硬挺劑(也稱為增硬劑)是紡織后整理助劑的一種,其作用是通過在織物表面形成一層高分子薄膜,或與纖維發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),從而賦予織物硬挺、厚實的手感,并提高織物的彈性和耐磨性。
對硬挺劑的成分分析需要從功能和化學(xué)類別兩個維度進(jìn)行,多種儀器聯(lián)用,分析其配方組成成分名稱和含量。
硬挺劑的種類繁多,其核心成分根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和成膜機(jī)理的不同,主要分為以下幾大類:
這類是傳統(tǒng)的硬挺劑,主要通過物理成膜提供硬度,但耐洗性較差。
這是目前應(yīng)用廣泛的硬挺劑,通過高分子聚合物在纖維表面成膜提供持久硬度。
這類樹脂能與纖維發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提供非常持久的硬挺效果。
單一的聚合物往往無法滿足所有要求,因此硬挺劑通常是多種組分的復(fù)配體系。
增塑劑: 用于增加高分子薄膜的柔韌性,防止膜太脆而破裂脫落。
填充劑: 增加織物的重量和厚實感,降低成本,但對耐洗性有負(fù)面影響。
防腐劑: 對于天然高分子類硬挺劑尤為重要,防止霉變。
潤濕劑: 幫助工作液更好地滲透到纖維內(nèi)部,通常是表面活性劑。
漿料: 用于經(jīng)紗上漿,在織造前賦予經(jīng)紗強(qiáng)度和耐磨性,以PVA、丙烯酸類、淀粉為主。織造后需要退漿。
整理劑: 用于織物后整理,賦予成品面料手感,以丙烯酸類、改性三聚氰胺樹脂為主,要求耐洗。
分析一個未知的硬挺劑樣品,通常采用以下流程和方法:
初步觀察: 觀察其物理狀態(tài)(乳液、粉末、溶液)、顏色、氣味。
物理性能測試: 測定其pH值、含固量、離子性(陰/非/陽離子)。
分離與提純: 可能需要通過離心、透析等方法分離高分子成分和無機(jī)填料/添加劑。
儀器分析:
在~3300 cm?1 和 ~1550, 1650 cm?1 有強(qiáng)吸收峰,可能是聚丙烯酰胺或蛋白質(zhì)(淀粉)。
在 ~1730 cm?1 (C=O伸縮振動) 和 ~1100 cm?1 (C-O-C伸縮振動) 有強(qiáng)峰,可能是聚丙烯酸酯或聚醋酸乙烯酯。
在 ~1000-1100 cm?1 有寬峰,可能是PVA的羥基吸收。
傅里葉變換紅外光譜: 這是關(guān)鍵的分析手段,可以鑒定主要高分子基團(tuán)。例如:
熱重分析: 可以分析樣品的熱分解行為,幫助判斷有機(jī)成分和無機(jī)填料的含量。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用: 可以分析樣品中的游離單體(如丙烯酸單體)、增塑劑(如甘油)、溶劑等小分子物質(zhì)。
液相色譜: 可用于分析水溶性高分子,如PVA的聚合度分布。
電感耦合等離子體光譜: 分析無機(jī)元素成分,用于推斷填料的類型(如Si, Al, Ca 對應(yīng)滑石粉、高嶺土、碳酸鈣)。