CN1278033A - 水基纤维处理剂和用来处理纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

一种水基纤维处理剂和纤维处理的方法,能给予处理过的纤维良好的光洁度,润滑性能,降低的胶粘性,和舒服的触感。这种水基纤维处理剂包含一种平均粒径0.01—100μm的交联硅氧烷颗粒的硅油乳液,这些交联硅氧烷颗粒包含于平均粒径0.05—500μm且分散于水中的硅油液滴中。交联硅氧烷颗粒的直径要比硅油液滴的直径小。

Description

水基纤维处理剂和用来处理纤维的方法
本发明涉及一种水基纤维处理剂和用来处理纤维的方法。尤其是，能给予纤维良好的光洁度，润滑性能，降低的胶粘性，或舒服的触感的水基纤维处理剂。本发明也涉及处理纤维的方法以给予纤维良好的光洁度，润滑性能，降低的胶粘性，或舒服的触感。
日本Laid公开专利申请[Kokai]Sho 55-34228和Hei 4-198321公开了由硅油乳液构成的水基纤维处理剂。而且，[Kokai]Sho 64-45466/US4891398(1990年1月2日)和[Kokai]Hei 3-152275/US5232611(1993年8月3日)分别公开了将这样一种乳液和聚有机倍半硅氧烷粉结合而制成的水基纤维处理剂。
然而，这些水基纤维处理剂要么不能带给纤维足够的光洁度，润滑和防胶粘性能，要么稳定性低。
因而本发明的一个目的在于提供能够给予纤维良好的光洁度，润滑性能，降低的胶粘性，或舒服的触感的水基纤维处理剂。本发明另一目的在于提供处理纤维的方法以给予纤维良好的光洁度，润滑性能，降低的胶粘性，或舒服的触感。
本发明的这些或其他特点将从详细说明的考虑中明白地体现。
本发明的水基纤维处理剂，其特征在于，它由平均粒径0.01-100μm的交联硅氧烷颗粒的硅油乳液制成，这些交联硅氧烷颗粒包含于平均直径0.05-500μm且分散于水中的硅油液滴中。交联硅氧烷颗粒的直径比硅油液滴的直径要小。
本发明处理纤维的方法特征在于，用水基纤维处理剂处理纤维，该水基纤维处理剂由平均粒径0.01-100μm的交联硅氧烷颗粒的硅油乳液制成的，这些交联硅氧烷颗粒包含于平均直径0.05-500μm且分散于水中的硅油液滴中。同样，交联硅氧烷颗粒的直径比硅油液滴的直径要小。
以下是本发明所述硅油乳液更加详尽的说明。因而，本发明处理剂的特征在于，它包括一种硅油乳液，该硅油乳液含有分散于水中且内含交联硅氧烷颗粒的硅油液滴。乳液中的交联硅氧烷颗粒通过将可交联硅氧烷组合物进行交联而制得。
该组合物可以通过引发硅氢化交联反应，缩合交联反应，有机过氧类交联反应，或高能射线交联反应而制备。最优选的反应为硅氢化交联反应或缩合交联反应。用于形成硅油液滴的硅油对其类型没省特别限制，但是优选的硅油应具有完全线形分子结构，部分支化的线形分子结构，环状或支化链分子结构。最优选的结构是线形分子结构。所用硅油在交联硅氧烷颗粒形成期间不参与交联反应，这是优选的。
因而，硅油不应参与反应或阻碍反应。例如，由硅氢化交联反应制备交联硅氧烷颗粒，此时所用硅油其分子中应当不含任何链烯基和与硅键合的氢原子。考虑到这一点，硅油可以是二甲基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；可以是甲基苯基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；可以是二甲基硅氧烷和甲基苯基硅氧烷的共聚物，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；可以是二甲基硅氧烷和甲基-(3，3，3-三氟丙基)-硅氧烷的共聚物，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；可以是环状二甲基聚硅氧烷，或环状甲基苯基硅氧烷。
