多元共聚有机硅整理剂RH-NB-658G的应用性能.pdf

张铂昊，田晓东（宁波润禾高新材料科技股份有限公司，浙江宁波 315000）摘要：近年来，嵌段硅油的低黄变及柔软手感使其在纺织行业得到了广泛的应用。但是其在应用过程中仍然存在一些问题，普通嵌段硅油手感不够丰满滑爽，处理后的织物耐摩擦色牢度降低并且拉伸断裂强力会有不同程度的下降。多元共聚有机硅整理剂RH-NB-658G通过特殊催化手段降低了大分子侧链的空间位阻效应，形成了全新的多元立体特殊结构。对不同质量浓度工作液处理后的织物进行手感评价，按照标准对处理后的织物耐摩擦色牢度和拉伸断裂强力进行测试。结果表明：RH-NB-658G能够赋予不同织物优良的柔软滑爽手感和丰富的弹性，可以明显改善柔软剂对织物耐摩擦色牢度和拉伸断裂强力的影响。关键词：多元共聚；有机硅；手感；耐摩擦色牢度；断裂强力中图分类号:TS193.6文献标志码:B文章编号:1004-0439（2023）08-0036-05Application properties of multi-component copolymerizedorganosilicon finishing agent RH-NB-658GZHANG Bohao,TIAN Xiaodong(Ningbo Runhe High-Tech Materials Co.Ltd.,Ningbo 315000,China)Abstract:In recent years,the low yellowing and soft feeling of block silicone oil have made it widelyused in the textile industry.However,there are still some problems in the application process.The feeling ofordinary block silicone oil is not full and smooth,and the color fastness to rubbing of the treated fabric is reduced,and the tensile breaking strength will be reduced to varying degrees.multi-component copolymerizedorganosilicon finishing agent RH-NB-658G reduces the steric hindrance effect of macromolecular side chainthrough special catalytic means,and forms a new multi-dimensional special structure.The handle of the fabrics treated with different mass concentration of working fluid was evaluated,and the color fastness to rubbing and tensile breaking strength of the treated fabrics were tested according to the standard.The resultsshowed that RH-NB-658G could give different fabrics excellent soft and smooth feeling and rich elasticity,and could significantly improve the effect of softening agent on the color fastness to rubbing and tensile breaking strength of fabrics.Key words:multi-component copolymerization;organosilicon;feeling;color fastness to rubbing;breaking strength收稿日期：2022-08-25作者简介：张铂昊（1998），男，技术员，本科，研究方向为纺织品后整理。有机硅柔软剂是一种常用的纺织品后整理助剂，近年来，国内外各大高校和企业对硅油的研究有巨大的进展和突破，其中嵌段硅油由于具有价格低廉、通用性强等优点，在纺织行业得到了广泛的应用1-2。但是，嵌段硅油在市场的检验下仍然出现了较多的问题，与传统的氨基硅油相比，普通嵌段硅油的多元共聚有机硅整理剂RH-NB-658G的应用性能印 染 助 剂TEXTILE AUXILIARIESVol.40 No.8Aug.2023第40卷第8期2023年8月8期手感不够滑爽和丰满蓬松3，因为聚醚亲水链段的引入造成处理后的织物耐摩擦色牢度降低，而且由于加入柔软剂使织物的交联程度增强，增加了纤维分子间的应力集中，在外力的作用下拉伸断裂强力会有不同程度的下降4-5。多元共聚有机硅整理剂RH-NB-658G在基础的有机硅软链段上引入交替排列的(AB)n型聚醚链段，通过特殊的催化手段增强端氨基聚醚和端环氧硅油的活性，形成活性中间体，降低了大分子侧链的空间位阻效应，形成了全新的多元立体特殊结构。