印染助剂有机硅在印染行业中的应用研究

杨相臣

绵阳佳利德纺织科技有限公司 621100

摘要：有机硅自身具备独特的结构，兼具不同材料（有机材料、无机材料）的基本性能，与纺织印染行业有很紧密的关联性。由于其结构以及性能的优越性，被广泛应用于印染行业中，根据相关数据统计，全球超过20%的有机硅被制作成了印染助剂。就国内来说，虽然生产有机硅时间比较迟，但是投入印染助剂领域的有机硅占比却较高，大约为总产量的四分之一。另外，在印染过程中有机硅被广泛用于多个加工处理环节，从化纤的抽丝、牵伸、仿羽绒纤维的生产，到纺织前的梳理、并条、复洗，染中的增深、增艳、消泡，以及织物后整理的涂层、防水、拒油、亲水、防污、防静电处理和柔软、回弹整理等工艺都需要运用有机硅助剂。

关键词：有机硅；印染助剂；应用研究

有机硅是印染行业中不可或缺的助剂，性能优异，原材料成本低,无毒、也不会对环境造成污染。按照Int Dyer的助剂分类,可以将有机硅制作成柔软剂、消泡剂、抗菌剂、涂层剂、防水剂、纤维和纱线润滑剂、树脂整理和催化剂、抗起球剂等。所以,有机硅在印染领域的发挥着非常必要的作用，同时有机硅在印染中的应用探究活动也比较普遍。基于此，本次探究以印染助剂有机硅概况为基本着手点，介绍了印染助剂有机硅发展概况及种类，分析印染助剂有机硅应用于纺织印染工业的助力因素和前景，以望为有关领域的研究作出一定的理论支持。

一、印染助剂有机硅概况

（一）硅油助剂基本概况

图1硅油助剂基本概况图

（二）印染助剂有机硅发展概况及种类

1.印染助剂有机硅发展概况

国内研究印染助剂有机硅的起步时间较晚，开始于20世纪70年代后期，主要研发单位有中科院化学所、北京化工厂、上海树脂厂、晨光化工研究院等^[1]。现阶段，国内有机硅的研发水平已大幅提升，投入研发以及生产的单位有上百家，产品种类也越来越丰富，部分有机硅印染助剂的质量可以与进口产品相媲美。发展过程与国际情况基本相同，经过了初级到高级的发展阶段。

2.印染助剂有机硅的分类

根据有机硅高聚物所带活性基团为依据，印染助剂有机硅、可被划分为3类。

（1）非活性聚二甲基硅氧烷

非活性聚二甲基硅氧烷又被叫做第一代有机硅织物整理剂，例如，有机硅柔软剂SO、SPE、TC、RS等^[2]。这是有机硅柔软剂，能增加织物柔软滑爽性。缺点是耐洗性差、不吸汗(水)，不能抗静电。

（2）带活性基团聚二甲基硅氧烷化合物

第二代有机硅织物整理剂——聚二甲基含氢硅氧烷乳液，也被叫做甲基含氢硅油乳液，弥补了第一代有机硅织物整理剂的不足之处，透气性好、拒水性好。但其也存在缺陷，通常情况下与同羟基硅油乳液搭配使用。增加织物整理后的持久性，提升抗皱性、平滑性、防水性和耐洗性。具有代表性的是浙江嘉乐公司、江苏璜圹凤凰助剂公司生产的有机硅防水整理剂A、B、C三组份或A、B二组份^[3]。

（3）带有有机反应活性基团聚硅氧烷化合物

有机硅织物整理剂第三代产品即带有有机反应活性基团，含有有机基化合物改性聚硅氧烷。其运用于纺织物的化学整理，有新的特殊功能，还能增加织物的耐洗效果，化学结构式如下：

CH₃ CH₃ CH₃ CH₃ CH₃

CH₃—Si—O—[Si—O]_m—[Si—O]_n—[Si—O]_q—Si—CH₃

CH₃ CH₃ CH₃ CH₃ CH₃

式中：X、Y分别为：一NH2、—NHC₂H₄NH₂、一CH—CH₂、一SH、—O(EO)(PO)HOH、

O

一Si(OC₂H₄)₃……等

根据纺织物后整理要求，在聚有机硅氧烷的侧链、末端，或者侧链和末端引入相同或不同的有机基团会有不同的产品结构。现如今国内市场研发的有机基改性聚硅氧烷种类颇多，具有代表性的有季铵盐改性氨基硅油、季铵盐氨基硅油、氨基聚醚硅油、聚醚改性氨基硅油、聚醚季铵盐硅油、环氧聚醚硅油等。

