CN112663332A - 一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，属于平滑剂制备技术领域，本发明可以通过对平滑剂内的油相成分和水相成分进行分别改性，使之均含有均匀分布的磁性粒子，在乳化时通过特殊设置的三向预混器，使得油相成本和水相成分在细致分散后呈温和的对流式剪切混合，有利于形成微小的油滴和水滴配合上各自的磁性粒子进行混合，同时在重力方向上添加的助乳化剂，其利用多孔隙特点携带微量的粉末状干冰，迅速升华为气态二氧化碳，从而形成许多微小的气泡来促进混合和乳化，提高预混时油相成本和水相成分的微观均匀度，因此在后续的超声乳化过程中可以获得很好的乳化效果，并基于磁性粒子之间的作用力来保持平衡，提高平滑剂成品的稳定性。

Description

一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法

技术领域

本发明涉及平滑剂制备技术领域，更具体地说，涉及一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法。

背景技术

平滑剂是一种用于纺织工业中的纺织添加剂，在纺织印染行业，平滑剂可赋予毛绒织物、皮革织物、棉织物爽滑的手感，能使纺织品变得柔软、平滑、光亮。适用於各种纤维的制成品，具有优良的光泽性、耐干湿擦性、柔韧性，附着力强、防水抗污、干燥快、耐高低温、且手感滑爽细腻，有些平滑剂固含量高、分散性好，可通过任意比例兑水稀释，从而能有效延长保质期。顺滑剂可提高织物的光泽度并赋予织物良好的平滑度及光泽度，因而广泛应用于各类织物的后整理工序，是新一代高档纺织品柔软整理剂的最佳选择。

平滑剂应用效果一般，且存在易分层、乳液稳定性差的等问题，对环境要求高，同时与织物之间的结合不够牢固，容易脱落，从而影响织物的手感。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，可以通过对平滑剂内的油相成分和水相成分进行分别改性，使之均含有均匀分布的磁性粒子，在乳化时通过特殊设置的三向预混器，使得油相成本和水相成分在细致分散后呈温和的对流式剪切混合，有利于形成微小的油滴和水滴配合上各自的磁性粒子进行混合，同时在重力方向上添加的助乳化剂，其利用多孔隙特点携带微量的粉末状干冰，在油相成本和水相成分混合初始加入，利用温度的变化性迫使干冰迅速升华为气态二氧化碳，从而在混合液体中形成许多微小的气泡来促进混合和乳化，提高预混时油相成本和水相成分的微观均匀度，因此在后续的超声乳化过程中可以获得很好的乳化效果，并基于磁性粒子之间的作用力来保持平衡，提高平滑剂成品的稳定性，其中包含的磁性粒子容易吸附在纤维上增加结合力。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、取10-20份亲油性二氧化硅、5-8份磁性氧化铁和1-5份油酸均匀混合得到组分A；

S2、取15-25份亲水性二氧化硅、8-10份磁性氧化铁和2-8份油酸均匀混合得到组分B；

S3、取组分A与40-60份氨基硅油和20-30份乳化剂均匀混合，然后升温至40-50℃，持续搅拌60-120min，得到组分C；

S4、取组分B与60-80份去离子水和2-5份醋酸均匀混合，升温至50-60℃，持续搅拌20-30min，得到组分D；

S5、取组分C、组分D和15-25份助乳化剂添加至三向预混器内进行预混得到组分E，然后对组分E超声乳化3-8min得到平滑剂。

进一步的，所述步骤S1和S2中的二氧化硅均为20-45nm的二氧化硅纳米粒子改性得到，磁性氧化铁为10-20nm的Fe3O4粒子。

进一步的，所述步骤S2中的组分B中还混合有5-10份羟丙基甲基纤维素，所述羟丙基甲基纤维素中羟丙基值为4％。

进一步的，所述步骤S3中乳化剂包括质量比3:3:4的异构十三醇聚氧乙烯醚、乙二醇丁醚和异构十三醇。

进一步的，所述步骤S5中的助乳化剂为黏土经过15％的盐酸浸洗后，再经过去离子水的冲洗并烘干，并与粉末状干冰混合后低温保存。

进一步的，所述黏土为粒径100-150目的膨润土、高岭土、蒙脱石、沸石、云母粉中的一种。

进一步的，所述步骤S5中的三向预混器包括落液器，所述落液器上端连接有促混套，所述促混套上端连接有加料管，所述加料管外端包裹有保温套，所述促混套左右两端连接有导流器，所述导流器内开设有多条平行设置的分流流道，所述促混套下端连接有导流杆，且导流杆延伸至落液器内底部，油相成本和水相成分分别从导流器中进入后，经过分流流道的分流后相互对流混合，相对于普通混合来说微观混合效果很好，不易破坏混合后的体系稳定性。

