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新型有机硅羊毛织物柔软剂研究

来源:印染在线 发布时间:2012年11月21日

2.7氨基硅油含量对微乳液的影响

在有机硅微乳固体含量较高的情况下会产生粘稠的粒子状微乳胶体,而固体含量较低则会产生不稳定、牛奶状的体系,而不是热力学稳定的微乳液胶体。因此在实验中配制了一系列不同氨基硅油含量的微乳液,并测定其离心稳定性,结果见表6。

从表中可知,氨基硅油微乳液在较广范围内均稳定,氨基硅油的含量为20%~40%较合适,所以本实验采用氨基硅油的含量为20%。

2.8酸对氨基硅油微乳液稳定性的影响

从实验中发现,氨基硅油乳化后在加酸之前,乳液的pH大于7,为白色不透明乳液;加酸后其乳液的pH小于7,此时由于乳胶粒子之间产生了排斥力,粒子表面呈现带正电荷的双电层,从而得到透明稳定的微乳液,其体均,粒径的大小也符合微乳液的条件。一般来讲,pH越小,乳液稳定性增加,但pH太低可能会影响到乳液的应用效果。因此氨基硅油微乳液体系的pH应控制在5~6较合适〔8〕。

另外,氨基带正电荷后,浸渍过程有利于氨基硅油分子在纤维表面均匀地定向吸附,改善氨基硅油分子在纤维上的排列取向,这对氨基硅油最终能表现出良好的柔软整理效果十分有利。

常用的酸有醋酸、氨基酸等有机酸。醋酸是常用试剂,价格便宜,所以采用醋酸调节微乳液的pH。

2.9搅拌对氨基硅油微乳液的影响

氨基硅油微乳化过程中,一般认为搅拌速度越快,越有利于微乳液的形成,如搅拌速度在10000 r/min时,可在非常短的时间内制得稳定透明的微乳液,但这种搅拌转速在工业生产中有一定的难度。在此,实验中分别选用了磁力搅拌器、电子恒速搅拌器做了不同搅拌转速下的对比,实验结果如表7所示。

注:⊙—透明的微乳液,○—泛蓝光的微乳液,△—乳白色微乳液

经过实验发现,采用磁力搅拌器的高速档能得到完全透明的微乳液,而采用电子恒速搅拌器无法微乳化。这里需要说明的是在磁力搅拌器时采用的烧杯为100 mL,而在电子恒速搅拌器时采用的烧杯为500 mL,并且两种搅拌装置所使用的搅拌桨各不相同。因此可以说在氨基硅油微乳化过程中,搅拌设备,搅拌桨的形状、大小,搅拌速度,液体粘度和密度,容器的大小等都会对微乳液的形成有影响。

从理论上讲,微乳液是能够自发形成的,但是热力学稳定体系并不完全等同于自发形成,事实上很多微乳液都不是自发形成的,往往需要加入能量。大分子物质与小分子物质存在一定的区别,尤其是高粘度的氨基硅油,从热力学角度讲可以自发形成,但需要很长时间(可能几年或更长的时间),因此需要加入外界的能量使其尽快达到平衡。可以说这是过程与状态的关系,氨基硅油一旦在乳化剂和外界能量的作用下形成微乳液后,则达到了热力学稳定状态。

2.10水硬度对氨基硅油微乳液的影响

实验结果表明,选用上述混合乳化剂乳化氨基硅油时,若在自来水条件下,微乳液浑浊;在蒸馏水条件下可获得透明清晰的微乳液。因此,当水的硬度达到一定程度时就不能获得透明清晰的微乳液,其原因是微量的电解质会影响胶束的增溶,或者是导致微乳液粒子表面双电层压缩,微乳液粒子表面动电位减小,使微乳液粒子间斥力变小,引力增大,引起微乳液聚结,出现浑浊〔8〕。

3·结论

将异构十三脂肪醇醚Lutensol TO5和LutensolTO7、十二烷基三甲基氯化铵复配为主乳化剂,以乙二醇单丁醚为助乳化剂,以蒸馏水为连续相,并加入少量的醋酸,在磁力高速搅拌下,能将不同粘度氨值的三种硅油同时乳化得透明的复配氨基硅油微乳液。实验得出复配氨基硅油的最佳乳化工艺为:m(4703)∶m(4708)∶m(RC)=12∶5∶3,m(TO5)∶m(TO7)∶m(1231)=6∶1.2∶2.8,主乳化剂用量为50%(相对于氨基硅油的质量),乙二醇单丁醚最佳用量为3%(相对于乳液的质量),复配氨基硅油的含量为20%左右,乳液的pH为5~6。

4·参考文献

〔1〕Molly MJ.Development of silicone micro-emulsion basedsofteners〔J〕.Amer Dye Stuff Rep,1988,12(8):36.

〔2〕Molly MJ.Amino-functional polysiloxanes:A New class ofsofteners〔J〕.Text Chem Color,1986,18(3):34.

〔3〕Angel J S.Modification of the tactile and physicalproperties of micro fiber fabric blends with siliconepolymers〔J〕.Text Chem Color,1995,27(9):79.

〔4〕Ronald P.Gee.Method of preparing polyorganosiloxaneemulsions having small particle size〔P〕.US 4620878,1986-08-12.

〔5〕程建华,伍钦,汪晓军.氨烃基改性聚硅氧烷的合成及微乳化研究〔J〕.印染助剂,2002,19(1):36.

〔6〕吕世静,高会宁,庞春燕.氨基改性有机硅微乳化技术的探讨〔J〕.北京服装学院学报,1998,18(1):34-37.

 〔7〕程建华,伍钦,汪晓军.氨烃基改性聚硅氧烷的合成及微乳化研究〔J〕.印染助剂,2002,19(1):36.

〔8〕陈达斌,冯继荣.织物整理用氨基硅微乳液的制备〔J〕.有机硅材料,2001,15(4):27-28.

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