印染助剂实用技术讲座连载第三讲合成纤维油剂合纤油剂.pdf

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1、1合纤油剂乳化的意义在高速运行的纺丝牵伸过程中,要保证油剂浸渍合纤后,经加热水份蒸发完,油剂的成分均匀地粘附在合纤上。就必须将不溶于水的润滑剂、抗静电剂及其他成分,选用占油剂成分20%40%合适的乳化剂配成乳液,就能保证油剂中各有效成分充分发挥作用。而且在合纤的后加工工艺中,如织、编、精练、印染及后处理工艺中,都将在乳液态下进行。在合纤工业丝生产中,使用的间苯二酚 甲醇乳胶浸渍液、也都是乳液态。乳液在合纤制造加工中,起着重要的作用。合纤油剂中所采用的乳化剂通常不只是单一品种,需要几种乳化剂配合使用,不仅要考虑某种乳化剂的乳化性能,还要考虑它给油剂带来的其它次要影响,也就是说,除了制造一种稳定的

2、乳化液外,还要考虑它对油剂的热稳定性、摩擦性能及对油剂各成分之间的相容性等影响。若乳化剂选择不当,即使是特性优良的润滑剂和抗静电剂,也发挥不了良好的作用。2乳化剂的选择和种类考察乳化剂,既要考察它的主要功能,即乳化性、HLB值(亲水亲油平衡值)、浊点等特性;还要考察它的次要功能:温湿度对性能的影响;耐热性对丝-金属、丝-丝之间摩擦力的影响;油膜强度与润滑剂、抗静电剂、低聚合物之间的相容性、浸湿性、溶解性、丝束集聚性等影响。选择乳化剂除考虑乳化剂本身的特性外,还必须考虑下列因素:制造合纤的聚合物品种及纤维种类;采用何种纺丝工艺(熔融纺、干式纺、湿式纺);合纤的纤度;是长丝还是短纤维;是衣用长丝还

3、是工业长丝;后加工工艺的要求等因素。只有在明确这些使用对象和工艺后,才能正确选用合适的乳化剂。油剂的乳化剂通常采用非离子表面活性剂为主,以阴离子、阳离子和两性表面活性剂为辅的乳化剂。非离子表面活性剂包括带有聚氧化乙烯基团型和多元醇酯型两部分,前者有高级醇醚(正醇醚、叔醇醚)、高级脂肪酸酯、烷基苯醚、高级脂肪酸-多元醇醚、高级烷基胺、高级烷基酰胺、PO/EO嵌段型聚醚;后者有甘油的高级脂肪酸酯、季戊四醇的高级脂肪酸酯、山梨糖醇或山梨糖醇酐的高级脂肪酸酯、蔗糖的高级脂肪酸酯、烷基醇胺高级脂肪酸等。在合纤油剂中常用的乳化剂如表1所示。表1中列出了合纤油剂中常用乳化剂的种类、结构和特性。第14卷第1期

4、1997年2月Vol.14.No.1Feb.1997印染助剂印染助剂实用技术讲座连载第三讲合成纤维油剂合纤油剂成分乳化剂(四)孙锦霞王扶伟(中国仪征化纤股份有限公司仪征211900)表1合纤油剂用乳化剂种类类别结构应用范围特性长短丝纤短纤长丝带有聚氧化乙烯基团高级烷基醚RO_EOH乳化分散、可溶、耐酸碱、洗涤高级脂肪酸酯RCOO_EOH&乳化、分散、可溶、低毒性、低刺激性烷基苯醚RO_EOH乳化、分散、浸透、柔软洗涤耐酸碱、耐热酯醚系OCOR,O_EOH_EOCOR型-乳化、分散、可溶化聚醚系HO(EO(PO)m(EO)nHR_POm_EOH&低起泡、乳化、分散、可溶化、耐酸碱高级烷基胺RN_

5、EOH&吸附性高、柔软、平滑、抗静电、防腐蚀高级烷基酰胺RCON_EOH乳化、平滑、耐水解多元醇酯乙二醇酯RCOO_CH2CH2OH&乳化、分散、柔软、平滑甘油酯2(OH)GOCOR&乳化、分散、安全、柔软季戊四醇酯(OH)PEOCOR4&乳化、分散、柔软山梨糖醇酯3(OH)SOCOR&乳化、分散、安全、柔软山梨糖醇酐酯(OH)SOCOR3&乳化、分散、安全、柔软注:表示作辅助用&表示在某些品种用3乳化性和HLB值3.1乳化性合纤油剂的乳液为水包油型(O/W),即在连续水相中分散着微小的油滴。为了得到稳定的合纤油剂乳液,水相中的微粒油粒子就必须足够细,否则油粒就会集聚增大,与水层分离、产生漂油

