高親水低黃變超軟滑嵌段硅油R4的應(yīng)用研究

袁 潔，賀江平，賈愛平，李 冬，湯海龍

(1.西安工程大學(xué) 紡織與材料學(xué)院，陜西 西安 710048； 2.清遠(yuǎn)西貝精細(xì)化工有限公司, 廣東 清遠(yuǎn) 511500)

高親水低黃變超軟滑嵌段硅油R4的應(yīng)用研究

袁 潔1，賀江平1，賈愛平2，李 冬2，湯海龍2

(1.西安工程大學(xué) 紡織與材料學(xué)院，陜西 西安 710048； 2.清遠(yuǎn)西貝精細(xì)化工有限公司, 廣東 清遠(yuǎn) 511500)

用R4分別在純棉織物、絲光棉、CVC上進行整理，用量為50 g/L～90 g/L；手感可達(dá)5級，柔軟、滑爽、細(xì)膩，膚感強；黃變和色變小；親水性小于1 s，能達(dá)到“瞬間親水”。與市售柔軟劑相比手感高半級以上，親水性好。同時，R4穩(wěn)定性好，配伍性強。

瞬間親水 低黃變 超軟滑 純棉 絲光棉 CVC

0 前言

氨基硅油普遍存在易泛黃、親水性差的缺點，且在高溫、堿性、高剪切力等工藝條件下易出現(xiàn)破乳、粘輥、粘布等現(xiàn)象，使得整理后的織物產(chǎn)生“油斑”，嚴(yán)重影響使用效果[1]。三元共聚硅油乳液的耐溫、耐酸、耐堿、耐電解質(zhì)、耐剪切，穩(wěn)定性都很好，幾乎可以和很多后整理助劑協(xié)同使用，應(yīng)用范圍也十分廣泛。三元共聚有機硅結(jié)構(gòu)隨著原料結(jié)構(gòu)的不同，投料比例的不同更是千變?nèi)f化，它逐漸開辟有機硅研究領(lǐng)域的新途徑[2-3]。

實驗主要研究嵌段硅油R4在不同織物的應(yīng)用效果與增白劑同浴使用的效果，以及與干濕摩擦提升劑共用的效果。探究R4的用量、穩(wěn)定性、親水性、手感、白度等。

1 試驗

1.1 材料及設(shè)備

織物 純棉針織物、絲光棉、CVC平紋織物(清遠(yuǎn)西貝紡織助劑有限公司)

藥品 嵌段硅油R4、改性劑、端環(huán)氧硅油、冰醋酸、異丙醇、干濕摩擦提升劑8511、增白劑VBL、純堿、元明粉(工業(yè)級，清遠(yuǎn)西貝紡織助劑有限公司)，親水硅油8801和8802(工業(yè)級，中山三江科技有限公司)，染料(浙江龍盛染料有限公司)

儀器及設(shè)備 甘油小樣染色機(Rapid Labortex公司)，烘箱(上海實驗儀器總廠)，ColorQuest XE型測色配色儀(HunterLab公司)

1.2 R4的合成工藝

將聚醚胺、改性劑、異丙醇加入裝有溫度計、攪拌裝置及冷凝回流裝置的三口燒瓶中，攪拌均勻后升溫到70℃～80℃，加入端環(huán)氧硅油，保溫反應(yīng)約10 h，當(dāng)體系變透明，可實現(xiàn)自乳化后，冷卻到50℃后，加冰醋酸調(diào)至中性，制備出R4。

1.3 R4的整理工藝

一浸一軋整理液(自制柔軟劑50 g/L，軋余率70%～80%)→預(yù)烘(80 ℃，2 min)→焙烘(165 ℃，30 s)。

1.4 織物性能測試

柔軟整理后的布樣，在溫度為20℃±2℃、相對濕度為65%±2% 條件下平衡24h ，進行性能測試。

白度 采用WSD—Ⅲ型白度儀測試。

色變采用ColorQuest XE型測色配色儀測試織物色差，反映織物色變。

手感 以5～10人組成一個小組，對整理織物進行觸摸并評級。將手感分為5級，以未整理的空白布定為1級，經(jīng)有機硅油整理后的織物(同等濃度條件下)手感定為5級[4]。

