紡織工業上使用的表面活性劑概述
1紡織助劑的現況及存在的問題
紡織助劑在我國的銷售量在2830萬噸/年占世界10%左右其中表面活性劑大概占6070%基本上能自給在改革開放后國外大公司在我國開設化工廠以及國外進口在我國銷售的助劑約占15%左右有的是使用國內原材料或表面活性劑在我國進行加工或復配而在國內銷售有的則進口濃縮制品在國內稀釋拼混后投入國內市場有的外銷到東南亞我國出口助劑約2萬噸占7.5%國內的助劑廠發展速度很快約有1100多家除幾家大公司外多半是生產少數品種的小廠年銷售額在200500萬元為多這些工廠生產設備差技術力量薄弱多半是生產一些老品種缺乏技術質量檢測手段環保意識薄弱憑經營手段靈活來拉住客戶生產的大多是非環保型產品入世后在國外綠色壁壘不斷強化下這些小廠將面臨極大的困難它們除非花錢引進新品種更新產品或走合作生產銷售否則遲早會頻臨倒閉目前紡織助劑存在的問題有
1.1在紡織助劑中老品種所占比重不小大概有40%的產量是老品種不適應新工藝新技術的要求因此新品種的開發已引起高校研究單位的關注因為它的利潤率較高原料價約為產品價的50%利潤平均在20%左右具有相當的吸引力而且化學反應較簡單設備較簡生產方便而且不少產品是用幾種表面活性劑或助劑拼混而成因此研究紡織助劑的人員逐年在遞增但真正生產的優良品種還不多有機硅柔軟劑在國內投產以后大家都生產形成各廠都有氨基有機硅產品于是打價格戰而真正性能優異獨家生產的品種卻不多
1.2大家都說中國生產的紡織品國際競爭力差主要是染整后加工技術落后造成紡織品質量差的原因是多方面的有纖維質量和纖維品種問題紡紗和織造質量問題也有染整設備落后工藝控制不嚴生產管理不善問題也有使用的染料及助劑質量問題我國染整廠為了降低染整加工成本少用助劑或使用劣質助劑我國的助劑耗用量若以每噸纖維來計算僅為發達國家的1/4國外為纖維的15%我國為37%減少助劑用量必然導致紡織產品質量降低造成染面不勻色澤萎暗染色牢度下降紡織品手感不佳功能性差若要提升紡織品的國際競爭力必然要使用優質助劑和增加助劑的使用量那么紡織助劑的耗用量必將成倍增加成為世界上最大的助劑消費市場國外公司看準了這個巨大市場不惜大幅削價競爭以爭奪市場的一席之地
1.3紡織助劑至今還沒有建立完整的質量指標體系僅是幾項物理指標而已如含固量pH值離子性溶解性相容性等等而沒有檢驗其內在質量的指標如毒性生物降解性也沒有使用效果的檢測指標如潤濕性乳化力凈洗力泡沫性勻染性移染性沒有驗收標準就容易造成魚龍混雜?
1.4我國紡織助劑品種少應用針對性不強世界上紡織助劑已有100多個門類1.5萬個品種而我國只有36個門類3000多個品種其中還包括基本結構相同商品名稱不相同的同類品種尤其缺乏專用的高檔助劑隨著纖維品種的多樣化因使用染整設備的不同工藝不同往往需要專用的助劑比如適用于高溫高壓染色機使用的分散染料勻染劑就不一定能用于筒子紗染色機必須有專用于筒子紗染色的勻染劑方能奏效
1.5不能適應環保型助劑的要求入世后綠色壁壘已成為發達國家限制中國紡織品出口的有力武器按照2002年2月版EeoTexstandard100的規定除紡織品要達到染色牢度和應用性能外還必須滿足下列環保質量指標
1有良好的生物降解性或可去除性表面活性劑的平均生物降解度要達到90%而初始生物降解度要求80%;
2毒性包括急性毒性魚毒性和細菌與藻類毒性要小BASF規定助劑的LD50魚毒性在1100mg/L間為能夠使用的助劑小于1mg/L為強魚毒性大于100mg/L為先進指標ECO50細菌和藻類毒性一般為167mg/L大于100mg/L為先進指標;
3游離甲醛兒童服裝不能超過20mg/Kg直接與皮膚接觸的服裝不能超過75mg/Kg不接觸皮膚的服裝不超過300mg/Kg;
4重金屬如銻砷鉛鎘鉻鈷鎳汞不能超過限制值;
5不能含有環境激素已被禁止使用的環境激素有70種其中與紡織助劑有關的大概有十種;6不能含有致癌芳香胺;?
7可吸附的有毒有機鹵化物不能超過0.51mg/Kg?
這些對紡織助劑提出的嚴格要求我國雖然已經引起重視但助劑生產廠還未把有違此標準的紡織助劑停止生產并積極研究環保型助劑予以取代
1.6對助劑生產的控制不嚴技術管理差使助劑的純度不高副產品及殘留的臟物未加以去除前后批生產的質量一致性較差質量穩定性差無法與國外同類品種媲美
2紡織助劑中使用的表面活性劑
紡織工業中使用大量的表面活性劑作為紡織助劑大致有
2.1紡織油劑?
