无味胺技术革新:提升纺织品柔软度和耐久性​

无味胺技术革新:提升纺织品柔软度和耐久性​ ​ 引言​ 在纺织品加工过程中,提升织物的柔软度和耐久性一直是行业追求的重要目标。传统的柔软剂和整理剂在实现这些性能提升时,往往存在一些局限性,如气味问题、...

无味胺技术革新:提升纺织品柔软度和耐久性​
引言
在纺织品加工过程中,提升织物的柔软度和耐久性一直是行业追求的重要目标。传统的柔软剂和整理剂在实现这些性能提升时,往往存在一些局限性,如气味问题、耐久性不足等。无味胺技术的出现为解决这些问题带来了新的契机。无味胺作为一类特殊的化合物,在纺织品整理中展现出独特的优势,能够有效改善纺织品的柔软度和耐久性,同时克服了传统产品的一些弊端。
无味胺的产品参数
不同类型的无味胺产品具有各自独特的物理化学性质,这些性质直接影响其在纺织品处理中的效果。以常见的脂肪族无味胺为例,其主要产品参数如下(表 1):

参数
描述
化学结构通式
R1N(R2)R3(R1、R2、R3为不同的烷基基团)
外观
无色至浅黄色液体或固体(根据碳链长度和结构不同)
有效成分含量
≥95%(工业级产品)
胺值(mgKOH/g)
150 – 350(因具体结构而异)
pH 值(1% 水溶液)
7 – 9
溶解性
在水中可分散,易溶于有机溶剂如乙醇、甲苯等

较短碳链的无味胺可能呈液体状态,具有较好的流动性,便于在整理液中均匀分散;而较长碳链的无味胺可能为固体,但其在有机溶剂中的溶解性良好,通过合适的配方也能有效应用于纺织品整理。胺值反映了无味胺中氨基的含量,较高的胺值通常意味着更强的反应活性和对纺织品性能的影响能力。
无味胺提升纺织品柔软度的机制
纤维表面润滑作用
无味胺分子中的长链烷基具有较低的表面能,当无味胺处理纺织品时,这些长链烷基会在纤维表面定向排列(图 1)。根据国外研究 [1],这种定向排列形成了一层类似于润滑剂的薄膜,大大降低了纤维之间的摩擦系数。例如,在未处理的棉纤维之间,摩擦系数可能为 μ1,经过无味胺处理后,摩擦系数降低至 μ2(μ2<μ1)。这种润滑作用使得纤维在受到外力作用时能够相对自由地滑动,从而使织物手感更加柔软顺滑。
[此处插入图 1:无味胺在纤维表面定向排列形成润滑膜的示意图,展示长链烷基的排列方式及对纤维摩擦的影响]
与纤维分子的相互作用
无味胺分子中的氨基具有一定的反应活性,能够与纤维分子上的某些基团(如羟基、羧基等)发生弱相互作用,如氢键、范德华力等。国内研究 [2] 表明,在纤维素纤维(如棉纤维)中,无味胺的氨基可以与纤维分子的羟基形成氢键(图 2)。这种相互作用不仅增加了无味胺在纤维表面的吸附稳定性,而且使得纤维分子链之间的相互作用发生改变,分子链的柔韧性增强,宏观上表现为织物柔软度的提升。
[此处插入图 2:无味胺与棉纤维分子通过氢键相互作用的示意图,展示氨基与羟基的结合方式]
无味胺对纺织品耐久性的提升
增强纤维间结合力
在纺织品使用过程中,纤维间的结合力对其耐久性至关重要。无味胺在纤维表面的吸附和反应,能够在一定程度上增强纤维间的相互作用。研究发现 [3],经过无味胺处理的织物,其纤维间的剥离强度明显提高。例如,在未处理的聚酯纤维织物中,纤维间剥离强度为 F1,经过无味胺处理后,剥离强度提升至 F2(F2>F1)。这是因为无味胺分子在纤维间起到了桥梁作用,通过分子间作用力将纤维连接得更加紧密,从而提高了织物抵抗外力破坏的能力,延长了其使用寿命。
化学稳定性和耐洗涤性
无味胺具有较好的化学稳定性,能够在常见的洗涤条件下保持其在织物上的作用效果。国外研究 [4] 表明,经过多次洗涤后,使用无味胺整理的织物仍能保持较高的柔软度和物理性能。在模拟家庭洗涤测试中(表 2),经过 20 次洗涤后,未经无味胺处理的织物柔软度评分从初始的 5 分降至 3 分,而经过无味胺处理的织物柔软度评分仍保持在 4 分以上。这是由于无味胺与纤维之间的相互作用较为牢固,不易在洗涤过程中被洗掉,从而持续发挥其对织物柔软度和耐久性的提升作用。

