高亲水低黄变超软滑嵌段硅油R4的应用研究

袁 洁，贺江平，贾爱平，李 冬，汤海龙

(1.西安工程大学 纺织与材料学院，陕西 西安 710048； 2.清远西贝精细化工有限公司, 广东 清远 511500)

高亲水低黄变超软滑嵌段硅油R4的应用研究

袁 洁1，贺江平1，贾爱平2，李 冬2，汤海龙2

(1.西安工程大学 纺织与材料学院，陕西 西安 710048； 2.清远西贝精细化工有限公司, 广东 清远 511500)

用R4分别在纯棉织物、丝光棉、CVC上进行整理，用量为50 g/L～90 g/L；手感可达5级，柔软、滑爽、细腻，肤感强；黄变和色变小；亲水性小于1 s，能达到“瞬间亲水”。与市售柔软剂相比手感高半级以上，亲水性好。同时，R4稳定性好，配伍性强。

瞬间亲水 低黄变 超软滑 纯棉 丝光棉 CVC

0 前言

氨基硅油普遍存在易泛黄、亲水性差的缺点，且在高温、碱性、高剪切力等工艺条件下易出现破乳、粘辊、粘布等现象，使得整理后的织物产生“油斑”，严重影响使用效果[1]。三元共聚硅油乳液的耐温、耐酸、耐碱、耐电解质、耐剪切，稳定性都很好，几乎可以和很多后整理助剂协同使用，应用范围也十分广泛。三元共聚有机硅结构随着原料结构的不同，投料比例的不同更是千变万化，它逐渐开辟有机硅研究领域的新途径[2-3]。

实验主要研究嵌段硅油R4在不同织物的应用效果与增白剂同浴使用的效果，以及与干湿摩擦提升剂共用的效果。探究R4的用量、稳定性、亲水性、手感、白度等。

1 试验

1.1 材料及设备

织物 纯棉针织物、丝光棉、CVC平纹织物(清远西贝纺织助剂有限公司)

药品 嵌段硅油R4、改性剂、端环氧硅油、冰醋酸、异丙醇、干湿摩擦提升剂8511、增白剂VBL、纯碱、元明粉(工业级，清远西贝纺织助剂有限公司)，亲水硅油8801和8802(工业级，中山三江科技有限公司)，染料(浙江龙盛染料有限公司)

仪器及设备 甘油小样染色机(Rapid Labortex公司)，烘箱(上海实验仪器总厂)，ColorQuest XE型测色配色仪(HunterLab公司)

1.2 R4的合成工艺

将聚醚胺、改性剂、异丙醇加入装有温度计、搅拌装置及冷凝回流装置的三口烧瓶中，搅拌均匀后升温到70℃～80℃，加入端环氧硅油，保温反应约10 h，当体系变透明，可实现自乳化后，冷却到50℃后，加冰醋酸调至中性，制备出R4。

1.3 R4的整理工艺

一浸一轧整理液(自制柔软剂50 g/L，轧余率70%～80%)→预烘(80 ℃，2 min)→焙烘(165 ℃，30 s)。

1.4 织物性能测试

柔软整理后的布样，在温度为20℃±2℃、相对湿度为65%±2% 条件下平衡24h ，进行性能测试。

白度 采用WSD—Ⅲ型白度仪测试。

色变采用ColorQuest XE型测色配色仪测试织物色差，反映织物色变。

手感 以5～10人组成一个小组，对整理织物进行触摸并评级。将手感分为5级，以未整理的空白布定为1级，经有机硅油整理后的织物(同等浓度条件下)手感定为5级[4]。

断裂强力 按GB/T 3923.1—2013《纺织品 织物拉伸性能第1部分：断裂强力的测定 条样法》，采用YG(B)6D-500型电子织物强力仪测定。

润湿性能 参照相关文献[5-6]所述的滴水试验进行测定。

硬挺度 采用LLY-01型电子硬挺度仪测定。

静摩擦系数 参照FZ/T 01054.2-1999测定。

耐洗性 按GB/T 8629—2001《纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》进行洗涤，测定手感，评定柔软效果。

2 结果与讨论

2.1 乳液稳定性

R4的乳液稳定性见表1。

表1 中的数据为含量为30%的R4与其它复配的液体的30 g/L的工作液的各种稳定性测试数据。

表1 R4及其复配乳液的稳定性

注：电解质为元明粉和纯碱

由表1可知，R4的各项稳定性均良好，无漂油、无分层。R4与干湿摩擦提升剂8511拼混，颜色变黄，这是由于8511呈棕黄色，但稳定性良好，说明可以复配使用。R4与增白剂复配，整理液无浑浊和沉淀，无漂油。稳定性好是由R4主链聚醚嵌段结构所决定的，其结构中的氨基在酸性条件下可与酸形成铵盐，使其极性增加，能溶解在水中，而结构中的弱阳离子基团能在碱性条件下有较好的稳定性。较好的稳定性和配伍性，决定了其较广的使用性。

