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要点是松、软、底绒密，手感特好。国外主要通过毛织物在高热风、高速撞击条件下使织物膨松，但按工厂规模得耗资8000万，以进口设备，本文通过缩剂改进，在保持净洗能力的前提下，提高其平滑性、抗静电性、纤维膨润性、减少纤维摩擦损伤。并筛选出以高级脂肪酸碱土金属盐、聚醚、氯化胺为主体的缩剂、复配以其它助剂，经各品种几批大样实践、缩出呢面丰满、底绒好、手感柔软，使混纺维罗呢达到全毛的整理水平，既提高档次、产生了经济效益，又缩短了工时，风格上也基本达到了进口同类样品的水平。 1.缩呢助剂的现状粗纺(包括精纺)现用助剂：一类是阴离子表面活性剂如209，LS，ABS，雷米邦(碱性状态)；另一类是非离子混拼的，最早、最典型的一个如R5(原名105)，R5缩出呢子最为紧密、结实、符合当时我国广大消费者“耐穿、耐用”的要求。随着国内外消费水准提高，尤其是欧美国家的消费者目前接受的呢绒风格是轻、丰满，松软，手感特好。相形之下，我们的呢显得重、薄、硬板，手感粗糙，在激烈的市场竞争中已到了非改不可的境地。 2.传统缩呢剂的缺陷及改进方向 分析造成上述问题的原因，本文认为主要是缩呢剂在平滑性、膨润性等方面显著不足，致使毛织物在缩呢时纤维间出现毡缩，并造成纤维过度的直接摩擦而损伤所至，因此现代缩呢助剂(以下简称缩剂)应具备如下特征： (1)足够的平滑性 (2)足够的膨润性 (3)快速的渗透和铺展性 (4)足够的抗静电性 现分述如下： 3.缩剂主成份的选择 依目前表面活性剂和发展水平，没有一个单成份的助剂可富集缩剂所需的所有特性，因此搞助剂的复配是必须的。 3.1.依平滑性选缩剂 众所周知，羊毛缩呢(包括高级动物纤维)主要是靠定向摩擦效应，损伤也是在缩呢过程中摩擦不当所至，因此降低摩擦时的静摩擦系数是至关重要的，按照传统的顺序，各类表面活性剂降低静摩擦系数性质的顺序，可以初步给传统的缩呢助剂定个位，见表(一)。 表(一)各类表面活性剂降低静摩擦系数顺序 阳离子＞多元醇酯型非离子＞阴离子＞聚乙二醇型非离子＞矿物油(自左至右降低静摩擦能力减小) 按上表而论：传统缩剂LS，209，烷基苯磺酸钠(ABS)，雷米邦(碱性状态)均属阴离子；R5，824苯则属聚乙二醇型非离子，次序均排得较往后，故其缩呢性仅属中、低档水平，如果改用阳离子型或多元醇醌型非离子缩呢效果会有很大提高。另一方面本文经试验发现，在20年前发表的表(一)通则有很大局限性，随着表面活性剂工业的发展，各类助剂都能选出某一种，它的降低静摩擦能力远远要比表(一)所给它的定位。本文选出的碱土金属脂肪酸皂、聚醚及聚氧乙烯混拼的非离子，都对表(一)概念有所突破，并不比阳离子和多元醇酯型的差。 3.2.评估缩剂性能的理论依据 羊毛织物在缩呢时发生纤维和织物之间摩擦，就摩擦状态而论，实际上存在着三种，见表(二)。它说明缩剂作为平滑剂，在动物纤维或其它纤维表面所包复的润滑膜厚度越大，其相互之间的摩擦系数越小。显然处于纤维之间直接摩擦引起纤维损伤最大，毡缩也最严重，这种摩擦属于干燥摩擦，所以级别最低的C级摩擦，这是在缩呢中应该尽量避免的。当润滑膜厚度在10-6mm左右的边界摩擦，属B级，这是用传统缩剂缩呢时的主体状态。至于A级的流体摩擦属于损伤最小，毡缩也少，缩后底绒丰满，松软的手感，将缩呢主体状态升为A级这是追求的目标，但是润滑膜的厚度不是很简单就可控制的，它受到某些因素的制约，现分析如下： 流体润滑层的厚度d＝Z·Ｎ／P.(1) 对于既定品种的缩呢，上式中负荷P和摩擦体的相对速度N可认为是相对固定的，因此为了保持流体润滑层厚度，就要选粘度大的表面活性剂。另一方面纤维表面远不如有高能表面的金属，其包复纤维表面的流体层薄膜很容易破裂，因此提高薄膜强度就显得很重要：流体润滑层薄膜强度＝(μn／Nd)f(2)。上式(2)中：μ—吸附能量，n—单位面积上润滑剂的分子数，N—阿伏加德罗常数，d—润滑膜厚度，f—换算常数。 上式(2)表明(1)要提高流体润滑层薄膜强度，就必须提高缩剂的吸附能量，并使缩剂分子在纤维表面能定向排列，例如碱土金属高级脂肪皂就具备了这种特性，聚醚也是。