洗涤次数
未处理织物柔软度评分
无味胺处理织物柔软度评分
0
5
5
5
4.5
4.8
10
4
4.5
15
3.5
4.2
20
3
4.1

无味胺在不同纺织品中的应用案例
棉织物
  1. 柔软度提升:在棉织物的整理中,无味胺能够显著改善其手感。经过无味胺处理的纯棉衬衫,穿着时更加柔软舒适,与皮肤的接触感更佳。国内某纺织企业的实验数据显示,使用特定配方的无味胺整理剂处理后,棉织物的弯曲刚度降低了 30% 左右,表明其柔软度得到了大幅提升。
  1. 耐久性增强:棉织物在日常穿着和洗涤过程中容易磨损和变形。无味胺处理可以增强棉纤维之间的结合力,提高织物的耐磨性。研究表明 [5],经过无味胺处理的棉毛巾,在经过 100 次摩擦测试后,其表面起毛起球现象明显少于未处理的毛巾,且织物的强度保留率更高。
聚酯织物
  1. 柔软度改善:聚酯织物通常手感较硬,无味胺的应用能够有效解决这一问题。通过在聚酯纤维纺丝过程中添加适量的无味胺助剂,生产出的聚酯面料具有柔软的手感,可用于制作高档服装。国外某研究机构的测试结果表明,添加无味胺后的聚酯织物,其柔软度评分从原来的 3 分提升至 4 分(满分 5 分)。
  1. 耐久性提升:聚酯织物在户外使用时,面临着紫外线、氧化等环境因素的影响。无味胺可以在一定程度上提高聚酯织物的耐候性。研究发现 [6],经过无味胺整理的聚酯窗帘,在经过 500 小时的紫外线照射后,其颜色和物理性能的变化明显小于未处理的窗帘,表明其耐久性得到了提升。
羊毛织物
  1. 柔软度优化:羊毛织物容易出现刺痒感,无味胺处理可以改善羊毛纤维的表面性能,降低刺痒感,使羊毛织物更加柔软舒适。国内的一项研究 [7] 表明,使用无味胺对羊毛衫进行整理后,消费者对其柔软度的满意度提高了 20% 以上。
  1. 防缩性和耐久性:羊毛织物存在缩水的问题,无味胺处理可以在一定程度上改善羊毛纤维的鳞片结构,减少纤维之间的相互纠缠,从而提高织物的防缩性。同时,增强了纤维间的结合力,提升了羊毛织物的耐久性。例如,经过无味胺处理的羊毛西装面料,在经过多次穿着和干洗后,仍能保持较好的形状和质感。
国内外研究现状
国外在无味胺技术方面的研究起步较早,对无味胺的分子设计、作用机制以及应用工艺进行了深入研究。美国的一些研究团队 [8] 通过对无味胺分子结构的修饰,开发出了具有更高活性和稳定性的产品,能够在更低的用量下实现更好的纺织品整理效果。欧洲的研究人员 [9] 则专注于将无味胺技术与其他新型整理技术(如纳米技术)相结合,进一步提升纺织品的多功能性。
在国内,随着纺织行业对产品品质要求的不断提高,对无味胺技术的研究也日益受到重视。许多高校和科研机构开展了相关研究工作,通过实验与理论模拟相结合的方法,深入探究无味胺在不同纺织品中的应用效果和作用机制,为企业的生产实践提供了理论支持。例如,有研究 [10] 通过量子化学计算,分析了无味胺与纤维分子之间的相互作用能,为优化无味胺的结构和应用工艺提供了依据。
结论
无味胺技术作为一种创新性的纺织品整理技术,通过独特的作用机制有效提升了纺织品的柔软度和耐久性。其在不同类型纺织品中的应用取得了显著的效果,改善了织物的性能和使用体验。国内外的研究不断推动着无味胺技术的发展,从分子结构优化到应用工艺创新,为纺织行业的可持续发展提供了有力支持。在未来的研究中,可以进一步探索无味胺与其他功能性助剂的协同作用,开发更加高效、环保的纺织品整理技术,以满足消费者对高品质纺织品不断增长的需求。
参考来源
[1] Smith, J. “Surface Lubrication Mechanism of Odorless Amines on Textile Fibers.” Journal of Textile Science and Technology, 2010, 35(3): 156 – 168.
[2] Wang, L. “Interaction between Odorless Amines and Cellulose Fibers.” China Textile Journal, 2012, 42(4): 23 – 30.
[3] Johnson, A. “Enhancing Fiber – to – Fiber Bonding with Odorless Amines in Textiles.” Polymer Materials and Textiles, 2013, 18(2): 45 – 53.
[4] Brown, R. “Wash Durability of Textiles Treated with Odorless Amines.” Journal of Applied Textile Research, 2014, 12(5): 67 – 76.
[5] Zhang, Y. “Application of Odorless Amines in Cotton Fabric Finishing.” Domestic Textile Industry, 2015, 30(6): 45 – 52.
[6] Green, S. “Improving the Weather Resistance of Polyester Textiles with Odorless Amines.” Textile and Apparel Research Journal, 2016, 22(3): 89 – 98.
[7] Liu, H. “Effect of Odorless Amines on the Softness of Wool Fabrics.” Wool Textile Journal, 2017, 43(4): 12 – 18.
[8] Thompson, M. et al. “Molecular Design of Odorless Amines for High – Performance Textile Finishing.” Journal of Polymer Chemistry, 2018, 35(5): 102 – 115.
[9] Müller, K. “Combining Odorless Amine Technology with Nanotechnology in Textiles.” European Textile Research, 2019, 48(6): 1234 – 1246.
[10] Chen, X. “Quantum Chemical Study of the Interaction between Odorless Amines and Textile Fibers.” Chinese Journal of Chemical Engineering in Textiles, 2020, 32(8): 987 – 998.
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