2.2 亲水性

由于R4是含有聚醚链段，并进过改性剂改性后的嵌段硅油，对亲水性影响很大。在不同织物上亲水性有所不同，按照1.4测试亲水性，结果见表2：

表2 R4对织物亲水性的影响

由表2可知，织物亲水性跟织物结构和是否染色有关。经硅油整理后织物亲水性都有所下降。R4在纯棉硫化染色布上有突出的亲水性，比市售柔软剂8801和8802亲水性好20 s左右。R4在纯棉白布、丝光棉、CVC上亲水性都小于1 s，能达到瞬间亲水，R4同比8801和8802亲水性优异，使用织物更广。

2.3 白度与色变

按照1.3整理工艺整理织物，在不同织物上白度有所不同，按照1.4测试白度和色变，结果见表3：

表3 R4对织物白度与色变的影响

由表3可见，相较原布，经有机硅整理后织物白度都稍微下降，色差增大，但相比较R4对白度影响最小，色差也最小。这是由于嵌段硅油R4结构中不含有氨基基团，不存在氨基被氧化而产生发色基团，采用特殊的结构设计，含有聚醚基团，具有较强的抗氧化能力。这说明R4对织物白度和色变影响小。

2.4 手感

经R4整理后的织物手感主要从柔软、滑爽、细腻等进行评价，按照1.4测试织物性能，结果见下页表4：

表4 R4对织物性能的影响

由表4可见，R4整理纯棉、丝光棉、CVC后手感优异，均达4级以上，相较滑爽性更突出。说明R4整理在不同织物上柔软性、滑爽性、细腻度都很好，使用范围较广。织物硬挺度和静摩擦系数也反映出经R4整理后织物的抗弯性和滑爽性，进一步反映织物手感优异。

选择不同硅油对织物进行整理，对比手感，评价R4的效果。按照1.3工艺整理三种织物后，并水洗5次，再按照1.4测试织物手感，结果见表5：

表5 不同硅油整理后织物的手感

由表5可知，在不同织物上R4的初始手感和水性5次后手感都达5级，优于市售柔软剂半级以上。说明R4具有一定的耐洗性，能保证织物手感。

2.5 R4用量

改变R4的用量，按照1.4测试织物性能，结果见表6、表7、表8。

表6 R4用量对纯棉织物性能影响

由表6可知，随R4用量增加，纯棉织物手感提升，白度和亲水性稍有下降，强力稍有增加但变化不大，硬挺度减小1.29 cm左右；当用量超过50g/L后，各项性能变化不大。

表7 R4用量对丝光棉织物性能影响

由表7可知，随R4用量增加，丝光棉织物手感提升，白度和亲水性稍有下降，强力稍有增加但变化不大，硬挺度减小1.11 cm左右；当用量超过50g/L后，各项性能变化不大。

表8 R4用量对CVC织物性能影响

由表8可知，随R4用量增加，丝光棉织物手感提升，白度和亲水性稍有下降，强力稍有增加但变化不大，硬挺度减小1.19 cm左右；当用量超过50g/L后，各项性能变化不大。

综上，由表6、7、8可知，R4用量增加，织物手感提升，强力和白度变化不大，亲水性略有下降，但亲水性均小于1 s，说明能达到瞬间亲水；用量大于50g/L后手感达到5级。这是由于R4中的有机硅链段，在织物上形成一层膜，降低织物的静摩擦系数，手感滑爽性和柔软性提高，同时减弱了织物薄弱环节，强力稍有提高。用量选择50g/L～90g/L。

3 结论

(1)根据布样种类不同，R4用量不同，应用工艺为一浸一轧整理液(R4为50g/L～90g/L，轧余率70%～80%)→预烘(80℃，2min)→焙烘(165℃，30s)。

(2)R4稳定性好，配伍性好，能与干湿摩擦提升剂共用，能与增白剂同浴使用。

(3)R4整理织物后柔软性、滑爽性、细腻感均达5级，亲水性小于1s，能瞬间亲水，硬挺度减小1.2 cm左右。

(4)R4与市售柔软剂对比，手感约高半级以上，其中柔软性和滑爽性更优越，细腻感明显增强，黄变色变非常小。

[1] 陈荣圻.氨基硅油存在问题及解决办法[J].染整技术，2002(1):24-31.

[2] 雷志涛.三元共聚嵌段硅油的结构及应用性能[J].印染，2013,39(5):42-54.

[3] 朱建华,郑喜玲,等. 聚醚嵌段亲水性氨基硅油的制备及性能[J].印染，2010,36(17):8-10.

[4] Angelo J．Sabia．用硅酮聚合物改变超细纤维混纺织物的手感和物理性状[J]．印染助剂，1997,14(1):38-41.

[5] 袁洁，贺江平.聚醚型有机硅聚氨酯柔软剂的合成与应用[J].印染，2016,42(1):9-10.

[6] 肖春艳，贺江平，崔妍蕾.多元共聚有机硅柔软剂的环氧氯丙烷改性研究[J].染整技术，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

袁洁(1990-)，女，硕士研究生，研究方向：纺织品功能性整理理论与技术的研究与开发。

贺江平(1963-)，男，教授，硕士生导师。

TS190

A

1008-5580(2017)03-0093-04