有机硅柔软剂的性能分析

郭秀娟,侯立山,刘瑞宁

(河北宁纺集团  河北宁晋  055550)

       摘  要:柔软整理是纺织品染整当中最常见的,有机硅柔软剂也是纺织印染中用量最大的助剂。本文针对市售的有机硅柔软剂进行了分析化验和应用性能测试,给印染企业的选择提供参考。

       关键词:有机硅;柔软;印染;整理

       柔软整理(softening finishing)是指纺织品在染整过程中,经各种化学剂的湿热处理并受到机械张力等作用,不仅组织结构发生变形,而且能引起手感僵硬和粗糙,柔软整理是弥补这种缺陷、使织物手感柔软的加工过程。

       柔软整理有机械的和化学的两种方法。机械柔软整理主要是利用机械方法,在张力状态下,将织物多次揉屈,以降低织物的刚性,使能恢复至适当的柔软度。常用的机械柔软方法是织物在轧光机上穿过多根张力方杆,然后导入轧光机两个软辊筒所构成的软轧点中进行轻轧光。织物在通过张力杆时受多次屈曲,再经软轧点压平,从而获得平滑、柔软的手感。不过这种整理方法不耐洗,因此一般倾向于采用柔软剂处理方法。

       化学法是用柔软剂的作用来降低纤维间的摩擦系数,以获得柔软效果。化学方法较为常用,有时也辅以机械方法。通常是将纺织物在柔软剂溶液中浸渍一定时间,然后脱液、干燥;有时也可以把柔软剂与其他整理剂一并使用;有的柔软剂经过烘焙能产生耐洗整理的效果。

一、试验目的

       根据产品在生产过程中可能遇见的问题,参考《有机硅乳液性能检测项目》对有机硅柔软剂进行分析化验。

二、试验材料

       亚甲基蓝、浓硫酸、硫酸钠、十二烷基仲磺酸钠、氯仿;乙酸、碳酸钠、氯化镁;电磁控温搅拌仪、恒温干燥箱等。

三、化学稳定性测试

       测试项目及方法:参考《有机硅乳液性能检测项目》。

四、亲水性及柔软度测试

       1.试验织物

       20×16  128×60  纯棉纱卡/半漂布。

       2.试验工艺

       一浸一轧(压力0.12mpa,含固量17%,用量40g/L)→烘干(1.5min)。

       测试结果详见下表统计。

注:粘度测试,上海精密,SNB-4型,2#转子,转速:12RPM。

注:水洗标准,柔软剂用量2%(o.w.f),常温,时间10min,烘干温度110℃。

五、结论

       (1)在标有的区域,其产品的耐化学品稳定性较好;在标有的区域,水洗后的柔软度和平滑性都很差,具体有:厂家F生产的JH-818/JH-819、厂家G生产的MFA、厂家H生产的T618。

       (2)厂家H生产的T805,按照上述水洗方法,水洗后织物的柔软度和平滑性都好于本次试验的所有柔软剂,其耐化学品稳定性也很好,所以自推出之日起就受到市场的追捧,也由此成为众多厂家竞相研发的蓝本;通过试验,使用厂家J生产的688B与834G按照一定比例复配后,其手感与单独使用T805基本相当。

       (3)厂家C自主研发生产的C320,其耐化学稳定性与T805相当,在手感的柔软度和平滑性方面比T805稍差(约15~20%);与C320手感相当的产品有:厂家J生产的688B/834G、厂家I生产的6101、厂家H生产的T816/T819;与C320手感接近的产品有:厂家L生产的HAS、厂家I生产的6303、厂家H生产的T868。从上述实验结果分析,C320作为拒水性柔软剂有着自己的市场竞争优势。

       (4)厂家J生产的三元共聚硅油688B,其耐化学品稳定性较好,可以应用于涤纶、纯棉、针织和梭织;通过试验,其用于牛仔织物的柔软度和平滑性可以。综合来讲,这只产品值得继续关注。

