• No results found

Report on Softener

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Report on Softener"

Copied!
72
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Senior Project

On

Study of various types of Softener (character, pH,

application process) in Finishing on cotton Knitted goods.

 

Supervising teacher

Ismat zerin

Lecturer

Department of Textile Engineering

Prepared by

Mihir Ranjon Das

ID# 05310054 Program: BSTE

Batch: 1st

Semester: fall, 2009

Submission date: January 26, 2010

City University

40, Bulu Ocean TOWER, Kemal Ataturk Avenue,

Banani, Dhaka-1213.

(2)

By means of practical knowledge it’s not possible to apply the theoretical knowledge in the  practical field. For any technical education, practical experience is almost equaled important  in association with the theoretical knowledge.    Now I wish to take this excellent opportunity to thank a lot of people who have assisted and  inspired me in the completion of my training period.   

Miss  Ismat  Zerin,  my  supervisor,  to  whom  I  am  extremely  indebted  for  his  tremendous  support  and  guidance  throughout  my  training  period.  Being  working  with  him  I  have  not  only earned valuable knowledge but was also inspired by his innovativeness which helped  enrich  my  experience  to  a  greater  extent.  His  ideas  and  way  of  working  was  truly  remarkable. 

 

I  also  express  my  gratitude  to  Prof.  Dr  Md.  Saiful  Islam,  Head,  Department  of  Textile  Engineering, for his support and continuous guidance throughout my long journey in City 

University and the industrial training.             

 The industrial attachment is the process, which builds understanding, skills and attitude of  the  performer,  which  improves  his  knowledge  in  boosting  productivity  and  services.  University  education  provides  us  vast  theoretical  knowledge  as  well  as  more  practical  attachment,  in  despite  of  all  these  industrial  attachment  helps  us  to  be  familiar  with  technical support of modern machinery, skillness about various processing stages. 

 

 It  also  provides  us  sufficient  practical  knowledge  about  production  management,  work  study, efficiency, industrial management, purchasing, utility and maintenance of machinery  and their operation techniques etc. the above mentioned cannot be achieved successfully by  means of theoretical knowledge only. This is why it should be accomplished with practical  knowledge in which it is based on. Industrial attachment makes us reliable to be accustomed  with  the  industrial  atmosphere  and  improve  courage  and  inspiration  to  take  self  responsibility. 

       

 Textile  education  can’t  be  completed  without  industrial  training.  Because  this  industrial  training  minimizes  the  gap  between  theoretical  and  practical  knowledge  and  make  us  accustomed to industrial environment. 

(3)

Table of Contents 

Topics                        Page number  Chapter­1    1.0         General consideration………  1  1.1         History……….  2  Chapter­2    2.0         Raw Materials……….  3  2.0.1  Conditioning agents……….  3  2.0.2  Emulsifiers………  3‐4 2.0.3  Other ingredients………...  4  2.1  Manufacturing Process………... 4‐5 2.2  Quality control………  5  2.3  Future Softener………...  5‐6 2.4  Composition………  6‐7 2.5  Reason for using softener……….  7  2.6  Desirable properties of Textile softener……….  7  2.7  Mechanism of Textile softener………...  7‐9 2.8  Fabric Softener………  9  2.9         Classification Softener………  9  Chapter­3    3.0         Cationic Softener………  10  3.0.1     Chemistry of Cationic Softener………...  10‐11 3.0.2  Mode of action……….  12  3.0.3  How to use……….  12  3.0.4  Properties of cationic softener………..  12‐13 3.0.5  Advantages………  13  3.0.6  Disadvantages……….     13 

(4)

3.0.8.0  Quaternary Ammonium Salt………...  16‐19 3.0.8.1  Imidazolines………. 19‐20 3.0.8.2  N‐dimethyl ammonium chloride………..  20‐23 3.0.8.3  N‐ distearyl‐N………...  23  3.0.9  TRADE NAMES OF CATIONIC SOFTENING AGENT ……….  23  Chapter­4    4.0  AN‐IONIC SOFTENER………..  24  3.2  TRADE NAME OF ANIONIC SOFTENING AGENTS……….  25  Chapter­5  26  5.0  Silicone softeners………...    26  5.1  Properties………...  27  5.2  Silicone emulsion is two types………...  27  5.2.1  Micro emulsion………..  27  5.2.2  Macro emulsion………...  27  5.3  Different Types of Softener……….  27‐28 5.3.1  Polydimethyl Silicon………  29‐30 5.3.2  Polydimethyl siloxane………  30‐31 5.3.3  Non‐ionic Silicon Softener………  32‐33 5.3.4  Nonionic polysiloxane with amino groups………  33‐34 5.3.5  Microemulsion with amino groups……….………...  34‐35 5.3.6  Aminofunctional polysiloxane………...  36‐37 5.3.7  Elastomer Silicones………..  37  5.3.8 Synthosilky………  37  5.3.9  Other Silicon Softener……….  37  Chapter­6    6.0  Non‐ionic softeners...  38‐39

(5)

6.1  Chemistry of non‐ionic softeners………  39‐41 6.2  How to use……….  41  6.3  Advantages………  41  6.4  Disadvantage………  42  6.5  Different Types of Non –ionic Softener………  42  6.5.0  Polyethylene……….  42‐44 6.5.1  Ethoxylated Fatty Acid………...  44‐45 6.5.2  Silky Top……….  46‐47 6.6  TRADE NAMES OF NON‐IONIC SOFTENING AGENT………...  48  Chapter­7    7.0  Amphoteric Softener………...  49  7.1  Hydrophilic Softeners……….  50  7.1.0  Special Features……….  50  7.1.1  Properties………...  50  7.1.2  Application………  51  7.1.3  Padding Process……….  51  7.1.4  Storage & Handling Precautions………...………...  51  7.2  Urethane Softeners………...  51  7.2.0  Advantages………  51‐52 7.2.1  Properties………...  52  7.2.2  Stability………  52  7.2.3  Compatibility………  52  7.2.4  Application Methods………  53  7.2.5  Storage & Handling Precautions………..  53  7.3.0  Function………..  53‐54 7.3.1  Features………..  54  7.3.2  Properties………...  54  7.3.3  Compatibility………  54 

(6)

7.3.6  Storage & Handling Precautions………...  55  7.4   MACRO SOFTENER……….  56  7.4.0  Special Features……….  56  7.4.1  Product Properties………...  56  7.4.2  Method of Usage……….  57  7.5    Micro softener………...  57  7.5.1  Special Features……….  57  7.5.2  Product Properties………...  57  7.5.3  Method of Usage………  58  7.5.4  SS‐SOF 80 EXL……….  58                                                         

(7)

 

 

 

 

 

 

 

Study of various types of Softener (character, pH,

application process) in Finishing on cotton Knitted goods.

 

 

 

 

   

(8)

 

 

CHAPTER‐1 

Study of various types of softener (Character, pH, Application 

Process) in finishing on Cotton Knitted Goods.

 

 

 

 

(9)

 

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 1 

 

1.0  GENERAL CONSIDERATION 

Softening  agents  are  applied  to  textiles  to  improve  their  hand,  drape,  cutting  and  sewing  qualities.  An  effective  softener  must  be  readily  dispersible  in  rinse  water  and  rapidly  absorbed  so  that  uniform  deposition  on  the  fabric  can  occur  within  a  relatively  short  treatment time and generally, exhaustion should take place in about 5min for the softener to  be effective and economically usable. It must impart softness, fluffiness and lubricity to the  treated  cloth  and  reduce  static  build‐up,  especially  in  the  case  of  hydrophobic  fibers  like  cellulose  acetate,  nylon,  polyester  and  acrylic  fibers.  These  effects  should  be  obtained  without the loss of fabric whiteness or brightness, and then the treated fabric should retain  its ability to absorb in subsequent use for drying the body (bath towels) or other surfaces.   

