21世紀初，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(kāi)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，又相繼開(kāi)發(fā)出了其他產(chǎn)品。用于連續式漂白的Tan-nex RENA，用于活性染料染色后皂洗的Tan-aterge REX和獨特的黏土凈洗劑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，是構成巖石和土壤細粒部分（<2μm）的主要礦物，是細分散的、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(chēng)，具有性能突出、功能強大、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(lèi)、硅鎂類(lèi)和硅一多金屬類(lèi)等三大類(lèi)，具體分類(lèi)見(jiàn)表1。
表1 黏土礦物的分類(lèi)
黏土礦物的基本性質(zhì)主要取決于其化學(xué)組 成、原子結構和微形貌。黏土礦物的負電荷一般多于正電荷，所以一般呈現負電荷性；黏土礦物一般具有較大的內表面積和較細的粒度，所以比表面積相對較大；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械性、化學(xué)穩定性、多孔隙率、多種表面和結構、分散懸浮性、水化膨脹性、流變性、膠體性、催化性、負載性等特殊理化性能。
2、黏土礦物在紡織中的應用進(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(cháng)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、醫藥、紡織、石化、建材、國防等工業(yè)部門(mén)。
高嶺土在紡織中的應用進(jìn)展
李唯唯等通過(guò)在紡絲液中添加高嶺土粒子對滌綸進(jìn)行改性，結果表明：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(xiàn)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變，影響纖維的結晶生成和大分子取向，纖維無(wú)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復合纖維材料，對其進(jìn)行XRD、FTIR、DSC表征，結果表明：高嶺土與尼龍66間存在化學(xué)鍵作用，隨著(zhù)高嶺土的增加，復合纖維的結晶度先增大后減小，當高嶺土含量為4%時(shí)，復合材料結晶度達到最高的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，常應用其吸附性和陽(yáng)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(zhù)力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等。
膨潤土在紡織中的應用進(jìn)展
姚永麗等將鈣基膨潤土經(jīng)無(wú)機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定劑，利用它的陽(yáng)離子交換性來(lái)吸附前處理浴中的Cu2+、Fe3+等重金屬離子，增強雙氧水的穩定性，減少對織物的損傷，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，有機改性后制成凈洗劑，對棉、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，其綜合生產(chǎn)成本只相當于陽(yáng)離子表面活性劑的5%-10%，有明顯的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。
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指標均達到或接近目前市場(chǎng)上銷(xiāo)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構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；海泡石還具有脫色、隔熱、絕緣、抗腐蝕、抗輻射及熱穩定等性能。目前，海泡石主要用于油脂石油精練、釀造、化工、醫藥、環(huán)保、塑材、輕紡、國防、農業(yè)等行業(yè)。
海泡石在紡織中的應用進(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。
陳鎮等以改性海泡石為載體，以燒堿、鈉鹽及尿素等的復配物作為主要成分，經(jīng)固化造粒后得到固體精練劑用于毛坯巾前處理中，對于棉纖維中的棉籽殼、蠟質(zhì)、色素及其它雜質(zhì)具有較強的去除作用，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。凹凸棒土功能強大，用途廣泛。利用其無(wú)毒及強吸附性，可用作食品行業(yè)澄清劑、過(guò)濾劑；利用其低密度和黏結性，可用作農藥、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，改善了纖維的熱穩定性；當加入質(zhì)量分數為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，增強了PU硬段的熱分解穩定性。
王玉環(huán)等通過(guò)陽(yáng)離子改性凹凸棒土制得一種新型、綠色織物凈洗劑，應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，與用表面活性劑復配的常規凈洗劑的效果相當。
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等對凹土的分散及其整理后棉織物的結構與性能進(jìn)行測試和表征，結果顯示：經(jīng)凹土膠體粒子整理后，棉織物的結構和熱穩定性提高，且具有了良好的防紫外線(xiàn)效果和優(yōu)異的抗菌性能。
3、結語(yǔ)
當前，我國紡織染整行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)結構調整與轉型的關(guān)鍵階段，黏土礦物在化工、環(huán)保、建材、食藥等領(lǐng)域的成功應用為其在紡織染整行業(yè)中的推廣提供了借鑒和基礎，但大多還處于研究和試驗階段，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(chǎng)是科技工作者下一步的努力方向。
來(lái)源：黏土礦物在紡織中的應用進(jìn)展，作者：陳鎮等
編輯整理：中國粉體技術(shù)網(wǎng)
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