在这些硅油中，可以用聚醚基、羧基或环氧基取代分子中侧链和分子末端任何烃基中的部分氢原子。若交联硅氧烷颗粒采用缩合交联反应的方法来制备，硅油可以是分子中不含硅烷醇基、与硅键合的氢原子或与硅键合的可水解基团的化合物。典型的硅油是二甲基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；甲基苯基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；二甲基硅氧烷和甲基苯基硅氧烷的共聚物，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；二甲基硅氧烷和甲基-(3，3，3-三氟丙基)-硅氧烷的共聚物，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；环状二甲基聚硅氧烷；环状甲基苯基硅氧烷；二甲基聚硅氧烷，其分子两端由二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端；二甲基硅氧烷和甲基乙烯基硅氧烷的共聚物，其分子两端由二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端；甲基乙烯基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；或环状甲基乙烯基硅氧烷。同样，这些类型的硅油其侧链和分子末端烃基中部分氢原子能被氨基，酰胺基，环氧基，羧基，或聚醚基所取代。
虽然对这些硅油的粘度没有特别限制，但是优选的粘度范围为1-100,000,000mPa·s(在25℃下)，最优选5-10,000,000mPa·s(在25℃下)。
然而，有必要乳液中硅油液滴的平均直径为0.05-500μm，且优选为0.05-200μm。原因在于硅油液滴的平均直径低于此范围的下限或高于此范围的上限会导致水基纤维处理剂丧失其稳定性。
乳液中交联硅氧烷颗粒的平均直径为0.01-100μm，且优选为0.05-50μm，这也是有必要的。原因在于，若交联硅氧烷颗粒的平均直径低于此范围的下限或高于此范围的上限，则带有此种交联硅氧烷颗粒的乳液稳定性低。
另外，也很显然的是，本发明乳液中交联硅氧烷颗粒的直径应当小于硅油液滴的直径。
交联硅氧烷颗粒可以具有球形的、类丝线形的、平的或不规则的形状。优选球形的形状。而且，不考虑交联硅氧烷颗粒的特性，乳液能以类凝胶，类橡胶，或类似弹性体的形式得到。
本发明的硅油乳液能通过许多不同的方法制备。根据第一种方法，交联硅氧烷颗粒预先均匀地分散于硅油中，然后将混合物乳化于水中。
根据第二种方法，预先使硅油乳化于水中，再将所得液体与预先乳化于水中的交联硅氧烷颗粒的悬浮液混合，这样可得到硅油乳液。
然而，在第一种方法中，交联硅氧烷颗粒不能均匀地分散于硅油中，因此制备一种含有交联硅氧烷颗粒的硅油乳液是困难的，该交联硅氧烷颗粒内含于硅油液滴中，而硅油液滴分散于水中。
另一方面，在第二种方法中，交联硅氧烷颗粒和硅油液滴是分别进行分散的，因此制备一种含有交联硅氧烷颗粒的特殊的硅油乳液是困难的，该交联硅氧烷颗粒内含于硅油液滴中，而硅油液滴分散于水中。
由于以上原因，所以最优选通过以下方法来制备硅油乳液：将一种包含非交联性硅油的可交联硅氧烷组合物分散在水中，然后进行交联反应。应当理解，非交联性硅油其用量必须超过由可交联硅氧烷组合物制得的交联产品所能容纳的非交联性硅油的数量。
