CN102619090A - 棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉及其混纺纱线平滑柔软整理用的平滑柔软剂组合物及其制备方法和应用。本发明平滑柔软剂组合物包含如下组分：2～30％重量蜡、1～20％重量乳化剂、0～3％重量酸碱调节剂、0～15％重量脂肪族衍生物柔软剂和55～90％重量水，以所述平滑柔软剂组合物的总重量为基准。采用本发明平滑柔软剂进行平滑柔软整理时，纱线具有良好的手感，而且纱线的强力也得到了有效的保护，整理后纱线具有优异的上机织造性能。

Description

棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一项棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物及其制备方法和应用。具体而言，本发明涉及一项用于棉及其混纺纱线在前处理及染色加工后进行平滑柔软整理用的平滑柔软剂组合物及其制备方法和应用。

背景技术

在纺织印染加工过程中，织物或纱线经过前处理及染色加工后，由于受到多种化学品及强力机械作用，织物或纱线的手感会变得粗糙，因此在染色加工完成后，均需进行平滑柔软整理。

平滑柔软整理不仅可改善织物或纱线的手感，而且也会进一步提高和改善织物或纱线的后加工性能。

对于纱线而言，在印染加工完成后需上机进行织造加工成为织物。因此，平滑柔软整理用的柔软剂应兼具平滑性能，提高纱线的可织造性能。

在传统的棉及其混纺纱线加工中，一般采用的柔软剂为脂肪族衍生物类柔软剂或脂肪族衍生物类柔软剂同有机硅柔软剂的组合物。实践表明，这些传统使用的柔软剂，虽然可以改善纱线的手感，但纱线的可织造性能不佳。例如在织造过程中，常常出现断纱现象，在高速纺织机上，此现象尤为严重。

有关有机硅柔软平滑剂及其制备工艺，可见中国专利公开CN101113570(2008)(东莞市嘉宏有机硅科技有限公司)。该专利未提及平滑剂在纱线平滑处理中的应用。本发明人的实践表明，有机硅类柔软平滑剂虽然可以改善纱线的手感，但纱线强力下降明显，严重影响了纱线的织造加工性能。

因此，本领域中迫切需要一种平滑柔软剂组合物，它不仅能改善纱线的手感，而且能使纱线保持纱线的强度兼具优异的上机织造性能。

发明内容

本发明人通过大量的研究试验，惊喜地发现，采用含有蜡分散液及脂肪族衍生物柔软剂的分散液组合物可以有效地用作棉及其混纺纱线平滑柔软整理用的平滑柔软剂。

为此，本发明提供一种棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物，它包含如下组分：

蜡                    2～30％重量、

乳化剂                1～20％重量、

酸碱调节剂            0～3％重量、

脂肪族衍生物柔软剂    0～15％重量、和

水                    55～90％重量，

以所述平滑柔软剂组合物的总重量为基准。

本发明还提供上述棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物的制备方法，它包括如下步骤：

1)在密闭反应器中加入水、酸碱调节剂、蜡以及乳化剂，

2)在80～130℃温度条件下将上述组分加热搅拌至完全熔化，得到蜡分散液，

3)在另一反应器中在60～90℃温度条件下制备脂肪族衍生物柔软剂的水溶液，并冷却至室温，

4)将所得的蜡分散液与所得的脂肪族衍生物柔软剂的水溶液混合，得到所需的平滑柔软剂组合物。

本发明还提供上述棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物在棉及其混纺纱线平滑柔软整理上的应用。

本发明的纱线平滑柔软剂可使得处理纱线具有良好的手感，在织造过程中，纱线易弯曲，避免漏针，纱线表面变得平滑，减少了纱线与罗拉及纱线与织针之间的摩擦，从而可以降低纱线的织造张力，保证了织成的织物具有良好的平整性；另外处理后纱线的强力几乎不下降，这样处理后的纱线易织造，不断纱，保证了处理后纱线具有优异的上机织造性能，满足了当前织造加工的严格要求。与传统的柔软剂相比，本发明提供的平滑柔软剂组合物具有广阔的应用前景。

