CN104947432A - 一种柔软剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔软剂组合物及其制备方法和应用。该柔软剂组合物包括下述以质量百分比计的组分：三元共聚硅油1%～99%和氨基硅油1%～99%。本发明的柔软剂组合物在棉织物上进行柔软整理时，在给予整理品较好柔软平滑手感的同时，不使整理品的亲水性明显下降。

Description

一种柔软剂组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及纺织品领域，尤其涉及一种柔软剂组合物及其制备方法和应用。

背景技术

纺织品吸引消费者除色泽图案等美感方面外，触感的柔软舒适也是很重要的一个方面。后者通常经柔软整理来达到。柔软整理在给予织物柔软舒适手感的同时，还会因织物的不同用途而要求带有滑爽或蓬松丰满等不同触觉效果。

有机硅作为柔软剂用于纺织品柔软整理已有较长历史，应用较多的是改性聚硅氧烷。在此基础上，于1997年出现了三元共聚硅油商品，由于它具有自乳化性等优点，至今仍然是研究热点。但现有的三元共聚硅油在棉织物上进行柔软整理时，平滑手感欠佳，润湿时间长，亲水性不够理想。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于为了克服现有的柔软剂在棉织物上进行柔软整理时，平滑手感欠佳，亲水性不够理想的缺陷，提供了一种柔软剂组合物及其制备方法和应用。本发明的柔软剂组合物在棉织物上进行柔软整理时，在给予整理品较好柔软平滑手感的同时，不使整理品的亲水性明显下降。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供了一种柔软剂组合物，其包括下述以质量百分比计的组分：三元共聚硅油1%～99%和氨基硅油1%～99%。

其中，所述的三元共聚硅油可为本领域常规使用的各种三元共聚硅油，通常由聚硅氧烷、聚醚和聚醚多胺链段组成，较佳地为三元共聚硅油MT，购于上海安诺其纺织化工股份有限公司。

其中，所述的氨基硅油可为本领域常规使用的各种氨基硅油，较佳地为氨基硅油Rodorsil21650，购于蓝星有机硅（上海）有限公司。

其中，所述的三元共聚硅油与所述的氨基硅油的质量比较佳地为（90:10）～（50:50），更佳地为90:10。

较佳地，本发明中，所述的柔软剂组合物还可以包括表面活性剂，所述的表面活性剂较佳地为非离子表面活性剂，更佳地为非离子表面活性剂Lutensol XP50，购于巴斯夫（中国）有限公司。所述的表面活性剂与所述的三元共聚硅油的质量比较佳地为（10～100）：100，更佳地为（10～70）：100，最佳地为30:100。

本发明的柔软剂组合物以水包油的微乳液形式存在。

本发明还提供了上述柔软剂组合物的制备方法，按照本领域常规制备方法将所述组分均匀混合即可；当含有表面活性剂时，将所述的表面活性剂与所述的三元共聚硅油混合得到微乳液，再与所述的氨基硅油混合均匀即可。

本发明还提供了上述柔软剂组合物在棉织物柔软整理中的应用。

其中按照本领域常规，将所述的柔软剂组合物配制成整理工作液再进行柔软整理；所述的整理工作液中，柔软剂组合物的浓度较佳地为（1～25）g/L，更佳地为21g/L。

其中，所述的整理工作液的pH值较佳地为5～6。

其中，所述的柔软整理的工艺较佳地为：二浸二轧→预烘→焙烘。所述的二浸二轧的轧余率较佳地为70%；所述的预烘的温度较佳地为105℃，所述的预烘的时间较佳地为2min；所述的焙烘的温度较佳地为150℃，所述的焙烘的时间较佳地为2min。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

（1）氨基硅油与三元共聚硅油的混合物作为柔软剂使用时，整理品的柔软性、平滑性都有提高，润湿时间由64秒缩短至24秒。

（2）采用表面活性剂与三元共聚硅油制成微乳液，再与氨基硅油复配，所得乳液处理棉织物，整理品柔软性、平滑性和白度较三元共聚硅油自乳化的都有提高，润湿时间缩短到10秒，亲水性好。