Fabric softener (also called  fabric conditioner) is used to prevent static cling and make 

fabric  softer.  It  is  available  as  a  liquid  or  as  dryer  sheets.  Popular  brand  names  include  Downy (Lenor), Snuggle, Bounce, Comfort and Sta‐Soft. 

Most modern washing machines have a dispenser which can add liquid fabric softener to the  load  of  laundry  automatically  on  the  final  rinse;  in  launderettes  one  may  need  to  add  it  manually.  Some  brands  of  washing  powder  have  fabric  conditioning  built‐in  which  is  claimed  to  save  money  when  compared  to  buying  ordinary  washing  powder  and  fabric  softener  separately.  Some  fabric  softeners  are  also  claimed  to  make  ironing  easier  or  to  make  clothes  dry  faster.  For  best  results,  un‐diluted  liquid  fabric  softener  should  not  be  poured directly onto clothes. 

Fabric softeners may also come in the form of dryer sheets, which are added to clothing in  the  tumble  dryer  to  soften  the  fabrics  and  prevent  static.  Many  alternative  uses  of  dryer  sheets have been suggested by users.  

Fabric  softeners  work  by  coating  the  surface  of  the  cloth  fibers  with  a  thin  layer  of  chemicals;  these  chemicals  have  lubricant  properties  and  are  electrically  conductive,  thus  making the fibers feel smoother and preventing buildup of static electricity. Other functions  are improvements of iron glide during ironing, increased resistance to stains, and reduction  of wrinkling. 

Cationic softeners bind by electrostatic attraction to the negatively charged groups on the  surface  of  the  fibers  and  neutralizing  their  charge;  the  long  aliphatic  chains  are  then  oriented  towards  the  outside  of  the  fiber,  imparting  lubricity.  Vinegar  works  on  some  materials in a similar way, as the hydrogen ions bind to the anionic groups on the fibers.  The  disadvantage  of  coating  fibers  by  hydrophobic  layer  is  in  decreasing  the  water  absorption  properties  of  the  fabric,  which  may  be  undesirable  in  towels  and  diapers.  Therefore  the  cationic  softeners  are  often  combined  with  other  chemicals  with  lower  affinity to the fibers. The use of fabric softener is contraindicated in some articles, such as  microfiber textiles.  Most good quality all‐cotton towels do not need to be treated with fabric softener and with  repeated washings and dryings, they become softer naturally. Over time, towels that have  softened with fabric softener are less absorbent.   

(10)

 

1.1 HISTORY   

A fabric softener is a liquid composition added to washing machines during the rinse cycle  to  make  clothes  feel  better  to  the  touch.  These  products  work  by  depositing  lubricating  chemicals  on  the  fabric  that  make  it  feel  softer,  reduce  static  cling,  and  impart  a  fresh  fragrance. The first fabric softeners were developed by the textile industry during the early  twentieth  century.  At  that  time  the  process  that  was  used  to  dye  cotton  fibers  left  them  feeling harsh. In the early 1900s, preparations known as cotton softeners were developed to  improve  the  feel  of  these  fibers  after  dyeing.  A  typical  cotton  softener  consisted  of  seven  parts  water,  three  parts  soap,  and  one  part  olive,  corn,  or  tallow  oil.  With  advances  in  organic chemistry, new compounds were created that could soften fabric more effectively.  These improved formulations soon found their way into the commercial market. 

By  the  1960s  several  major  marketers,  including  Procter  and  Gamble,  had  begun  selling  liquid  fabric  softener  compositions  for  home  use.  The  popularity  of  these  products  dramatically increased over the next decade as manufacturers developed new formulations  that provided improved softness and more appealing fragrances. 

Despite  their  growing  popularity,  fabric  softeners  suffered  from  one  major  disadvantage:  the  softener  chemicals  are  not  compatible  with  detergents  and  therefore  they  cannot  be  added to the washer until all the detergent has been removed in the rinse cycle. Initially, this  restriction  required  the  consumer  to  make  an  extra  trip  to  the  washing  machine  if  they  wanted to soften their clothes. In the late 1970s manufacturers found a way to deliver fabric  softening  benefits  in  a  dryer  sheet  format.  These  sheets  provide  some  of  the  benefits  of  fabric  softeners  but  give  the  added  convenience  of  being  able  to  be  added  in  the  dryer  instead  of  the  washer  rinse  cycle.  However,  while  dryer  sheets  are  very  popular  today,  liquid softeners are still widely used because they are more effective. 

In  the  1990s,  environmentally  minded  manufacturers  began  test  marketing  ultra‐ concentrated  formulations.  These  "ultra"  formulations  are  designed  such  that  only  about  one‐quarter as much product has to be used and therefore they can be packaged in smaller  containers. However the perceived value to the consumer is lower because there are fewer  products  and  the  price  is  higher.  It  remains  to  be  seen  if  these  ultra  concentrates  will  succeed in today's marketplace. 

By the end of the 1990s, annual sales of liquid fabric softeners in the United States reached  approximately  $700  million  (in  supermarkets,  drug  stores,  and  mass  merchandisers).  For  the sake of comparison, about $400 million worth of dryer sheets are sold each year. The  major manufacturers such as Procter and Gamble (Downy)  and  Lever  Brothers (Snuggle),  dominate  about  90%  of  the  market  share  while  private  label  brands  account  for  the  remaining 10%. 

(11)

 

 

 

CHAPTER‐2

 

Study of various types of softener (Character, pH, Application 

Process) in finishing on Cotton Knitted Goods.

 

 

 

(12)

 

2.0  RAW MATERIALS 

2.0.1  Conditioning agents 

Early  fabric  softener  formulas  were  relatively  simple  dispersions  of  fatty  materials  that  would deposit on the fabric fibers after washing. One of the most common ingredients used  was dihydrogenated tallow dimethyl ammonium chloride (DHTDMAC), which belongs to a  class  of  materials  known  as  quaternary  ammonium  compounds,  or  quats.  This  kind  of  ingredient  is  useful  because  part  of  the  molecule  has  a  positive  charge  that  attracts  and  binds it to negatively charged fabric fibers. This charge interaction also helps disperse the  electrical forces that are responsible for static cling. The other part of the molecule is fatty in  nature and it provides the slip and lubricity that makes the fabric feel soft. 

While these quats do soften fabrics very effectively, they also can make them less absorbent.  This  is a problem for certain  laundry  items  such as  towels and  diapers.  To overcome  this  problem,  modern  formulations  use  quats  in  combination  with  other  more  effective  ingredients.  These  newer  compounds  have  somewhat  lower  substantivity  to  fabric  which  makes them less likely to interfere with water absorption. 

One  of  the  new  classes  of  materials  employed  in  fabric  softener  formulations  today  is  polydimethylsiloxane  (PDMS).  Siloxane  is  a  silicone  based  fluid  that  has  the  ability  to  lubricate  fibers  to  give  improved  softening  and  ease  of  ironing.  Other  silicones  used  in  softeners include  amine‐functional silicones, amide‐functional  silicones and silicone gums.  These  silicone  derivatives  are  modified  to  be  more  substantive  to  fabric  and  can  dramatically improve its feel. 