       (5)厂家K生产的软油精ALM-90/OA-400:①在耐酸性方面较好,与软膏222相当,厂家C自主研发的602耐酸性不稳定;②目前所测试的软油精在耐碱性和耐电解质都不稳定,加水稀释后体积都有不同程度的膨胀,加入到冷水中,其溶解度和扩散性不是很好,操作不当会引起质量事故;③OA-400的柔软度好于ALM-90。

       (6)厂家L生产的HAS,其耐化学品稳定性都很好,亲水性一般,作为针织浴中柔软剂在推广,这也是有机硅柔软剂合成技术提高后应用领域的又一拓展。

       (7)柔软剂按离子类型区分,有阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。有的柔软剂具有碳氢长链,整理的产品手感软滑而丰满。有的柔软剂是有机硅聚合物,整理的产品手感滑爽。有时将两者混合使用,整理的产品手感既丰满又滑爽。阴离子型柔软剂主要用于纤维素纤维制品,处理后织物吸水性和缝纫性良好,但柔软效果较用阳离子型处理为差。阴离子型柔软剂适用于各种纤维,用于腈纶制品效果最好。经处理的织物,柔软而平滑,但会降低某些染料的日晒牢度。两性型柔软剂可在较大的PH范围内应用,但柔软效果较低。非离子型柔软剂与其他制剂的相容性较好,用于与树脂同浴处理。

       (8)纺织品柔软性能尚无统一的测试方法,主要是凭手感进行评定。


附:有机硅乳液性能检测项目

一、固含量检测

       在称量瓶中称取样品1g(精确至0.0001),放入105℃烘箱中烘燥4h,取出后移入干燥器中冷却至室温,称质量。再重复前述烘燥1h,冷却后称质量。

 

二、离子性鉴别

       1.阴离子性的鉴定

       在有塞试管中加入10ml亚甲基蓝试剂(称取0.03g亚甲基蓝,用12g浓硫酸和50g无水硫酸钠一起搅合,并用蒸馏水稀释至1L)和5mL氯仿。逐渐滴加0.5%有机硅样品稀释液(有机硅乳液配制成0.5%稀溶液),每加一滴剧烈搅动,原来上下明显分层的色调,逐渐呈现同一色调。继续滴加试样,使下层氯仿层色泽变浓,而上层水层几乎无色,表示此有机硅柔软剂为阴离子性。

       2.非离子性的鉴定

       在试管中加配制好的3mL KBil4溶液,将A{溶解1.7g次硝酸铋[BiNO3(OH)2·BiO(OH)]}在20mL冰醋酸中,以蒸馏水稀释至100mL、B(溶解40gKI于100mL蒸馏水中)溶液合并在1000mL的容量瓶中,加200mL冰醋酸,再以蒸馏水稀释至刻度,3mL BaCl2溶液(将20gBaCl2·2H2O溶解于100ML蒸馏水中),逐渐加入4mL有机硅样品稀释液(有机硅乳液配制成0.01%~0.1稀释液),至有橙红色沉淀出现,表示此有机硅柔软剂为非离子性。

       3.阳离子性的鉴定

       在试管中加入10mL溴酚蓝试剂(用0.2mol/L醋酸钠溶液75mL,0.2mol/L醋酸925mL和0.1%溴酚蓝(96%乙醇溶液)20mL混合在一起,保持PH值为3.6~3.9),逐渐滴入有机硅样品稀释液(把有机硅乳液配制成10%的稀溶液,调节PH值为7)数滴,如溶液呈天蓝色,表示有机硅柔软剂为阳离子。

三、乳液稳定性

       1.耐酸性

       在150mL烧杯里称取3g有机硅乳液样品,然后加入97mL醋酸溶液(已调节至PH值为2~3),静置放置4h后观察杯内乳液的稳定情况,并记录是否有漂油分层情况。

       2.耐碱性

       在150mL烧杯里称取3g有机硅样品乳液,加入97mL纯碱溶液(已调至PH值为12~13),静置放置4h,观察杯内乳液的稳定情况,并记录漂油、分层现象。

       3.耐电解质(氯化镁)

