氨基硅油整理织物的色变及解决方法

羧乙基硫代丁二酸-CETSA 出色的酸性净洗功能已经在金属表面和工程塑料 的酸洗等领域得到了应用，但是在纺织领域，尤其是活性染料的皂洗，还没有可 以借鉴的实验数据，因此我们自己设计了一系列的实验，针对多种活性染料，比 较了羧乙基硫代丁二酸、马来酸-丙烯酸共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚 EO=9、净洗 剂 209 四种皂洗剂原料的皂洗结果。 皂洗力度： 羧乙基硫代丁二酸=马来酸-丙烯酸共聚物>脂肪醇聚氧乙烯醚>净洗剂 209 织物湿磨牢度：羧乙基硫代丁二酸=马来酸-丙烯酸共聚物>脂肪醇聚氧乙烯醚> 净洗剂 209 织物干磨牢度：羧乙基硫代丁二酸=马来酸-丙烯酸共聚物>脂肪醇聚氧乙烯醚> 净洗剂 209 泡沫：羧乙基硫代丁二酸无泡，马来酸-丙烯酸共聚物无泡 防沾色: 马来酸-丙烯酸共聚物>羧乙基硫代丁二酸>脂肪醇聚氧乙烯醚>净洗剂 209 总结：羧乙基硫代丁二酸在皂洗力度，织物牢度，泡沫完全可以代替马来酸-丙 烯酸共聚物，在防沾色方面，稍差于马来酸-丙烯酸共聚物。
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氨基硅油整理织物的色变及解决方法
罗巨涛，杨兴明，宋新华，李! 芬
（ 浙江传化股份有限公司， 浙江 杭州! "##$#% ） 摘! 要：大部分氨基硅油整理织物后的色变， 与氨值的高低、 乳化剂种类及整理时的工艺条件密切相关。通 过分析， 认为部分分散染料在氨基硅油整理时热迁移而使色光变化复杂， 提出了选择使用氨基硅油整理剂的 基本原则， 以选择氨值为 &’ # ( &’ " 的氨基硅油为佳； 研制了硅油活化剂 )* 以降低色变， 经试验验证， 其用量 为 &’ # + ( &’ , + 时效果较好。 关键词：整理；氨基硅油；色变；原因；措施；织物 中图分类号：*-#.%/ ,! ! ! 文献标识码：0! ! ! 文章编号： #&&& 1 2&#3 （ $&&2 ） $2 1 &&$" 1 &"
刘艾、陈立秋、胡达木
任务分解（组员的分工与协助）： 黎硕晨：具体实施者，总负责。所有讨论、汇报、阶段总结的组织者。 刘艾：利用质谱等方法剖析市场同类产品产品的结构。 陈立秋：在项目后期，开展工厂大试评价皂洗酶的效果。 胡达木：在项目后期，联系工厂验证皂洗酶的效果。 项目组长签字确认接受项目任务书（签字、时间）
项目进度计划（由组长填写） 3月
实际进度：
半月汇报，实验报告，图、表等 （本行写日期）
半月汇报，实验报告，图、表等 （本行写日期）
半月汇报，实验报告，图、表等 （本行写日期）
项目评价、结论：
工作内容与汇报
酸性皂洗剂可以减少一道酸洗或几道水洗，减轻污水处理的压力，节约用 水，降低织物水洗成本和时间。产品的确有很多优点，也是目前的研发热点，市 场上也存在着很多同类产品，产品质量良莠不齐，有的甚至是炒作和跟风。 目前市场上的酸性皂洗剂存在两个缺陷： 1,酸性不够，即使往皂洗剂中拼混很多的醋酸甚至硫酸、盐酸，但是用酸性皂洗 剂去中和始终没有用醋酸中和那么彻底、安全可靠。 酸性皂洗剂的酸性不够会导 致不同缸次的工作液 pH 值不稳定，最终皂洗结果不稳定。 2，酸性的皂洗剂省掉过醋酸这道水，但是存在的问题就是前面的水洗不够，缸 内有大量的元明粉在里面，目前常见的皂洗剂如马丙酸类皂洗剂耐盐性能很差， 导致酸性的皂洗效果差。 少了一道酸洗， 又不能保证每缸的元明粉残量是否一样， 从而导致皂洗的缸差比较严重。 因此，研发部针对于市场上普遍反映的两个缺陷进行改进与研发。