附图说明

图1为三元共聚硅油试样浓度与粒径的关系图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

下述实施例中各原料的来源：

三元共聚硅油MT购于上海安诺其纺织化工股份有限公司。

柔软剂Siligen PEP购于巴斯夫（中国）有限公司。

柔软剂FC购于上海天坛助剂有限公司。

氨基有机硅柔软剂WR301CN、WR1200CN、WR1600购于瓦克化学（中国）有限公司。

氨基硅油Rodorsil21650购于蓝星有机硅（上海）有限公司。

柔软剂8417购于道康宁（上海）有限公司。

非离子表面活性剂Lutensol TO-7、Lutensol TO-8和Lutensol XP50购于巴斯夫（中国）有限公司）。

非离子表面活性剂TX-10购于陶氏化学（中国）有限公司。

以上柔软剂和表面活性剂都是工业级的。

醋酸购于国药集团化学试剂有限公司，为化学纯。

六水合氯化镁购于国药集团化学试剂有限公司，为分析纯。

无水碳酸钠购于上海文旻生化科技有限公司，为分析纯。

织物：经退浆、精炼、半漂的40s×40s，133×72全棉府绸。

下述实施例中的柔软整理工艺采用的是：二浸二轧（轧余率70%）→预烘（105℃，2min）→焙烘（150℃，2min）。

下述实施例中的测试方法为：

（1）乳液类型

滤纸润湿法，将一滴乳液滴于滤纸上，若液体迅速铺展，在中心留下油滴，则表明乳液为水包油（O/W）型，若不能铺展，则此乳液为油包水（W/O）型。

（2）乳液粒径

光散射法，采用Nano-ZS纳米粒度与电位分析仪（英国马尔文仪器公司）测定乳液平均粒径。

（3）乳液稳定性

用以下四种方法测定乳液稳定性。观察乳液是否破乳，如：漂油、分层或沉淀等。

离心法：乳液样品5g，以3000rpm离心30min；

电解质法：在3g乳液样品中加入97mL2%的MgCl₂·6H₂O溶液，放置24h；

温度法：将100g乳液样品置于烘箱（40℃）或冰箱（-10℃），恒温24h；

酸、碱法：在3g乳液样品中加入pH值为3的97mL醋酸溶液或加入97mL pH值为11的碳酸钠溶液，放置24h。

（4）织物白度

采用Datacolor650电脑测色配色仪（美国Datacolor公司）测定整理品白度。

（5）织物亲水性

按AATCC-79-2007纺织品吸水性测试方法，测定织物被水滴润湿的时间。

（6）织物手感评定

采用KES-FB风格仪（日本加多技术有限公司）测定织物的基本物理指标：弯曲刚度B、滞后矩2HB和动摩擦平均系数MIU。以表示织物柔软性，MIU表示织物平滑性。

人工评定：由6人（年龄20-30岁，3男3女）组成一个评定小组，从柔软和滑爽两方面对织物作综合手感评定，采用秩位法获得织物手感优劣的相对顺序。

对比实施例1

三元共聚硅油的自乳化性

三元共聚硅油是指由聚硅氧烷、聚醚和聚醚多胺链段组成的共聚物，即在聚硅氧烷链中嵌入聚醚链段以增加聚硅氧烷的亲水性，从而赋予所得的三元共聚硅油自乳化性。本发明将三元共聚硅油MT用水稀释制成不同浓度（不挥发成份量）试样9个进行乳液类型（W/O或O/W）和粒径测定，并记录各试样的外观，结果见表1。表1所列现象和数据表明浓度从200g/L至10g/L的7个试样都为O/W型，粒径随浓度降低而递减，并如图1所示。

表1三元共聚硅油MT的自乳化现象

对比实施例2

不同品种柔软剂使用效果比较

为了解三元共聚硅油的应用性能，先将其与不同品种商品柔软剂在相同不挥发成份量和整理工艺的条件下处理棉织物，整理后棉织物的性能见表2。

表2不同品种柔软剂整理品的性能

从上表中数据可知，整理品的柔软性以三元共聚硅油MT的最佳，柔软剂FC的最差，基本与未处理的接近。平滑性以WR301CN的最好，其次为三元共聚硅油MT，Siligen PEP与未处理的相同，而柔软剂FC最差，明显低于未处理。从润湿时间看，WR301CN最不易被润湿，其次为三元共聚硅油MT，Siligen PEP与未处理的最接近。整理品的白度有不同程度的下降，以柔软剂FC和三元共聚硅油MT下降较少。