具体实施方式

在一个优选的实施方式中，本发明棉及其混纺纱线用的平滑柔软剂组合物由如下组分组成：

蜡                4～25％重量、

乳化剂            3～15％重量、

酸碱调节剂        0～2％重量、

脂肪族衍生物柔软剂0～10％重量、和

水                60～85％重量。

本发明平滑柔软剂组合物中的主组分为蜡。蜡具有可抛光性、自修复性、抗擦痕性和耐用等性能，蜡无毒、无腐蚀性，化学性能稳定，与极性树脂的相容性良好，且蜡分散液成膜性能优异，可显著降低纤维表面的摩擦系数。本发明成功地使用蜡分散液作为平滑柔软剂组合物的主组分，获得令人意外的良好效果。

上述的蜡选自如下一种或多种蜡：全精练或半精练石蜡、棕榈蜡、微晶蜡、蒙旦蜡、氧化聚乙烯蜡或它们的混合物。全精练或半精练石蜡的熔点优选为50～60℃。氧化聚乙烯蜡的熔点优选为95～135℃。

本发明平滑柔软剂组合物中所用的乳化剂选自如下所示的一种或多种表面活性剂：

脂肪醇

C_nH_2n+1OH      n＝14～18

脂肪酸

C_mH_2m+1COOH    m＝14～18

脂肪醇聚氧乙烯醚

C_xH_2x+1O(CH₂CH₂O)_yOH   x＝10～18，y＝3～9

脂肪胺聚氧乙烯醚

C_rH_2r+1N(CH₂CH₂O)_sOH(CH₂CH₂O)_tOH    r＝12～18，s+t＝5～15，和

季胺盐

C_pH_2p+1N(CH₃)₃HCl     p＝16～18。

本发明平滑柔软剂组合物中所述的酸碱调节剂是常用的酸或碱。上述的酸可以是有机酸或无机酸，优选为有机酸，如醋酸。上述的碱可以是有机碱或无机碱，优选为无机碱，如氢氧化钠或氢氧化钾。上述的酸碱调节剂优选选自醋酸或氢氧化钾。

