[科普中国]-柔软剂

柔软剂是一类能改变纤维的静、动摩擦系数的化学物质。当改变静摩擦系数时，手感触摸有平滑感，易于在纤维或织物上移动；当改变动摩擦系数时，纤维与纤维之间的微细结构易于相互移动，也就是纤维或者织物易于变形。二者的综合感觉就是柔软。柔软剂按离子性来分有阳离子型、非离子型、阴离子型和两性季铵盐型四种。

简介柔软剂是一类能改变纤维的静、动摩擦系数的化学物质。当改变静摩擦系数时，手感触摸有平滑感，易于在纤维或织物上移动；当改变动摩擦系数时，纤维与纤维之间的微细结构易于相互移动，也就是纤维或者织物易于变形。二者的综合感觉就是柔软。

柔软整理是印染加工中的重要后整理工序。纺织品在加工过程中，经多次处理后手感会变得粗糙，一般合成纤维织物更差，尤其是超细纤维织物。为了使织物具有柔软、滑爽、舒适的手感，就需要对其进行整理，目前应用广泛的是用柔软剂进行整理。此外在化学纤维纺丝，各种纤维的纺纱、织造等过程中均大量使用柔软剂，这是因为随着纺织品加工中高速化和小浴比方式的大量使用，织物之间和织物与设备之间相互摩擦增加，易产生擦伤、条疵等现象。使用柔软剂可使纤维本身具有与加工条件相适应的柔软平滑性以避免损伤。1

羊绒用的柔软剂是纺织柔软剂的一种，其专门用于羊绒织物的后处理，使羊绒织物恢复其天然的柔软性，市场上有多种羊绒柔软剂，产品质量各不相同。具有以下的优点：

（1）高剪切稳定性；

（2）在较宽的pH值范围内的稳定性；

（3）对电解质的稳定性；

（4）与阳离子和阴离子化学品均有良好的相容性。

发展概述柔软剂作为织物的常规后整理助剂，应用至今已有半个多世纪，发展非常迅速，它从最早的表面活性剂类柔软剂发展为高分子聚合物类柔软剂，又从高分子聚乙烯蜡发展为有机硅聚合物，又从聚二甲基硅氧烷乳液发展为端羟基聚硅氧烷乳液、亲水性有机硅柔软剂、氨基聚硅氧烷乳液、氨基聚硅氧烷微乳、低黄变氨基改性有机硅柔软剂、亲水性氨基有机硅柔软剂和超平滑氨基改性聚硅氧烷等。

最早开发的柔软剂是硫酸酯或磺酸盐类阴离子型表面活性剂。由于它们带有负电荷，故对硬水和电解质非常敏感，且不易被纤维所吸附，因此不耐洗涤和干洗。这类柔软剂较少单独应用于棉织物的柔软整理。石蜡、天然油脂由于平滑性能特别优良，因此其乳液在纺织行业也得到了广泛使用。由于纤维本身一般都带有负电荷，由阳离子表面活性剂制成的柔软剂可以很好地吸附于纤维表面，有效地降低纤维的静电和纤维间的摩擦，使纤维伸展而不易粘结成团，从而获得柔软效果，同时赋予织物良好的抗静电性。因而阳离子表面活性剂制成的柔软剂获得了长足的发展。在20世纪70年代以后随着有机硅化学的发展，有机硅柔软剂作为一类新型的高分子柔软剂迅速发展起来。与传统的非硅类柔软剂相比，由于Si—O键具有比C一O键更低的旋转自由能，有机硅柔软剂表现出更为优异的柔软性能，因而在有机硅柔软剂出现以来短短的几十年时间里，迅速地被纺织企业采用，并且逐步取代了传统的非硅类柔软剂而成为主导的柔软剂品种。1

分类随着染整工业的发展，各种柔软剂相继出现。总的来说，按柔软剂化学组成可分为非表面活性类、表面活性剂类、反应型和高分子聚合物乳液型4类。

非表面活性类早期非表面活性类柔软剂以矿物油、石蜡、天然油脂为主。而高级脂肪醇和高级脂肪酸及高级脂肪酸酯具有良好的柔软性和高速平滑性，也可作为柔软剂的配合原料使用。柔软剂101即属此类。

表面活性剂类大部分柔软剂都属于此类。其中阳离子型柔软剂对于纤维素纤维和合成纤维的整理都适用，是应用较广泛的一类。

（1）阴离子型柔软剂

阴离子型柔软剂应用较早，通常是硫酸酯或磺酸盐化合物。例如植物油的硫酸化物、脂肪酸硫酸酯盐或硫酸化物、琥珀酸酯磺酸盐等。阴离子型柔软剂具有良好的润湿性和热稳定性，能与荧光增白剂同浴使用，作为特白织物的柔软剂，对织物无色变现象。与非离子复配用于漂白织物有独特的滑爽感。代表性品种为双十八烷基琥珀酸磺酸盐，商品名柔软剂MA-700。由于纤维在水中带负电荷，因此这类柔软剂不易被纤维吸附，导致柔软效果较弱，同时对电解质敏感，通常用于棉、粘胶、丝绸等。

（2）非离子型柔软剂

此类柔软剂的配伍性能良好，对电解质稳定，无泛黄的缺点，但它们对纤维的吸附性不好，耐久性低。主要应用于纤维素纤维的后整理和合纤油剂。

脂肪酸多元醇酯。季戊四醇脂肪酸酯和甘油单脂肪酸酯以及失水山梨醇脂肪酸酯是多元醇型非离子柔软剂中的主要品种。此类柔软剂对降低纤维的静摩擦系数效果优良，是一种通用型柔软剂，在合纤纺纱油剂中应用较为广泛。