(2)润滑膜强度与润滑膜厚度是成反比的。这里润滑膜厚度是提供缩剂润滑层液内层粘滞滑动以代替纤维间的直接摩擦，这意味着缩呢剂需要粘度，但如果粘度太大，则会引起润滑膜强度降低，纤维间摩擦方式将由(A)向(B)或(C)降级；另则粘度太大也影响了润滑膜在纤维表面的渗透和铺展，会引起缩呢不匀或局部的纤维加大损伤。而膜强度是缩呢过程中提供尽可能低的静摩擦系数，确保主体摩擦处于(A)级，即有很好的平滑性能，不过平滑性太大了也不行，否则缩呢引起打滑，会引起落毛多、底绒差，缩呢时间长等弊病。因此选择缩呢剂问题的实质之一，就是优质润滑膜粘性——滑性的正交问题。 表(二)纤维表面三种摩擦性能 3.3.脂肪酸皂类的选择 将烃、酯、甘油酯、高级醇、高级酸、酰胺和聚二甲基硅氧烷的润滑性对比试验后发现，凡碳数在十八的酰胺，碳数在十六以上的脂肪醇及碳数在十四以上的脂肪酸均有良好的润滑性，见表(三)所列，但是脂肪酸要比高级醇和高级酰胺便宜得多。 表(三)各类助剂润滑性比较 注：上表列出级数越高，表示润滑性越好；在高级脂肪酸一栏中，同样具3级润滑性的，有棕榈酸及硬脂酸，后者成本要低得多，所以选中硬酯酸类。 3.3.2.烷烃链的饱和性 从润滑角度相比，饱和脂肪酸比含羟基的(如蓖麻油酸)和不饱和的脂肪酸(如油酸)，润滑性要好，所以首选硬脂酸。 3.3.3.金属盐的选择 就脂肪酸吸附强度作为缩剂是不够的，如果选其金属盐的形式吸附强度会增加，试验中发现吸附强度顺序为：铅＞镍＞锡＞锌＞铝＞镁＞钙＞钠＞钾(金属离子)。上述顺序说明随着脂酸金属盐水溶性的递减，吸附强度增加，铅盐润滑性最好，但考虑到毒性和价格还是认为其钙、镁皂较为适当。由于钙、镁金属在纤维上的定向吸附，毛纤维鳞片有了足够膨润性，缩出呢绒在丰满度和底绒方面有很大改善。 3.3.4.硬脂酸钙、镁皂的增溶和分散 硬脂酸钙、镁皂在水中溶解和分散性极有限，特别是用硬水整理，它在水中增溶和分散问题还必须解决。其法之一，是使用钙、镁皂重量三分之一到六分之一的油酸钾和钠盐，使其增溶及分散，也可从各类表面活性剂中选用优良的钙、镁皂分散剂来解决。各类助剂分散力的比较见表(四)。另外N油酰和N牛油酰的N甲基牛磺酸盐及水解蛋白质对钙、镁皂的分散也很有效。 表(四)表面活性剂的钙皂分散力对比 表(四)说明，表中助剂用量越少的，其钙皂分散能力越强，其中油醇(EO)20H及其与聚丙烯酸钠(MW1万)拼混物有最佳分散力；其次是壬基酚(EO)15H及N妥尔油酰N甲基牛磺酸钠。 3.4.聚醚类助剂的选择 本文经试验后发现若用聚醚作缩呢剂主体，其润滑性远远超过传统缩剂，选择结构不同的聚醚还可提供必要的钙镁皂分散增溶性，净洗性，渗透、铺展性、乳化及抑泡等功效。用聚醚作主结构的助剂、缩呢后丰度、底绒，手感都很好。 聚醚这类非离子表面活性剂，种类很多，例如冠醚类Crownether，乙二胺衍生的Tetranic弱阳离子系列，以及Pluronic系列。本文重点就Pluronic系列筛选试验叙述如下：它的结构有起始剂，聚氧丙烯(90)n及聚氧乙烯(EO)m三个部分组成。 3.4.1.聚醚润滑层包复性筛选 润滑液在纤维上的包复能力，主要依据粘度、润湿时间及界面张力三个数值而定。本文对L系列(液体)及P系列(糊状)选择性测试结果见表(五)。其界面张力都远远低于羊毛临界表面张力3.5达因／cm；润滑液有很好的铺展、包复功能。 表(五)L、P系列聚醚的纤维包复能力比较 从缩呢和洗涤工艺要求衡量，聚醚应取浊点在50℃左右，而融点在20℃以下者为好。表(五)列出P103的界面张力最低，润湿时间很短，其对纤维包复性肯定好(羊毛临界表面张力在洗毛后，在32达因／厘米左右)，唯P103浊点尚需高达50℃，可添加微量L62解决；而P103融点30℃比20℃要求高了许多，这可添加适量的L64来解决。 3.4.2.聚醚RPE型起始剂的筛选 同样是先接环氧丙烷，后接环氧乙烷的顺序下，起始剂不同，其聚醚特性有很大区别，作为粗纺(包括精纺)的缩呢用剂，它必须兼有净洗的功能，对于聚醚的去油功能强这一点已有共识，不必多做试验，但在去污功能方面作一番筛选是必要的。