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率也越大。表 . 列出的几种氨值硅油的色变情况表 明， 氨值为 "7 ) 和 "7 = 时， 色变或黄变差别不大； 氨值 为 "7 & 时黄变值大幅提高。所以最好选择使用氨值在 "7 ) > "7 = 的硅油。
表 $Байду номын сангаас 不同氨值硅油的色变性能
$! 试验部分
8 ’ 9: 试验材料与仪器 $’ #’ #! 试验材料 织物! #,’ % :HI （ #%&J） 涤纶平纹呢 低温型及高温型分散染料； 不同氨值的氨基硅油 （ 采用相同的乳化剂乳化） ； 不同的乳化体系乳化同一 结构的氨基硅油； 硅油活化剂 )*（ 自制） 等 $’ #’ $! 仪器 KLM9#) 型轧车； L*9$) 型实验室热定形机 （ 日本 迁井） ； 恒温烘箱； J;:;N<O<P 测色配色仪 （ 美国） 等 8 ’ 8: 性能测试方法 $’ $’ #! 色变 织物! 用 &’ Q + 染料于 #"& R 染色 "& DAB， 柔软 $"
#! 前言
氨基改性聚二甲基硅氧烷柔软剂因分子中氨基极 性很强， 易与纤维上的羟基、 羧基、 酰氨基等相互结合， 形成稳固的硅氧膜， 从而有效地降低纤维表面的摩擦 系数。对氨基硅油进行不同的结构设计， 可以使织物 表现出 柔 软、 滑 爽、 挺 括、 丰 满、 活络等各种手感特 ［ #］ 性 。 目前大部分氨基硅油都是双氨型结构， 这种结构 的氨基硅油因其伯氨基在高温时易被氧化形成偶氮结 构的发色团， 从而使硅油膜有一定的黄变 。人们普 遍认为这是造成织物黄变或色布色变的主要原因， 并 由此采用对伯氨基进行酰化、 醚化改性等方法， 生产改 性氨基硅 油 或 添 加 抗 氧 化 剂， 以期降低其黄变或色 ［ "］ 变 ， 但这是以牺牲整理织物的手感为代价的。事实 上， 上述方法并不能彻底消除整理织物的色变。 我们知道， 染色织物在高温定形时， 染料分子活动 加剧， 部分结合不牢固的染料会脱离纤维热迁移或升 华， 染料在向外层 （ 包括织物表面和空气中） 扩散时若 没有受到阻碍， 织物最后的色泽将主要体现为表层染
氨值 "7 ) "7 = "7 & 色布 ! $ "7 F. "7 F& )7 == 白布 ! %& "7 "" D "7 ’. D !7 .) 白布 ! ’& "7 "* "7 ). "7 *!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 剂用量 !" # $ %， 一浸一轧 （ 轧余率 &’ ( ） ， )*" + , &" 定形。在标准大气环境中回潮 . / 后， 用 012134546 测 色配色仪测试整理织物与基准样布的色变数据 !! " 、 （ 其中： 正值表明 !" " 、 !# " 、 !$ 等 !! " 为明度变量， 颜色变亮变浅， 负值表明变暗变深； !" 正值表示偏红光， 负值表示偏绿光； !# 值越大表明色变越大） 。 .7 .7 .8 黄变 织物8 浸轧 9:;<0 增白剂 "7 . ( 和柔软剂 !" # $ %， )*"+ , &" - 定形， 在标准大气中回潮 . /， 用 012134546 测色仪测试增白织物与基准样布的白度变化情况 （其 中： 绝对值越大表明白度变化越大； !%& 为白度差， !’& 为黄变值， 正值越大表明黄变越大） 。 .7 .7 =8 手感 采用触摸法。选择多位有经验的专业人员评价， 按 ) > ’ 评级， ’ 级为最好。
实验原料： 马来酸-丙烯酸共聚物 40%液体 醋酸 85% 硫酸 50%
羧乙基硫代丁二酸-CETSA
55%