烷醇酰胺和聚氧乙烯脂肪酰胺

脂肪酸二乙醇酰胺在溶液中有很好的稳泡和平滑作用，可用做柔软剂。

聚醚

聚醚类柔软剂具有优良的耐高温性能，特别适用于高速、高温、高压等场合。

（3）阳离子型柔软剂

阳离子型柔软剂和各种纤维结合能力强，可使织物获得优良的柔软效果且耐久性强，耐洗涤，能改进织物的抗静电效果、耐磨强度和撕裂强度。缺点是有泛黄现象，对荧光增白剂有抑制作用，对人体也有一定的刺激性。阳离子型柔软剂应用很广，品种也很多。

季铵盐类。这是最重要的阳离子型柔软剂，它在任何介质中均呈阳离子性，具有良好的柔软效果，可适用于各类纤维，不宜用于漂白和特白织物的柔软整理。这类柔软剂发展很快。

反应型柔软剂反应型柔软剂，也称为活性柔软剂，是在分子中含有能与纤维素纤维的羟基直接发生反应形成酯键或醚键的柔软剂。因其具有耐磨、耐洗的持久性，故又称为耐久性柔软剂。

酸酐类衍生物

酸酐或烯酮(一个分子脂肪酸本身脱水产物)可以与羟基反应生成酯。烯酮类柔软剂如Aquapel 380可以用于羊毛和锦纶等。。

吡啶季铵盐类衍生物

柔软剂PF(硬脂酰胺亚甲基吡啶氯化物)一类阳离子型反应性柔软剂，它可与纤维素分子上羟基或蛋白质上的氨基发生化学键合，是一种耐久性较为突出的柔软剂。

环氧基衍生物

柔软剂ES为具有环氧基的二硬脂酰胺乙基环氧丙基氯化铵，环氧基能与纤维反应，耐洗性能良好，用于腈纶、涤纶耐久柔软整理。

高分子聚合物乳液这类柔软剂主要是由聚乙烯、有机硅树脂等高分子聚合物制成的乳液。用于织物整理不泛黄、不使染料变色，还有一定的防皱和防水性能。但摩擦牢度较差，价格较贵。

聚乙烯树脂乳液

这类柔软剂的商品名为柔软剂PE，它以聚乙烯树脂为原料、在氢氧化钾介质中与乳化剂的作用下，高速搅拌制成。如果将聚乙烯先进行氧化处理，使其分子中具有部分羧基，能增加亲水性，平滑效果更好，获得温暖丰满的手感，柔软效果良好，对提高织物的撕破强力和耐磨强度特别有效，且具有耐高温、不泛黄，不影响印花织物的色光等优点，被国际纺织界作为树脂整理的首选配套柔软剂。但也存在透气性差、易吸附灰尘等问题。

有机硅类

有机硅柔软剂是纺织上应用广、性能好、效果最突出的一类柔软剂。由于有机硅具有润滑性、柔软性、疏水性好等优点，且合成过程无毒、无环境污染，成本合理，因此得以大量使用。有机硅柔软剂可分为3大类，即非活性有机硅柔软剂、活性有机硅柔软剂和改性有机硅柔软剂。1

有机硅柔软剂聚硅氧烷的主链十分柔顺，围绕Si一O键旋转所需的能量几乎为零，这表明聚硅氧烷的旋转是自由的，可以360。旋转，这个特性决定了聚硅氧烷成为最优良的参l物柔软整理剂。优异的柔顺性起因于基本的几何分子构型，聚硅氧烷是一种易挠曲的螺旋形直链结构，由硅原子和氧原子交替组成。

在聚二甲基硅氧烷的每一个硅原子，有两个甲基。这两个甲基处在垂直于两个相近的氧原子连线的平面上。硅原子的每个甲基可绕Si一O轴旋转、振动。每个甲基的三个氢原子就像向外撑开的雨伞这些氢原子由于甲基的旋转要占较大的空间，从而增加了相邻分子间的距离。所以，聚硅氧烷分子问的作用力比碳氢化合物弱得多，且聚硅氧烷比同相对分子质量的碳氧化合物黏度低，表面张力小，成膜性强。

氦基聚硅氧烷由于氨基的极性强，与纤维表而的羟基、羧基等相互作用，与纤维形成非常牢固的取向和吸附，而Si一O键主链的柔顺性，和硅原子上的甲基与聚二甲基硅氧烷一样．使纤维之问的静摩擦系数下降，用很小的力就能使纤维之间开始滑动，以致感到柔软。氨基聚硅氧烷与纤维之问的交联不是主要的，主要是自身缩合。氨基聚硅氧烷在纤维上吸附后，由空气中二氧化碳及水分形成碳酸，与氨基产生交联，高度聚合，在纤维表面和内部生成高聚合度弹性网状结构，赋予织物超级柔软效果和很高的耐洗性。2

用途柔软整理是印染加工中的重要后整理工序。纺织品在加工过程中, 经多次处理后手感会变得粗糙,一般合成纤维织物更差, 尤其是超细纤维织物。为了使织物具有柔软、滑爽、舒适的手感, 就需要对其进行整理, 应用广泛的是用柔软剂进行整理。此外在化学纤维纺丝, 各种纤维的纺纱、织造等过程中均大量使用柔软剂, 这是因为随着纺织品加工中高速化和小浴比方式的大量使用, 织物之间和织物与设备之间相互摩擦增加, 易产生擦伤、条疵等现象。使用柔软剂可使纤维本身具有与加工条件相适应的柔软平滑性以避免损伤。因此织物用柔软剂是一种重要的纺织助剂。

各种新型纤维如超细纤维得到广泛的应用, 随着人们环保意识的逐步提高, 各类柔软剂及其主要组分都有了进一步的改进。

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学