主要用于提高染色织物,特别是深色和敏感颜色的湿摩擦牢度。
核心问题: 为什么需要湿摩擦提升剂?
当织物被水浸湿后,纤维膨胀,部分未固着的染料会从纤维内部迁移到表面。在摩擦时,这些水溶性的染料就会被转移,导致沾色和褪色。湿摩擦提升剂就是通过化学和物理方法来解决这个问题。
1. 成分分析的目的
性能攻关: 当现有提升剂效果不佳时,分析其成分构成,找出短板(例如,是成膜剂不足还是交联剂不够?)。
产品仿制与开发: 解析竞品配方的技术秘密,开发具有竞争力的新产品。
成本优化: 了解各组分,在保证性能的前提下寻找更经济的原料。
问题诊断: 解决使用提升剂后出现的布面发粘、手感变硬、色光变化等问题。
2. 常用的成分分析技术与流程
湿摩擦提升剂的分析流程与前述类似,但技术侧重点因其高分子特性而有所不同。
样品前处理与分离:
离心分离: 对于乳液型产品,可以初步分离出不同溶解性的组分。
溶剂萃取: 使用不同极性的溶剂(如正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯)将有机硅、未反应单体、添加剂等分离出来。
破乳与沉淀: 通过调节pH、加入电解质或溶剂等方式,使高分子树脂析出。
定性鉴定:
聚氨酯: 特征峰为 ~1700 cm⁻¹ (C=O 伸缩振动), ~1530 cm⁻¹ (N-H 弯曲振动), 以及 ~1220 cm⁻¹ (C-N 伸缩振动)。
聚丙烯酸酯: 强 ~1730 cm⁻¹ 羰基峰, 无聚氨酯的N-H特征峰。
有机硅: 非常特征的 ~1260 cm⁻¹ (Si-CH3), ~800 cm⁻¹ (Si-C) 和 ~1000-1100 cm⁻¹ 的宽强峰(Si-O-Si)。
红外光谱(FTIR): 核心手段。
热重分析(TGA)与差示扫描量热法(DSC): 通过分解温度和玻璃化转变温度(Tg)来区分不同类型的树脂。聚氨酯、丙烯酸酯和有机硅的热行为差异明显。
定量分析与精细鉴定:
凝胶渗透色谱(GPC): 测定聚氨酯和丙烯酸酯树脂的分子量及其分布,这对成膜性能至关重要。
液相色谱-质谱联用(LC-MS): 分析小分子添加剂,如交联剂、渗透剂等。
气相色谱-质谱联用(GC-MS): 分析萃取物中的有机硅种类、残留单体或溶剂。
核磁共振(NMR): 确认聚合物骨架结构、官能团和改性方式的有力工具。
3. 应用实例:分析一款“高效棉用湿摩擦提升剂”
物理观察: 乳白色乳液,略带蓝光,粘度中等。
红外光谱(FTIR): 谱图显示出强烈的聚氨酯特征峰(C=O, N-H),同时存在有机硅的Si-O-Si强宽峰,表明这是一个聚氨酯-有机硅复合体系。
TGA: 显示在~300°C和~400°C有两个主要的分解台阶,分别对应有机硅和聚氨酯的分解,可以粗略估算两者比例。
LC-MS: 在水相中检测到一种常见的非离子渗透剂(JFC系列),并鉴定出一种无醛交联剂(如碳化二亚胺类)的特征离子。
GC-MS: 对有机溶剂萃取物进行分析,确认了所使用的氨基硅油类型。
结论: 该湿摩擦提升剂是一款以反应性聚氨酯为主成膜剂,复配氨基硅油提供平滑和柔软功能,并使用了无醛交联剂来增强膜强度的环保型高效产品。其成功的关键在于聚氨酯的强附着力和成膜性与有机硅的润滑作用的协同效应。
总结:
湿摩擦提升剂的成分分析是揭示其高性能秘密的关键。现代分析技术可以清晰地解析其“成膜固定”与“润滑减摩”的双重作用机理。对于纺织企业而言,通过成分分析不仅能解决生产难题,更能指引新产品开发的方向,还能了解别的配方好在哪里。