CN112900091B - 一种具有织物快干功能的柔顺剂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及日化领域，本发明公开了一种具有织物快干功能的柔顺剂组合物及其制备方法，包括：微晶纤维素0.05‑5%，阳离子表面活性剂3‑15%，乳化剂1‑10%，流变改性剂0.3‑5%，水余量；且该柔顺剂组合物的1wt%去离子水溶液的pH值在3.0‑6.0。本发明的柔顺剂组合物中含有特定规格的微晶纤维素，能显著降低织物脱水后的带液率，缩短干燥时间，实现快干效果，且该柔顺剂组合物具有良好的稳定性。

Description

一种具有织物快干功能的柔顺剂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及日化领域，尤其涉及一种具有织物快干功能的柔顺剂组合物及其制备方法。
背景技术
当前，织物经过洗涤后，常采用晾干或烘干的方式进行干燥。干燥时间越长，越影响生活便利性，同时也可能会增加能耗。因此，缩短织物干燥时间是有益的。衣物柔顺剂通常在最后一道漂清程序中加入，可让有益成分沉积到织物上，赋予织物独特的功能，如添加微胶囊香精实现持久留香的功效。
专利CN 103764811 A中提出，包含有以N-(-CH2-CH(OH)-CH2-Cl)2为末端的重均分子量小于5000的线性聚醚聚合物的组合物洗涤织物至少3次，使线性聚醚聚合物沉积在织物上，可减少织物的干燥时间。但是该组合物需要累积处理才有效果，效率较低，并且其有益组分的生物可降解性差，不利于环保。
影响织物干燥速度的因素较多，如处理液的表面张力、布基表面的接触角及织物本身的亲疏水性等。通常织物在漂清后都会进行脱水处理，尽可能地将织物上所带的水甩脱，织物的带液率越低，相对的干燥时间会越短，有利于能耗的节约。综上，开发一种具有织物快干功能的柔顺剂，具有市场需求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有织物快干功能的柔顺剂组合物及其制备方法，本发明的柔顺剂组合物中含有特定规格的微晶纤维素，能显著降低织物脱水后的带液率，进而缩短干燥时间，实现快干效果。
本发明的具体技术方案为：一种具有织物快干功能的柔顺剂组合物，包括以下质量百分比数的组分：
微晶纤维素0.05-5％，
阳离子表面活性剂3-15％，
乳化剂1-10％，
流变改性剂0.3-5％，
水余量。
且该柔顺剂组合物的1wt％去离子水溶液的pH值在3.0-6.0。
柔顺剂组合物中含有特殊规格的微晶纤维素，经上述柔顺剂组合物处理后，织物脱水后的带液率能被显著降低，干燥时间得到缩短，实现快干效果。其大致原理为：在漂洗过程中，微晶纤维素沉积到织物上，使织物疏水性增加，减弱了织物对水的吸附结合能力，降低了织物脱水后的带液率，同时在晾晒或烘干环节中，织物与水的作用力弱，水分更容易挥发，进而缩短了干燥时间。
此外，需要注意的是本申请的柔顺剂组合物的1wt％去离子水溶液的pH值需要在在3.0-6.0，目的是防止酯基季铵盐在碱性条件下水解，破坏其结构。
作为优选，所述微晶纤维素为纤维素I型，平均粒径为10-100μm，结晶度为55-85％，聚合度为100-250。
进一步地，所述微晶纤维素的平均粒径为30-80μm，结晶度为60-80％，聚合度为150-225。
本申请发明人发现，并非任意规格的微晶纤维素都能够取得理想的效果，通过实验发现微晶纤维素规格对于快干效果影响较大，只有当微晶纤维素在上述特定规格范围内时快干效果才较为显著。而不在特定规格范围内的微晶纤维素几乎不具备快干效果，可能是受其沉积能力、成膜性、疏水化能力等因素有关。
作为优选，所述微晶纤维素的质量百分比数为0.1-2％。
本发明通过测试发现，微晶纤维素的含量对快干效果有一定影响，如果添加量过低，则沉积到织物上的量极少，难以带来快干效果；而添加量过多，则会对体系的悬浮稳定性要求较高，产生不利影响。
作为优选，所述阳离子表面活性剂包含烷基季铵盐、酯基季铵盐、咪唑啉型季铵盐中的一种或多种。
进一步地，所述阳离子表面活性剂为酯基季铵盐表面活性剂，可以为Stepan公司的Stepantex VT-90、Evonik公司的Rewoquat WE45和Clariant公司的Prapegen TQN。