改性聚硅氧烷不仅可以单独使用，也可以拼用。如环氧改性聚硅氧烷与氨基改性聚硅氧烷拼混，改性聚硅氧烷与其它助剂拼混等^[4]。可以提升织物性能和风格的多样性、耐洗性。

二、印染助剂有机硅应用于纺织印染工业的助力因素

（一）纺织印染科学技术的飞速发展

化纤合成技术的发展，使纺织工业可以制作有化纤特色的纺织品，在外观和形态上十分接近天然纤维，可以做到仿丝像丝、仿毛像毛，有些“高仿真”、高品质的化纤织物能达到“以假乱真”的水平。但是，就纺织加工过程而言，单纯的物理加工无论如何不能使化学纤维具有天然纤维一样的化学和无理特性，织物的服用舒适性也不能与天然纤维织物相比。因此，需要采用各种印染助剂进行后整理，对于纯天然织物来说，为了创造更多附加值，改善织物的缺陷和不足，也需要进行后整理。例如，对纯毛、棉制品进行“超柔软”整理，硬挺、防污、弹性、洗可穿、防静电、阻燃、遮光、防紫外线、卫生等整理，达到增加功能性的需求

^[5]。此外，纺织印染工艺的不断也对助剂提出越来越高的要求。

（二）有机硅独特的化学结构适用于纺织印染助剂。

有机硅的硅氧键结构Si-O-Si，有较大的键角和键长，分子间作用力小，透气性良好；基于硅氧键结构的特殊性，有机硅氧烷聚合物可用于棉、麻、丝绸、毛等各种纤维的整理。所以，有机硅被公认为是性能优异的纺织印染助剂。

（三）有机硅助剂与纺织印染行为紧密相联

国外中高档纺织品已经普遍全盘秀机硅助剂整理，德国50%、日本35%，韩国和台湾20%以上的织物经有机硅整理，而我国纺织品做柔软等后整理的不到产品总量的15%。有机硅助剂在纺织印染中的应用可用下列方框表示。从图表可以看出，有机硅在纺织印染工业中，应用范围非常广泛，而且是提高印染产品档次的关键。

三、印染助剂有机硅在印染行业中的应用前景

首先，不断研发新的改性有机硅整理剂。现如今国内外改性有机硅整理剂主要有聚醚改性、聚醚一环氧基改性、氨基改性等。创新、研发新的有机硅产品，可以提升织物的性能和档次。其次，向超柔软、超平滑有机硅整理剂不断靠拢。最后，增加有机硅功能性整理剂。在新时代，纺织物在满足人们基本需求（服装穿着）的基础上，还需要运用于工业装饰、国防、运输、医疗等多个领域。国内技术研发者在技术领域不断突破创新，但相对于国外，还存在一定差距，要加强合作，攻克难关，研发新一代产品，以满足并适应市场经济发展下的基本需求。

结语

目前，国内外研发的有机硅可以基本满足印染行业的需要以及人们的日常需要，然而，基于时代的发展，有机硅也未曾停下发展的步伐，不同种类、性能、用途的有机硅印染助剂不断涌现，新品种、新技术持续更新换代。当前倡导的“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念，己经变成新时期印染领域发展的基本趋势和重要内容。因此，随着时代的不断发展，有机硅将会以高性能、多功能高科技材料为优势点，被大范围应用于染整加工行业以及有关工业领域。

参考文献：

[1]王旭,隋智慧,伞景龙,等.纳米TiO_2/有机硅改性聚丙烯酸酯乳液的合成及其对亚麻织物的整理[J].毛纺科技,2020,48(08):60-65.

[2]袁昂,程凯朋,张继磊.涤纶针织布的有机硅改性聚酯-聚醚共聚物整理[J].印染,2020,46(01):35-39.

[3]朱永闯,徐梦漪,周亮.聚醚三胺改性有机硅织物整理剂的制备及应用研究[J].广东化工,2019,46(17):85-86+84.

[4]徐炜.有机硅改性聚氨酯抗起毛起球整理剂的合成及应用[D].苏州大学,2018:1-175.

[5]徐炜,周向东.有机硅改性聚氨酯抗起毛起球整理剂的合成及应用[J].印染助剂,2018,35(02):18-22.

作者简介：姓名：杨相臣，出生年：1983年，性别：男，民族：汉，籍贯：四川巴中，学历：大专，目前职称：工程师，研究方向：染整工程。