斷裂強力 按GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能第1部分：斷裂強力的測定 條樣法》，采用YG(B)6D-500型電子織物強力儀測定。

潤濕性能 參照相關(guān)文獻(xiàn)[5-6]所述的滴水試驗進行測定。

硬挺度 采用LLY-01型電子硬挺度儀測定。

靜摩擦系數(shù) 參照FZ/T 01054.2-1999測定。

耐洗性 按GB/T 8629—2001《紡織品 試驗用家庭洗滌和干燥程序》進行洗滌，測定手感，評定柔軟效果。

2 結(jié)果與討論

2.1 乳液穩(wěn)定性

R4的乳液穩(wěn)定性見表1。

表1 中的數(shù)據(jù)為含量為30%的R4與其它復(fù)配的液體的30 g/L的工作液的各種穩(wěn)定性測試數(shù)據(jù)。

表1 R4及其復(fù)配乳液的穩(wěn)定性

注：電解質(zhì)為元明粉和純堿

由表1可知，R4的各項穩(wěn)定性均良好，無漂油、無分層。R4與干濕摩擦提升劑8511拼混，顏色變黃，這是由于8511呈棕黃色，但穩(wěn)定性良好，說明可以復(fù)配使用。R4與增白劑復(fù)配，整理液無渾濁和沉淀，無漂油。穩(wěn)定性好是由R4主鏈聚醚嵌段結(jié)構(gòu)所決定的，其結(jié)構(gòu)中的氨基在酸性條件下可與酸形成銨鹽，使其極性增加，能溶解在水中，而結(jié)構(gòu)中的弱陽離子基團能在堿性條件下有較好的穩(wěn)定性。較好的穩(wěn)定性和配伍性，決定了其較廣的使用性。

2.2 親水性

由于R4是含有聚醚鏈段，并進過改性劑改性后的嵌段硅油，對親水性影響很大。在不同織物上親水性有所不同，按照1.4測試親水性，結(jié)果見表2：

表2 R4對織物親水性的影響

由表2可知，織物親水性跟織物結(jié)構(gòu)和是否染色有關(guān)。經(jīng)硅油整理后織物親水性都有所下降。R4在純棉硫化染色布上有突出的親水性，比市售柔軟劑8801和8802親水性好20 s左右。R4在純棉白布、絲光棉、CVC上親水性都小于1 s，能達(dá)到瞬間親水，R4同比8801和8802親水性優(yōu)異，使用織物更廣。

2.3 白度與色變

按照1.3整理工藝整理織物，在不同織物上白度有所不同，按照1.4測試白度和色變，結(jié)果見表3：

表3 R4對織物白度與色變的影響

由表3可見，相較原布，經(jīng)有機硅整理后織物白度都稍微下降，色差增大，但相比較R4對白度影響最小，色差也最小。這是由于嵌段硅油R4結(jié)構(gòu)中不含有氨基基團，不存在氨基被氧化而產(chǎn)生發(fā)色基團，采用特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，含有聚醚基團，具有較強的抗氧化能力。這說明R4對織物白度和色變影響小。

2.4 手感

經(jīng)R4整理后的織物手感主要從柔軟、滑爽、細(xì)膩等進行評價，按照1.4測試織物性能，結(jié)果見下頁表4：

表4 R4對織物性能的影響

由表4可見，R4整理純棉、絲光棉、CVC后手感優(yōu)異，均達(dá)4級以上，相較滑爽性更突出。說明R4整理在不同織物上柔軟性、滑爽性、細(xì)膩度都很好，使用范圍較廣?？椢镉餐Χ群挽o摩擦系數(shù)也反映出經(jīng)R4整理后織物的抗彎性和滑爽性，進一步反映織物手感優(yōu)異。

選擇不同硅油對織物進行整理，對比手感，評價R4的效果。按照1.3工藝整理三種織物后，并水洗5次，再按照1.4測試織物手感，結(jié)果見表5：

表5 不同硅油整理后織物的手感

由表5可知，在不同織物上R4的初始手感和水性5次后手感都達(dá)5級，優(yōu)于市售柔軟劑半級以上。說明R4具有一定的耐洗性，能保證織物手感。

2.5 R4用量

改變R4的用量，按照1.4測試織物性能，結(jié)果見表6、表7、表8。

表6 R4用量對純棉織物性能影響

由表6可知，隨R4用量增加，純棉織物手感提升，白度和親水性稍有下降，強力稍有增加但變化不大，硬挺度減小1.29 cm左右；當(dāng)用量超過50g/L后，各項性能變化不大。