作为优选，所述乳化剂包含脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基糖苷、脂肪酸乙醇酰胺和蔗糖脂肪酸酯中的一种或多种。
作为优选，所述流变改性剂包含聚氨酯类聚合物、聚丙烯酰胺类聚合物和多糖类聚合物中的一种或多种。合适的流变改性剂是水溶性或水分散性的，优选阳离子型聚合物。进一步地，所述流变改性剂为阳离子聚丙烯酰胺类聚合物，可以为SNF公司的Flosoft270LS和巴斯夫公司的Rheovis FRC。
作为优选，所述组合物在25℃时的屈服应力值不小于0.2Pa。
微晶纤维素为水不溶颗粒，因此需要体系维持一定的屈服应力以保证微晶纤维素能被良好地悬浮稳定在体系中(通过控制流变改性剂含量进行控制)。若体系的屈服应力值过小，则微晶纤维素会沉降析出。
作为优选，所述柔顺剂组合物还包含pH调节剂、亲水性硅油、增白剂、防腐剂、无机盐、香精和色素中的一种或多种。
一种柔顺剂组合物的制备方法，包括以下步骤：
a)将阳离子表面活性剂和乳化剂混合分散溶解于水中，搅拌均匀；
b)添加流变改性剂到上述溶液中，搅拌均匀；
c)添加微晶纤维素到上述溶液中，搅拌均匀，再添加其他助剂，最后调节pH。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明的柔顺剂组合物中含有特定规格的微晶纤维素，能显著降低织物脱水后的带液率，并缩短干燥时间，实现快干效果，且该柔顺剂组合物具有良好的稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种柔顺剂组合物，包括以下按质量百分比数计的组分：微晶纤维素0.05-5％，阳离子表面活性剂3-15％，乳化剂1-10％，流变改性剂0.3-5％，水余量。该柔顺剂组合物的1wt％去离子水溶液的pH值在3.0-6.0，且柔顺剂组合物在25℃时的屈服应力值不小于0.2Pa。
作为优选，所述微晶纤维素为纤维素I型，粒径为10-100μm，结晶度为55-85％，聚合度为100-250。进一步地，所述微晶纤维素的粒径为30-80μm，结晶度为60-80％，聚合度为150-225。
作为优选，所述微晶纤维素的质量百分比数为0.1-2％。
作为优选，所述阳离子表面活性剂包含烷基季铵盐、酯基季铵盐和咪唑啉型季铵盐中的一种或多种。进一步，所述阳离子表面活性剂为酯基季铵盐，可以为Stepan公司的Stepantex VT-90、Evonik公司的Rewoquat WE45和Clariant公司的Prapegen TQN。所述乳化剂包含脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基糖苷、脂肪酸乙醇酰胺、蔗糖脂肪酸酯中的一种或多种。
所述的流变改性剂包含聚氨酯类聚合物、聚丙烯酰胺类聚合物、多糖类聚合物中的一种或多种。进一步地，所述流变改性剂为阳离子聚丙烯酰胺类聚合物，可以为SNF公司的Flosoft 270LS和巴斯夫公司的Rheovis FRC。
作为优选，所述柔顺剂组合物还包含pH调节剂、亲水性硅油、增白剂、防腐剂、无机盐、香精和色素中的一种或多种。
作为优选，本发明还提供了一种制备上述柔顺剂组合物的方法：
a)将阳离子表面活性剂和乳化剂混合分散溶解于水中，搅拌均匀；
b)添加流变改性剂到上述溶液中，搅拌均匀；
c)添加微晶纤维素到上述溶液中，搅拌均匀，再添加其他助剂，最后调节pH。
具体实施例及测试实验
本发明所用的布样为纯棉织物。
柔顺剂组合物的稳定性按照如下方式进行：将柔顺剂组合物置于45℃±2℃的恒温箱中放置24小时，取出恢复至室温后观察；将柔顺剂组合物于-5℃±1℃的低温槽中放置24小时，取出恢复至室温后观察。
柔顺剂组合物的屈服应力于25℃采用流变仪进行测定，条件为：50mm椎板，角度1度，测量间距98μm，保温两分钟，剪切速率范围0.01-1000l/s。
评价柔顺剂组合物快速干燥效果采用如下方法进行测定：
1.用硬度为250ppm(Ca2+∶Mg2+＝3∶2)的硬水配制1000ml浓度为0.2％的国标洗衣液，放入布样(重量计为W0)，于立式去污机中75rpm、30℃洗涤20min。
2.用1000ml硬度为250ppm(Ca2+∶Mg2+＝3∶2)的硬水漂洗3次，在第3次漂洗中加入2.0g柔顺剂组合物，处理5min。
3.使用滚筒洗衣机进行脱水，脱水转速为1000rmp，时间为7min。
