新型非离子有机硅柔软剂SF-88的应用研究
彭志忠
莱菲雅
2019/4/30
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新型非离子有机硅柔软剂SF-88的应用研究


彭志忠
[1.佛山市敬展纺织材料有限公司 广东佛山 528216;2.莱菲雅(广州)新材料科技有限公司 广东广州 510660]


        摘  要:本文研究了新型非离子有机硅柔软剂的产品性能及生产应用等,实践表明:非离子有机硅柔软剂Siltouch SF-88的耐酸、碱、盐,耐热等理化性能优良,其整理后织物的亲水性、柔软性、白度、色变等应用性能都优越,可避免传统硅油柔软剂的弊端。
        关键词:高稳定;柔软细腻感;亲水性;同浴稳定性;非离子硅类柔软

前  言
        有机硅柔软剂以硅氧烷为主链,通过接枝改性及不同的合成和乳化工艺等衍生成众多的品种,在众多的硅油柔软整理剂中,氨基硅油具有其他柔软剂无法比拟的“超柔软”效果,其降低纤维表面的摩擦系数,改善经纬纱之间的摩擦阻力,使织物具有较佳的滑爽、柔软的手感。市场上使用的硅类织物柔软剂以氨基硅油乳液或微乳液为主,但普遍存在以下不足:
        a.容易破乳、漂油、粘辊,易在被加工织物上形成难以去除的硅油斑;
        b.其配伍性差,与其他助剂(尤其是电荷相异的助剂)难以同浴使用;
        c.由于氨基的氧化,易引起织物泛黄和色变;
        d.被整理后的织物疏水、吸湿透气性差;
        e.柔软整理过的织物不易修色,难以剥除硅油而无法满足返修染色。
        佛山敬展纺织科技有限公司通过氨基嵌段接枝改性及合成乳化等工艺,有针对性地开发了亲水、柔软细腻丝滑、极优的悬垂性、不粘辊及高稳定同浴性佳的真正自乳化新型非离子硅类柔软剂,经柔软整理的织物具有其他氨基硅类柔软剂无法比拟的“超柔软”效果:柔软、滑爽、亲水以及优良的低黄变性和一定的耐洗性;产品各项稳定性能(耐高温,耐高剪切,耐电解质等方面)优异,可与各种印染工序(染色、印花及整理工艺)等同浴使用,方便印染企业的实际应用。
1.试验
1.1 试验材料及仪器