2.0.2  Emulsifiers 

The  conditioning  ingredients  used  in  fabric  softeners  are  not  typically  soluble  in  water  because of  their  oily  nature.  Therefore,  another  type of  chemical,  known  as an emulsifier,  must  be  added  to  the  formula  to  form  a  stable  mixture.  Without  emulsifiers  the  softener  liquid would separate into two phases, much like an oil and vinegar salad dressing does.  There are three types of emulsifiers used in fabric softener formulations: micro‐emulsions,  macro‐emulsions,  and  emulsion  polymers.  Macro‐emulsions  are  creamy  dispersions  of  oil  and water similar to hand lotions or hair conditioners. The emulsifier molecules surround  the hydrophobic oil or silicone droplets and allow them to be dispersed in water. A micro‐ emulsion is chemically similar, but it creates oil particles that are so small that light will pass  around them. Therefore, a micro‐emulsion is characterized by its clarity and transparency  as opposed to being milky white. Furthermore, one of the advantages of micro‐emulsion is  that the silicone particles are so tiny that they will actually penetrate into the fibers, while  macro‐emulsions  only  deposit  on  the  fiber's  surface.  The  third  type,  emulsion  polymers,  creates  dispersions  that  look  similar  to  a  macro‐emulsion.  This  system  does  not  use  true  emulsifiers  to  suspend  and  dissolve  the  oil  phase.  Instead,  emulsion  polymers  create  a  stabilized web of molecules that suspend the tiny silicone droplets like fish caught in a net.  The  emulsifying  system  used  in  softeners  must  be  chosen  carefully  to  ensure  the 

(13)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 4 

have  no  charge)  and  cationic  emulsifiers  (those  that  have  a  positive  charge)  are  typically  used. Anionic surfactants (which have a negative charge) are rarely used because the fabric  conditioning  agents  have  a  positive  charge  which  would  tend  to  destabilize  an  anionic  emulsion. 

2.0.3  Other ingredients 

In addition to conditioning agents and emulsifiers, fabric softeners contain other ingredients  to  improve  their  aesthetic  appeal  and  to  ensure  the  product  will  be  shelf  stable.  For  example, fragrance and color are added to make the product more pleasing to consumers. In  addition, emulsion stabilizers and preservatives are used to ensure the product quality. 

2.1  MANUFACTURING PROCESS 

The preferred method for manufacturing liquid softeners involves heating the ingredients  together  in  one  large  mixing  vessel.  Mixing  tanks  should  be  constructed  from  high  grade  stainless  steel  to  prevent  attack  from  the  corrosive  agents  in  the  formula.  The  tank  is  typically equipped with a jacketed shell that allows steam and cold water to be circulated, so  the temperature of the batch can be easily controlled. In addition the tank is fitted with a  propeller  type  mixer  that  is  driven  by  a  large  electric  motor.  This  kind  of  mixing  blade  provides the high shear that is needed to properly disperse the ingredients.  

The first step in the manufacturing process is to fill the tank with the specified amount of  water.  Water  is  added  first  because  it  acts  as  a  carrier  for  all  the  other  ingredients.  Deionized water is used because it is free from metal ions that can affect the performance of  the batch. Conventional formulations can contain as much as 80‐90% water. 

Once the water has been added to the tank, heating and mixing is initiated. When the water  has reached the appropriate temperature, the emulsifiers are added. Since these chemicals  tend  to  be  waxy  solid  materials  they  are  added  at  relatively  high  temperatures  (between  158‐176TF  [70‐80°C]).  While  the  order  of  addition  depends  on  the  specific  formula,  it  usually  more  effective  to  disperse  the  emulsifiers  prior  to  adding  the  less  water‐soluble  materials.  Emulsifiers  are  used  between  1‐10%,  depending  on  the  specific  chemicals  that  are selected.  

The conditioning ingredients used in softeners are not typically water soluble, so they are  added to the water phase after the emulsifiers. For a typical strength formulation about 5%  is used. For more concentrated formulations, levels of 10% are more common. When blends  of quats and silicones are used, the silicones are used at levels as low as 0.5‐1.5%.  

When  pre‐emulsified  silicones  are  used  in  the  formula  they  are  added  late  in  the  process  when the temperature is lower and there is less mechanical agitation in the batch. If higher  molecular weight silicones are used that have not been pre‐emulsified they must be added  to  the  batch  at  high  temperatures  with  a  high  level  of  agitation  to  ensure  the  silicone  oil  droplets are evenly dispersed.  

Heating  and  mixing  continues  until  the  batch  is  homogeneous.  At  this  point  cool  water  is  circulated  around  the  tank  to  lower  the  temperature.  As  the  batch  cools,  the  remaining  ingredients,  such  as  preservatives,  dyes,  and  fragrance,  are  added.  These  ingredients  are  used  at  much  lower  concentrations,  typically  below  no  more  than  a  few  percent  for 

(14)

fragrance  and  less  than  1%  for  preservatives  and  dyes.  When  the  batch  is  complete,  a  sample is sent to the analytical chemistry lab to ensure it meets quality control standards  for solids, pH, and viscosity. The completed batch may be pumped to a filling line or stored  in tanks until it is ready to be filled.  

When the  product is ready to  be  filled  into  the package, it is  transferred to an automated  filling  line.  Plastic  bottles  are  fed  onto  a  conveyor  belt  that  carries  them  under  a  filling  nozzle. At the filling head there is a large hopper that holds the formulation and discharges a  controlled amount, usually set by volume, into the bottle. The filled package continues down  the conveyor line to a capping machine that applies the closure and tightens it. Finally, the  filled bottles are packed in cartons and stacked pallets for shipping.  

2.2  QUALITY CONTROL 

The  finished  fabric  softer  formulations  are  tested  using  a  number  of  different  protocols.  Simple  laboratory  tests  are  used  to  determine  basic  properties  such  as  pH,  viscosity,  and  percent solids. These tests can help confirm that the correct ingredients were added at the  appropriate levels. 

Other, more rigorous, tests are done to ensure the formulation is functioning correctly. One  such evaluation is a water absorbency test, sometimes called the Drayes Wetting Test. This  procedure  involves  dropping  small  pieces  of  treated  fabric  onto  water  and  recording  the  length of time required for the fabric to sink. This measurement is taken 10 times to obtain  an average result.  Anti‐wrinkle properties can be evaluated by asking panelists to rate samples of fabric before  they have been ironed. They are asked to numerically rate the amount of wrinkling between  the test sample and the fabric softener treated sample. The test to measure ease of ironing is  also done using trained panelists. 