人工评定，用秩位法测得的整理品手感柔软平滑性优劣顺序为WR301CN>三元共聚硅油MT>Siligen PEP>柔软剂FC>未处理试样，与KES-F风格仪测定结果基本一致。

综上，可以认为柔软剂FC的整理品数据表明柔软剂FC不是有机硅类，应属于脂肪长链类；Siligen PEP柔软性和平滑性都优于柔软剂FC，反映了聚乙烯类柔软剂的基本面貌；另外两个有机硅类柔软剂的整理品的柔软性和平滑性位居最好或其次，这是预期的效果，值得注意的是三元共聚硅油MT的柔软性、亲水性和白度都优于WR301CN，当然平滑性比WR301CN差些是必然的。

对比实施例3

本发明对5个商品氨基硅油柔软剂整理品的基本应用性能进行测定。本试验整理液中，柔软剂有效含量取21g/L。测定结果见表3。

表35个商品氨基硅油柔软剂整理品的性能

从表3的数据可以看出，氨基硅油Rodorsil21650的润湿时间13秒，是该试验5个柔软剂中最低的；Rodorsil21650的平滑性处于第二位，第一位是WR1200CN，但它的润湿时间102秒，显然太长。因此根据提高平滑性和润湿性的要求，Rodorsil21650作为复配化合物较合适。同时可作为支撑的是Rodorsil21650的柔软性虽然低于柔软剂8417（润湿时间67秒和白度60%都不可取）居第二，但优于柔软剂WR1200CN；白度以氨基硅油Rodorsil21650的78.9%为最高，WR1200CN略逊色为74.6%。

人工评定整理品柔软平滑手感，秩位法的优劣顺序为：WR1200CN>Rodorsil21650>柔软剂8417>WR301CN>WR1600>未处理。

此外从表3所列各商品柔软剂的氨值与整理品白度之间的关系可知，白度随氨值大而下降，本试验研究范围内氨值以低于0.27mmol/g才对白度影响不大。

实施例1～3、对比实施例4～6

三元共聚硅油MT与氨基硅油Rodorsil21650的复配试验，按表4所列的比例将两个组分混合均匀后，加水得到浓度（不挥发成份量）为21g/L的整理液，然后处理棉织物，测定整理品的各项指标，见表4。各整理液的稳定性测定结果见表5。

表4氨基硅油Rodorsil21650/三元共聚硅油MT复配物整理品性能

表4数据表明，复配整理液的粒径按表列顺序降低。整理品的柔软性以比例为10/90的最佳；平滑性以比例为50/50的最好，这与氨基硅油Rodorsil21650的平滑性明显高有关。

人工评定，用秩位法测得的整理品手感柔软平滑性优劣顺序为：10/90>50/50>100/0>0/100>30/70>未处理。

再从表5的数据可知，复配比例为50/50的未通过耐寒试验。因此在复配比例选择时舍弃50/50（耐寒未通过）和30/70（平滑性较差），而采用比例为10/90的，因为柔软性最好和平滑性有所提高，润湿时间较单独用三元共聚硅油MT缩短34秒，但仍然偏长，即亲水性偏低。

表5氨基硅油Rodorsil21650/三元共聚硅油MT复配整理液稳定性

其中，Y是指乳液稳定，通过测试；N是指乳液破乳、未通过测试（下同）。

对比实施例7

通过添加表面活性剂的方法来提高织物的亲水性。备选的表面活性剂为非离子表面活性剂异构醇醚类，如Lutensol XP50、Lutensol TO-7和TO-83个，另外壬基酚聚氧乙烯醚TX-10作为比较用。先制成4个三元共聚硅油乳液，与未加表面活性剂乳化的三元共聚硅油MT（自乳化），都以浓度为21g/L（以不挥发物含量计）的浸轧（乳）液，对棉织物进行柔软整理，测定乳液粒径和整理品性能，结果见表6。