        织物:全棉针织拉架、粘胶针织、T/R针织染色和漂白布。
        助剂:非离子硅类柔软剂Siltouch SF-88(敬展科技),亲水硅油A(市售),有机硅油B(市售)。
        仪器:电子天平,高速电动搅拌器,温度计,鼓风烘燥箱(上海精宏公司),BK-ZC型小轧车(正通染整),GT10-1型离心机(北京时代北利公司),Starlet-3(DL-6000)红外线打样机,立式轧车,白度仪等。
1.2 应用试验与测试工艺
        采用(1开4的)Siltouch SF-88非离子硅柔软剂、亲水硅油A和有机硅油B,分别配制用量40g/L柔软剂整理液。
整理工艺:织物浸轧工作液 (一浸一轧,轧余率(60~70%) →烘干→拉幅/定型(温度与时间160℃,90s)→回潮、测试。
1.3 测试方法
1.3.1 稳定性测试
A.工作液放置稳定性
        用自来水配制50g/L的柔软剂微乳液溶液,敞口暴露于空气中,室温下放置,观察初配、4小时、8小时、24小时及三天、一周工作液有无分层、漂油、絮状物或沉淀物等生成。
B.耐热/冻稳定性测定
        5%(即50g/L)的待测样品于60℃、70℃、80℃温度的水浴锅放置30min、60min,观察(各温度下)微乳液是否破乳漂油、分层、浑浊或絮状物生成。
耐冻性能:在-10℃温度下,放置24h后,再在常温下放置,可反复数次,目测乳液(分层与飘油)情况。
C.离心/剪切稳定性测定
        配制50g/L的水溶液,将乳液倒入离心试管,置于高速离心机中,以3000r/min的转速离心处理45min,目测微乳外观(分层、飘油或沉降)情况。
1.3.2 手感测定
        柔软整理的布样经冷却回潮,经多位资深的手感评价专业人员用手触摸整理后的织物表面,评定织物细腻度、滑爽平滑度、柔顺性等方面的手感对织物进行评级,共5级;介于0和5之间,取平均值作为最终的结果;越高的数值,则表明手感越好。
1.3.3 白度测定
        黄变性:对漂白布或增白织物上作柔软处理,使用测色仪测定棉/粘胶增白布柔软处理前后的白度值。
        白度指标经WSB-3白度仪测定,以5次测试的平均值为最终结果;数值越大白度越好,数值越小白度越低。
1.3.4 亲水性测试
        该测试用来评价有机硅柔软剂处理后的织物的湿润性能(亲水性能),并和未处理的样品(空白样品)进行比较。
        A.滴水消失法
        用标准滴管(25滴/ml),从距离织物1cm高度向水平铺展的织物表面滴一滴水,测试布面水滴镜面反射消失所需的时间,即润湿时间;以评定织物亲水性(吸水性)的差异,时间越短吸水性能越好。
        B.攀升法/毛细效应法
        沿布的经向或纬向取2.5cm×20cm的布条,测试5min或30min的攀升高度。
1.3.5 硅类柔软剂的化学性能与其他助剂的相容性
        柔软剂复配染料、涂料、催化/固色剂等的稳定性:参照GB/T 5548-2007《树脂整理剂加催化剂后溶液稳定性的测定》测定。
        A.与阴离子型增白剂相容性
        将2g阴离子型荧光增白剂和5g硅类柔软剂乳液装于200ml玻璃瓶中,再加93ml水混合均匀;若溶液浑浊或有絮状物(或沉淀物)产生,则表明不相容;反之相容性较好,即与增白剂、固色剂的同浴稳定性好。
        B.与固色剂相容性
        将2g活性固色剂和5克硅类柔软剂乳液装于200ml玻璃瓶中,再加93ml水混合均匀;观察柔软剂乳液的状态的变化。若溶液浑浊或有絮状物(或沉淀物)产生,则表明不相容;反之,相容性较好即同浴稳定。
        C.耐电解质(耐盐)稳定性
        5克硅类柔软剂加入95克5% Na2SO4溶液中,搅拌均匀,50℃温度下放置60~90min;观察柔软微乳液是否破乳漂油。
        D.耐碱稳定性
        5g硅类柔软剂微乳液加入95g(pH=11.0)碱液,搅拌均匀,放置24h;观察微乳液是否破乳漂油(浑浊、漂絮和飘油)。
2 .结果与讨论
2.1 性能特征与稳定性
        按1.3.1稳定性测试方式,分别测试Siltouch SF-88非离子硅柔软剂、亲水硅油A和有机硅B硅类柔软剂的稳定性能;测试结果见下表1。屏幕快照 2019-05-03 上午12.10.07.png        由上表1看出,Siltouch SF-88的离心稳定性、耐剪切力稳定性、耐热冻的稳定性佳,其贮存稳定性均优于(市售)亲水硅油A和有机硅B。
2.2 整理效果与性能测试
2.2.1 柔软剂整理后的手感
        采用棉针织、粘胶针织和T/R针织布,按照1.2应用试验与测试;分别测试柔软整理后织物(细腻度、滑爽平滑度、柔软性等方面)的手感;测试结果见下表2。

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        新型非离子硅柔软剂Siltouch SF-88的手感完全可以与氨基硅油相媲美;在纤维素纤维(如棉、粘胶)上的使用,具有极优秀的手感提升效果。
2.2.2 整理后的织物亲水性与黄变性
        采用非离子硅SF-88、亲水硅油A和有机硅B产品按照1.2应用试验与测试;分别对棉、粘胶和T/R针织布料进行整理,测定整理织物的亲水性/黄变情况;结果见下表3/表4。
        Siltouch SF-88处理后的棉及其混纺织物可实现滴水2秒完全润湿,其亲水性非常优异,具有优良的润湿性能;由表3可知,非离子硅Siltouch SF-88在棉、粘胶织物处理的亲水性可达到某亲水硅油同类产品。

