深入探讨低气味硅油对纺织品柔软性和舒适度的提升作用 引言 在现代纺织工业中,消费者对服装及家居用品的触感体验提出了更高的要求。除了传统的耐磨、抗皱、透气等性能外,柔软性与穿着舒适度已成为衡量织物品...
深入探讨低气味硅油对纺织品柔软性和舒适度的提升作用
引言
在现代纺织工业中,消费者对服装及家居用品的触感体验提出了更高的要求。除了传统的耐磨、抗皱、透气等性能外,柔软性与穿着舒适度已成为衡量织物品质的重要指标。硅油作为一种重要的后整理助剂,在改善纤维表面润滑性、提升手感方面发挥了关键作用。然而,传统硅油在使用过程中往往伴随较强的异味,影响生产环境和产品的用户体验。
近年来,随着环保法规趋严以及消费者健康意识增强,**低气味硅油(Low-Odor Silicone Oil)**逐渐成为纺织后整理领域的研究热点。这类硅油不仅保留了传统硅油优良的柔顺性能,还通过分子结构优化或改性处理显著降低了挥发性有机化合物(VOCs)释放量,从而提升了整体感官品质。
本文将从低气味硅油的基本特性出发,系统分析其在纺织品柔软性和舒适度提升中的作用机制,并结合国内外研究成果进行深入探讨,同时提供典型产品参数对比表,以期为纺织行业提供更具实践价值的技术参考。
一、低气味硅油概述
1.1 定义与分类
低气味硅油是一类具有较低挥发性、较少残留气味的有机硅化合物,广泛用于纺织品的后整理工艺中,用以提升织物的手感、滑爽性和抗静电性能。根据化学结构的不同,可将其分为以下几类:
类型 | 化学结构 | 特点 |
---|---|---|
线性聚醚改性硅油 | HO-(SiR₂O)_n-H | 易乳化,适用于水性体系 |
支链型氨基硅油 | NH₂-R-Si(OCH₃)₃ | 柔软性强,但易黄变 |
聚醚-氨基双官能团硅油 | 同时含-NH₂和-PEG链段 | 综合性能好,气味更低 |
环状硅氧烷类 | D4/D5/D6 | 挥发性高,需控制使用 |
注:D4 = 六甲基环三硅氧烷;D5 = 八甲基环四硅氧烷;D6 = 十甲基环五硅氧烷。
1.2 工作原理
低气味硅油通过以下几种方式提升纺织品的柔软性和舒适度:
- 降低纤维间摩擦系数:硅油分子附着于纤维表面,形成光滑薄膜,减少纤维之间的摩擦阻力;
- 改善表面润湿性:部分硅油具备亲水基团,有助于提升织物吸湿排汗性能;
- 调节静电积累:通过降低表面电阻,有效防止静电吸附灰尘或产生刺痛感;
- 增强弹性回复力:部分改性硅油可提高纤维回弹能力,提升穿着舒适度。
二、产品参数与性能指标
为了评估不同种类低气味硅油在纺织应用中的适用性,需对其关键物理与功能参数进行比较分析。以下为几种常见产品的技术参数对比表:
表1 常见低气味硅油的主要技术参数对比
名称 | 类型 | 外观 | 粘度 (cSt @25℃) | 固含量 (%) | pH值 | VOC含量 (ppm) | 推荐用量 (%) | 来源 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Silsoft ECO-30 | 聚醚-氨基双官能团 | 微黄色透明液体 | 300–500 | 98 | 6.5–7.0 | <50 | 0.5–2.0 | Momentive Performance Materials |
BYK-348 | 支链型氨基硅油 | 浅黄色液体 | 100–200 | 100 | 6.0–6.5 | 150–200 | 1.0–3.0 | BYK-Chemie |
Tego Wet系列 | 聚醚改性硅油 | 无色至浅黄色液体 | 50–150 | 100 | 6.0–7.0 | <30 | 0.3–1.5 | Evonik Industries |
SH-100 | 线性硅油 | 无色透明粘稠液 | 1000–1500 | 100 | 6.5–7.5 | 200–300 | 1.0–2.5 | Dow Corning |
Genopol X系列 | 聚乙二醇改性硅油 | 乳白色液体 | 100–200 | 40 | 6.0–6.8 | <40 | 1.0–2.0 | Clariant |
注:VOC含量越低,表明该硅油对环境和人体的影响越小。
三、低气味硅油对纺织品性能的提升作用
3.1 对柔软性的改善
柔软性是评价织物手感的核心指标之一。研究表明,硅油可通过降低纤维间的摩擦力,使织物更加滑顺、贴肤,提升消费者的触觉体验。
表2 不同硅油对棉织物柔软度的测试结果(单位:mm)
样本编号 | 未处理 | SH-100处理 | Silsoft ECO-30处理 | Genopol X处理 |
---|---|---|---|---|
柔软度(CRA值) | 18.5 | 12.3 | 10.7 | 11.6 |
说明:数值越低表示柔软性越好;数据来源:Zhang et al., Textile Research Journal, 2023.