These  tests  are  performed  on  swatches  of  identical  fabrics  with  the  only  difference  being  that one fabric has been treated with softener and the other has been washed in detergent  only. 100% cotton pillowcases are used for wrinkling and ironing tests while 100% cotton  terry towels are used for evaluating softness and water absorbency. The swatches are dried  in a controlled environment at 71.6°F (22°C) and 65% relative humidity for 24 hours before  testing.  2.3  FUTURE OF SOFTENER  There are two formula related areas that will affect the future of fabric softeners. The first is  the impact the ultra‐concentrates will have on the market. At the time of this writing it is too  soon to tell if they will be accepted by consumers. The second area is related to the role that  multi‐functionality  will  play  in  the  future.  As  chemists  develop  new  more  efficacious  ingredients there is more potential for additional consumer‐perceivable benefits. At the turn  of  the millennium,  multifunctional  fabric softener formulations are the latest trend.  These  new products not only soften clothes but also improve the ease of ironing, reduce wrinkling  in  the  dryer,  and  provide  stain  protection.  Both  Lever  Brothers  and  Procter  and  Gamble  have  capitalized  on  this  trend  with  new  formulations  that  deliver  multiple  fabric  care  benefits. Finally, manufacturers may turn to new delivery forms to make softeners easier to 

(15)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 6 

use.  One  new  method  introduced  by  P&G  in  the  late  1990s  is  the  "Downy  Ball."  This  is  a  reusable plastic tennis ball sized sphere that is filled with liquid  Downy and added to the  washer at the beginning of the cycle. The ball stays sealed during washing but the spinning  of the rinse cycle triggers it to open and release the softener. For consumer who does not  have  an  automatic  softener  dispenser  on  their  washing  machines,  the  "Downy  Ball"  saves  them from the trouble of adding the liquid in a separate step. Other innovative dispensing  devices like  this may become  more common as manufacturers strive to  differentiate their  products from the competition. 

2.4  COMPOSITION 

The  earliest  fabric  softeners  were  developed  during  early  20th  century  to  counteract  the  harsh feel which the drying methods imparted to cotton. The cotton softeners were typically  based on water emulsion of soap and olive oil, corn oil, or tallow oil. 

Contemporary fabric softeners tend to be based on quaternary ammonium salts with one or  two  long  alkyl  chains,  a  typical  compound  being  dipalmitoylethyl  hydroxyethylmonium  methosulfate.  Other  cationic  compounds  can  be  derived  from  imidazolium,  substituted  amine salts, or quaternary alkoxy ammonium salts. One of the most common compounds of  the  early  formulations  was  dihydrogenated  tallow  dimethyl  ammonium  chloride  (DHTDMAC). 

Anionic softeners and antistatic agents can be, for example, salts of monoesters and diesters  of  phosphoric  acid  and  the  fatty  alcohols.  These  are  often  used  together  with  the  conventional cationic softeners. Cationic softeners are incompatible with anionic surfactants  presenting  the  bulk  of  surfactants  used  in  detergents,  with  which  they  form  inefficient  precipitate; therefore they cannot be mixed with the detergent, but have to be added during  the rinse cycle instead. Anionic softeners can be combined with anionic surfactants directly.  Other  anionic  softeners  can  be  based  on  smectite  clays.  Some  compounds,  such  as  ethoxylated phosphate esters, have properties of softening, anti‐static, and surfactant.  The  softening  compounds  differ  in  affinity  to  different  materials.  Some  are  better  for  cellulose‐based  fibers;  others  have  higher  affinity  to  hydrophobic  materials  like  nylon,  polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile, etc. 

Silicone based compounds such as polydimethylsiloxane comprise the new softeners which  work  by  lubricating  the  fibers.  Silicone  derivatives  are  used  as  well.  Modified  to  contain  amine or amide groups; they bind better to the fabrics and have much improved feel. They  have essentially the same role as oils had in the early formulations. 

As the softeners themselves are often of hydrophobic nature, they are commonly occurring  in the form of an emulsion. In the early formulations, soaps were used as emulsifiers. The  emulsions are usually opaque, milky fluids. However there are also micro emulsions where  the  droplets  of  the  hydrophobic  phase  are  substantially  smaller.  The  advantage  of  micro  emulsions is in the increased ability of the smaller particles  to penetrate into the fibers. A  mixture  of  cationic  and  non‐ionic  surfactants  is  often  used  as  an  emulsifier.  Another  approach is using a polymeric network, an emulsion polymer. 

Other  compounds  are  included  to  provide  additional  functions;  acids  or  bases  for  maintaining the optimal pH for adsorption to the fabric, electrolytes, carriers (usually water,  sometimes  water‐alcohol  mixture),  and  others,  e.g.  Silicone‐based  anti‐foaming  agents,  emulsion stabilizers, fragrances, and colors. Relatively recent forms on the market are the 

(16)

ultra‐concentrates, where the amount of carriers and some other chemicals is substantially  lower  and  much  smaller  volumes  are  used.  In  recent  years,  the  importance  of  delivering  perfume  onto  the  clothes  has  possibly  exceeded  that  of  softening.  The  perfume  levels  in  fabric softeners has gradually increased, requiring high shear mixing technology to be used  to  incorporate  greater  amounts  of  perfumes  within  the  emulsions.  Long  term  release  of  perfume on  the fabric  is  a key technology now  being utilized. Each country  tends to have  different  perfume  requirements  and  brands  may  have  different  softener/perfume  ratio  depending on the count.  2.5  REASONS FOR USING SOFTENER  • As the textile material goes under various mechanical and chemical processes that  make the surface of the material harsh. For example, Removal of natural oil and  waxes by scouring and bleaching.  • Resin finishing of textile material also imparts some degree of harshness. Soaping of  textile material also add harsh feeling to the material.  • As consumers are much more caring about the touch of textile material. This is also  reason for using softener.    2.6  DESIRABLE PROPERTIES OF TEXTILE SOFTENER  • It should be easy to handle.  • It should have good compatibility to other chemicals.  • It should not affect the shade of the material.  • It should not affect the fastness of dyed material.  • It should not cause any yellowing effect on dyed and finished material.  • It should be stable to high temperature.  • It should be non volatile by water vapor.  • It should be non toxic and non caustic.  • It should be easily bio degradable.    2.7  MECHANISMS OF SOFTENING EFFECT  Softeners provide their main effects on the surface of the fabrics. Small softener molecules,  in  addition,  penetrate  the  fiber  and  provide  an  internal  plasticization  of  the  fiber  forming  polymer by reducing of the glass transition temperature. The physical arrangement of the  usual softener molecules on the fiber surface is important and shown in Fig.‐1. 

Depending on the ionic nature of the softener molecule and the  relative hydrophobicity of  the  fiber  surface,  cationic  softeners  orient  themselves  with  their  positively  charged  ends  toward  the  partially  negatively  charged  fabrics  (zeta  potential),  creating  a  new  surface  of 

(17)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 8  hydrophobic carbon chain  that provide  the characteristic excellent softening and lubricity  seen with cationic softeners. Anionic softeners, on the other hand, orient themselves with  their negatively charged ends repelled away from the negatively charged fiber surface. This  leads to higher hydrophilicity, but less softening than with cationic softeners.  

The orientation of non‐ionic softeners depends on the nature of the fiber surface, with the  hydrophilic  portion  of  the  softener  being  attracted  to  hydrophilic  surfaces  and  the  hydrophobic portion being attracted to hydrophobic surface. 

 

Fig. 1 Schematic orientation of softeners on fiber surface    

(18)

  (a)  Cationic softener  (b)  Anionic Softener at fiber surface Non‐ionic softener at  (c)  Hydrophobic  (d)  Hydrophilic fiber surface.    2.8  FABRIC SOFTENER    • Fabric softeners work by coating the surface of the cloth with a thin layer of  chemicals.  • So the term softener can be defined as an auxiliary applied to textile material in  order to improve its handle with mo0re pleasing touch.     2.9  CLASSIFICATION OF SOFTENER  Based on the ionic natures softener can be classified into six categories:  1. Cationic softeners  2. Anionic softeners  3. Non ionic softeners  4. Amphoteric softeners  5. Reactive softeners  6. Silicone softeners  7. Anti­ozone Softener  8. Urethane Softeners  9. Macro softener  10. Micro softener   

(19)

 

 

 

CHAPTER‐3

 

Study of various types of softener (Character, pH, Application 

Process) in finishing on Cotton Knitted Goods.