作为去污的特性指标之一，就是与0.25%ABS复配时，炭黑的除去值，这数字越大，说明去污效率越高。 表(六)给出了不同起始剂的去污力对比。 表(六)RPE型聚醚起始剂的去污效果对比 表(六)指出从去污角度，是磺酰胺，N乙基磺酰胺作起始剂的最好。其次，是甲醇及苯酚为起始剂的聚醚。 3.4.3.聚醚中(PO)和(EO)先后位置对去污的影响对以炭黑为主的污垢，是(PO)在前，还是(EO)在前更有利于去除炭黑，表(七)列出结果表明，当起始剂不同时效果不一样，如正丙醇为起始剂时是先接(EO)的好，而当吗啉为起始剂时，则先接(PO)的为好。 表(七)REP和RPE顺序对去污的影响 3.4.4.(PO)和(EO)混嵌共聚对 所谓混嵌共聚，可通过合成方法来控制，也可通过混配来调节，经过选择或搭配可以使混合聚醚有相对的最佳洗涤力。表(八)提供的信息是，A组混嵌共聚的聚醚，在同一起始剂的聚醚中，去污能力最强。综合筛选结果，由P103，L62，L64，磺酰胺基(PO)7.65(EO)81%，吗啉(RPE)4030混拼的，总重量为缩剂的50%～55%。 表(八)PO和EO混嵌共聚的去炭黑效果 4.两性表面活性剂的选择 在三大类两性表面活性剂中最适于缩剂的是氧化胺类，原因是在羊毛等电点以上的酸碱条件下，一般偏碱性状态下，咪唑啉型属阴离子性，两性甜菜碱也呈阳离子性，故不太适宜作缩呢剂，而氧化胺类，如烷基酰丙胺二甲基氧化胺： 在中性或碱性条件下，显非离子特性，它不仅与其它表面活性剂的相容性很好；对动物纤维有很好润滑性、梳理性；最大特点是产生的泡细而密，与R5或阴离子缩剂大而疏的泡沫相比对润滑层薄膜强度影响较小，有利于平滑性。 5.缩剂中洗涤辅料的选择 为了增加净洗力，抗污垢再沉积能力及抗静电能力，缩剂中尚需添加壬基苯酚聚氧乙烯醚，烷基醇聚氧乙烯醚、酰胺磷酸酯，聚乙烯吡咯烷酮苯复配成缩剂，上述这些助剂为贮存稳定，可复配成A和B两组助剂。 这样缩呢助剂内含有的助剂及百分比如下： 6.新老缩剂生产性实例 6.1.绢丝／变性绵羊绒大衣呢 经纱支数为绢丝80s／2；纬纱支数为变性绵羊绒13s 缩呢工艺：缩系数158，加料A40克／升＋B40克／升，加料量为坯重的85%，共四疋。 对照组缩系数，加量同上，助剂209：40克／升＋ABS40克／升，共四疋。结果如下。 6.2.绢丝／兔毛／羊绒大衣呢 经纱支数：绢丝80s／2，纬纱支数：兔毛85／羊绒5，12s单股 缩呢工艺：缩系数158，加料A40克／升＋B40克／升，加料量为坯重的85%，共四疋。 对照组：缩呢系数、加量同上，助剂209：40克／升＋ABS40克／升。 结果如下： 6.3.顺毛全毛大衣呢 经纱和纬纱均为64s澳毛的10.5s纱 缩呢工艺：缩系数160，加料A40克／升＋B40克／升，加料量85%，四疋。 对照组：缩系数，加量同上，助剂209：40克／升＋ABS40克／升 结果如下： 6.4.全毛维罗呢 经纱、纬纱均是64s澳毛的13s纱 缩呢工艺：缩系数160，加料A40克／升＋B40克／升，加料量为坯重95%，四疋。 对照组：缩系数，加量同上，助剂209：40克／升＋ABS40克／升 结果如下： 6.5.羊毛90／锦纶10维罗呢 经纱、纬纱支数均为76.9tex 缩呢工艺：缩系数160，加料A40克／升＋B40克／升，加料量85%，四疋。对照组：缩系数，加量同上，助剂R5：80克／升 结果如下： 7.结论 选用硬脂酸碱土金属盐、聚醚、氧化胺为主体的表面活性剂、主体中可只选一种，也可选二种、三种混拼，均能确保纤维平滑性、膨润性、再适当配以壬基苯酚和烷基醇的聚氧乙烯醚、烷基酰胺磷酸酯、聚乙烯吡咯烷酮等助剂，以增加净洗力、抗污垢再沉积能力及抗静电性，这些助剂复配的新缩剂与209，LS，雷米邦，R5，824等传统缩剂相比，用于羊绒、兔毛、全毛及其混纺的立绒、顺毛粗梳毛纺产品，具有纤维损伤少，底绒密而细洁，手感丰满而松软，基本上达到欧美同类产品的风格。例如毛／锦混纺维罗呢已达到全毛维罗呢的整理水平，具有较大的经济效益。 |
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