本发明平滑柔软剂组合物中所用的脂肪族衍生物柔软剂选自非离子脂肪酸酯类柔软剂或阳离子季铵盐类柔软剂。优选为亲水性能良好的阳离子氨基酯盐类柔软剂。

本发明平滑柔软剂组合物中所用的水是棉及混纺纱线平滑柔软整理时常用的水，优选是去离子水。

本发明平滑柔软剂组合物制备分两步进行，第一步为蜡分散液的制备，第二步为平滑柔软剂组合物的制备。

本发明中蜡分散液的制备工艺如下：

在密闭反应器中加入规定重量比的水、酸碱调节剂、蜡以及乳化剂，加热混合物使其完全熔化。

在高于蜡熔点10～30℃温度条件下优选保温搅拌20-30分钟。

保温结束后，快速冷却至室温，即可制得所需的蜡分散液。

本发明纱线用平滑柔软剂组合物的制备工艺如下：

将选用的脂肪族衍生物柔软剂加入至规定量的温水中搅拌一段时间，冷却至室温，制备成均匀的脂肪族衍生物柔软剂分散液。

再将制得的脂肪族衍生物柔软剂分散液同上述制得的蜡分散液混合搅拌均匀，即可制得本发明的纱线用平滑柔软剂组合物。

本发明平滑柔软剂组合物在棉及混纺纱线平滑柔软整理应用的具体工艺流程为：

坯纱---前处理---染色---柔软整理---脱水---烘干。

柔软整理的工作液浴比为7～20∶1，处理温度为30～50℃，处理时间为15～30分钟，平滑柔软剂用量为1～3％o.w.f(对织物重)。

本发明平滑柔软剂组合物应用的具体效果是：

1、处理后纱线可以获得优异的手感和良好的亲水性，满足纱线处理的风格要求。

2、处理后纱线具有很好的平滑性，满足纱线后道上机织造要求。

3、处理后纱线强力降幅小，可再加工性能良好。

实施例

下面用一些实施例来进一步说明本发明平滑柔软剂组合物的组成和制备以及这些不同组成的平滑柔软剂组合物的应用效果。

用本发明平滑柔软剂组合物处理后的纱线相关性能测试采用以下方法进行：

平滑性：采用Nettex PPA纱线成型测试仪测试纱线在不同预张力条件下同陶瓷棒之间的动摩擦系数，动摩擦系数越小，纱线平滑性越好。反之则纱线平滑性较差。

断裂强力：参照GB/T 3916-1997

手感：采用多人次分级评分后取平均值计，分数越高手感越好，反之手感则较差。织物手感分为1～5级，1级最差，5级最好。

亲水性：采用滴水法测试水滴从滴到织物上后至完全消失的时间，时间越短亲水性越好，反之则亲水性较差。

本发明实施例中所用化学药品均为市售商品。54#半精练石蜡购自上海高桥石化有限公司，巴西棕榈蜡购自上海合才化工有限公司，蒙旦蜡S蜡购自上海双盛化工有限公司，微晶蜡5715A购自加拿大IGI，Luwax OA(氧化聚乙烯蜡)和Lutensol TO-8(异构十三醇聚氧乙烯醚8EO)购自Basf，Licowax PED522(氧化聚乙烯蜡)购自科莱恩，十六醇和硬脂酸购自上海倍特化工有限公司，AEO-15(十二十四醇聚氧乙烯醚15EO)、平平加O-5(十六十八醇聚氧乙烯醚5EO)、1810(十八胺聚氧乙烯醚10EO)和1815(十八胺聚氧乙烯醚15EO)均购自上海凯比特化工有限公司，1831(十八胺三甲基氯化铵)购自上海经纬化工有限公司，柔软剂FS(阳离子氨基酯盐类柔软剂)、柔软剂WS(非离子脂肪酸酯类柔软剂)和有机硅柔软剂乳液选自上海雅运纺织助剂有限公司。

实施例1：平滑柔软剂组合物A的制备

在密闭反应器中加入346克的水、4克的醋酸、22克的十六醇、16克的平平加O-5、22克的1815以及90克的Luxaw OA，加热混合物使其完全熔化。在125℃条件下保温搅拌20～30分钟。保温结束后快速冷却至室温，制得蜡分散液A。

在另一反应器中加入1300克的热水(70℃)，并将200克的柔软剂FS加入到该反应器中，搅拌10～15分钟，冷却至室温；再加入上述制备的蜡分散液A，搅拌15～20分钟，即可制得平滑柔软剂A。

实施例2：平滑柔软剂组合物B的制备

在密闭反应器中加入240千克的水、5千克的醋酸、21千克的1810以及56千克的巴西棕榈蜡和28千克的Luxaw OA，加热混合物使其完全熔化。在125℃条件下保温搅拌20～30分钟。保温结束后快速冷却至室温，制得蜡分散液B。

在另一反应器中加入135千克的热水(70℃)，并将15千克的柔软剂FS加入到该反应器中，搅拌10～15分钟，冷却至室温；再加入上述制备的蜡分散液B，搅拌15～20分钟，即可制得平滑柔软剂B。

实施例3：平滑柔软剂组合物C的制备

在密闭反应器中加入1000克的水、22克的1831、64克的平平加O-5、28克的AEO-15、46克的硬脂酸以及240克的54#半精练石蜡，加热混合物使其完全熔化。在85℃条件下保温搅拌20～30分钟。保温结束后快速冷却至室温，制得蜡分散液C。

在另一反应器中加入520克的热水(80℃)，并将80克的柔软剂WS加入到该反应器中，搅拌10～15分钟，冷却至室温；再加入上述制备的蜡分散液C，搅拌15～20分钟，即可制得平滑柔软剂C。

实施例4：平滑柔软剂组合物D的制备

在密闭反应器中加入980克的水、6克的氢氧化钾、126克的Lutensol TO-8以及70克的蒙旦蜡S蜡和224克的Luwax OA，加热混合物使其完全熔化。在125℃条件下保温搅拌20～30分钟。保温结束后快速冷却至室温，制得蜡分散液D。

在另一反应器中加入474克的热水(70℃)，并将120克的柔软剂FS加入到该反应器中，搅拌10～15分钟，冷却至室温；再加入上述制备的蜡分散液D，搅拌15～20分钟，即可制得平滑柔软剂D。

实施例5：平滑柔软剂组合物E的制备

在密闭反应器中加入602克的水、20克的醋酸、48克的平平加O-5、80克的1810以及70克的微晶蜡5715A和180克的LicowaxPED522，加热混合物使其完全熔化。在125℃条件下保温搅拌20～30分钟。保温结束后快速冷却至室温，即可制得平滑柔软剂E。