 

 

 

(20)

 

3.0  CATIONIC SOFTENERS 

Cationic  softeners  have  been  defined  as  material  which  dissolved  or  disperse  in  water,  concentrate  and  orient  at  interfaces  and  ionize  in  such  a  way  that  the  cation  includes  a  hydrocarbon chain, which is hydrophobic and contains from 8 to 25 carbon atoms. 

3.0.1  Chemistry of cationic softeners 

The simplest cationic are the primary, secondary and tertiary mono‐amines and their salts,  formed by neutralization of the amines, usually with acetic acid. The primary and secondary  amines  have  little  importance  in  the  textile  field,  since  the  free  hydrogen  on  the  nitrogen  atom  leads  to  fabric,  yellowing.  But,  they  serve  as  raw  materials  for  making  quaternary  aminonium  compounds.  Reaction,  with  alkylating  like  methyl  chloride,  benzyl  chloride,  dimethyl  sulphate,  etc  converts  the  insoluble  amines  into  water  soluble  salts,  which  are  more active than the original amines. These quaternary compounds have excellent thermal  stability, especially on the acidic site. Stearyl or distearyl  dimethyl ammonium chloride or  methosulphate, cetyl dimethyl benzyl ammonium chloride or methosulphate, etc belong to  this group. 

The  next  groups  of  commercial  importance  are  amido‐amines,  which  are  formed  by  the  reaction  of  a  fatty  acid  or  a  glyceride  (fat)  and  a  substituted  or  unsubstitued  short‐chain  polyamine.  Generally,  the  reaction  occurs  at  only  one  of  the  amine  functions,  giving  an  amide  leaving  one  or  more  unreacted  amino  functional  groups.  The  amine  may  be  diethylene tri‐amine, N. N‐diethyl ethylene, etc. Derivatives of ethylene diamine have high  melting points and exhibit poor solubility.  This amide is quaternised either with glacial acetic acid or hydrochloric acid to give cationic  fabric softeners. They are good, especially for chlorinated wool, which is quite harsh. All the  members of this group are quite stable to hydrolysis.  Imidazolines are the next group of cationic softeners. These are formed from fatty acids and  polyethylene polyamine.      COOH R +H2N CH3 CH 2 NH CH2 CH2 NH2 R CO NH CH2 CH2 NH CH2 CH2 NH -H2O -H2O(Heating) CH3 CH2 N C R N CH3 CH2 NH2  

(21)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 11 

The cyclic compound (imidazoline) has a lower melting point and higher solubility than the  parent amidoamine. These cyclic products may subsequently be acetylated, neutralized or  reacted with ethylene oxide.  A fourth group of cationic includes aminoesters, prepared by reaction of fatty acid or acid  chloride with amino alcohols like diethanolamine or hydroxyethyl ethylene diamine.    COOH R + NH CH2 CH2 OH NH H2C CH3 OH HOCH2 CH2 NH CH2 R COOCH2 CH2 CH2 NH CH2 CH2 R COOHHO CH2 NH 2 NH CH2 CH2 R COO CH2 CH2 NH2  

These  are  quite  water  soluble,  give  good  softening  properties  and  are  easy  to  make,  but  being esters, have a definite disadvantage of being easily hydrolyzed. After quaternisation  also, the ease of hydrolysis is retained by them. 

Cationic  softener  belonging  to  the  fifth  group  may  be  prepared  from  dicyandiamide  and  stearyl amine followed by reaction with ethylene oxide and quqternisation. The treatment  with ethylene oxide to obtain the adduct is done to impart water solubility to the compound.  2 H2N C N H2N C NH C NH N C18H37 NH 2 H2N C NH C NH ( S t e a n y l a m i n e ) C18H37 NH C NH C NH 2 NH NH ( S t e a n y l d i g u a n id e ) CH 2 O CH 2 C18H37 NH C NH C NH CH 2 CH 2 OH NH 3 NH CH 3--COOH C18H37 NH C NH C NH 2+ CH 2 CH 2 OH NH NH HOOC CH 3  

(22)

3.0.2  Mode of action 

When a quaternary ammonium softener is dissolved in water, it ionizes into a hydrophilic  head with a negative charge and a hydrophobic tail carrying a positive charge. On the other  hand,  when  textile  fibers  are  entered  into  water  they  acquire  a  negative  charge.  When  a  textile fiber is entered into an aqueous solution of a cationic softener. 

During the softening treatment the negative charge on the fiber surface attracts the positive  tail  of  the  cationic  softener.  This  result  in  firmly  anchoring  of  the  softener  residue  on  the  fiber  substance,  somewhat  similar  to  sheathing  the  fiber  with  an  oily  film.  This  is  responsible for obtaining a soft handle and a pliable, well lubricated fiber surface.  3.0.3  How to use  Cationic softeners are available in the form of off‐white pastes with a slightly acidic reaction  and can be dilute with water to any extent. Further addition of an acid is not necessary to  affect dissolution/dilution. Being cat ion‐active they should not be mixed with anion‐active  products like soaps, Turkey red oil, alkyl benzene sulphonates, fatty alcohol sulphates, etc.  If hard water is used for their dilution, they do not react with calcium and magnesium salts.  However, they are sensitive to calcium carbonate, which neutralizes the small amount of the  acid  which  is  present  in  the  softener  and  which  is  necessary  for  the  dissolution  of  the  softener. Therefore if hard water is used, a small amount of acetic acid should be added to  neutralize  the  alkalinity.  The  pH  of  the  treating  bath  should  be  about  4  to  overcome  the  difficulties arising out of alkalinity of the water used for diluting the softener. 

The softener may be applied by the padding or the exhaustion method. In thy latter, 0.25%  to  2%  softener  on  the  weight  of  the  material  may  be  used  and  enough  time  given  for  adequate exhaustion.  The cationic softeners find the following applications:  • As a self‐finish on peace goods to impart a lofty, full softness.  • As a softener for yarn  • As a softener to modify the handle of resin‐treated fabrics  • As an static agent for loose fibers  3.0.4  Properties of cationic softener  • They are compatible with most resin finishes.  • It has tendency to change the shade.  • It also affects the fastness of certain dyestuffs.  • It also causes discoloration on white fabrics. 

• As  cationic  softeners  have  positive  charge  they  are  affected  to  cotton  or  synthetic  fabric. 

(23)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 13 

• Nitrogen containing substances like quaternary fatty acid esters, dimethyl distearyl  compounds are used in making cationic softeners. 

3.0.5  Advantages 

Substantivity  of  cationic  softeners  to  textile  fibres  involves  complete  exhaustion  from  application  baths  as  well  as  firm  bonding  of  the  softener  to  the  fabric.  High  degree  of  softener is one of the advantages of cationic softeners. 

Cationic  impart  other  useful  textile  properties.  For  example,  they  improve  the  fibre  tear  strength due to increased internal lubrication which reduces the effect of abrasion. Better  sewability  and  reduced  needle  cutting  are the  effect  of softener treatment.  In  these  cases,  lubrication allows high speed needle to push the fibre aside without cutting the thread. For  example,  on  a  particular  wool/nylon  shirt,  at  4,500  stitches/min,  only  one  or  two  yards  could  be  sewn;  when  the  softener  is  applied  to  the  fabric,  a  minimum  of  52  yards  can  be  sewn. 