进一步的，一对所述导流器内的分流流道出口处均同向偏移40-50°，所述促混套上开设有两排与分流流道相对应的接液孔，所述接液孔出口处连接有散液网，以一定的角度进行对流混合，不仅方式更为温和，同时剪切混合的效果更好，同时配合上的散液网的分散效果，可以使得对流混合时的油相成本和水相成分是以液滴形式进行的。

进一步的，所述促混套的下端开口处镶嵌有温控封球，且温控封球与促混套之间过盈配合，所述促混套下端还连接有定位网，且温控封球下端与定位网连接，利用温控封球对温度的感知反馈，来控制液体的积聚和下落，在油相成本和水相成分初步混合后，此时温度较高温控封球受热膨胀对促混套进行封堵，混合液体得以积聚，待助乳化剂添加后干冰受热升华变为气体，在混合液体产生许多微小的气泡来促进乳化，此时温控封球在降温后会缩小一部分，混合液体在气泡催化作用后霞洛，实现自主调节油相成本和水相成分的混合效果，保证在助乳化剂发挥作用后才可以收集至落液器内。

进一步的，所述步骤S5中超声乳化的参数为：超声辐射功率400W、脉冲宽度5s、脉冲重复周期15s。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过对平滑剂内的油相成分和水相成分进行分别改性，使之均含有均匀分布的磁性粒子，在乳化时通过特殊设置的三向预混器，使得油相成本和水相成分在细致分散后呈温和的对流式剪切混合，有利于形成微小的油滴和水滴配合上各自的磁性粒子进行混合，同时在重力方向上添加的助乳化剂，其利用多孔隙特点携带微量的粉末状干冰，在油相成本和水相成分混合初始加入，利用温度的变化性迫使干冰迅速升华为气态二氧化碳，从而在混合液体中形成许多微小的气泡来促进混合和乳化，提高预混时油相成本和水相成分的微观均匀度，因此在后续的超声乳化过程中可以获得很好的乳化效果，并基于磁性粒子之间的作用力来保持平衡，提高平滑剂成品的稳定性，其中包含的磁性粒子容易吸附在纤维上增加结合力。

(2)三向预混器包括落液器，落液器上端连接有促混套，促混套上端连接有加料管，加料管外端包裹有保温套，促混套左右两端连接有导流器，导流器内开设有多条平行设置的分流流道，促混套下端连接有导流杆，且导流杆延伸至落液器内底部，油相成本和水相成分分别从导流器中进入后，经过分流流道的分流后相互对流混合，相对于普通混合来说微观混合效果很好，不易破坏混合后的体系稳定性。

(3)一对导流器内的分流流道出口处均同向偏移40-50°，促混套上开设有两排与分流流道相对应的接液孔，接液孔出口处连接有散液网，以一定的角度进行对流混合，不仅方式更为温和，同时剪切混合的效果更好，同时配合上的散液网的分散效果，可以使得对流混合时的油相成本和水相成分是以液滴形式进行的。

(4)促混套的下端开口处镶嵌有温控封球，且温控封球与促混套之间过盈配合，促混套下端还连接有定位网，且温控封球下端与定位网连接，利用温控封球对温度的感知反馈，来控制液体的积聚和下落，在油相成本和水相成分初步混合后，此时温度较高温控封球受热膨胀对促混套进行封堵，混合液体得以积聚，待助乳化剂添加后干冰受热升华变为气体，在混合液体产生许多微小的气泡来促进乳化，此时温控封球在降温后会缩小一部分，混合液体在气泡催化作用后霞洛，实现自主调节油相成本和水相成分的混合效果，保证在助乳化剂发挥作用后才可以收集至落液器内。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明三向预混器的结构示意图；