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        Siltouch SF-80非离子硅柔软剂具有优异的亲水和柔软性能,同时整理后漂白织物的白度值极高,即织物黄变/色变极少,漂白布经整理后织物白度与空白(原布)几乎无差异,从而有利于企业印染加工进行。
2.2.3 柔软剂整理后耐水洗性能

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        采用Siltouch SF-80、亲水硅油A和有机硅B按照1.2 应用试验与测试分别对棉、粘胶及T/R针织物进行柔软整理,测定整理织物的手感及整理织物经过5次家庭水洗后其手感以及亲水性;测试结果见下表5。
由表5测试结果,可以看出经过5次水洗后,硅油Siltouch SF-88能保持相对比较良好的手感/亲水性能,表现出良好的耐水洗性能。
2.3 硅柔软剂的化学性能与其他助剂相容性
        采用非离子硅Siltouch SF-88、亲水硅油A和有机硅油B产品按照1.3.5测试方法,测试在不同pH值、离子干扰等使用环境中放置24h,观察溶液的状态变化,测试结果见下表6。

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        由上表6可看出,Siltouch SF-88与增白剂、活性固色剂及耐酸碱盐稳定性佳,其化学稳定性均优于(市售)亲水硅油A、有机硅油B;因而具有优越的耐酸碱、耐盐性能,能与其他各种助剂(特别是后整理助剂)稳定配伍;该性能可为印染客户在节能、减排方面提供保障与便利。
2.4 粘辊粘缸测试
        采取较高浓度(硅柔软剂)条件下(硅乳液用量150g/l以上),在轧车上联连续运转6小时,观察轧辊和轧槽内壁上的粘附物情况;测试结果见下表7。

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        Siltouch SF-88的高稳定性确保产品在使用过程中不易产生破乳、沾辊等问题,从根本上杜绝了产生整理液漂油、织物硅斑问题,极大方便了客户的使用。
3 .新型非离子硅Siltouch SF-88性能
        新型非离子硅柔软剂Siltouch SF-88具有下列功能:
        (1)赋予织物极佳的柔软、滑爽的手感及优异的悬垂性;
        (2)在改善织物手感的同时,具有优良的亲水透气湿性能,提升织物穿着舒适性;
        (3)极佳的自乳化性,渗透性强,手感提升效果好;
        (4)应用性能稳定,在长时间连续使用的情况下,不出现飘油或沾污等问题;
        (5)不影响织物的色光,尤其在加白/鲜亮织物上不影响织物白度和鲜艳度;
        (6)极佳的工艺同浴稳定性,适宜同固色剂、增白剂、印花色浆及功能整理等同浴进行;
        (7)不含APEO等禁用物质,易于生物降解。
4 .结语
        4.1 新型非离子硅Siltouch SF-88赋予织物蓬松、软滑手感,且具有优异的亲水性能,实现了手感和亲水性能的完美结合,提升了织物的服用性能,且具有较好的耐洗性。
        4.2 用于棉、涤纶、尼龙等织物柔软整理,稳定性极佳、产品使用过程不粘轧辊、不粘轧槽、不易造成硅油斑;以优异的低黄变性,克服了氨基硅油类柔软剂的织物泛黄和色变等不足,适用于鲜艳(尤其增白、浅亮色)织物上,满足了市场要求,为客户使用提供便利。
        4.3 新型非离子硅柔软剂Siltouch SF-88的离心稳定性,耐酸、碱、盐稳定性,耐热稳定性,与染料、助剂的相容性均较好,可与树脂整理剂、催化剂同浴整理以及涂料/染料印花中同浴使用,不会产生漂油、聚集及色花问题。

作者简介:
        彭志忠,江西新余人,印染高级工程师,从事纺织染整工艺近三十年,致力于纺织染整、印花新技术工艺研究及应用推广等工作。
        手  机:13922372675(微信同号)
        E-mail:pengzhong7798@126.com


 
 

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