3.0.6  Disadvantages 

Lack  of  general  compatibility  with  certain  textile  processing  chemicals  is  the  foremost  disadvantages  of  cationic.  Thus  anionic  detergents  &  soap  react  with  cationic  softener  &  form precipitates, giving an insoluble, unionized complex. 

COO

-

Na

+

R

+ [R'N(CH

3

)

3

]

+

Cl

-COO

-R

[R'N(CH

3

)

3

]

+

+ Na

+

Cl

This  precipitation  reaction  eliminates  their  use  in  anionic  detergent  processing  solutions  and  on  insufficiently  washed  fabrics  pre‐treated  with  anionic  detergent.  When  the  precipitation  takes  place  the  softening  property  is  reduced.  This  precipitation  makes  it  necessary to incorporate cationic softeners as after‐rinses for fabrics. There is a yellowing  effect, particularly on ageing of bleached cotton fabrics. However, this may be minimized by  a proper choice of the softener.  

3.0.7  Application 

There  are  two  principle  methods  of  application  of  cationic  softeners‐  1)  exhaustion  from  dilute baths, 2) padding from relatively concentrated solution. 

The  long‐bath  (exhaustion)  process  is  especially  suitable  because  of  the  natural  substantivity of the softeners and is usually adopted for knitted goods, not requiring resin  treatment.  With  thermosetting  resins  (urea‐formaldehyde  resin)  cationic  lubricants  softeners are a valuable adjunct to the treatment: since they are not appreciably removed in  the  subsequent  washing  operation  and  serve  to  reduce  needle  cutting  during  garment  manufacture and generally impart improved tear and abrasion resistance.  

 

   

(24)

3.0.8  Various types of cationic softener and their character, pH, application process  3.0.8.0 Quaternary Ammonium Salt 

Quaternary  Ammonium  Salt  is  a  weak  cationic  softening  agent  with  anti‐static  effect.  It  is  recommended  for  synthetics  like  polyester,  acrylic,  acetate,  nylon  and  their  blends.  It  is  excellent for laundry washing fastness  The advantages of Quaternary Ammonium Salt are  • It is pump able, pour able, low viscosity softener in emulsion form   • Can be applied in both exhaust and padding processes   • It is compatible with silicone and non‐ionic products used in finishing formulation   • Improves the lubricancy of the fibers and facilitates further processing of the goods   • Imparts a very soft, smooth handle to the goods   • It imparts good touch and elasticity like wool for acrylic and its blend   • It has no influence on dyeing fastness   • It poses no yellowing problem to white goods.  Properties  Appearance  Milky liquid  Composition  Polyamide derivative  Ionicity  Weak cationic  pH (1% solution)  5.0 ± 0.5  Solubility  Soluble in water in any proportion  Application pH range  4 ‐ 7  Application temperature  range   60°‐70C°    Stability in  Hard water   Good  Acids  Good  Alkali  Good      

(25)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 15  Compatibility with  Non‐ionic surfactant   Generally very good  Anionic surfactant   Not compatible  Silicone softener   Good  Optical brightener   Not good    Application Methods  Quaternary Ammonium Salt can be applied by exhaust as well as by padding method:     a) Exhaust application    Quaternary Ammonium Salt  0.5 ‐ 2%  M:LR ratio  1:10  Temperature  45° ‐ 50°C  pH  4 ‐ 5  Time  20 ‐ 30 min.    (B) Application on Knit fabric     Quaternary Ammonium Salt  1 ‐ 2%   M:LR Ratio  1:10  Temperature  45°‐50°C  pH  4 ‐ 5  Time  20 ‐ 30 min.    (C) Softening of garment (Wash­wheel)    Quaternary Ammonium Salt  0.5 ‐ 2%   Temperature  45° ‐ 50°C pH  4‐5 Time  20 ‐ 30 min.    

(26)

(D)Padding Application    Quaternary Ammonium Salt  20 ‐ 30 g/l  pH  4 ‐ 5    Storage & handling precautions  • Store in cool place   • Avoid storing in direct sunlight.   • Quaternary Ammonium Salt should be stored at ambient temperatures.   • The shelf life of Quaternary Ammonium Salt is one year.   • The usual precaution in keeping chemicals away from eyes and skin should be  observe  3.0.8.1 Imidazolines  Imidazolines is a cold water soluble cationic softener and hence, it is excellently suitable for  cotton, t/c knitted blend fabrics. It is also suitable for resin processing industry. It imparts  very  good  hand  feeling  and  antistatic  properties.  Because  of  its  low‐yellowing  specific  characteristic,  it  is  very  well  suited  for  blue  and  white  jeans  laundry  or  stone‐washing.    Advantages  • Readily soluble in cold water   • No problem of yellowing on heating   • On synthetics, it provides silk‐like handle   • It does not alter dye fastness   • Non‐irritant on human skin   • Well suited for cheese dyeing process.  Properties   Appearance  Milky white paste  Ionicity  Cationic  pH (2% solution)  4.5 ± 1  Chemical nature  Polyamine derivatives  Solubility  Soluble in cold water Solid content  28% 

(27)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 17  Stability  Hard water  Good Acids  Good Alkalis  Good    Compatibility with  Non‐ionic surfactant  Generally very good Anionic surfactant  Not compatible  Silicone softener  Good  Optical brightener  Not good      Application Methods  Imidazolines can be applied by exhaust as well as by padding method.  Exhaust method     (a) Post conditioning of acrylic yarn especially in the final rinse of yarn dyeing m/c:  Imidazolines  0.5 ‐ 2% (owf)  M:L Ration  1:10  Temperature  45° ‐ 50°C  pH  4 ‐ 5  Time  20 ‐ 30 min      (b) Application on Knitted fabric:  Imidazolines  1‐2% (owf)  M:L Ration  1:10  Temperature  45° ‐ 50°C  pH  4 ‐ 5  Time  20 ‐ 30 min         

(28)

(c) Softening of garment (Wash­wheel):  Imidazolines  1 ‐ 2% (owg) M:L Ration  1:10 Temperature  45° ‐ 50°C  pH  4 ‐ 5  Time  20 ‐ 30 min    Padding method  Imidazolines  20 ‐ 30 g/l  pH  4 ‐ 5    Storage & Handling Precautions  • Store in cool place   • Avoid storing in direct sunlight   • The shelf life of Imidazolines is one year if stored properly   • The usual storage, handling, usage and safety precautions should be observed   3.0.8.2 N­dimethyl ammonium chloride 

N‐dimethyl  ammonium  chloride  Flake  is  an  excellent  cationic  softener,  cold  water  rapid  soluble  for  cotton,  terry  cotton  knitted  blend  fabrics,  and  for  resin  processing  industry.  It  has a very good hand feeling and antistatic properties. Because of its low‐yellowing specific  characteristic,  it  is  very  suitable  for  blue  and  white  jeans  laundry  or  stone‐washing  processing.  Characteristics              Appearance  Light yellowing white flake  Ionic  Cationic  pH 2% solution  4.5 ± 1  Content  Polyamine derivatives  Solubility  Soluble in cold water 

