片状柔软剂的结构、性能及应用

1 前言

棉织物在印染加工过程中，为了提升产品的服用性能，使织物具有滑爽、柔软的手感，通常需要进行柔软整理。目前大部分厂家主要选择使用软片或软片与硅油复配。

片状柔软剂即软片目前按离子性划分主要有阴离子型、非离子型和阳离子型三种类型。这三种类型具有不同的特点：其中阴离子型多为膏体，具有黄变极低的特点，主要用于特白织物，但手感不理想；非离子软片具有黄变低的特点，主要用于常规的增白、漂白织物，手感一般；而阳离子软片，虽然手感很好，但对织物有一定的黄变影响，主要用于染色织物品种。

目前，由于国内印染厂众多，竞争激烈，印染企业加工成本以及人工成本的普遍上涨，再加上国家节能减排政策的实施以及环保压力的加大致使印染加工的单位成本大幅增加。对于印染企业，行之有效的办法是在不影响成品质量的前提下尽量采用同浴工艺，这样在保证质量的同时可缩短工艺流程，提高加工效率，节水、节能、减排，对降低加工成本具有重要的现实意义。对于棉织物增白订单，常规的工艺为二步法工艺，即先增白，再水洗，最后上软及烘干。为了节能减排，目前工厂通常都会采用增白——柔软同浴一步浸轧工艺，且同时轧酸调整布面pH值。这就要求用于此种工艺的柔软剂除了具备常规柔软剂的性能如手感、抗黄变性外，还要具备与阴离子型增白剂良好的配伍性，且能耐较高浓度的酸（一般为冰醋、柠檬酸或者中和酸）。

根据这一思路，我们在常规阳离子软片结构中引入了烷氧基团并合成出了增白同浴织物柔软剂，结果表明，所研制出的增白同浴织物柔软剂（TF-445）与增白剂有极佳的配伍性，且具有非常好的耐酸性能，能够满足增白——柔软同浴工艺的需要，成品白度达到客户要求。

2 实验部分

2.1 主要原料及仪器

硬脂酸：工业品；多胺：进口；活性聚醚:自制；乙酸：工业品；乳化剂：工业品。

电子天平、VPM-1A型轧车（日）、PT-2A热定型机（日）、Datacolor测色仪（美）等

1.2 柔软剂的合成

在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗和真空系统的500ml四口瓶中投入一定量的硬脂酸并通入氮气进行保护；加热升温至全熔，开动搅拌，在10分钟内滴加多胺，加毕后升温至170℃，并在此温度下保温脱水3小时；加入活性聚醚，在170℃保温2小时；降温至90℃，加入乙酸和乳化剂，得浅黄色固体。

2.3 应用评价

2.3.1 实验样品

多功能柔软剂TF-445；非离子软片；普通阳离子软片

2.3.2 实验织物

手感评价：全棉针织毛圈布、全棉卡其布

黄变评价：全棉针织漂白、增白布

色变评价：浅棕色全棉针织布、全棉府绸

2.3.3应用工艺

（1）浸渍工艺

配制整理液(浴比：1:10)→40℃浸渍15min→脱水→定型（160℃×120s）→回潮评价

（2）浸轧工艺

配制整理液→干布一浸一轧（压力：3.0kgf/cm²）→定型（160℃×120s）→回潮评价

整理液配方如表1

性能指标	浸渍工艺(o.w.f)	浸轧工艺g／L
手感	0.4％	4
黄变	0.5％	5
色变	0.5％	5

2.3.4性能评价

2.3.4.1手感评价

采用手触摸法进行评价，将原布手感定为1分,手感评定最好为5分。至少由3名专业人员主观评定打分,取平均值.数据越大,表示手感越好。

2.3.4.2黄变和色变评价

以处理前的织物为标样，处理后的布样为测试样，在Color-Eye 7000A上测试。△L*为明度差；△a*表示偏红绿色光差，为正表示偏红光；△b*表示偏黄蓝色光差，为正表示偏黄光；△E*表示总色差值，其值越大，表示总色差越大。

2.3.4.3与增白同浴后织物的白度测试

将处理后的布样在Color-Eye 7000A上测试。Wi表示织物处理后的白度值，其值越大，表示白度越好。

2.3.4.4稳定性测试

柔软剂TF-445（4g/l）在各种PH、硬水等使用环境中，以及与增白剂等其它助剂的复配稳定性。通常采用在指定环境中放置12h后溶液状态变化来描述。

3 结果与讨论

3.1 化料

表2 TF-445的化料情况

	60℃	70℃	80℃	溶液状态
6％	60min	35min	25min	很稀
8％	60min	40min	25min	稀
10％	60min以上	45min	30min	略稠

从表2可以看出，TF-445的最佳化料浓度为6％-10％，最佳化料温度为80℃左右。化料时先加三分之二的冷水，边搅拌边升温至70℃以上，保温30min以上，等软片充分溶解后，再按比例加水到规定的量。

