高亲水嵌段有机硅柔软剂CS-501的应用yd16312

付绍勋1，刘建闪1，鞠福生2，谭玉东3 1．沈阳新纪化学有限公司， 辽宁沈阳110121；2．大连工业大学，辽宁大连116034；3．大连新元化工，辽宁大连116021

收稿日期：2012-06-13

作者简介：付绍勋(1976-)，男，吉林蛟河人，工程师，硕士，主要从事有机硅织物整理剂的开发

原载：印染助剂2013/7；39-42

【摘要】 考察了高亲水嵌段有机硅柔软剂CS-501耐酸、碱、盐，耐热等理化性能，研究了CS-501的应用性能，并与CTA、KFZ-802A进行了对比．研究结果表明：高亲水嵌段有机硅柔软剂CS-501的耐酸、碱、盐，耐热等理化性能优良，在涤棉织物上的亲水性、柔软性、白度、色变等应用性能达到甚至超过了CTA和KFZ-802A。

【关键词】嵌段聚硅氧烷；柔软剂；亲水

【中图分类号】TQ264．1 7 文献标识码：B 文章编号：1004-0439(2013)07-0039-04

柔软剂是一种重要的纺织品整理剂，但大多数柔软剂整理后的织物不具有亲水性，容易起静电，穿着不够舒适[1-2]．近年来，有机硅柔软剂在纺织品上大量应用，其中氨基硅油具有更优良的柔软性，但整理后织物的疏水性较强[3-4]．而聚醚一氨基改性聚硅氧烷解决了亲水性和柔软性的矛盾[5]，是亲水硅油的发展方向之一．目前市场上的典型产品有德国瓦克公司特种亲水硅油CTA、日本信越公司的KFZ'802A、赢创德固赛的4001S等．沈阳新纪化学有限公司以线性端氢聚硅氧烷为原料，先后进行聚醚、环氧、氨基等多重改性，成功开发出高亲水嵌段有机硅柔软剂CS-501．本文对CS-501进行了理化性能的测试，研究了其对涤棉织物亲水性、柔软性、白度、色变等的影响，并与CTA和KFZ-802A进行了对比。

1 试验

1．1 材料及仪器

织物：白色涤纶双面布(193 g／m )，26支白色棉汗布(150 g／m2)．药品：高亲水嵌段有机硅柔软剂CS-501(自制)，CTA(市售)，KFZ-802A(市售)，分散红FS(绍兴市索佳染料有限公司)，分散蓝79(浙江龙盛控股有限公司)．仪器：电子天平，鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)，BK-ZC型小轧车(正通染整设备厂)，X-rite color-Eye 7000A测色配色仪，GT10-1型离心机(北京时代北利离心机有限公司)，starlet-3(DL-6000)红外线打样机。

1．2 整理工艺

配制一定固含量的柔软剂整理液→布样30℃浸泡10 min→一浸一轧（0．2 MPa，轧余率70％-75％，pH5-6) →烘干定型[180℃，3min(涤纶)；150℃，5 min(棉)]。

1．3 分散染料染色工艺

1．4 测试

固含量：参照GB/T5546-2007(树脂整理剂不挥发组分的测定》测定。

稳定性：离心稳定性：取试样或稀释试样放入玻璃管中，3 000 r／min离心30 min，观测漂油、分层情况。柔软剂复配染料、涂料、催化剂等的稳定性：参照GB／T5548-2007《树脂整理剂加催化剂后溶液稳定性的测定》测定。耐热稳定性：10％的待测样品在烘箱中50℃放置24 h，观察是否出现破乳漂油等现象。

手感：由5位具有丰富经验的手感评价专家，从柔软、滑爽、蓬松性等方面对织物进行评级，共1 5级。原布为l级，5级最好，取平均值作为最终的结果。

亲水性：用标准滴管(25滴／mL)，从距离织物2 cm高处向水平铺展的织物表面滴一滴水，用秒表测量静态下织物吸收完一滴水所需要的时间，测量3次，取平均值(滴水法)．毛细效应法参考FZ／T 01071-2008(纺织品毛细效应试验方法》测试.

白度：按GB／T 8425-1987，在测色配色仪上进行，将布样折叠4层，测3次，取平均值。

黄变色差：在色差计上，以原布为对比标准，测定整理后织物的Lab值，计算总色差DE(越小越好1．其中为明度值；口为红绿色光，正值表示偏红光；6为黄蓝色光，正值表示偏黄光；DH为色相差，DC为艳度差．每块布测4次，取平均值．采用D 光源，10°视角。

2 结果与讨论

2．1 CS-501理化性能

CS-501外观为无色透明或半透明溶液，含固量≥85％，pH为8-9(1％水溶液)．稳定性测试结果如表1。

表1 CS-501、CTA和KFZ-802A的稳定性

注：(1)柔软剂固含量均为10％，用量均为100 gin；(2)ECO、FS、六羟树脂固含量均为50％，酸性固色剂固含量20％，活性固色剂固含量50％，分散匀染剂固含量20％，酸性匀染剂固含量18％，活性匀染剂固含量18％。