图3为本发明导流器的结构示意图；

图4为本发明促混套的剖视图；

图5为本发明助乳化剂的结构示意图。

图中标号说明：

1落液器、2导流器、3加料管、4保温套、5促混套、6导流杆、7分流流道、8散液网、9定位网、10温控封球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、取10份亲油性二氧化硅、5份磁性氧化铁和1份油酸均匀混合得到组分A；

S2、取15份亲水性二氧化硅、8份磁性氧化铁和2份油酸均匀混合得到组分B；

S3、取组分A与40份氨基硅油和20份乳化剂均匀混合，然后升温至40℃，持续搅拌60min，得到组分C；

S4、取组分B与60份去离子水和2份醋酸均匀混合，升温至50℃，持续搅拌20min，得到组分D；

S5、取组分C、组分D和15份助乳化剂添加至三向预混器内进行预混得到组分E，然后对组分E超声乳化3min得到平滑剂。

步骤S1和S2中的二氧化硅均为20-45nm的二氧化硅纳米粒子改性得到，磁性氧化铁为10-20nm的Fe3O4粒子。

步骤S2中的组分B中还混合有5-10份羟丙基甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素中羟丙基值为4％。

步骤S3中乳化剂包括质量比3:3:4的异构十三醇聚氧乙烯醚、乙二醇丁醚和异构十三醇。

请参阅图5，步骤S5中的助乳化剂为黏土经过15％的盐酸浸洗后，再经过去离子水的冲洗并烘干，并与粉末状干冰混合后低温保存。

黏土为粒径100-150目的膨润土、高岭土、蒙脱石、沸石、云母粉中的一种。

请参阅图2-3，步骤S5中的三向预混器包括落液器1，落液器1上端连接有促混套5，促混套5上端连接有加料管3，加料管3外端包裹有保温套4，促混套5左右两端连接有导流器2，导流器2内开设有多条平行设置的分流流道7，促混套5下端连接有导流杆6，且导流杆6延伸至落液器1内底部，油相成本和水相成分分别从导流器2中进入后，经过分流流道7的分流后相互对流混合，相对于普通混合来说微观混合效果很好，不易破坏混合后的体系稳定性。

一对导流器2内的分流流道7出口处均同向偏移40-50°，促混套5上开设有两排与分流流道7相对应的接液孔，接液孔出口处连接有散液网8，以一定的角度进行对流混合，不仅方式更为温和，同时剪切混合的效果更好，同时配合上的散液网8的分散效果，可以使得对流混合时的油相成本和水相成分是以液滴形式进行的。

请参阅图4，促混套5的下端开口处镶嵌有温控封球10，且温控封球10与促混套5之间过盈配合，温控封球10采用对温度较为敏感的材料制成，促混套5下端还连接有定位网9，且温控封球10下端与定位网9连接，利用温控封球10对温度的感知反馈，来控制液体的积聚和下落，在油相成本和水相成分初步混合后，此时温度较高温控封球10受热膨胀对促混套5进行封堵，混合液体得以积聚，待助乳化剂添加后干冰受热升华变为气体，在混合液体产生许多微小的气泡来促进乳化，此时温控封球10在降温后会缩小一部分，混合液体在气泡催化作用后霞洛，实现自主调节油相成本和水相成分的混合效果，保证在助乳化剂发挥作用后才可以收集至落液器1内。

步骤S5中超声乳化的参数为：超声辐射功率400W、脉冲宽度5s、脉冲重复周期15s。

实施例2：

请参阅图1，一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、取15份亲油性二氧化硅、6份磁性氧化铁和3份油酸均匀混合得到组分A；

S2、取20份亲水性二氧化硅、9份磁性氧化铁和5份油酸均匀混合得到组分B；

S3、取组分A与50份氨基硅油和25份乳化剂均匀混合，然后升温至45℃，持续搅拌90min，得到组分C；

S4、取组分B与70份去离子水和3份醋酸均匀混合，升温至55℃，持续搅拌25min，得到组分D；

S5、取组分C、组分D和20份助乳化剂添加至三向预混器内进行预混得到组分E，然后对组分E超声乳化5min得到平滑剂。

其余部分与实施例1保持一致。

实施例3：

请参阅图1，一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、取20份亲油性二氧化硅、8份磁性氧化铁和5份油酸均匀混合得到组分A；