可交联硅氧烷组合物可以是某一种类型的组合物，作为交联的产物该组合物能制造出凝胶形式、橡胶或类似弹性体形式的交联产品。例如，它可以是硅氢化交联反应的产物，缩合交联反应的产物，有机过氧类交联反应的产物，或高能射线交联反应的产物。最优选的反应类型是硅氢化交联反应和缩合交联反应。
硅氢化交联反应的硅氧烷组合物包括至少一种分子中具有至少两个链烯基的有机聚硅氧烷，一种分子中具有至少两个与硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷，和一种用于硅氢化反应的催化剂。
所述的第一种有机聚硅氧烷其链烯基可以是乙烯基，烯丙基，丁烯基，戊烯基和己烯基。最优选的是乙烯基。这种有机聚硅氧烷也能包含除了与硅原子键合的链烯基之外的一价烃基，如甲基，乙基，丙基，丁基，或其他类似烷基；环戊基，环己基，或其他类似环烷基基团；苯基，甲苯基，二甲苯基，或其他类似芳基基团；苯甲基，苯乙基，3-苯基丙基，或其他类似芳烷基基团；和3-氯丙基，3，3，3-三氟丙基，或其他类似卤代烃基。这种有机聚硅氧烷基团可具有线形，环状，类网状，或部分支化的线形分子结构。为了形成类似于弹性体的交联硅氧烷颗粒如凝胶或橡胶状颗粒，线形和部分支化线形结构是最优选的。然而对所述的第一种有机聚硅氧烷的粘度并没有特别限制，其粘度以不限制可交联硅氧烷组合物分散于水中为宜。因此，优选的粘度范围为20-100,000mPa·s，更优选20-10,000mPa·s(在25℃下)。
前面所述的第二种有机聚硅氧烷中与硅键合的基团的例子除了与硅键合的氢原子以外，都和所述的第一种有机聚硅氧烷中上述一价烃基相同。所述的第二种有机聚硅氧烷可以具有线形，环状，类网状，或部分支化线形分子结构。同样，虽然对所述第二种有机聚硅氧烷的粘度没有特别限制，但是其粘度应以不限制可交联硅氧烷组合物分散于水中为宜。优选的粘度范围为1-10,000mPa·s(在25℃下)。
所述第二种有机聚硅氧烷用于可交联硅氧烷组合物的用量以足以固化组合物为宜，但基于每100重量份的所述第一种有机聚硅氧烷，所述第二种有机聚硅氧烷优选的用量为0.3-200重量份。
可交联硅氧烷组合物中含有的硅氢化反应催化剂是任何可用来促进交联反应的催化剂。优选铂催化剂。铂催化剂的例子有氯铂酸，氯铂酸的醇溶液，铂的烯烃复合物，铂的链烯基硅氧烷复合物，铂黑，或位于硅石载体上的铂催化剂。
采用本发明方法制造产品时，包含水中的硅氢化催化剂的可交联硅氧烷组合物可通过以下方式制备：(i)将预先与硅氢化催化剂混合好的可交联硅氧烷组合物分散于水中，或(ii)将不含催化剂的可交联硅氧烷组合物分散于水中，然后将催化剂加入到水中。无论哪种方式，优选水性分散液包含平均粒径不超过1μm的硅氢化催化剂。
硅氢化催化剂作为可交联组合物的组分其用量以足以促进可交联组合物的交联反应为宜。例如，以铂系催化剂为例，基于每100重量份的组合物，该催化剂必须提供1×10-7-1×10-3重量份的铂金属。
缩合交联反应型硅氧烷组合物包括一种有机聚硅氧烷，该有机聚硅氧烷含有一种可水解的基团如胺氧基，醋酸基，肟基，烷氧基，或羟基，在分子中与至少两个硅原子键合；一种具有可水解基团的硅烷型交联剂，该基团例如是胺氧基，醋酸基，肟基，或烷氧基，在分子中与至少三个硅原子键合；和一种缩合反应催化剂如有机钛化合物或有机锡化合物。
在这种有机聚硅氧烷中，烷氧基可以是甲氧基，乙氧基，和甲氧乙氧基，并且肟基可以是二甲基酮肟基和甲基乙基酮肟基。其他基团可以与该有机聚硅氧烷中的硅原子键合；如一价烃基，其代表为甲基，乙基，丙基，丁基，或类似烷基，环戊基，环己基，或类似环烷基，乙烯基，烯丙基，丁烯基，戊烯基，己烯基；苯基，甲苯基，二甲苯基，或类似芳基；苯甲基，苯乙基，3-苯基丙基，或类似芳烷基，3-氯丙基，3，3，3-三氟丙基，或类似卤代烃基。这种有机聚硅氧烷可以具有线形，环状，类网状或部分支化线形分子结构。优选采用线形或部分支化线形的分子结构来形成类凝胶和类橡胶弹性体型交联硅氧烷颗粒。
