫與水,能有效抑制燃燒;氮?jiǎng)t起協(xié)同作用。含氯、含溴的鹵化物阻燃劑,由于在燃燒時(shí),產(chǎn)生有毒的HCl、HBr氣體,已為很多國家所禁用,以至于新的阻燃劑都標(biāo)明不含鹵素的標(biāo)記。金屬的銻化合物,發(fā)現(xiàn)有致癌性,也不能用。鋁化合物,如氫氧化鋁等可作為阻燃劑用,它的優(yōu)點(diǎn)是無毒、無公害、價(jià)格低廉,但缺點(diǎn)是阻燃效果差。以下介紹幾種新的阻燃劑品牌:a.CetaflamNH系列(英國Avocet公司)NH表示是不含鹵素的阻燃劑。CetaflamCFR/ZFN,特點(diǎn)是不含游離甲醛,手感柔軟,并可與有機(jī)氟化合物同浴處理制成阻燃又防水、防油的多防紡織品。CetaflamRF、P都是含磷的化合物,適用于棉與滌綸,屬反應(yīng)性阻燃劑,有好的耐洗性。CetaflamWNP不含鹵素,對(duì)色光、手感影響很小,適用于羊毛和錦綸織物,有良好的耐干洗性。b.Pekoflam系列(科萊恩)PekoflamDPN、PES,有機(jī)磷化合物,耐久性阻燃劑。PekoflamTC203,無機(jī)磷和含氮化合物,暫時(shí)性阻燃劑。有機(jī)磷-氮化合物中,磷酸胍[(CH5N3)3H3PO4]是新發(fā)展起來的一種阻燃劑。日本近年開發(fā)出一種含硼的復(fù)合組分的阻燃劑,有NFR-650等品種,據(jù)稱為無毒、無刺激性產(chǎn)品。(6)熒光增白劑熒光增白劑一般視為印染助劑對(duì)待,但實(shí)際上它是一種“白色”染料,也可以歸入染料類。近年,世界上熒光增白劑已發(fā)展到近2500個(gè)商品牌號(hào),其數(shù)量在整個(gè)染料中僅次于活性染料,排在第2位。應(yīng)用最多的是美國,其次是日本及中國。國外熒光增白劑的發(fā)展,已經(jīng)做到系列化,各種天然纖維、合成纖維都有適用的增白劑,在色澤上根據(jù)不同客戶的愛好,有藍(lán)、紅、中3種色光,近年開發(fā)的熒光增白劑以藍(lán)紫光為多(B或V)。在應(yīng)用工藝上,近年較多開發(fā)應(yīng)用簡便、易與前處理或后整理同浴處理的產(chǎn)品,以節(jié)約能源、勞動(dòng)力等加工成本。新開發(fā)的熒光增白劑主要有:a.棉用增白劑國外產(chǎn)品一般以芳丁(Photines)CXT為代表,其白度為VBL的2~3倍,且有優(yōu)良的日曬和氯漂牢度,