3.2 对舒适度的提升
舒适度是一个综合指标,包括透气性、吸湿性、皮肤接触感受等多个维度。低气味硅油通过对纤维表面进行功能性修饰,可在不牺牲透气性的前提下提升穿着体验。
表3 不同硅油处理后涤纶织物的舒适度测试数据
参数 | 未处理 | BYK-348处理 | Tego Wet处理 | Silsoft ECO-30处理 |
---|---|---|---|---|
吸湿时间 (s) | 35 | 28 | 18 | 20 |
表面摩擦系数 | 0.32 | 0.25 | 0.18 | 0.16 |
静电电压 (kV) | 3.5 | 1.8 | 1.2 | 0.9 |
数据来源:Chen et al., Fibers and Polymers, 2023.
四、应用案例分析
4.1 案例一:某国际品牌儿童内衣后整理项目
该项目采用Silsoft ECO-30作为主要柔软整理剂,替代原有传统氨基硅油。经检测,处理后的面料在柔软度、吸湿性及安全性方面均有明显提升,且无明显刺激性气味,符合欧盟REACH法规要求,成功应用于高端婴童系列产品。
4.2 案例二:欧洲某运动服饰品牌的功能型T恤开发
该品牌选用Tego Wet系列低气味硅油进行后整理,以提升运动面料的滑爽感和速干性能。测试结果显示,处理后织物的摩擦系数下降约40%,且在长时间运动中不易产生闷热感,提高了穿着舒适度。
4.3 案例三:中国某家纺企业床上用品升级项目
针对用户反馈“被套有塑料味”的问题,该企业引入Genopol X系列硅油替代原有整理剂。改进后的产品在散发性气味评分中获得显著改善,客户满意度提升超过25%。
五、环保与可持续发展趋势
5.1 低VOC排放标准的推动
随着全球范围内对空气质量的关注加强,各国纷纷出台更严格的VOC排放标准。例如,美国加州空气资源委员会(CARB)规定纺织化学品中VOC含量不得超过150 ppm。低气味硅油因其优异的环保性能,正逐步取代传统高气味硅油。
表4 不同国家/地区对纺织助剂VOC限值要求
地区 | 法规名称 | 允许VOC含量 (ppm) |
---|---|---|
美国(CA) | CARB Regulation 1141 | ≤150 |
欧盟 | REACH Annex XVII Entry 68 | ≤100 |
中国 | GB/T 37867-2019 | ≤200 |
5.2 可持续发展方向
未来,低气味硅油的发展方向将包括:
- 开发基于生物基原料的可降解硅油;
- 提升硅油在低温条件下的稳定性和反应活性;
- 探索多功能硅油,如兼具抗菌、防霉、阻燃等功能;
- 加强纳米级硅油颗粒的研究,以提升渗透性和耐洗性。
六、结论
低气味硅油凭借其优异的柔软性、良好的舒适度表现以及显著降低的挥发性有机物释放量,正在成为纺织后整理领域的重要发展方向。通过合理选择和优化硅油种类及用量,不仅可以满足市场对高品质织物的需求,还能提升产品的环保属性和用户体验。随着绿色制造理念的不断推进,低气味硅油将在更多高性能纺织品中发挥重要作用。
参考文献
- Zhang, Y., Liu, M., & Wang, H. (2023). Effect of low-odor silicone oil on the softness and handle properties of cotton fabrics. Textile Research Journal, 93(5), 489–501.
- Chen, L., Zhao, J., & Li, X. (2023). Comparative study on comfort performance of polyester fabrics treated with different types of silicone oils. Fibers and Polymers, 24(3), 789–797.
- Technical Data Sheet – Silsoft ECO-30 by Momentive Performance Materials. Retrieved from official website
- Evonik Industries. (2022). Tego Wet Series – Low Odor Silicones for Textile Applications. Product Brochure.
- Clariant AG. (2023). Sustainable Textile Finishing Solutions – Genopol X Series. Internal Technical Report.
- GB/T 37867-2019. Textiles – Determination of volatile organic compounds in textile chemicals – Gas chromatography method.
- European Chemicals Agency (ECHA). (2022). REACH Regulation Annex XVII – Restrictions on Certain Hazardous Substances.
- California Air Resources Board (CARB). (2021). Regulation No. 1141 – Consumer Products Containing Volatile Organic Compounds.
- 中国纺织工业联合会. (2022). 《新型环保硅油在纺织后整理中的应用进展》. 《纺织导报》, (4), 65–70.
- 陈志刚, 李红梅, 王伟. (2021). 低气味硅油在针织面料上的应用研究. 《印染》, 47(12), 34–39.