表7 R4用量對絲光棉織物性能影響

由表7可知，隨R4用量增加，絲光棉織物手感提升，白度和親水性稍有下降，強力稍有增加但變化不大，硬挺度減小1.11 cm左右；當(dāng)用量超過50g/L后，各項性能變化不大。

表8 R4用量對CVC織物性能影響

由表8可知，隨R4用量增加，絲光棉織物手感提升，白度和親水性稍有下降，強力稍有增加但變化不大，硬挺度減小1.19 cm左右；當(dāng)用量超過50g/L后，各項性能變化不大。

綜上，由表6、7、8可知，R4用量增加，織物手感提升，強力和白度變化不大，親水性略有下降，但親水性均小于1 s，說明能達(dá)到瞬間親水；用量大于50g/L后手感達(dá)到5級。這是由于R4中的有機硅鏈段，在織物上形成一層膜，降低織物的靜摩擦系數(shù)，手感滑爽性和柔軟性提高，同時減弱了織物薄弱環(huán)節(jié)，強力稍有提高。用量選擇50g/L～90g/L。

3 結(jié)論

(1)根據(jù)布樣種類不同，R4用量不同，應(yīng)用工藝為一浸一軋整理液(R4為50g/L～90g/L，軋余率70%～80%)→預(yù)烘(80℃，2min)→焙烘(165℃，30s)。

(2)R4穩(wěn)定性好，配伍性好，能與干濕摩擦提升劑共用，能與增白劑同浴使用。

(3)R4整理織物后柔軟性、滑爽性、細(xì)膩感均達(dá)5級，親水性小于1s，能瞬間親水，硬挺度減小1.2 cm左右。

(4)R4與市售柔軟劑對比，手感約高半級以上，其中柔軟性和滑爽性更優(yōu)越，細(xì)膩感明顯增強，黃變色變非常小。

[1] 陳榮圻.氨基硅油存在問題及解決辦法[J].染整技術(shù)，2002(1):24-31.

[2] 雷志濤.三元共聚嵌段硅油的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用性能[J].印染，2013,39(5):42-54.

[3] 朱建華,鄭喜玲,等. 聚醚嵌段親水性氨基硅油的制備及性能[J].印染，2010,36(17):8-10.

[4] Angelo J．Sabia．用硅酮聚合物改變超細(xì)纖維混紡織物的手感和物理性狀[J]．印染助劑，1997,14(1):38-41.

[5] 袁潔，賀江平.聚醚型有機硅聚氨酯柔軟劑的合成與應(yīng)用[J].印染，2016,42(1):9-10.

[6] 肖春艷，賀江平，崔妍蕾.多元共聚有機硅柔軟劑的環(huán)氧氯丙烷改性研究[J].染整技術(shù)，2015,37(7):34-38.

Application Research of Hydrophilic and Low-yellowing Super Soft and Smooth Block Silicone Oil R4

YUANJie1,HEJiang-ping1,JIAAi-ping2,LIDong2,TANGHai-long2

(1. School of Textile and Materials, Xi’an Polytechnic University, Xi’an 710048; 2. Qingyuan West Shell Fine Chemical Co., Ltd, Qingyuan 511500)

R4 was used to finish pure cotton fabric, silk cotton and CVC and the dosages were 50g/L—90g/L; the fabric felt soft, smooth, fine and delicate and the hand feeling could reach level 5; yellowing and color change were low; hydrophilic parameter was lower than 1s and could realize “instantaneously hydrophilic”. Compared with softeners in the market, it felt better with higher hydrophilicity. Moreover, R4 was stable and compatible.

instantaneously hydrophilic low-yellowing super soft and smooth pure cotton silk cotton CVC

2016-09-02

袁潔(1990-)，女，碩士研究生，研究方向：紡織品功能性整理理論與技術(shù)的研究與開發(fā)。

賀江平(1963-)，男，教授，碩士生導(dǎo)師。

TS190

A

1008-5580(2017)03-0093-04