实施例6：本发明平滑柔软剂组合物应用实例

按上述所述的方法测试实施例1-5制得的各平滑柔软剂组合物在棉筒子纱线(32支棉纱，购自江苏常熟江南印染有限公司)平滑柔软整理中的性能。，具体工艺流程如下：

坯纱---前处理---染色---柔软整理---脱水---烘干。

柔软整理时工作液浴比为10∶1，处理温度为30℃，处理时间为20分钟，平滑柔软剂用量为2％o.w.f(对织物重)。

采用不同平滑柔软剂整理到纱线的效果见表1。

表1

由表1可见：

1、经本发明纱线平滑柔软剂整理后纱线的断裂强力几乎不下降，而经有机硅柔软剂整理后纱线的断裂强力下降明显；

2、经本发明纱线平滑柔软剂整理后纱线同陶瓷棒的动摩擦系数下降明显，而经脂肪族衍生物柔软剂(柔软剂FS)或有机硅柔软剂整理后纱线同陶瓷棒的动摩擦系数较大，几乎不下降；

3、从平滑柔软整理后纱线的上机织造结果看，经本发明纱线平滑柔软剂整理后纱线在大圆机上进行织造时没有出现破洞，而经传统柔软剂整理后纱线在大圆机上进行织造时均出现了破洞。由此可见，经本发明纱线平滑柔软剂整理后纱线具有优异的上机织造性能。

4、从平滑柔软整理后纱线的手感及亲水性测试结果看，经本发明纱线平滑柔软剂整理后的纱线具有良好的手感和优异的亲水性，满足纱线平滑柔软整理的要求。

由此可见，本发明平滑柔软剂组合物在纱线上的应用效果明显优于传统柔软剂。

Claims (10)

1.一种棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物，它包含如下组分：

蜡                2～30％重量、

乳化剂            1～20％重量、

酸碱调节剂        0～3％重量、

脂肪族衍生物柔软剂0～15％重量、和

水                55～90％重量，

以所述平滑柔软剂组合物的总重量为基准。

2.如权利要求1所述的棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物，其特征在于，它由如下组分组成：

蜡                4～25％重量、

乳化剂            3～15％重量、

酸碱调节剂        0～2％重量、

脂肪族衍生物柔软剂0～10％重量、和

水                60～85％重量，

以所述平滑柔软剂组合物的总重量为基准。

3.如权利要求1或2所述的棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物，其特征在于，所述的蜡选自如下一种或多种蜡：全精练或半精练石蜡、棕榈蜡、微晶蜡、蒙旦蜡、氧化聚乙烯蜡或它们的混合物。

4.如权利要求3所述的棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物，其特征在于，所述全精练或半精练石蜡的熔点为50～60℃，所述氧化聚乙烯蜡的熔点为95～135℃。

5.如权利要求1或2所述的棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物，其特征在于，所述的乳化剂选自如下一种或多种表面活性剂：

脂肪醇

C_nH_2n+1OH      n＝14～18

脂肪酸

C_mH_2m+1COOH    m＝14～18

脂肪醇聚氧乙烯醚

C_xH_2x+1O(CH₂CH₂O)_yOH     x＝10～18，y＝3～9

脂肪胺聚氧乙烯醚

C_rH_2r+1N(CH₂CH₂O)_sOH(CH₂CH₂O)_tOH    r＝12～18，s+t＝5～15

季胺盐

C_pH_2p+1N(CH₃)₃HCl     p＝16～18

6.如权利要求1或2所述的棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物，其特征在于，所述的酸碱调节剂选自醋酸或氢氧化钾。

7.如权利要求1或2所述的棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物，其特征在于，所述的脂肪族衍生物柔软剂选自非离子脂肪酸酯类柔软剂或阳离子季铵盐类柔软剂。

8.如权利要求1所述的棉及其混纺纱线用平滑柔软剂组合物的制备方法，它包括如下步骤：

1)在密闭反应器中加入水、酸碱调节剂、蜡以及乳化剂，

2)在80～130℃温度条件下将上述组分加热搅拌至完全熔化，得到蜡分散液，

3)在另一反应器中在60～90℃温度条件下制备脂肪族衍生物柔软剂的水溶液，并冷却至室温，

4)将所得的蜡分散液与所得的脂肪族衍生物柔软剂的水溶液混合，得到所需的平滑柔软剂组合物。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将所得的蜡分散液保温10分钟至1小时。

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤2)在85～125℃温度条件下进行。