21世紀(jì)初，世界化工巨頭拜耳公司就提出了綠色紡織化學(xué)品理念，并以黏土為基本材料，創(chuàng)造性的開發(fā)出了第一只基于天然礦物質(zhì)的高品質(zhì)綠色氧漂助劑Tannex GEO，并以此為基礎(chǔ)，又相繼開發(fā)出了其他產(chǎn)品。用于連續(xù)式漂白的Tan-nex RENA，用于活性染料染色后皂洗的Tan-aterge REX和獨(dú)特的黏土凈洗劑Tanede NOHVA，這些產(chǎn)品處理后織物具有更高的白度值、高吸濕性、高DP值、手感好；同時(shí)，工藝更加節(jié)能減排，產(chǎn)品更加生態(tài)環(huán)保。
1、黏土礦物概述
黏土礦物是一種重要的非金屬礦物原料，是構(gòu)成巖石和土壤細(xì)粒部分（<2μm）的主要礦物，是細(xì)分散的、含水的層狀和鏈層狀硅酸巖礦物及含水的非晶質(zhì)硅酸巖礦物的總稱，具有性能突出、功能強(qiáng)大、綠色環(huán)保等多重優(yōu)良性質(zhì)，目前已廣泛用于化工、環(huán)保、建材、食藥等多個(gè)領(lǐng)域。
黏土礦物按主要化學(xué)組成可分為硅鋁類、硅鎂類和硅一多金屬類等三大類，具體分類見表1。
表1 黏土礦物的分類
黏土礦物的基本性質(zhì)主要取決于其化學(xué)組 成、原子結(jié)構(gòu)和微形貌。黏土礦物的負(fù)電荷一般多于正電荷，所以一般呈現(xiàn)負(fù)電荷性；黏土礦物一般具有較大的內(nèi)表面積和較細(xì)的粒度，所以比表面積相對(duì)較大；同時(shí)，黏土礦物具有較好的吸附性，可發(fā)生物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附。除了具有以上共性外，大部分黏土礦物還具有高機(jī)械性、化學(xué)穩(wěn)定性、多孔隙率、多種表面和結(jié)構(gòu)、分散懸浮性、水化膨脹性、流變性、膠體性、催化性、負(fù)載性等特殊理化性能。
2、黏土礦物在紡織中的應(yīng)用進(jìn)展
（1）高嶺土
高嶺土是在缺少堿金屬和堿土金屬的酸性介質(zhì)中，由火成巖和變質(zhì)巖中的長石或其他鋯桂酸鹽礦物經(jīng)風(fēng)化作用形成，質(zhì)地潔白、細(xì)膩、松軟，具有良好的可塑性和耐火性。
高嶺土用途十分廣泛，主要用于造紙、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡膠填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、曰化、醫(yī)藥、紡織、石化、建材、國防等工業(yè)部門。
高嶺土在紡織中的應(yīng)用進(jìn)展
李唯唯等通過在紡絲液中添加高嶺土粒子對(duì)滌綸進(jìn)行改性，結(jié)果表明：添加了高嶺土的滌綸仍然具有較好的可紡性，改性后的滌綸相對(duì)于普通滌綸在吸濕性方面提高了3倍，染色溫度降低，上染百分率提高，并具有較好的防紫外線功能和接近真絲般的柔和光澤。
WILMS C等將PP分別與1%、2%、3%的納米高嶺土和0.75%、1.5%、2.25%的PP-g-MA（順酐接枝聚丙烯）在高速下混合紡成纖維，經(jīng)測試，與PP纖維相比，納米高嶺土的加入可以增加應(yīng)變，影響纖維的結(jié)晶生成和大分子取向，纖維無需再做拉伸改性。
劉小英等以甲酸做溶劑，采用溶液共混法制備高嶺土/尼龍66復(fù)合纖維材料，對(duì)其進(jìn)行XRD、FTIR、DSC表征，結(jié)果表明：高嶺土與尼龍66間存在化學(xué)鍵作用，隨著高嶺土的增加，復(fù)合纖維的結(jié)晶度先增大后減小，當(dāng)高嶺土含量為4%時(shí)，復(fù)合材料結(jié)晶度達(dá)到最高的45.64%。
（2）膨潤土
膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物成分的含水層狀硅酸鹽礦物，具有良好的理化性能，常應(yīng)用其吸附性和陽離子交換性能去除食油的毒素、汽油和煤油的凈化、廢水處理；其吸水膨脹性能及分散、懸浮、造漿性能用于鉆井泥漿、阻燃（懸浮滅火），用在造紙工業(yè)中做填料，可優(yōu)化涂料的性能，如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等。
膨潤土在紡織中的應(yīng)用進(jìn)展
姚永麗等將鈣基膨潤土經(jīng)無機(jī)酸活化后得到的活性白土制備前用于前處理漂白工序的氧漂穩(wěn)定劑，利用它的陽離子交換性來吸附前處理浴中的Cu2+、Fe3+等重金屬離子，增強(qiáng)雙氧水的穩(wěn)定性，減少對(duì)織物的損傷，而且可以防止在棉織物上產(chǎn)生銹漬或雜質(zhì)沉淀，提高織物的白度。