由表1可以看出，CS-501的离心稳定性，耐酸、碱、盐稳定性，耐热稳定性良好．KFZ-802A耐碱稳定性略有不足，应用测试过程中还时常出现漂油现象，在织物上出现污渍．CS-501与树脂催化剂、固色剂相容性良好，与匀染剂、树脂及染料等同浴稳定性好，没有漂油、聚集等问题．在复配稳定性上达到甚至超过CTA和KFZ-802A。

2．2 整理效果

2．2．1 手感

由表2可以看出，在涤纶双面布及棉汗布上，CS-501都表现出良好的手感，柔软平滑厚实，与CTA、KFZ-802A相当。

表2 织物整理后手感情况

注：柔软剂固含量均为10％，用量30 L．

2．2．2 亲水性

柔软剂整理后织物的亲水性见表3．

表3 柔软剂整理后织物的亲水性

注：柔软剂固含量均为10％，用量30 g／L，室温回潮4 h．

由表3可以看到，CS-+501用于处理涤纶织物可以实现一滴水在1 s内完全润湿，在棉汗布上为1-2 s，表明CS-501具有优良的润湿性能．3只亲水柔软剂在涤纶双面布上的亲水性为KFZ-802A＞CS-501＞CTA，在棉汗布上为CTA＞CS-5OI＞KFZ-802A，差距较小。

2．2．3 对染料色光的影响

亲水柔软剂大多针对涤纶类合成纤维来使用，以分散红FS、分散蓝79为例，考察柔软剂整理对织物色光的影响．先对白色涤纶双面布用红外线打样机进行高温高压染色，再进行柔软剂整理，考察色光和手感的变化，结果见表4、表5。

表4 柔软剂整理前后布样色变情况

注：染料用量为1．0％(omf)，柔软剂用量30 g／L，二浸二轧，浸泡时间为1 min，浴比1:20，pH=6

表5 柔软剂整理后的手感和亲水性

注：原布亲水性>180 s．

由表4、5可以看出，用分散红FS染色的布样经柔软剂整理后，均体现出相同的规律，即色深增大、明度L下降、艳度DC变艳、颜色略偏黄等．从总色差、色深、手感等来看，3者接近，只是在亲水性方面有一定的差异：CTA>CS-501>KFZ-802A。

用分散蓝79染色的布样经柔软剂整理后的3个布样也体现出相同的规律，即色深增大、明度下降、艳度变暗、蓝绿相略有不足等．整理后布样的总色差、色深、手感等也非常接近，亲水性顺序相同。

根据CIE1976 Lab总色差与牢度级别的关系可知，总色差≤0．4，色差为5级；总色差≤1．3，色差为4～5级．所以以分散红Fs、分散蓝79染色的涤纶织物在用CS-501进行柔软整理后，色差为4～5级，柔软剂整理对织物色光的影响较小。

2．2．4 白度

由表6可知，无论是在涤纶双面布还是在棉汗布上，3者的白度顺序均为CS-501>CTA>KFZ-802A，CTA与CS-501的差距很小，KFZ-802A则相差较多．这与CS-501的特殊结构有关，它的氨值较低，伯胺基含量更低，线性嵌段结构使得反应官能团分布更均匀，因此高温定型时表现较好。

表6 柔软剂整理后织物的白度

注：室温回潮4 h

3 结论

(1)高亲水嵌段有机硅柔软剂CS-501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，不会产生漂油、聚集及色花问题．CS-501在复配稳定性方面与CTA持平，比KFZ-802A略好．

(2)CS-501能够赋予织物柔软、平滑、蓬松的手感，并具有较高的亲水性，尤其针对涤纶类织物，实现了亲水性与手感的兼顾。

(3)CS-501对预先染色的红色、蓝色涤纶布进行整理，色差为4-5级，对染料色光影响较小，与CTA、KFZ-802A相近；手感相当；亲水性比CTA略差，比KFZ-802A略好。

(4)综合来看，CS-501的性能达到甚至超过了瓦克CTA和信越KFZ-802A．

参考文献：

[1] 黄文润．硅油及二次加工品[M]．北京：化学工业出版社，2004：74-75．

[2] 华明杨．聚醚／环氧共改性亲水硅油的制备方法：中国，200610096032．1[P]．2007-03-21

[3] 安秋凤，孙文革，黄良仙，等．聚醚，氨基硅油的制备及其应用[J]有机硅材料，2001，15(4)：15-19．

[4] 张济邦．有机硅整理剂及其纺织产品[J]．印染助剂，1998，15(1)：28-32．

[5] 陈荣圻．低黄变和亲水性氨基聚硅氧烷的发展[J]．印染助剂，2007，24(6)：2-6．