虽然对有机聚硅氧烷的粘度没有特别限制，但是其粘度以不限制可交联硅氧烷组合物分散于水中为宜。因此，优选的粘度范围为20-100,000mPa·s，更优选20-10,000mPa·s(在25℃下)。
硅烷型交联剂中的肟基和烷氧基可以与上述那些基团相同。硅烷型交联剂可以是甲基三甲氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，甲基三肟基硅烷和乙烯基三肟基硅烷。硅烷型交联剂的用量以足以固化可交联硅氧烷组合物为宜，基于每100重量份的有机聚硅氧烷组合物，其优选的用量是0.3-200重量份。
缩合反应催化剂如有机锡化合物和有机钛化合物计划用来促进可交联硅氧烷化合物的交联反应。此类催化剂可以是二月桂酸二丁锡，二醋酸二丁锡，辛酸锡，二辛酸二丁锡，月桂酸锡，钛酸四丁酯，钛酸四丙酯，和二丁氧基双(乙基乙酰乙酸酯)钛酸酯。
缩合反应催化剂的用量应足以使可交联硅氧烷组合物交联，并且优选0.01-5重量份，更优选0.05-2重量份，以每100重量份的有机聚硅氧烷组合物计。
如果需要，可以将填料加入可交联硅氧烷组合物中以调节其流动性或提高所得交联硅氧烷颗粒的机械强度。可用填料的例子有沉淀的二氧化硅，煅烧的二氧化硅，烘干的二氧化硅，煅烧的氧化钛，或类似的增强填料，碾碎的石英，硅藻土，铝硅酸，氧化亚铁，氧化锌，碳酸钙，或类似的非增强填料。用六甲基二硅氮烷，三甲基氯硅烷，聚二甲基硅氧烷，聚甲基氢化硅氧烷，或类似硅氧烷化合物来处理上述填料的表面。
可交联硅氧烷组合物所用的非交联性硅油应当是不参与组合物本身的交联反应的一种硅油。虽然对其粘度没有特别限制，但是其粘度应能确保使含有非交联性硅油的可交联硅氧烷组合物分散入水中。因此非交联性硅油的粘度是1-100,000,000mPa·s，优选2-10,000,000mPa·s(在25℃下)。另外，非交联性硅油可以是一种具有线形，部分支化的线形，环状或支化分子结构的有机聚硅氧烷。线形和环状分子结构是最优选的。
若可交联硅氧烷组合物是一种硅氢化交联反应型组合物，则分子中不含链烯基或与硅键合的氢原子的非交联性硅油是优选的。此类硅油可用的例子有二甲基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；甲基苯基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；二甲基硅氧烷和甲基苯基硅氧烷的共聚物，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；二甲基硅氧烷和甲基-(3，3，3-三氟丙基)-硅氧烷的共聚物，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；环状二甲基聚硅氧烷；环状甲基苯基硅氧烷。这些分子中一部分侧链和/或端烃基中的氢原子能被环氧基，羧基或聚醚基所取代。
