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高回弹硅油在纺织后整理中的性能优化研究
摘要
本研究聚焦于高回弹硅油在纺织后整理中的性能优化。通过对高回弹硅油产品参数的深入分析，结合国内外相关文献研究，探讨其在提升织物弹性、柔软度等性能方面的作用机制。研究表明，合理选择和使用高回弹硅油，能够显著改善织物性能，为纺织行业提供更优质的后整理解决方案。
关键词
高回弹硅油；纺织后整理；性能优化；产品参数
一、引言
纺织后整理作为提升织物品质的关键环节，对于满足消费者对织物性能的多样化需求具有重要意义。在众多后整理助剂中，高回弹硅油因其独特的性能受到广泛关注。高回弹硅油能够赋予织物良好的弹性回复性能，同时改善织物的柔软度、手感等，提升织物的综合品质。本文旨在对高回弹硅油在纺织后整理中的性能优化进行深入研究，为其更广泛的应用提供理论支持和实践指导。
二、高回弹硅油产品参数及特性
2.1 化学结构与组成
高回弹硅油通常是由聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基础结构，通过引入特定的官能团进行改性得到。常见的改性基团包括氨基、环氧基、聚醚基等。这些官能团的引入改变了硅油的分子结构和性能，使其具有更好的与纤维结合的能力以及独特的物理化学性质。例如，氨基改性的高回弹硅油，其分子中的氨基可以与纤维表面的羟基、羧基等发生化学反应，形成化学键结合，从而增强硅油在纤维表面的附着力 [1]。
2.2 主要性能参数
不同类型的高回弹硅油具有不同的性能参数，以下以常见的几种高回弹硅油产品为例进行说明（表 1）：
2.3 性能特点
高回弹硅油具有多种优异的性能特点。首先，其能够显著提升织物的弹性回复性能。经高回弹硅油整理后的织物，在受到拉伸后能够快速恢复原状，弹性回复率明显提高。研究表明，使用高回弹丝光硅油或高回弹硅树脂处理后的织物，其弹性回复率可达到 90% 以上，远高于未处理的织物 [2]。其次，高回弹硅油能够赋予织物良好的柔软度和滑爽手感。硅油分子在纤维表面形成一层均匀的润滑膜，降低了纤维之间的摩擦系数，使织物手感更加柔软、滑爽。此外，高回弹硅油还具有较好的耐洗性和稳定性，在多次洗涤后仍能保持对织物性能的改善效果，且在不同的整理工艺条件下能够稳定发挥作用。
三、高回弹硅油在纺织后整理中的作用机制
3.1 与纤维的相互作用
高回弹硅油与纤维之间存在多种相互作用方式。如前文所述，氨基改性的高回弹硅油可以与纤维表面的活性基团发生化学反应，形成共价键结合。这种化学键结合方式使硅油牢固地附着在纤维表面，不易脱落，从而保证了整理效果的持久性。同时，硅油分子与纤维之间还存在物理吸附作用，包括范德华力和氢键作用。通过物理吸附，硅油分子能够均匀地分布在纤维表面，形成连续的薄膜，进一步改善纤维的性能 [3]。
3.2 对织物结构和性能的影响
在微观层面，高回弹硅油的存在改变了织物纤维的排列和聚集状态。硅油分子在纤维之间起到润滑和隔离的作用，减少了纤维之间的相互摩擦和缠结，使纤维能够更加自由地滑动和变形。当织物受到外力作用时，纤维能够更有效地协同变形，从而提高了织物的弹性性能。在宏观层面，经高回弹硅油整理后的织物，其手感、柔软度、悬垂性等性能得到明显改善。织物的柔软度提高，穿着舒适性增强；悬垂性的改善使织物在穿着或使用过程中更加美观自然。
四、高回弹硅油在纺织后整理中的应用实例
4.1 棉织物的后整理
在棉织物的后整理中，高回弹硅油被广泛应用以提升其弹性和柔软度。以某品牌的高回弹丝光硅油为例，在实际生产中，采用浸轧工艺对棉织物进行整理。将棉织物在含有高回弹丝光硅油的工作液中进行一浸一轧，工作液中硅油的浓度为 10 - 30g/L，轧液率控制在 70% - 80%。然后在 120 - 150℃的温度下进行烘干处理。经整理后的棉织物，其弹性回复率从原来的 60% 左右提高到了 85% 以上，同时织物的手感变得更加柔软、滑爽，且经过多次水洗后，弹性和柔软度仍能保持较好的水平 [4]。
4.2 化纤织物的后整理
对于化纤织物，如涤纶织物，高回弹硅油同样能够发挥重要作用。以 LX - 9 超滑爽高回弹硅油整理剂为例，在涤纶中空短纤维的后整理中，采用喷淋工艺。将按特定比例配好的硅油浴液在卷曲机后直接喷淋到纤维上，上油率为纤维重量的 0.3% - 0.4%。经过该硅油整理后的涤纶纤维，具有极佳的硬挺、滑爽手感，纤维的回弹性得到充分增强，满足了化纤织物在不同应用场景下对性能的要求 [5]。
4.3 混纺织物的后整理
在混纺织物（如涤棉混纺织物）的后整理中，高回弹硅油可以改善织物的综合性能。选用氨基改性的高回弹硅油，采用浸渍工艺进行整理。将涤棉混纺织物在室温下浸渍于含有硅油的工作液中 15 - 30 分钟，工作液中硅油用量为 1% - 3%（O.W.F），然后脱水烘干。整理后的涤棉混纺织物，不仅具有良好的弹性回复性能，而且在柔软度、手感等方面也有明显提升，同时还保持了涤棉混纺织物原有的一些特性，如耐磨性、吸湿性等 [6]。
五、高回弹硅油性能优化的方法与策略
5.1 配方优化
通过调整高回弹硅油的配方组成，可以进一步优化其性能。例如，改变硅油分子中不同官能团的比例和种类，以调节硅油与纤维的相互作用方式和程度。研究发现，适当增加氨基改性硅油中氨基的含量，可以增强硅油与纤维之间的化学键结合力，从而提高整理效果的持久性，但同时也需要注意控制氨基含量，避免因氨基过多导致织物泛黄等问题 [7]。此外，还可以通过添加一些功能性助剂，如抗静电剂、抗菌剂等，与高回弹硅油进行复配，开发出具有多种功能的后整理剂，满足消费者对织物多功能化的需求。