化學纖維羊毛麻等紡織原料在紡絲紡紗過程中為了減少纖維在高速運轉時產生靜電和使纖維降低摩擦系數以降低摩擦力防止纖維起毛飛花增加纖維的抱合性以提高其可紡性在紡絲牽伸梳理紡紗織布前要在纖維上均勻涂布紡織油劑其使用量較大紡織油劑大多由平滑劑和抗靜電劑拼混而成平滑劑使用油類動植物油或礦物油也可使用表面活性劑如脂肪醇硫酸酯磷酸酯聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚它們主要是降低摩擦系數提高纖維的平滑性如果使用油類則用乳化劑將其乳化成油水型乳液抗靜電劑都是表面活性劑有脂肪醇硫酸酯磷酸脂脂肪醇醚硫酸酯脂肪胺氧乙烯醚烷基咪唑啉N-二甲基硫酸酯酯肪酸聚氧乙烯酯以及其它非離子表面活性劑實際上凡是能作為抗靜電劑的表面活性劑都可以用作制造紡織油劑的原料特別是兩性表面活性劑用作抗靜電劑已不少見由于化纖品種不同細度不同使用的設備及速度不同就要求有各種專用的油劑以適應多種需要因此化纖油劑的品種極多但優質的油劑開發還有很大余地在紡織油劑中添加0.05%含氟表面活性劑可大大提高化纖表面的潤滑性降低纖維的斷頭率
羊毛紡紗前也要上油劑工廠中稱這種油劑為和毛油用以降低靜電增加羊毛的抱合力減少紡紗時的飛毛斷頭和卷繞到輥筒上去過去都用礦物油乳液現在使用聚氧丙烯與聚氧乙烯嵌段共聚的聚醚作為和毛油的主要成分
2.2滲透劑?
在紗線纖維織物的染整加工中為了使化學藥劑染料等物質較快滲入到紗線織物中去常常在精練前處理浴染色浴印花色漿整理浴中加入滲透劑
|滲透劑實際上就是潤濕潤劑所有潤濕劑都能用于染整時的滲透劑
染整用的滲透劑分為弱酸性弱堿性及耐強堿能耐280g/LNaOH兩類一般810碳的脂肪醇聚氧乙烯醚如商品JFC丁基萘磺酸鹽商品名拉開粉BX及滲透劑T是弱堿性弱酸性中使用最廣泛的滲透劑耐強堿的滲透劑多般是使用脂肪醇硫酸酯或磷酸酯鹽尤其是含有支鏈的脂肪醇的或特丁基苯酚硫酸酯或磷酸酯鹽
因為印染工藝的不同使用設備各異特別是為了節能使用高濃室溫浸軋打卷長時間推置的冷軋堆工藝這些都提高了對滲透劑的要求一是要使用滲透效果特佳的滲透劑其帆布沉降時間要求小于10秒二是要在高速運轉時起泡性要小甚至無泡三是相容性要好耐高濃電解質和硬水為符合這些要求必須開發新型高效的滲透劑要增加新品種提供印染廠選用?
2.3凈洗劑?
凈洗劑是印染廠使用十分廣泛的表面活性劑染色和印花原都需將未上染的染料從纖維上洗下來且要求洗下來的污物不再沾污織物以提高染色牢度凈洗效果要好易生化處理耐硬水易溶解在高速液流的染色機如溢流噴射染色機不起泡特別是在120℃范圍內不起泡印花織物洗滌時要求不沾白地防沾污性特別好
目前使用的凈洗劑以十二烷基苯磺酸鈉為主非離子表面活性劑為副防沾污白地的凈洗劑大多是添加高分子表面活性劑如丙烯酸共聚物使之能吸附洗下來的染料無泡凈洗劑是目前大家關注開發的品種已經使用的是丙烯酸與丙烯酰胺的共聚物低泡凈洗劑以脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磷酸酯類為主也有使用拼混消泡劑的辦法
在凈洗劑中過去摻入三聚磷酸鈉作為助洗劑因其富營養化而不能使用現改為摻入螯合分散劑的方法常用的是丙烯酸或馬來酸酐與丙烯酸酯的共聚物或聚吡咯烷酮的聚合物?
近年來易生物降解的綠色凈洗劑相繼問世國外已有產品進入我國市場也曾向印染界技術人員作介紹國內也有此產品有些印染廠曾做過試驗由于價格和效果等因素真正使用者還未見報導但這是發展方向
2.4乳化劑?
乳化劑直接用于印染工藝的不多但間接使用的不少例如氨基有機硅柔軟劑微乳液在印染廠普遍使用乳化糊用作涂料印花的原糊分散染料修色劑中固體乳化粘合劑的乳液等等都是使用乳化劑進行乳化的印染廠在發現乳液不穩定時也常另加乳化劑進行乳化后使用在紡織物前處理時印染廠常加入乳化劑以提高精練效果
使用的乳化劑不外是陰離子和非離子乳化劑兩類品種較多
2.5消泡劑
紡織加工向高速前處理簡短流程幾道工序合一染色后加速液流印花向噴墨印花整理同步功能等方向發展而在這些改進工藝中處理液不能起泡否則造成斑痕使織物飄浮而造成打結而使用的表面活性劑多少都有起泡性為此必須使用消泡劑加以消泡消泡劑有專一性它特別適用某一溶液的消泡而不一定能使另一種溶液消泡也因此需要有多種多樣的消泡劑否則難以選到所需的消泡劑消泡劑首先不是表面活性劑但為適應紡織印染的加工