若可交联硅氧烷是缩合交联反应型，则优选分子中不含硅烷醇基，与硅键合的氢原子或与硅键合的可水解基团的非交联性硅油。适用的硅油的例子有二甲基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；甲基苯基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；二甲基硅氧烷和甲基苯基硅氧烷的共聚物，其分子两端均为三甲基甲硅烷氧基；二甲基硅氧烷和甲基-(3，3，3-三氟丙基)-硅氧烷的共聚物，其分子两端均为三甲基甲硅烷氧基；环状二甲基聚硅氧烷；环状甲基苯基硅氧烷；二甲基聚硅氧烷，其分子两端由二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端；二甲基硅氧烷和甲基乙烯基硅氧烷的共聚物，其分子两端由二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端；甲基乙烯基聚硅氧烷，其分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端；和环状甲基乙烯基硅氧烷。如果需要，硅油分子中部分侧链或硅油分子中任何端烃基的氢原子，可以被氨基，酰胺基，环氧基，羧基和聚醚基所取代。
可交联化合物所含的非交联性硅油的用量应足以使非交联性硅油保持在可交联硅氧烷组合物的交联产品中。尤其，其用量应超过交联产品所能容纳的非交联性硅油的量。所能容纳的量因可交联硅氧烷组合物和非交联性硅油的结合的不同而有所不同。然而一般来说，非交联性硅油的用量处于200-5000重量份的范围内，优选250-2000重量份，以每100重量份的可交联硅氧烷组合物计。
根据本发明制备乳液的方法可由以下步骤组成：将含有非交联性硅油的可交联硅氧烷组合物分散入水中，然后进行交联反应。将可交联硅氧烷组合物分散入水中可以使用高速搅拌机、浆式混合机、Henschel混合器、高速扩散器、胶体混合机、推进式搅拌器、均化器、直列式连续乳化器、超声波乳化器或真空捏合机来进行。
水的用量以乳液的总重量计应为5-99wt％，优选10-80wt％。为了改善可交联硅氧烷组合物在水中的稳定性，并确保其分散，可以将组合物与一种非离子表面活性剂、一种阳离子表面活性剂或一种阴离子表面活性剂混合。优选使用非离子表面活性剂。表面活性剂的用量为0.1-20重量份，优选0.5-10重量份，以100重量份的含非交联性硅油的可交联硅氧烷组合物计。
然后将可交联硅氧烷组合物的乳液要么加热，在室温下保温，要么用高能射线照射，借此在分散于水中的可交联硅氧烷组合物中引发交联反应。
根据本发明的处理剂可包含其他组分如液体石蜡，硬脂酸镁，硬脂酸钙或类似的有机油类和润滑剂。另外，还可包括抗静电剂，电荷抑制剂(chargesuppressing agents)，杀菌剂，防腐剂和抗蚀剂。
这些处理剂可作为油类应用于粗纱，粗棉，填充线，混纺羊毛，尼龙短纤维，丙烯酸纤维，以及应用在编织，精纺方面，也可应用于缝纫线，或弹性聚氨酯橡筋线(spandex urethane elastic yarns)，应用于要求光洁度和润滑性的制品。它们还可用于人造纤维，再生纤维，醋酸纤维，半再生纤维，聚酯纤维或其他合成纤维。
当硅油包含环氧基或羧基时，处理剂可作为一种起绒剂用于有凸起花纹的织物；一种手感改进剂用来加强柔软度，光洁度，压缩回复度(compressionrecovery)，耐皱性能和拉伸回复度(stretch recovery)；一种织物整理剂用于聚酯织物的深度着色(deep coloring)和重度染色(heavy dyeing)；一种耐热熔(antimelting)织物整理剂用于运动装；或作为防水剂中的粘性改进剂来提供斥水性。若硅油包含聚醚基团并且用作处理剂，甚至未加入另一种表面活性剂，则可获得一种稳定的处理剂。
本发明所述用来处理纤维的方法的特征在于采用水基纤维处理剂来处理纤维。使用水基纤维处理剂的处理能以许多方式进行，其中一种方法是将水基纤维处理剂用水稀释或使用未经稀释的水基纤维处理剂，并通过喷涂，通过给油辊，或通过凹版印花应用于布、纱、棉、或丝束，然后进行干燥或加热处理。