何華玲等將天然膨潤土經(jīng)精制加工，有機(jī)改性后制成凈洗劑，對(duì)棉、麻、羊毛等織物前處理后均具有良好的洗凈效果，洗后織物柔軟、滑爽、穿用舒適感強(qiáng)，其綜合生產(chǎn)成本只相當(dāng)于陽離子表面活性劑的5%-10%，有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
羅志剛等以氯化鈉改性的鈉基膨潤土為原料，十二烷基二甲基甜菜堿作強(qiáng)化劑，硅酸鈉作助劑，硫酸鈉作填料，并加入乙二胺四乙酸二鈉和香精、色素等，研制出一種粉末狀的織物柔軟劑，經(jīng)測定，其在水中的PH值和分散穩(wěn)定性以及洗滌處理后織物的柔軟性、再潤濕性、抗靜電性和白度等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或接近目前市場上銷售的織物柔軟劑水平。
（3）海泡石
海泡石是一種具有層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽黏土礦物，一般呈塊狀、土狀或纖維狀集合體，收縮率低，可塑性好，比表面大，吸附性強(qiáng)；海泡石還具有脫色、隔熱、絕緣、抗腐蝕、抗輻射及熱穩(wěn)定等性能。目前，海泡石主要用于油脂石油精練、釀造、化工、醫(yī)藥、環(huán)保、塑材、輕紡、國防、農(nóng)業(yè)等行業(yè)。
海泡石在紡織中的應(yīng)用進(jìn)展
劉海燕研究表明，蒙脫石、膨潤土、海泡石等黏土礦物均可用于改善纖維的阻燃性能，其中，將納米級(jí)海泡石添加到紡絲液中進(jìn)行融熔紡絲制備的改性錦綸、丙綸復(fù)合紗及其針織面料，其阻燃性能明顯優(yōu)于添加蒙脫石、膨潤土及石墨的改性纖維。
陳鎮(zhèn)等以改性海泡石為載體，以燒堿、鈉鹽及尿素等的復(fù)配物作為主要成分，經(jīng)固化造粒后得到固體精練劑用于毛坯巾前處理中，對(duì)于棉纖維中的棉籽殼、蠟質(zhì)、色素及其它雜質(zhì)具有較強(qiáng)的去除作用，特別適用于與雙氧水配合進(jìn)行短流程前處理工藝。
（4）凹凸棒土
凹凸棒土是以凹凸棒石為主要礦物成分，同時(shí)伴生蒙脫石、云母、石英、海泡石、以及少量碳酸鹽雜質(zhì)的一種黏土。凹凸棒土功能強(qiáng)大，用途廣泛。利用其無毒及強(qiáng)吸附性，可用作食品行業(yè)澄清劑、過濾劑；利用其低密度和黏結(jié)性，可用作農(nóng)藥、化肥造粒劑；利用其懸浮及膠體性，可用作建筑及涂料添加劑；利用其低價(jià)及高吸附性，可用作環(huán)保行業(yè)脫色劑、吸附劑；利用其流變性及抗鹽性，可用作海洋及含鹽地層鉆進(jìn)等。
凹凸棒土在紡織中的應(yīng)用進(jìn)展
王富軍等用納米凹凸棒土（AT）改性聚氨酯（PU）纖維，結(jié)果表明：AT的加入，提高了PU纖維的起始分解溫度，改善了纖維的熱穩(wěn)定性；當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)，改性PU纖維的起始分解溫度相比純PU纖維提高了近14°C，增強(qiáng)了PU硬段的熱分解穩(wěn)定性。
王玉環(huán)等通過陽離子改性凹凸棒土制得一種新型、綠色織物凈洗劑，應(yīng)用于紡織品前處理中，泡沫極少，散纖維、棉籽殼、雜質(zhì)等很容易從織物上被洗去，可以節(jié)約洗滌用水量，減少廢水排放量，凈洗殘液的COD值也很低，與用表面活性劑復(fù)配的常規(guī)凈洗劑的效果相當(dāng)。
毛雷等將凹土膠體粒子整理到棉織物表面，采用激光粒度儀、SEM、TG-DTA等對(duì)凹土的分散及其整理后棉織物的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行測試和表征，結(jié)果顯示：經(jīng)凹土膠體粒子整理后，棉織物的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性提高，且具有了良好的防紫外線效果和優(yōu)異的抗菌性能。
3、結(jié)語
當(dāng)前，我國紡織染整行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，黏土礦物在化工、環(huán)保、建材、食藥等領(lǐng)域的成功應(yīng)用為其在紡織染整行業(yè)中的推廣提供了借鑒和基礎(chǔ)，但大多還處于研究和試驗(yàn)階段，如何加速其產(chǎn)業(yè)化，發(fā)揮其性能和價(jià)格優(yōu)勢，拓展新的領(lǐng)域和市場是科技工作者下一步的努力方向。
來源：黏土礦物在紡織中的應(yīng)用進(jìn)展，作者：陳鎮(zhèn)等
編輯整理：中國粉體技術(shù)網(wǎng)
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