为了测试该产品的关键应用性能，设计并进行了一系列实验，对不同质量浓度工作液处理后的织物进行手感评价。结果表明：RH-NB-658G通过大分子改性有机硅优异的吸附性和结构的立体性，赋予不同织物优良的柔软滑爽手感以及丰富的弹性。按照标准对处理后的织物耐摩擦色牢度和拉伸断裂强力进行测试。结果表明：良好的成膜性和渗透性能够有效减少纤维分子间的应力集中，改善柔软剂对织物拉伸断裂强力以及耐摩擦色牢度的影响。按照工厂生产过程中的工作液环境对该产品的稳定性进行测试后发现，RH-NB-658G符合实际生产对于稳定性的需求。1实验1.1材料与仪器织物：棉针织布（95%棉/5%氨纶，4040，单位面积质量220 g/m2），棉梭织布（100%棉，6058，单位面积质量140 g/m2），涤针织罗马布（95%涤纶/5%氨纶，单位面积质量 200 g/m2），氨纶超柔面料（92%涤纶/8%氨纶，单位面积质量 280 g/m2），法兰绒（100%涤纶，单位面积质量220 g/m2），PV绒（100%涤纶，单位面积质量350 g/m2）。试剂：多元共聚有机硅整理剂RH-NB-658G 透明黏稠液体，含固量为 28.47%（105，3 h），黏度为1 100 mPas，宁波润禾高新材料科技股份有限公司，棉用有机硅柔软剂A 透明黏稠液体，含固量为29.71%（105，3 h），黏度为2 080 mPas、化纤用有机硅柔软剂 B透明黏稠液体，含固量为 28.86%（105，3 h），黏度为 1 060 mPas（市售），氢氧化钠、无水硫酸钠（分析纯，天津市瑞金特化学品有限公司），碳酸钠（分析纯，无锡市晶科化工有限公司）。仪器：JJ500 型电子天平（常熟市双杰测试仪器厂），Rapid拉幅定形机、Rapid卧式轧车、鼓风干燥箱（杭州蓝天仪器有限公司），高速离心机（上海安亭科学仪器有限公司），HWS-28恒温水浴锅（上海齐欣科学仪器有限公司），织物强力测试仪（温州方圆仪器有限公司），摩擦色牢度测试仪（南通宏大实验仪器有限公司）。1.2整理工艺1.2.1工艺配方棉针织布、棉梭织布、涤针织罗马布和氨纶超柔面料：将RH-NB-658G、柔软剂A、柔软剂B分别配制成10、20、30 g/L的工作液。法兰绒、PV绒面料：配制1%（omf）、2%（omf）、3%（omf）的工作液。1.2.2工艺流程棉针织布、棉梭织布、涤针织罗马布：一浸一轧（轧液率 80%）焙烘（150170，60120 s）回潮测试。氨纶超柔面料：三浸三轧（轧液率 80%）焙烘（150170，150 s）回潮测试。法兰绒、PV绒面料：浸渍焙烘（150，10 min）测试。1.3测试1.3.1手感由5人以上组成小组，以闭目触感评定织物的手感（柔软度、滑爽度、蓬松度），将手感分为5级9档，以未整理的空白布样为1级。1.3.2稳定性1.3.2.1离心稳定性在10 mL离心试管内加入约8 mL试样，以3 000r/min离心30 min，观察试样是否有分层、漂油、粘壁、沉降等现象。1.3.2.2耐电解质稳定性配制 20 g/L 试样溶液，加入 5 g/L 无水硫酸钠、15 g/L碳酸钠，室温放置2 h，如果无明显变化，则加热至50、60，静置30 min，观察试样是否有分层、漂油、粘壁、沉降等现象。1.3.2.3耐酸稳定性配制20 g/L试样溶液，调节pH为3，室温放置2 h，如果无明显变化，则加热至50、60，静置30 min，观察试样是否出现分层、漂油、粘壁、沉降等现象。1.3.2.4耐碱稳定性配制20 g/L试样溶液，调节pH为12，室温放置2h，如果无明显变化，则加热至50、60，静置30 min，观察试样是否出现分层、漂油、粘壁、沉降等现象。1.3.3耐摩擦色牢度张铂昊，等：多元共聚有机硅整理剂RH-NB-658G的应用性能37印染助剂40卷参考 GB/T 39202008 纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度 进行测定。1.3.4断裂强力参考GB/T 3923.12013 纺织品 织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）进行测定。2结果与讨论2.1稳定性从表1可以看出，RH-NB-658G和市售柔软剂A都具有较好的稳定性，在配制的 5 g/L 无水硫酸钠、15 g/L碳酸钠溶液中，50 下可以保持稳定，在pH为3 的酸性环境和 pH 为 12 的碱性环境中均可以在60 下保持稳定。实验证明，RH-NB-658G在常用后整理工艺的温度和 pH 条件下都能保持稳定乳液状态，对染色过程中残留在布面的电解质也有一定的耐受效果，符合实际生产环节对柔软剂稳定性的要求。2.2应用性能2.2.1耐摩擦色牢度由表2可以看出，RH-NB-658G较市售样品A、B均具有良好的耐摩擦色牢度，在棉针织/梭织面料上的耐干摩擦色牢度均能达到4级，在涤针织面料上的耐湿摩擦色牢度也能够达到4级，并且在不同织物上都有比较好的表现。2.2.2断裂强力由表3可以看出，RH-NB-658G在不同织物上的断裂强力均优于市售柔软剂 A、B，原因可能是该产品的亲水链段以及独特的大分子侧链提供的优异吸附性和成膜性，有效减少了纤维分子间的应力集中，从而改善了柔软剂对织物断裂强力的影响。