4.将步骤3脱水后的织物进行称量(重量计为W1)，计算织物的带液率，然后放在湿度为70-80％，温度为25±1℃下进行干燥，每隔一段时间称取织物重量然后换算成织物的实时带液率，以8％为干燥终点，计算干燥时间。
带液率计算公式为：带液率＝(W1-W0)/W0×100％。
实施例中用到的试剂信息如下：
MCC1：微晶纤维素平均粒径为12μm，结晶度为85％，聚合物度为230；
MCC2：微晶纤维素平均粒径为75μm，结晶度为64％，聚合物度为220；
MCC3：微晶纤维素平均粒径为36μm，结晶度为75％，聚合物度为180；
MCC4：微晶纤维素平均粒径为95μm，结晶度为57％，聚合物度为120；
MCC5：微晶纤维素平均粒径为150μm，结晶度为68％，聚合物度为220；
MCC6：微晶纤维素平均粒径为30μm，结晶度为47％，聚合物度为170。
VT-90：三乙醇胺型酯基季铵盐；
Rheovis FRC：阳离子聚丙烯酰胺类聚合物；
Acusol 880：疏水改性聚氨酯；
HHEC：疏水改性羟乙基纤维素；
Dowsil 7700：亲水性硅油；
APG1214：烷基糖苷；
实施例1-6
按表1的配方称量各组分，按照如下方法配制柔顺剂组合物：先将阳离子表面活性剂、乳化剂混合分散溶解于水中，搅拌均匀；再将流变改性剂添加到上述溶液中，搅拌均匀；再将微晶纤维素添加到上述溶液中，搅拌均匀，再添加其他助剂并调节pH值到4.0±0.5。
表1柔顺剂组合物的组成
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
组分 含量％ 含量％ 含量％ 含量％ 含量％ 含量％ 含量％
VT-90 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
吐温-20 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Dowsil 7700 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
MCC1 1.0 / / / / / /
MCC2 / 1.0 / / / / /
MCC3 / / 1.0 / / / /
MCC4 / / / 1.0 / / /
MCC5 / / / / 1.0 / /
MCC6 / / / / / 1.0 /
EDTA-2Na 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
Rheovis FRC 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
Acusol 880 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
柠檬酸 适量 适量 适量 适量 适量 适量 适量
防腐剂 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
去离子水 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量
柔顺剂组合物的屈服应力及稳定性和快速干燥效果分别见表2。
表2柔顺剂组合物的相关性能
Figure GDA0003577129960000051
从表2可知，在体系具备一定屈服应力的情况下，上述柔顺剂组合物具有良好的高低温稳定性。但只有特定规格的微晶纤维素才具有明显的快速干燥效果，处理后织物的带液率低，干燥时间更短。而微晶纤维素的粒径和结晶度不在特定规格范围内(实施例5粒径偏大，实施例6结晶度偏低)，快干效果就相对较差。
按表3的配方称量各组分，按照如下方法配制柔顺剂组合物：先将阳离子表面活性剂、乳化剂混合分散溶解于水中，搅拌均匀；再将流变改性剂添加到上述溶液中，搅拌均匀；再将微晶纤维素添加到上述溶液中，搅拌均匀，再添加其他助剂并调节pH值到5.0±0.5。
表3柔顺剂组合物的组成
实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14
组分 含量％ 含量％ 含量％ 含量％ 含量％ 含量％ 含量％
VT-90 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