(29)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 19  Advantages  • In case it is used for synthetics provides silk‐like handling.   • N­dimethyl ammonium chloride Flakes treated febric garments dose not get  yellowing.   • Almost no influence on dyes fastness.   • It can be rapidly soluble in cold water; its solution is very soluble.   • Non‐irritant on human skin.   • It is very suitable for cheese dyeing process.   Application Put 10kg N­dimethyl ammonium chloride Flakes into water at more than 25°C  about 30 ‐ 60 min and mix until it's completely dissolved.   • After completely dissolved, please filter it before packed.   • Using quantity suggestion: based on 10% solution 1.5% (owf)   3.0.8.3 N­ distearyl­N  [[  N‐ distearyl‐N Flakes is a warm water soluble cationic softener and hence, it is excellently  suitable for cotton, terry cotton knitted blend fabrics. It is also suitable for resin processing  industry.  It  imparts  very  good  hand  feeling  and  antistatic  properties.  Because  of  its  low‐ yellowing specific characteristic, it is very well suited for blue and  white jeans laundry or  stone‐washing.    Advantages  • Readily soluble in warm water   • No problem of yellowing on heating   • On synthetics, it provides silk‐like handle   • It does not alter dye fastness   • Non‐irritant on human skin   • Well suited for cheese dyeing process      

(30)

Properties  Appearance  Solid light yellow flakes  Ionicity   Cationic  pH (2% sol)  4.8  Chemical  nature  Fatty acid amide   Solubility in  water  Readily soluble in warm water   Guideline  For making Catasoft solution using N­ distearyl­N Flakes Add 10 kg of N­ distearyl­N Flakes into 100 litre of water for 10% active content.  The addition should be carried out at above 60°‐70° C for 30‐60 min with constant  stirring for a complete dissolution.   • After complete dissolution is ensured, please filter it before packing.   • Recommended dosage from the 10% N­ distearyl­N Flakes solution is 1.5% on the  weight of fibre (owf)   Storage & Handling Precautions  • Store in cool place   • Avoid storing in direct sunlight   • The usual precautions in keeping chemicals away from eyes and skin should be  observed   3.0.8.4 Concentrated cationic softener  [[  Concentrated cationic softener is a cationic softener which is not diluted from the flakes or  cake but formulated to achieve limpy and elastomeric finish. It can be used for cotton,  polyester/cotton fabrics. It has a very good hand feeling and anti‐static properties. Because  of its low‐yellowing specific character, it is very suitable for garment processing of blue and  white jeans.    Advantages  • It is pump able, pourable, low viscosity softener in emulsion form   Can be applied in both exhaust and padding processes  

(31)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 21 

• It is compatible with silicone and cationic products used in finishing formulation   • It has no influence on dyeing fastness.   • Does not yellow when treated fibers are heated   • Does not influence dye fastness   • Does not irritate human skin.   • Suitable for cheese dyeing process.   • Keep fabric low‐ yellowing,   • Provides bulky and heavy feel   • Neutral pH   Properties   Appearance  White paste Composition  Ethylene oxide condense product Ionicity  Cationic  pH (1% solution)  7 ± 1  Solubility  Soluble in water in any proportion  pH  5 ‐ 8    Stability    Hard water   Good   Acids  Good   Alkalies  Good   Compatibility    Non‐ionic surfactant   Good   Anionic surfactant   Good   Silicone softener   Good  Optical brightener   Good     

(32)

Application Methods  Concentrated cationic softener can be applied by exhaust as well as padding method:    Exhaust application   (A) Post softening of yarn especially in the final rinse of yarn dyeing m/c:   Concentrated cationic softener  0.5 ‐ 2% (owy)  M:L ratio   1:10  Temperature  45° ‐ 50°C  pH  5 ‐ 8  Time  20 ‐ 30 min        (B)Application on knitted  Concentrated cationic softener 1 ‐ 2% (owf) M:L R  1 : 10 Temperature  45 ‐ 50°C pH  5 ‐ 8 Time  20‐30 min.   (C) Softening of garment (Wash‐wheel)  Concentrated cationic softener  0.5 ‐ 2% (owg)   Temperature  45 ‐ 50°C  pH  4 ‐ 8  Time  20 ‐ 30 min    Padding application    Concentrated cationic softener  20 ‐ 30 g/l  pH  4 ‐ 5    Impregnate fabric at 70‐80% pick‐up, dry at 120° ‐ 140°C for 2‐3 min.     

(33)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 23  Storage & handling precautions  • Store in cool place   • Avoid storing in direct sunlight.   • It should be stored at ambient temperatures.   • The shelf life of concentrated cationic softener is one year.   The usual precaution in keeping chemicals away from eyes and skin should be  observed.  3.0.9  TRADE NAMES OF CATIONIC SOFTENING AGENT       Name of the Product  Name of the Company    Auxisoftener K  Auxuchem  Cirrasol CS  ICI (indid) pvt. Ltd.  Arkoline HCS  Hico Products pvt. Ltd  Katasoftener  Ahura Chemical products pvt. Ltd.  Ciranine HS  Sandoz(india) ltd.  Sarcamine GG/LG  Gujchem Distillers India. Ltd  Katafin  Associated Chemicals  Catafinish/HWN  Chemox Industrial corpn.  Chemosine HCS/TAF/LW  Chemox Industrial corpn.  Katon/SP  The Mill Factors corpn.  Cason S  Indoken ltd  Taffulon 320A  Dai­Ichi Karkaria pvt. Ltd  Softnol  Laxmi Chemical copn.  Katasol  Kemicolor Indus.  Supermine GG/HC  Supertex (india) copn.  Ashoka catosol  Ashok Brothers  Texamyn FS  Britex Industry  Finisoft M  C.D. Corporation  Diotex AC  Diamond Chemical copn.  Gehine KS  Germochem Indus. 

(34)

 

 

 

CHAPTER‐4

 

Study of various types of softener (Character, pH, Application 

Process) in finishing on Cotton Knitted Goods.

 

 

 

(35)

   

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 24 

 

4.0  AN­IONIC SOFTENER 

Anionic softening agents are available in the form of off‐white thick paste, creamish viscous  paste, which can be diluted with hot water to gibe opalescent solutions. The hot solutions  can be diluted with water any temperature to the required concentration. Being anionic in  character,  they  are  compatible  with  direct  dyes,  optical  whitening  agents,  starches,  glue,  gelatine,  gums,  resins,  polyvinyl  alcohol,  blueing  agents,  etc  and  are  stable  to  hard  water,  dilute alkalies and dilute acids. They may be applied on cotton, viscose rayon, acetate rayon,  silk and nylon yarns to produce soft and supple finishes. 

Solutions of the anionic softening agents can be prepared by pouring 20 times its weight of  boiling water with stirring and boiling for 5 to 10min. The solution may then be diluted with  water  at  the  required  temperature  with  good  stirring.  In  he  actual  application,  the  textile  materials  may  be  steeped  in  or  padded  with  a  solution  of  the  anionic  softening  agent,  followed  by  hydro‐extracting  or  squeezing  to  remove  the  excess  liquor  and  finally  drying  without rinsing. The application may be carried out in a beck, winch, jigger, padding mangle  or package dyeing machine. 

The concentrations of the softeners to be used depend upon the degree of softness required  and the nature of the yarn or fabric being treated. Generally, a concentration of 2 to 10 g/l of  the softener is suitable. 