2.2.3手感由表4可以看出，在涤针织面料上，相比市售样柔软剂RH-NB-658G柔软剂A柔软剂B测试温度/时间室温50，30 min60，30 min室温50，30 min60，30 min室温50，30 min60，30 min稳定性离心稳定稳定轻微分层耐电解质稳定稳定破乳稳定稳定破乳稳定破乳破乳耐酸（pH 3）稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定耐碱（pH 12）稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定破乳表1稳定性测试结果柔软剂RH-NB-658G柔软剂A柔软剂B未处理耐摩擦色牢度/级干摩棉梭织布44344棉针织布44344涤针织罗马布23131湿摩棉梭织布2121212棉针织布323232涤针织罗马布422312表2耐摩擦色牢度测试结果柔软剂RH-NB-658G柔软剂A柔软剂B断裂强力/N经向棉针织布297.5255.6267.4棉梭织布457.3428.1410.7涤针织罗马布745.7711.0722.6纬向棉针织布171.4155.3163.5棉梭织布210.9201.6193.5涤针织罗马布377.4351.1331.1表3不同织物的断裂强力测试结果388期品，RH-NB-658G具有手感软滑度突出、有一定蓬松度的特点，并且在质量浓度为 20 g/L 时接近饱和吸附，提高质量浓度手感变化不明显。由表5可以看出，在棉针织/梭织面料上，相比市售样品，RH-NB-658G在质量浓度为10 g/L时并无明显优势，质量浓度为30 g/L时柔软度、滑爽度优势明显，且不影响棉织物的蓬松手感。由表 6 可以看出，在氨纶超柔面料上，RH-NB-658G在较小质量浓度下就接近饱和吸附，使织物获得良好的手感，有一定经济价值。从表7可以看出，在法兰绒/PV绒类厚重面料上，RH-NB-658G在2%（omf）用量下能够赋予织物优良的综合手感，松软滑度兼备，相比市售样品在手感丰富度上有明显提升。使用不同质量浓度的RH-NB-658G工作液处理柔软剂RH-NB-658G柔软剂A柔软剂B质量浓度/（gL-1）102030102030102030手感/级滑爽度3.04.04.52.53.03.53.04.04.5柔软度3.54.54.53.04.04.02.03.03.0蓬松度2.53.53.52.03.03.02.02.52.0表4涤针织面料整理后的手感柔软剂RH-NB-658G柔软剂A柔软剂B质量浓度/（gL-1）102030102030102030手感/级滑爽度2.03.04.52.03.03.52.54.04.5柔软度2.54.54.53.04.04.02.03.03.0蓬松度3.53.53.52.53.03.02.02.52.0表5棉针织/梭织面料整理后的手感柔软剂RH-NB-658G柔软剂A柔软剂B质量浓度/（gL-1）102030102030102030手感/级滑爽度4.04.54.52.53.03.53.04.04.5柔软度4.04.04.03.04.04.03.03.03.0蓬松度3.53.53.53.53.03.02.02.52.0表6氨纶超柔整理后的手感柔软剂RH-NB-658G柔软剂A柔软剂B用量/%（omf）123123123手感/级滑爽度4.04.04.52.53.03.53.04.04.5柔软度3.54.04.03.04.04.03.03.53.5蓬松度3.54.04.03.53.03.02.02.52.0表7法兰绒/PV绒整理后的手感张铂昊，等：多元共聚有机硅整理剂RH-NB-658G的应用性能39印染助剂40卷不同类型的织物，通过分析手感测试结果可以发现，该产品能够赋予织物独特的蓬松滑弹手感，在不同类型面料上都有良好的手感，通用性强，而且在较低质量浓度的情况下就可以对织物实现饱和吸附，能够减少助剂用量，有一定经济价值。3结论（1）RH-NB-658G 在多种织物上都具有优良的软滑松弹手感，通用性好，在较低质量浓度的情况下就可以对织物实现饱和吸附，在提高助剂利用率以及经济节能够方面有一定意义。（2）RH-NB-658G在含有酸碱、电解质的工作液环境下能够保持稳定，满足实际生产过程中对乳液稳定性的要求。（3）对断裂强力以及耐摩擦色牢度进行测试可以发现，经过超支化大分子改性的柔软剂拥有良好的成膜性以及吸附性，能够有效降低纱线之间的摩擦系数，减少纤维分子间的应力集中，改善柔软剂对织物断裂强力的影响。在市场对纺织品综合质量要求逐渐提高的大背景下，多元共聚有机硅整理剂RH-NB-658G能够很好地满足市场需求。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,2004.2许伟俊,覃一峰,李哲瀚.有机硅柔软剂在织物整理方面的应用现状和发展J.化工设计通讯,2018,44(2):77.3陶海峰,雷志涛.三元共聚嵌段硅油的结构变化及应用性能探讨C/全国印染助剂行业研讨会暨江苏省印染助剂情报站年会论文集,2012.4林伟鸿,李子明,郭玉良,等.嵌段聚醚氨基硅油结构对织物亲水性的影响J.印染助剂,2021,38(7):47-51.5陶宏斌.三元嵌段共聚硅油/氨基硅油复配物在纤维素纤维织物上的应用D.上海:东华大学,2015.公益广告40