S2、取25份亲水性二氧化硅、10份磁性氧化铁和8份油酸均匀混合得到组分B；

S3、取组分A与60份氨基硅油和30份乳化剂均匀混合，然后升温至50℃，持续搅拌120min，得到组分C；

S4、取组分B与80份去离子水和5份醋酸均匀混合，升温至60℃，持续搅拌30min，得到组分D；

S5、取组分C、组分D和25份助乳化剂添加至三向预混器内进行预混得到组分E，然后对组分E超声乳化8min得到平滑剂。

其余部分与实施例1保持一致。

本发明可以通过对平滑剂内的油相成分和水相成分进行分别改性，使之均含有均匀分布的磁性粒子，在乳化时通过特殊设置的三向预混器，使得油相成本和水相成分在细致分散后呈温和的对流式剪切混合，有利于形成微小的油滴和水滴配合上各自的磁性粒子进行混合，同时在重力方向上添加的助乳化剂，其利用多孔隙特点携带微量的粉末状干冰，在油相成本和水相成分混合初始加入，利用温度的变化性迫使干冰迅速升华为气态二氧化碳，从而在混合液体中形成许多微小的气泡来促进混合和乳化，提高预混时油相成本和水相成分的微观均匀度，因此在后续的超声乳化过程中可以获得很好的乳化效果，并基于磁性粒子之间的作用力来保持平衡，提高平滑剂成品的稳定性，其中包含的磁性粒子容易吸附在纤维上增加结合力。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、取10-20份亲油性二氧化硅、5-8份磁性氧化铁和1-5份油酸均匀混合得到组分A；

S2、取15-25份亲水性二氧化硅、8-10份磁性氧化铁和2-8份油酸均匀混合得到组分B；

S3、取组分A与40-60份氨基硅油和20-30份乳化剂均匀混合，然后升温至40-50℃，持续搅拌60-120min，得到组分C；

S4、取组分B与60-80份去离子水和2-5份醋酸均匀混合，升温至50-60℃，持续搅拌20-30min，得到组分D；

S5、取组分C、组分D和15-25份助乳化剂添加至三向预混器内进行预混得到组分E，然后对组分E超声乳化3-8min得到平滑剂。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1和S2中的二氧化硅均为20-45nm的二氧化硅纳米粒子改性得到，磁性氧化铁为10-20nm的Fe3O4粒子。

3.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的组分B中还混合有5-10份羟丙基甲基纤维素，所述羟丙基甲基纤维素中羟丙基值为4％。

4.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中乳化剂包括质量比3:3:4的异构十三醇聚氧乙烯醚、乙二醇丁醚和异构十三醇。

5.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中的助乳化剂为黏土经过15％的盐酸浸洗后，再经过去离子水的冲洗并烘干，并与粉末状干冰混合后低温保存。

6.根据权利要求5所述的一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：所述黏土为粒径100-150目的膨润土、高岭土、蒙脱石、沸石、云母粉中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中的三向预混器包括落液器(1)，所述落液器(1)上端连接有促混套(5)，所述促混套(5)上端连接有加料管(3)，所述加料管(3)外端包裹有保温套(4)，所述促混套(5)左右两端连接有导流器(2)，所述导流器(2)内开设有多条平行设置的分流流道(7)，所述促混套(5)下端连接有导流杆(6)，且导流杆(6)延伸至落液器(1)内底部。

8.根据权利要求7所述的一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：一对所述导流器(2)内的分流流道(7)出口处均同向偏移40-50°，所述促混套(5)上开设有两排与分流流道(7)相对应的接液孔，所述接液孔出口处连接有散液网(8)。

9.根据权利要求7所述的一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：所述促混套(5)的下端开口处镶嵌有温控封球(10)，且温控封球(10)与促混套(5)之间过盈配合，所述促混套(5)下端还连接有定位网(9)，且温控封球(10)下端与定位网(9)连接。

10.根据权利要求1所述的一种高稳定性耐高温平滑剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中超声乳化的参数为：超声辐射功率400W、脉冲宽度5s、脉冲重复周期15s。

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