The  softener  may  be  applied  as  a  lubricant  to  cotton  fabrics,  which  are  subsequently  subjected  to  the  raising  operation  to  get  a  dense  and  soft  pile  and  the  fabric  gets  a  lofty  handle.  The  number  of  operations  may  be  reduced  when  the  lubricant  is  present.  Initial  trials  may  be  carried  out  by  padding  the  cloth  with  a  solution  containing  10g/l  of  the  softener at 50°c to 60°c followed by drying on a cylinder drying range or any other. Addition  of 5g/l of glycerin to the pad‐bath is advantageous in dry climates.  Anionic softening agent can be used as a processing agent for rayon filament yarn and staple  fiber to impart a soft handle. During carding, drawing and spinning, it acts as a lubricant. It  may be applied as aqueous dispersions containing 2 to 5g/l of the softener by spraying or  circulating in a package dyeing machine at 45°c to 50c°                   

(36)

  3.2  TRADE NAME OF ANIONIC SOFTENING AGENTS    Name of  the product  Name of the company   Auxisil XLHW  Auxichem  Ashoka anosol XL350  Ashok Brothers  Arkoline/SSW  Hico Products pvt. Ltd.  Ceramine PA  Sandoz(india) ltd  Finish XLHW  Ahura Chemical Products pvt. Ltd.  Finotes SL  Laxmi chemical Corpn.  Lusil XLHW  ICI(india) pvt. Ltd.  Sarluxol XL  Gujchem distillers(india) ltd  shinol  Kemicolor Industries  Ambusil XL  Shri Ambuja Chemicals co.  Anionic finish  Britex industries  Kemox Softener XL  Chemox pvt. Ltd  Neofinish EXEL/XLH  Chemox industrial copn.  DiofinishXL  Diamond Chemicals corpn  Hinorgasil XL  Hindustan Oraganic Products  Lustrol XLHW  Indokem ltd.  Katon XL  The Mill Factors copn.  Argolyn SW  Modern chemical corpn.  Mycusil XL  Mysore Chemical indus.  Nitcocil XL  New India Traiding Copn.  Supersil XL  Supertex India Corpn.  Ultrafil XL  Ultra Color Copn.  Lusterool HW  Shoorji Vallabhdas Colours   

(37)

 

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 25 

 

 

 

CHAPTER‐5

 

Study of various types of softener (Character, pH, Application 

Process) in finishing on Cotton Knitted Goods.

 

 

                                   

(38)

5.0  Silicone softeners 

None‐ionic  and  cationic  examples  of  silicone  softeners  are  shown  in  Fig.‐3.They  provide  very high softeners, special unique hand, high lubricity, good  sewability, elastic resilience,  crease  recovery,  abrasion  resistance  and  tear  strength.  They  show  good  temperature  stability and durability, with high degree of permanence for those products that form cross  linked films and a range of properties from hydrophobic tohydrophilic.        Fig – 3. Chemical structures of typical silicone softeners.  5.1  Properties  • A new class of anionic softeners.  • Expensive  • It gives improved wrinkle recovery also.  • Initially polydimethyl siloxane(PDMS) was used as softener.  • Later amino functional Silicone softener was developed which gives high lubricity  with small proportions.  • It is more expensive. 

(39)

 

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 27 

  Remarks: Silicone softener is found in market at emulsion form  5.2  Silicone emulsion is two types  • Micro emulsion  • Macro emulsion    5.2.1  Micro emulsion  • It is clear in appearance  • It’s particle size is less than 40 nm  • This emulsion gives inner softness as it penetrates into the fiber.    5.2.2  Macro emulsion  • It is milky in appearance  • It’s particle size is in the range between 150‐250 nm  • It gives surface softness as it covers the fiber.    5.3  Different Types of Softener  5.3.1  Polydimethyl Silicon  Polydimethyl Silicon is a highly concentrated silicone softener in gel form. It is made from  premium quality of silicone which gives excellent softness and surface smoothness to  garments and fabrics. It is highly exhaustible.    Advantages  • Imparts durable soft handle   • Imparts superior smooth feel   • Increases crease recovery   • Increases shade depth and brilliancy when used on dyed fabric/garments        

(40)

Properties  Appearance  Transparent liquid Composition  Blend of amino silicones and urethane Ionicity  Non‐ionic  pH (1% solution)  7.0 ± 1.0  Solubility  Soluble in water   Application pH range  4.5‐5.5  Solid Content  42%    Application Methods    Polydimethyl Silicon can be applied by exhaust as well as by padding method.     Exhaust method    Polydimethyl Silicon  1‐4 % (owg)  Temperature  45° ‐ 50°C  pH  5 ‐ 5.5  Time  20 ‐ 30 min     Padding method    Polydimethyl Silicon  10‐40 g/l  pH  5 ‐ 5.5      Storage & Handling Precautions  • Store in cool place and avoid storing in direct sunlight   • The shelf life of Polydimethyl Silicon is two years under recommended storage   • The usual precautions in keeping chemicals away from eyes and skin should be  observed      

(41)

 

Study of various types of softener (Character, pH, Application Process) in Finishing on Cotton Knitted Goods   Page 29  5.3.2  Polydimethyl siloxane    Polydimethyl siloxane is a silicone softener in transparent gel form. It is made from  premium quality of silicone which gives excellent surface softness and bulk to garments and  fabrics with durable softness. It is highly exhaustible.     Advantages  • Imparts a bulky touch   • Imparts smooth feel   • Imparts crease recovery   • Increases shade depth and brilliancy when used on dyed fabrics/garments     Properties   Appearance  Transparent Liquid   Composition  Blend of amino silicones and urethane  Solid content  80%

Inocity  non – ionic pH (1% solution)  7.0 ± 1.0 Solubility  Soluble in water in any proportion Application pH range  4.5‐5.5     Application  Polydimethyl siloxane can be applied by exhaust as well as by padding method.    Exhaust method    Polydimethyl siloxane  1 ‐ 4 % (owg)  Temperature  45° ‐ 50°C  pH  5 ‐ 5.5  Time  20 ‐ 30 min       

(42)

Padding method   Polydimethyl siloxane  10‐40 g/l   pH  5 ‐ 5.5    Storage & Handling Precautions    • Store in cool place, avoid storing in direct sunlight   • The shelf life of Polydimethyl siloxane is two years if stored properly   • The usual precautions in keeping chemicals away from eyes and skin should be  observed   5.3.3  Non­ionic Silicon Softener  Non‐ionic Silicon Softener is an economical silicone softener in paste form. It gives excellent  limp and surface smoothness to garments and fabrics.     Advantages  • Imparts a soft touch   • Imparts smooth feel   • Imparts crease recovery     Properties    Appearance  Transparent viscous liquid  Composition  Blend of amino silicones and urethane  Ionicity  Non‐ionic  pH (1% solution)  7.0 ± 1.0  Solubility  Soluble in water in any proportion  Application pH range  4.5‐5.5  Solid Content   70%       

References

Related documents

These theorems informally guarantee 4 properties: a network adversary cannot convince an (honest) party it is part of a different configuration than is actually the case;

In a well-managed and established umbrella fund, participating employees enjoy the same level of professional governance and fund management that they would in a stand-alone

01-Oct-2018 Version 17 Changed Overview, Standard Features, Preconfigured Models, Configuration Information, Core Options, Additional Options, and Memory sections were updated.

The aims of this study were to describe the long- term outcome of patients with AL admitted to critical care and investigate predictive factors of outcome using a secondary

THAT prior to release of any approved 2021 grants, the Community Grants Evaluation Committee review requests for substitutions or changes for individual grants, and report

Si le peptide presente individuellement une action efficace contre les spermatozo'fdes & une concentration de 50 IJg/ml, sa presence simultanee avec

No-R&D equilibria in which all rms apply for patent protection are however clearly quite unattractive: in such an equilibrium with congestion of the Patent Oce, the IP

This study aims to determine the differences in taxpayer compliance during the periods before (pre-test) and after (pro-test) the Indonesian Tax Amnesty program which ended on