实验思路： 目前市场上主要的酸性皂洗剂都采用用未中和的酸性马-丙酸共聚物为主体 原料，为了提高酸性拼进一些有机或无机酸，拼醋酸是最安全、最简单的方法， 但是稍微一闻就特别容易辨别出里面复配了醋酸， 从而变得没有技术含量不利于 酸性皂洗剂在染厂的推广。 目前常用的是无机酸，例如盐酸、硫酸等，无色无味，从而可以宣传皂洗剂 没有添加任何酸类物质，是其自身的酸性。长期使用添加硫酸、盐酸等无机酸的 皂洗剂会对设备产生极其严重的腐蚀后果，这种腐蚀并不是立竿见影， 而是需要 慢慢的积累，因此许多客户忽视了这种危害，甚至时间久了，设备被腐蚀，也找 不出哪一方面的问题。 寻找一种既具有皂洗功能，自身又具有较强的酸性，无疑是最佳的选择。马 丙聚合物并不具备这特点， 其酸性只是未反应完全的原料， 残余的马来酸或丙烯 酸带来的酸性,酸性很弱，有时为了提高酸性，故意残留较多的原料。 近年来新兴的一种净洗剂羧乙基硫代丁二酸-CETSA， 具有较强的分散与净洗 功能， 目前已经应用在了一些金属的表面酸洗工艺， 其最大的特点是分子中含有 一个丁二酸结构和硫基结构， 同时具有丁二酸和磺酸的酸性， 因此也是目前最强 的有机酸。
实验过程： 设计了四种配方，分别如下所示: 配方 1, 配方 2， 配方 3， 配方 4， 40%的酸性马来酸-丙烯酸共聚物 40%的酸性马来酸-丙烯酸共聚物，复配 10%的盐酸 40%的酸性马来酸-丙烯酸共聚物，复配 10%的硫酸 55%的羧乙基硫代丁二酸-CETSA
测试与比较 一， 酸性比较
取 1g 的皂洗剂，中和多少的纯碱，数据如下： 1g 1 号配方的皂洗剂，中和 0.22g 纯碱 1g 2 号配方的皂洗剂，中和 0.42g 纯碱 1g 3 号配方的皂洗剂，中和 0.51g 纯碱 1g 4 号配方的皂洗剂，中和 0.68g 纯碱 可见，4 号配方的酸性最强，并且没有添加任何的酸类物质。 二， 皂洗性能比较
收稿日期： $&&2 1 &% 1 $& 作者简介： 罗巨涛 （ #.,# 1 ） ， 男， 高级工程师， 中国纺织工程学会染整专 业委员会委员， 英国皇家染色协会会员， 浙江染整专业委员会副主任， 现 任浙江传化股份有限公司副总经理， 从事产品开发、 项目建设及技术创 新工作。
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料的色光； 若受到阻碍 （ 硅油成膜） ， 发生热迁移的染 料将在织物表面集中。最后的色泽较为复杂， 一方面 表面染料浓度增加， 另一方面由于硅油膜改变了光线 的折射率， 加上氨基在高温情况下被氧化等， 织物颜色 将变深变暗。 为降低织物因染料热迁移引起的色变， 设想通过 提前交联的方法， 使染料在升华迁移之前即已渗入纤 维内部并被已经交联的硅油膜挡住， 这样可以适当降 低定形焙烘温度， 也就能有效避免更高温度时因氨基 氧化而造成的色变， 并据此自制了活化剂 )*。
针对以上的实验，我们确定了两个配方： 1#配方： 针对于防沾色要求较低的品种， 配方为 55%的羧乙基硫代丁二酸-CETSA； 单独使用羧乙基硫代丁二酸即可。 2#配方：针对于防沾色要求较高的白地防沾污酸性皂洗剂品种，配方为 55%的羧 乙基硫代丁二酸-CETSA 与 40%的酸性马来酸-丙烯酸共聚物按照 2:1 拼混。
万方数据
酸性皂洗剂的配方确 定与工作汇报
附录 1, 酸性皂洗剂项目任务书
2010 年研发立项书
项目编号 开始日期 项目类型 提案方 组长 黎硕晨 小组成员 300R009 2010.5.21 应用研发 项目名称 期望完成日期 重要程度 酸性皂洗剂的开发 2010.12.30 4 考核验收人 实际完成日期 优先程度 孙明辉 3