通常，应用水基纤维处理剂来处理纤维，交联硅氧烷颗粒和硅油的结合量，即水基纤维处理剂中添加的固体，为0.01-8wt％。应用于聚酯，尼龙或其他粗纱或粗棉时，结合量为0.2-1.0wt％。当处理的目的是为了提高棉制或聚酯和棉混纺纺织品的手感时，结合量应为0.3-1.0wt％。尤其应用于缝纫线或弹力纤维纱，结合量应为3-10wt％。
实施例
实施下述实施例以更详细地解释本发明。除非另外说明，否则实施例中使用的粘度值都是在25℃下得到的。用作水基纤维处理剂的硅油乳液中硅油小液滴的平均直径和交联硅氧烷颗粒的平均直径分别以下述方法测定。硅油乳液中硅油小液滴的平均直径
借助于激光衍射型粒子分布表(LA-500型，Horiba制)来测量硅油乳液。可得到硅油小液滴的中值直径，即与50％的累积分布相当的直径，并且该直径以下用作平均直径。硅油乳液中交联硅氧烷颗粒的平均直径
将硅油乳液置于玻璃片材上在空气中干燥以除去水分，然后在电子显微镜下收集并观察分散于硅油乳液中的交联硅氧烷颗粒，以10个颗粒直径的平均值作为以下的平均直径。参考实施例1
将18.8重量份，粘度400mPa·s，且分子两端为二甲基乙烯基硅烷氧基的二甲基聚硅氧烷；1.2重量份，粘度30mPa·s，且分子两端为三甲基甲硅烷氧基，且含有0.5wt％与硅键合的氢原子的甲基氢化硅氧烷和二甲基硅氧烷共聚物；和80重量份，粘度1000mPa·s，且分子两端为三甲基甲硅烷氧基的二甲基聚硅氧烷相混合从而制得硅氧烷组合物。再将所得可交联硅氧烷组合物与53重量份的3wt％聚氧化乙烯壬苯醚的水溶液以及HLB值为13.1的非离子表面活性剂相混合。经乳化作用后，再将50重量份的纯水加入混合物中。这样得到硅氧烷组合物的水性乳液。
单独制备的铂催化剂的水性乳液包括铂和1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的复合物，其中铂颗粒的平均直径为0.05μm并且金属铂浓缩物占0.05wt％。将这种铂催化剂的水性乳液加入上述制备的硅氧烷组合物的水性乳液。将这些组分均匀混合以使以重量单位计的金属铂含量为20ppm。由此得到了可交联硅氧烷组合物的水性乳液。
将乳液在室温下完好地保存一天，然后将可交联硅氧烷组合物进行硅氢化交联反应。结果制得一种硅油乳液，其具有内含于硅油液滴中且分散于水中的交联硅氧烷颗粒。乳液中的硅油液滴具有8μm的平均直径，而硅油液滴中的交联硅氧烷颗粒具有3μm的平均直径。将乳液转移到直径为5cm的铝盘中，在空气气流中保持3天，通过空气干燥方式从乳液中除去水分。如此制得由硅油和交联硅氧烷颗粒构成的奶油状硅氧烷组合物。用立体显微镜观察此组合物，观察表明此组合物由均匀分散于硅油中的类橡胶状交联硅氧烷颗粒组成。该交联硅氧烷颗粒具有球形形状。参考实施例2
一种含有交联硅氧烷颗粒的硅油乳液，其中所述交联硅氧烷颗粒内含于硅油液滴中，硅油液滴分散于水中。该乳液采用与参考实施例1中同样的方法制备，不同之处在于将参考实施例1所用的80重量份粘度1000mPa·s的二甲基聚硅氧烷，换为80重量份粘度10mPa·s且分子两端为三甲基甲硅烷氧基的二甲基聚硅氧烷。所得乳液的硅油液滴具有7μm的平均直径，液滴中的交联硅氧烷颗粒具有3μm的平均直径。
硅油和交联硅氧烷颗粒的奶油状硅氧烷组合物以与参考实施例1同样的方式从乳液中除去水分。用立体显微镜观察所得组合物，表明该组合物由分散在硅油中的类橡胶的球状交联硅氧烷颗粒组成。参考实施例3
采用胶体磨乳化器将400重量份粘度1000mPa·s且分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，20重量份含5mol％聚氧化乙烯的聚氧化乙烯十二烷基醚，10重量份含8.5mol％聚氧化乙烯的聚氧化乙烯壬基酚醚，5重量份含4mol％聚氧化乙烯的聚氧化乙烯壬基酚醚磺酸钠，和565重量份的水混合后进行乳化，如此制得硅油乳液。参考实施例4