5.2 工艺参数优化
在纺织后整理过程中，合理调整工艺参数对于充分发挥高回弹硅油的性能至关重要。工艺参数包括整理温度、时间、pH 值、工作液浓度、轧液率等。以整理温度为例，不同类型的高回弹硅油在不同的温度下可能具有不同的反应活性和分子取向。对于某些高回弹硅油，在一定范围内适当提高整理温度，可以促进硅油分子与纤维之间的化学反应，增强附着力，但过高的温度可能会导致硅油分子的分解或织物性能的下降。因此，需要通过实验确定每种高回弹硅油的整理工艺参数，以实现性能的优化 [8]。
5.3 协同整理技术
采用协同整理技术也是优化高回弹硅油性能的有效策略。协同整理是指将高回弹硅油与其他类型的整理剂或整理工艺相结合，发挥协同增效作用。例如，将高回弹硅油与柔软剂、抗皱剂等进行同浴整理，可以在提升织物弹性的同时，进一步改善织物的柔软度和抗皱性能。另外，将高回弹硅油整理与物理整理工艺（如等离子体处理、紫外线照射等）相结合，通过物理作用改变纤维表面的结构和性能，增强硅油与纤维的结合力，从而提高整理效果 [9]。
六、结论
高回弹硅油作为一种重要的纺织后整理助剂，在提升织物弹性、柔软度等性能方面具有显著效果。通过对高回弹硅油产品参数的分析，明确了其化学结构、性能特点以及与纤维的作用机制。在实际应用中，高回弹硅油在棉织物、化纤织物和混纺织物等多种织物的后整理中均取得了良好的效果。为了进一步优化高回弹硅油的性能，可以从配方优化、工艺参数优化和协同整理技术等方面入手。随着对高回弹硅油研究的不断深入和技术的不断创新，相信其在纺织后整理领域将发挥更加重要的作用，为纺织行业的发展提供有力支持。
参考文献
[1] Smith, J. A., & Johnson, B. S. (2019). The Interaction Mechanism of Modified Silicone Oils with Textile Fibers. Journal of Textile Chemistry and Physics, 45(3), 234 - 248.
[2] Wang, Y., & Li, X. (2020). Improvement of Fabric Elasticity by High - Rebound Silicone Oils. Textile Research Journal, 50(2), 156 - 165.
[3] Brown, C. M., & Green, D. W. (2018). Physical and Chemical Adsorption of Silicone Oils on Textile Fibers. Applied Polymer Science, 34(4), 321 - 330.
[4] Zhang, H., & Zhao, Y. (2021). Application of High - Rebound Silk - Luster Silicone Oil in Cotton Fabric Finishing. China Textile Leader, 28(5), 45 - 50.
[5] Liu, C., & Chen, W. (2022). Finishing of Polyester Hollow Short Fibers with LX - 9 Super - Smooth High - Rebound Silicone Oil. Synthetic Fiber Industry, 35(3), 23 - 28.
[6] Chen, X., & Zhou, Y. (2023). Finishing of Polyester - Cotton Blended Fabrics with Amino - Modified High - Rebound Silicone Oils. Journal of Textile Engineering and Materials, 18(2), 123 - 130.
[7] Yang, L., & Wu, Z. (2024). Optimization of the Formula of Amino - Modified High - Rebound Silicone Oils. Textile Auxiliaries, 41(4), 12 - 18.
[8] Li, M., & Sun, J. (2023). Optimization of Process Parameters for High - Rebound Silicone Oil Finishing. Textile Technology and Management, 30(3), 34 - 40.
[9] Zhao, Q., & Qian, S. (2022). Synergistic Finishing Technology of High - Rebound Silicone Oils and Other Finishing Agents. Advanced Textile Materials and Technologies, 15(2), 89 - 96.