吐温-20 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
MCC2 0.1 0.5 1.2 2.0 5.0 / 1
Rheovis FRC 0.3 0.7 1.0 2.5 6.0 0.3 0.2
Dowsil 7700 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
柠檬酸 适量 适量 适量 适量 适量 适量 适量
香精 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
去离子水 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量
表4柔顺剂组合物的相关性能
Figure GDA0003577129960000061
从上表可知，当组合物体系的屈服应力过小时(实施例14)，很难悬浮稳定微晶纤维素，会发生分层现象。同时，体系中随着微晶纤维素量的增加，组合物的快速干燥效果会更好，但效果提升比例逐渐不明显。
按表5的配方称量各组分，按照如下方法配制柔顺剂组合物：先将阳离子表面活性剂、乳化剂混合分散溶解于水中，搅拌均匀；再将流变改性剂添加到上述溶液中，搅拌均匀；再将微晶纤维素添加到上述溶液中，搅拌均匀，再添加其他助剂并调节pH值到4.0±0.5。
表5柔顺剂组合物的组成
Figure GDA0003577129960000062
Figure GDA0003577129960000071
表6柔顺剂组合物的相关性能
Figure GDA0003577129960000072
柔顺剂组合物体系中亲水性硅油的添加是为了改善处理后织物的亲水性能，但由上表可知，其添加对组合物的快干功能有一定影响，所以组合物中亲水性硅油的量可进行控制。从实验结果看，柔顺剂组合物中添加特定规格的微晶纤维素，能明显降低织物的带液率，缩短干燥时间，具有快干效果。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有织物快干功能的柔顺剂组合物，其特征在于包括以下质量百分比数的组分：
微晶纤维素0.05-5%，
阳离子表面活性剂3-15%，
乳化剂1-10%，
流变改性剂0.3-5%，
水余量；
且该柔顺剂组合物的1wt%去离子水溶液的pH值在3.0-6.0；
所述微晶纤维素为纤维素I型，平均粒径为10-100微米，结晶度为55-85%，聚合度为100-250。
2.如权利要求1所述的柔顺剂组合物，其特征在于：所述微晶纤维素的平均粒径为30-80微米，结晶度为60-80%，聚合度为150-225。
3.如权利要求1或2所述的柔顺剂组合物，其特征在于：所述微晶纤维素的质量百分比数为0.1-2%。
4.如权利要求1所述的柔顺剂组合物，其特征在于：所述阳离子表面活性剂选自烷基季铵盐、酯基季铵盐、咪唑啉型季铵盐中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的柔顺剂组合物，其特征在于：所述乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基糖苷、脂肪酸乙醇酰胺和蔗糖脂肪酸酯中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的柔顺剂组合物，其特征在于：所述流变改性剂选自聚氨酯类聚合物、聚丙烯酰胺类聚合物和多糖类聚合物中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的柔顺剂组合物，其特征在于：所述组合物在25℃时的屈服应力值不小于0.2Pa。
8.如权利要求1所述的柔顺剂组合物，其特征在于：所述柔顺剂组合物还包含pH调节剂、亲水性硅油、增白剂、防腐剂、无机盐、香精和色素中的一种或多种。
9.一种如权利要求1-7之一所述柔顺剂组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a）将阳离子表面活性剂和乳化剂混合分散溶解于水中，搅拌均匀；
b）添加流变改性剂到上述溶液中，搅拌均匀；
c）添加微晶纤维素到上述溶液中，搅拌均匀，最后调节pH。
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