将400重量份粘度10mPa·s且分子两端由三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，20重量份含5mol％聚氧化乙烯的聚氧化乙烯十二烷基醚，10重量份含8.5mol％聚氧化乙烯的聚氧化乙烯壬基酚醚，5重量份含4mol％聚氧化乙烯的聚氧化乙烯壬基酚醚磺酸钠，和565重量份的水混合在胶体磨乳化器中进行乳化。所得产品用均化乳化器在400kgf/m2压力下以单一工艺进一步乳化，如此制得硅油乳液。实际实施例1-对比实施例1
一种含有5wt％固体的水基纤维处理剂(A)通过将水加入参考实施例1制备的硅油乳液中而制得。先将一束100％聚酯纺纱所用的机器缝纫线(machine sewingthread)用纤维处理剂浸透，并将纤维吸液率调整为70％，再将制品在105℃下干燥30分钟。制品包括缝纫机器线(sewing machine thread)，该线含有3.5％粘附在其上的处理剂固体。
作为对比，将水加入参考实施例3制备的硅油乳液中，以制备水基纤维处理剂(B)。(B)含有5wt％固含量，且它也用上述方式制备。然后将该处理剂用于缝纫机器线。在空白实验中，将一束100％聚酯纺纱所用的机器缝纫线浸入水中，调整纤维吸液率为70％并使制品在105℃下干燥30分钟，如此制得缝纫机器线。
这些缝纫机器线的动态摩擦系数(μ)采用动力学摩擦测试装置(DaieiKagaku Seiki Seisakusho Co.Ltd制)来测量。这种测试装置使用长度为20cm的样条。装置线速度可调为1.0m/min和6.0m/min，并且测试装置的鼓轮是不锈钢制的。测量结果列于表1中。由表1可看出，本发明的水基纤维处理剂可使100％聚酯纤维所制的缝纫机器线的运动获得均匀性，并且它使线的动态摩擦系数(μ)显著降低。因此它特别适用于润滑缝纫机器线。
表1
性能实施例号 水基纤维处理剂   动态摩擦系数(μ)   线运动的均匀性 一般性能评价
  线速度@1m/min 线速度@6m/min
实际实施例1   A   0.122 0.134   均匀   好
对比实施例1   B   0.235 0.255   某些不均匀   不被接受
空白实验，只有水   0.282 0.377   很差   -
实际实施例2-对比实施例2
水基纤维处理剂(C)使用参考实施例2的硅油制成。这种水基纤维处理剂用作弹力纤维的润滑剂。将约7.0wt％处理剂应用于市售140D/10弹性聚氨酯纤维丝(spandex urethane fiber thread)，该丝线已绕缠成一束丝线。将这一束丝线置于乙醇/甲苯混合溶剂中浸泡30分钟，该混合溶剂所包含的两种流体的重量比约为4∶1。浸泡丝线的混合溶剂的用量按混合溶剂重量与丝线重量之比计可为100∶1。除去用于处理丝线的粗纱润滑油，经过干燥，得到处理后的弹力纤维。
作为对比，除了将水基纤维处理剂(C)换为参考实施例4中硅油乳液制备的水基纤维处理剂(D)之外，弹力纤维丝采用和上述同样的方法进行处理。在空白实验中，除了仅仅将水基纤维处理剂换为水之外，弹力纤维丝采用同样的方法进行处理。
在0.1g/D恒定拉力作用下，将这些不含油的弹力纤维丝均匀一致地缠绕在50mm长、50mm宽且2mm厚的铝板上。在一堆这种样品上加上500g的负荷，再将样品堆放在80℃的烘箱中保存10天。从烘箱中取出样品堆，卸下负荷并除去两个铝板，纤维表面的粘合性能就可随之而确定。将一根100米的缠绕的丝线进行多重拉伸和回复的循环运动，以观察每种情况下润滑剂的粘合行为。其结果列于表2中。