       在150mL烧杯里称取3g有机硅乳液样品,加入2%MgCl2·6H2O溶液97mL静置放置,分别在4h和24h观察一次,并记录杯内漂油、分层现象。

       4.耐荧光增白剂VBU

       在150mL烧杯里称取3g有机硅乳液样品,假如0.3%荧光增白剂VBU溶液97mL静置放置。分别在4h和24h观察一次,并记录杯内漂油、分层现象。

       5.耐2D树脂、增白剂VBU和氯化镁

       在150mL烧杯中,称取45% 2D树脂6.6g和MgCl2·6H2O 1.0g,然后,用溶解好的增白剂VBU(0.3g)加入上述烧杯中,用水稀释至100mL静置放置,分别在4h和24h观察一次,记录杯内漂油、分层现象。

       6.耐热性

       在250mL烧杯中配制3%有机硅工作液200mL,放入调节温度为45℃恒温烘箱内,恒温4h,观察杯内工作液的稳定情况,并记录是否有漂油、油花等现象。

四、硅乳含油量

       称取试样14~16g(称准至0.0002g)于烧杯中,加入30mL异丙醇,用玻璃棒稍加搅拌使之破乳,静止分层,待分层清楚后,小心倾去水和醇层,再加入适量丙酮稍加搅拌,立刻倾去丙酮层,而后将试样放入真空干燥箱,逐渐升温并且减压,在20~40min内达到(50±2)℃,余压为2666Pa维持2h后,取出试样置于干燥器内冷却至室温,称量。

 

       m1-烧杯质量;m2-试样和杯质量;m3-萃取油和烧杯质量。

       平行测定2次,测定值之差应不大于0.5%,取其算术平均值为测定结果。

五、乳液含氢量(含氢有机硅)

       测试原理:利用含氢有机硅在碱性中水解,能放出氢气。

       测试方法:在锥形瓶中称取样品0.5g,加入10mL蒸馏水,接上小分液漏斗(里面放水解液x mL)和毛细管。毛细管的另一端通入注满水而倒置的大分液漏斗中。当开启小分液漏斗活塞后,水解液从小分液漏斗进入锥形瓶内,加完后开启搅拌,放出氢气,经过毛细管通入大分液漏斗内,待气体全部放完后再读mL数。

       氢气含量(mL/g)计算按公式:

       V1-氢气收集量;V2-水解液量;m-样品质量。

 

作者简介:

       刘瑞宁,轻化工程专业,中级工程师,研究方向为低温短流程前处理和功能性后整理,现就职于河北宁纺集团新产品开发部,负责染料和助剂的筛选、应用等工作。

       电  话:18632924943

       邮  箱:Liuruining051209@163.com



*请手机端微信扫描或长按识别“产品手册”、“公众号”、“网站”等二维码,可了解各企业系列产品内容!

欢迎留言

 
 
欢迎投稿
CTA中国纺织助剂月刊杂志投稿声明:
        (1)投稿文章一经采用,支付作者稿酬200元/篇(如优势产品应用、经验类总结文章等);
        (2)本刊投稿邮箱为
                 ctanet@163.com(公司)
                 350652029@qq.com(个人)
        (3)月刊杂志十余年投稿文章集结在网站和微信“专家投稿”栏目,感谢关注!

品牌推广咨询 020-84869930
请关注微信:CTA666
微信视频号:巴络克CTA纺织助剂网
抖音号:CTA2007
浏览书橱,可翻阅电子杂志及产品资料!
  索 阅           投 稿           书 橱        更多杂志    

索阅杂志、原料/助剂/牛仔洗水/设备/行业会议/检测产品等资料 更多索阅信息

我要找产品、解决方案 更多求购信息