6、现象。表2列出了合纤油剂中,油微粒大小与乳液外观颜色的关系,一般讲,合纤油剂的油粒大小为0.20.5m。表2乳液外观与油粒大小的关系乳液外观油粒大小(m)透明 1.03.2乳化剂的HLB值乳化状态的好坏是由乳化剂的HLB值(亲水亲油值)与乳化性要求的HLB值配合来决定的。表3列出了各种表面活性剂的HLB值。表3各种表面活性剂的HLB值油酸酯皂类HLB值POE(n)烷基酯HLB值POE(n)烷基苯基醚HLB值POE(n)烷基醚HLB值POE(n)二烷基三酯HLB值POE(n)山梨糖醇酐烷基酯HLB值磺酸月桂酯阳离子4030(30)单硬脂酸酯(20)单油酸酯1615(30)辛基酚(20)辛基酚17

7、14(50)月桂基醚(23)月桂基醚1917(18)二月桂基三酯18(30)单油酸酯(20)单油酸酯16.515钾酯钠酯2018(20)单硬脂酸酯(9)单月桂酸酯1413(10)壬酚(8)辛基酚139.5(20)十六烷基醚(20)油醚15.515(23)二月桂基三酯14(20)二月桂酸酯(10)单油酸酯1413三乙醇胺油酸酯161(9)单油酸酯(9)单硬脂酸酯1110(4)辛基酚(2)辛基酚96(20)硬脂基醚(25)月桂基醚1413(1)二月桂基三酯11.5(5)单油酸酯单月桂酸酯108.5(2)单月桂酸酯(2)单硬脂酸酯65(11)辛基酚3(5)月桂基醚(3)月桂基醚119(7)二月桂基三

8、酯8(2)单油酸酯(0)单油酸酯74.5(1)单硬脂酸酯高级脂肪酸酯3.51(2)月桂基醚(1)月桂基醚73.5(46)二月桂基三酯3(0)单硬脂酸酯2注:括号中数值为EO摩尔数印染助剂1期31表6某些乳化剂的性质乳化剂熔点()吸湿率(%)粘 度(40)(10-6m2/s)2045%2065%2085%POE(10)月桂基醚213.06.07.530POE(10)硬脂基醚401.01.52.0-POE(10)油醚200.51.02.060POE(10)辛基酚醚42.03.04.0109POE(10)壬酚醚202.03.03.695POE(10)月桂基氨基醚 05.08.011.035POE(1

9、0)硬脂基氨基醚254.07.08.040POE(10)山梨糖醇酐-月桂酸酯103.06.07.0300POE(20)山梨糖醇酐-月桂酸酯55.07.59.0150PEG(400)月桂酸酯82.56.07.235PEG(800)月桂酸二酯301.52.03.063POE(10)蓖麻油醚硅氧烷烷烃烯烃二十烷基芳香基酯基亲水基和疏水基在分子中结构不同时,乳化性质不同(见图6)。印染助剂3414卷热反应型水性聚氨酯羊毛防缩剂已投入生产本刊是纺织印染专业和化工助剂专业的桥梁国内毛纺行业急需的整理助剂 热反应型水性聚氨酯羊毛防缩剂,由安徽大学高分子材料研究所研制成功后,日前在上海周西助剂厂投入生产,年产

10、量为300吨。该防缩剂的防缩效果经上海毛麻纺织科研所(国际羊毛局指定检测单位)检测,达到国际羊毛局规定的机可洗标准,用于羊毛内衣整理,手感符合要求。它的最大特点是防缩耐久性好,整理前毋需对羊毛进行氧化预处理,使用过程中不产生环境污染,价格仅为同类进口防缩剂的一半,因此深受毛纺企业的欢迎。(查刘生)。印染助剂1期35图6乳化剂分子结构和性质的关系一般讲,乳化物与被乳化物具有相似结构时,乳化效果好,如硅油乳化可采用带硅氧烷基团乳化剂,氟油乳化采用带氟基团的乳化剂,芳烃物质乳化,采用带芳烃的乳化剂。图7RO_CH2CH2OH的浊点随乙氧基团数的变化当温度升高时,乳化剂中醚键上,与氢原子产生水合作用的

11、水分子会解脱,使乳液破坏,发生混浊,这个温度称为浊点。一般讲阴离子表面活性剂的浊点较低,非离子表面活性剂的浊点较高,也就是说,非离子表面活性剂的乳液在较高温度下仍保持乳液的稳定性。分子中具有的乙氧基团摩尔数越高、浊点越高(图7)。因此常将浊点高的非离子乳化剂与少量浊点低的阴离子表面活性剂配合用参考文献1王风英编著.界面活性剂的原理与应用.新科技书局出版,1995.2森贺弘之.合成纤维 制系工程?.高分子加工,1992,41(4-10).3西村泰郎.纺绩油剂 现状.纤维,1971,(33):9.4西村泰郎,长谷川祥.化合纤纺系 纺绩油剂 现状 展望.化纤日报,1980.5村松千秋,西村泰朗,山田雅.化合纤纺绩油剂.纤维,1967,19(3-5).6竹本油脂株式会社.Textile Processing Agents andDyeing Auxiliazies.1990.(收稿日期1996-07-25)