由表2可看出，本发明的水基纤维处理剂降低了弹力纤维的粘合性(adhesiveness)和自粘性(tackiness)，提高了纤维抗多重拉伸和松弛的循环运动的能力，适于用作弹力纤维的润滑剂。
表2
性能实施例号 水基纤维处理剂 粘合性和自粘性   多重拉伸和回复循环运动后润滑剂的附着度 性能的一般评价
实际实施例2   C 观察不到性能   两种性能未改变 好
对比实施例2   D 两种性能轻微显露   两种性能未改变 不令人满意
空白实验-只有水 两种性能很明显   - -
实际实施例3
在参考实施例1的硅油乳液中加入水，调节固含量至1wt％，制得水基纤维处理剂(E)。把一块40cm宽×40cm长、含有50％的棉和50％聚酯的冬季内衣布料经真空清洗3次，然后布料在纤维处理剂(E)中浸泡30秒。纤维的吸液率用滚筒调节至80％，将布料挂于室温下过夜晾干。然后在150℃条件下加热5分钟，布料中留有0.8wt％的处理剂固体。
作为对比，除了将水加入参考实施例4的硅油乳液中之外，将一块类似的布料用同样的方法进行处理。固含量调节至1wt％。在空白实验中，将另一块类似布料浸泡于清水中，吸液率调节至80％。布料挂于室温下过夜晾干，然后置于150℃条件下保持5分钟。
将这些布料裁成5cm×5cm的小块，用注射器在每块布样上滴一滴清水，然后对吸水性和触感进行评价。布料又进行拉伸和回复测试。拉伸和回复比依照日本标准JIS L 1068的编织布料测试方法。其结果列于表3。从表3可以看出，本发明的水基纤维处理剂非常适用于这些目的。
表3
性能实施例号 处理剂 触感     吸水性，秒   拉伸回复比，％ 性能的一般评价
实际实施例3  A 触感柔软光滑且舒服     1.1   88   很好
对比实施例3  D 不柔软且不光滑     1.2   69   不好
空白实验-只有水 触感粗糙，不柔软不光滑     0.8   47   -
本发明的水基纤维处理剂能给予处理过的纤维改进的光洁度，润滑性能，降低的胶粘性，和改进的触感，并且通过采用这种方法来给予纤维改进的光洁度，润滑性能，降低的胶粘性，和改进的触感。
在复合物、组合物中可以有其他变化，并且此处描述的方法没有离开本发明的必要特征。此处详细描述的本发明实施方案仅为例举性的且并不局限于其范围，除了附加的权利要求所定义的内容之外。

Claims (6)

1.一种处理纤维的方法，包括将一种水基纤维处理剂施加到纤维上，该水基纤维处理剂包括一种平均粒径0.01-100μm的交联硅氧烷颗粒的硅油乳液，这些交联硅氧烷颗粒包含于平均粒径0.05-500μm且分散于水中的硅油液滴中，交联硅氧烷颗粒的直径要比硅油液滴的直径小。
2.如权利要求1所述的方法，其中将水基纤维处理剂施加到纤维上，这些纤维由粗纱，粗棉，填充线，混纺羊毛，尼龙短纤维，丙烯酸纤维，编织的纤维，纺织的纤维，缝纫线，弹性聚氨酯橡筋线，人造纤维，再生纤维，醋酸纤维，半再生纤维和聚酯纤维构成。
3.如权利要求2所述的方法，其中水基纤维处理剂包含结合量为0.01-8wt％的交联硅氧烷颗粒和硅油，以水基纤维处理剂总重量计。
4.如权利要求3所述的方法，其中硅油粘度为1-100,000,000mPa·s。
5.如权利要求4所述的方法，其中交联硅氧烷颗粒是硅氢化交联反应或缩合交联反应的产物。
6.如权利要求5所述的方法，其中硅油乳液通过将含有非交联性硅油的可交联硅氧烷组合物分散于水中而制得，该非交联性硅油的用量超过交联反应产物所能容纳的非交联性硅油的量。
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