许洪鑫,文水平
(1.广东宏昊化工有限公司,广东肇庆 526000;2.广东职业技术学院,广东佛山 528041)
服装面料用纺织品经多道印染前处理加工后,纤维表面油脂、蜡质被充分去除,手感粗糙;或经过如免烫、阻燃、硬挺等后整理,织物的手感也会下降。为了满足织物柔软舒适的手感,提高织物的质量和附加值,织物在印染厂的最后加工工序通常是柔软整理。随着生活水平的提高,家庭用漂洗型柔顺剂越来越受欢迎,柔软剂的市场需求量大,其中,长链脂肪族类软片、软膏、软油精等能赋予织物良好的柔软性、蓬松性、抗静电性,而且价格相对硅油类柔软剂有优势,目前应用得较多。这些长链脂肪族类柔软剂一般是动植物脂肪酸如硬脂酸、植物油酸与多乙烯多胺的缩合物。本课题研究利用地沟油来替代动植物脂肪酸制备柔软剂的可行性,并对所制备柔软剂的应用性能进行探讨。
药品:地沟油(工业级),羟乙基乙二胺(AEEA,工业级,常州山峰化工有限公司),尿素、异丙醇(分析纯),甲酸(分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司)。
仪器:85-2型恒温磁力搅拌器,红外光谱仪,高速剪切乳化机,酸度计,水浴锅,1513320型激光粒度仪,ATLAS型硬挺度仪,Datacolor电脑测色配色仪,双臂万能材料试验机。
地沟油是从餐馆泔水中提炼出来的一种混合油脂,主要成分是棕榈酸类脂肪酸,该长链烷基脂肪酸中的羧基与羟乙基乙二胺中的氨基在高温条件下脱水形成酰胺,随后在加入尿素的条件下脱氨,再加入甲酸反应后形成目标产物B,过程如下:
在三口瓶中加入地沟油和羟乙基乙二胺,通氮气保护,开启电加热套,搅拌;阶段升温,先在160 ℃保温反应3 h,随后在180 ℃继续反应1 h,待无水蒸气产生后,加入尿素并继续保温反应2 h,待无氨味后,冷却到100 ℃;加入甲酸反应调节pH为5~6;最后冷却到70 ℃,加入适量异丙醇,搅拌均匀即得成品。
将自制地沟油柔软剂与市售软油精均以1∶10化开后,按工厂常规用量整理不同织物,用胶头滴管吸取自来水,在距离布面1 cm处滴一滴水,测试水珠在布面消失的渗透时间,渗透时间越小表示布面亲水性越好,对比结果见表1。
表1 渗透时间测试结果
由表1可以看出,经过柔软整理后,由于全棉针织布结构比较疏松,纱线相对蓬松,所以渗透时间几乎没有差别,但在结构比较紧密的全棉机织布上,柔软整理使织物的亲水性稍有下降,不同柔软剂的影响差别不大。
将自制地沟油柔软剂与市售软油精按表2中用量整理增白布或容易变色的织物,然后用测色配色仪测试织物的ΔWg、ΔYi和ΔL*、Δa*、Δb*、ΔE*及GS值,结果见表2。
表2 黄变和色变测试结果
由表2可以看出,自制地沟油柔软剂整理的增白布有一定程度的黄变,在相同含固量的条件下,自制地沟油柔软剂用量为酰胺型柔软剂用量的80%时,黄变接近。自制地沟油柔软剂整理的色布略有色变,与市场上同类软油精的色变性能基本一致;对某些敏感的颜色色变较严重,而对有些颜色则几乎没有影响。随着柔软剂用量的增加,织物黄变加大。
将自制地沟油柔软剂与市售同类产品整理到色织物上,随后测试布样的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度,结果见表3。由表3可以看出,同原布比较,自制地沟油柔软剂和市场上同类软油精对织物的各项色牢度几乎没有影响。
表3 色牢度测试结果
测试方法:将10%的自制地沟油柔软剂(100 g/L)与阳离子固色剂(20 g/L)、荧光增白剂CPC-A(15 g/L)及阳离子硅油(20 g/L)复配,放置24 h后,观察溶液的稳定性。实验证明,自制地沟油柔软剂与上述阳离子柔软剂、固色剂具有良好的复配稳定性;与阴离子助剂复配时,要注意相容性,一般情况下,现配现用不会影响稳定性。实际生产中可以根据手感需要进行多种柔软剂的复配。
测试条件:10%的溶液用量100 g/L,在不同条件下静置后观察现象,结果见表4。
表4 稳定性测试结果
由表4可知,自制地沟油柔软剂的耐酸碱盐稳定性一般,因此,建议工厂在使用时尽可能洗净织物,且使用自来水。
自制地沟油柔软剂是一类具有良好亲水性的阳离子软膏,在织物上主要体现出柔软蓬松的手感风格。在相同含固量的条件下,自制地沟油柔软剂用量为市售产品用量的80%时,黄变仍与市售产品接近。自制地沟油柔软剂与其他阳离子柔软剂复配后仍表现出良好的稳定性。自制地沟油柔软剂对整理织物的色牢度几乎没有影响,对织物的颜色、白度有轻微影响,但不影响使用。