表6不同表面活性剂a三元共聚硅油乳液和自乳化整理剂整理品性能

a非离子表面活性剂用量为10.5g/L；

b未处理与表2～表4中未处理不是同一批织物。

实施例4～9

按表7所列比例将Lutensol XP50与三元共聚硅油MT混合均匀制成乳液后再与氨基硅油Rodorsil21650复配（其质量为三元共聚硅油MT的1/9）。用复配物浓度为21g/L(不挥发物量)的整理液处理棉织物，测定整理液粒径和整理品性能，见表7，整理液的稳定性见表8。从表7的数据可以看出，Lutensol XP50用量大于或等于50%时，整理液粒径低于50nm。整理品的柔软性以用量10%的最佳；平滑性以用量50%和100%的最好，用量30%和70%的略低，差异不大，未乳化的最差；润湿时间以用量100%的最短，与未处理的（润湿时间3秒，见表6）接近。

表7表面活性剂用量与Rodorsil21650/三元共聚硅油乳液（10/90）复配物粒

径和整理品性能

a与三元共聚硅油MT的质量比

人工评定整理品柔软平滑手感，秩位法评定的优劣顺序为：30%>50%>10%>0%>100%。

再从表8的数据可知，各试样都通过稳定性测试。

表8不同表面活性剂用量与复配物的稳定性

综合以上测试及评定结果，在Lutensol XP50用量选择时，10%的用量其润湿时间偏长，而50%、70%和100%的用量其柔软性较自乳化试样差，因此优选采用30%的，因为整理液和整理品的性能都优于三元共聚硅油自乳化的产品性能（数据见表6），亲水性较未处理下降不大。

由上述实施例和对比实施例可知：

（1）三元共聚硅油MT具有自乳化性，整理品的柔软性、亲水性和白度都优于氨基有机硅柔软剂WR301CN，但平滑性不及后者；亲水性较未处理试样下降明显；

（2）氨基硅油Rodorsil21650与三元共聚硅油MT以比例10/90混合时，整理品的柔软性、平滑性都有提高，润湿时间由64秒缩短至24秒，但亲水性仍偏低；

（3）采用非离子表面活性剂Lutensol XP50（用量为30%，相对三元共聚硅油的质量百分比）与三元共聚硅油MT制成微乳液，再与氨基硅油Rodorsil21650复配，所得乳液处理棉织物，整理品柔软性、平滑性和白度较三元共聚硅油自乳化的都有提高，润湿时间缩短到10秒，亲水性较未处理（润湿时间3秒）下降不大。

Claims (10)

1.一种柔软剂组合物，其包括下述以质量百分比计的组分：三元共聚硅油1%～99%和氨基硅油1%～99%。

2.如权利要求1所述的柔软剂组合物，其特征在于，所述的三元共聚硅油为三元共聚硅油MT；

和/或，所述的氨基硅油为氨基硅油Rodorsil21650；

和/或，所述的三元共聚硅油与所述的氨基硅油的质量比为（90:10）～（50:50）。

3.如权利要求2所述的柔软剂组合物，其特征在于，所述的三元共聚硅油与所述的氨基硅油的质量比为90:10。

4.如权利要求1所述的柔软剂组合物，其特征在于，所述的柔软剂组合物还包括表面活性剂。

5.如权利要求4所述的柔软剂组合物，其特征在于，所述的表面活性剂为非离子表面活性剂；所述的表面活性剂与所述的三元共聚硅油的质量比为（10～100）：100。

6.如权利要求5所述的柔软剂组合物，其特征在于，所述的表面活性剂为非离子表面活性剂Lutensol XP50；所述的表面活性剂与所述的三元共聚硅油的质量比为30：100。

7.如权利要求1～6中任一项所述的柔软剂组合物的制备方法，其包括下述步骤：将所述组分均匀混合即可；当含有表面活性剂时，将所述的表面活性剂与所述的三元共聚硅油混合得到微乳液，再与所述的氨基硅油混合均匀即可。

8.如权利要求1～6中任一项所述的柔软剂组合物在棉织物柔软整理中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，将所述的柔软剂组合物配制成整理工作液再进行柔软整理；所述的整理工作液中，柔软剂组合物的浓度为（1～25）g/L，所述的整理工作液的pH值为5～6；所述的柔软整理的工艺为：二浸二轧→预烘→焙烘。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的二浸二轧的轧余率为70%；所述的预烘的温度为105℃，所述的预烘的时间为2min；所述的焙烘的温度为150℃，所述的焙烘的时间为2min。