3.2手感性能

表2 不同类型软片的手感评价

柔软剂类型	浸渍工艺	浸轧工艺
TF-445	4	4
非离子软片	2	2
阳离子软片	4～5	4～5
原布	1	1

从表2可看出，和普通阳离子软片类似，TF-445在浸渍或浸轧工艺中，对织物具有较好的柔软作用，而且处理的织物显得十分松软、丰满；手感明显优于非离子软片。

3.3黄变、色变性能

表3 黄变测定结果

软片类型	漂白织物		增白织物
软片类型	整理前白度	整理后白度	整理前白度	整理后白度
TF-445	77.28	75.35	124.15	122.13
非离子软片	76.84	75.98	125.09	124.12
阳离子软片	76.77	73.27	124.59	120.28

表4色变测定结果

软片类型	△L*	△a*	△b*	△E*
TF-445	-0.75	0.18	0.53	0.94
非离子软片	-0.66	0.12	0.42	0.79
阳离子软片	-1.04	0.29	0.69	1.28

从表3、4可看出， TF-445对漂白织物白度的影响和对色织物的色光影响均明显小于普通阳离子软片，稍大于非离子软片。

3.4与增白剂同浴时对织物白度的影响

表5 与增白剂同浴整理后织物的白度测定结果

配方	溶液状态	Wi
TF-912	淡兰透明	138.97
TF-445+ TF-912	淡兰乳液	140.60
非离子软片+ TF-912	淡兰乳液	140.24
阳离子软片+ TF-912	悬浮分层	——
TF-445+中和酸TF-199+ TF-912	淡兰乳液	137.88
非离子软片+TF-199+ TF-912	悬浮分层	——
中和酸TF-199+ TF-912	淡兰透明	134.64

注：织物：全棉本白卡其；工艺：浸轧；用量：增白剂，15g/l；软片，4g/l；中和酸，6g/l。

从表5可看出， TF-445与棉用增白剂以及酸能同浴使用，弥补了阳离子软片不能与阴离子型增白剂复配，非离子软片不耐酸的缺点，且整理后的白度比单独增白时有所提高，并能在一定程度上消除酸对增白效果的影响。

对于增白剂与柔软剂同浴后白度提高的实验结果，可能是柔软剂在织物表面吸附反应后在一定程度上增加了阴离子型增白剂的吸附量，且在一定程度上提高了增白剂热定型后的升华牢度。

3.5稳定性能

表6 TF-445在各种酸、碱、盐性环境中的稳定性能

使用环境	溶液状态
使用环境	TF-445	非离子软片	普通阳离子软片
pH=3－10	稳定	稳定	稳定
HAC 10 g/l	稳定	不稳定	不稳定
柠檬酸 6g/l	稳定	不稳定	不稳定
液减 3g/l	稳定	不稳定	不稳定
纯碱 5g/l	稳定	不稳定	不稳定
元明粉 8g/l	稳定	不稳定	不稳定
1000ppm硬水	稳定	稳定	不稳定
3000RPM×30min	稳定	不稳定	稳定
100℃×30min	稳定	稳定	稳定
50℃×4h	稳定	稳定	稳定

表7 TF-445与其它助剂的复配稳定性能

使用环境	溶液状态
使用环境	TF-445	非离子软片	普通阳离子软片
增白剂912＋中和酸199 20＋6g/l	稳定	不稳定	不稳定
涂料印花色浆 2g/l	稳定	稳定	不稳定
固色剂TF-234 20g/l	稳定	稳定	稳定
阳离子硅油TF-438 20g/l	稳定	稳定	稳定
阴离子硅油TF-461 20g/l	稳定	不稳定	不稳定

棉织物在经过前道加工后布面通常呈碱性，且带有一定的纯碱、元明粉等盐类物质，因此要求后道整理时使用的柔软剂具有良好的耐酸、碱、盐稳定性。表6、7表明，柔软剂TF-445具有极佳的环境适应性，明显好于非离子和普通阳离子软片，与其他助剂的配伍性也非常优异，特别适合棉织物的增白柔软同浴工艺，也可应用于涂料印花织物的柔软整理，不会产品软油斑。

3.6 工厂应用

3.6.1 一般工艺

将TF-443A以1：15或1：20溶解成水溶液后使用，用量为：1-8％（o.w.f）。化料时按比例加冷水到规定的量后，搅拌一定的时间，直至软片完全化开。

3.6.2增白柔软一浴工艺：

浸轧型增白剂（如：MST、TF-912）5-20g/l，中和酸或者柠檬酸3-6g/l；TF-445（10％）：20-50g/l，浸轧后定型。

4 结论

（1）TF-445的理化指标：浅黄色片状固体、弱阳离子；pH值（1％水溶液）：4.0～6.0；可分散于70～80℃热水中。

（2）TF-445与普通阳离子软片类似，具有较好的柔软性、光滑性和丰满度。

（3）TF-445具有较小的黄变和色变性能，基本与非离子软片接近。

（4）TF-445能与棉用增白剂很好的同浴使用，且可同时调整布面pH值，达到成品要求。对印染企业降低成本、节能减排具有重要意义。工厂使用结果表明，TF-445与增白剂、中和酸同浴使用时，效果非常好，完全能达到客户要求，且能降低加工成本，节能减排。

（5）TF-445适合涂料印花织物的柔软整理，不会产生软油斑。

参考文献

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[3]Errol.H.Wahl.FABRIC SOFTENER COMPOSITIONS, US 5574179