从表 3 可以看出,经过有机硅改性的聚酯纤维亲 水整理剂在白度、亲水性等方面与常规非硅类聚酯纤 维亲水整理剂基本一致,同时织物手感获得了很大的 提高.
表 3 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂对聚酯纤维织物的 应用性能测试结果
聚酯纤维亲水 整理剂类型
白度 /%
柔软度 /级
亲水性/s
未洗
洗5次
空白
86.2
1
表 4 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂与非硅类聚酯纤维 亲水整理剂的理化性能
理化性能
聚酯纤维亲水整理剂类型
有机硅改性
常规非硅类
外观
土黄色固体颗粒
米黄色固体颗粒
离子性
非离子
非离子
从表 2 可知,当 w(端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧 烷)为 12%(对反应物质量)时,粘度下降较多,说明对聚 合反应的抑制作用较大.综合考虑,优选 w(端羟基聚 醚封端聚二甲基硅氧烷)为 10%(对反应物质量)进行 聚合反应. 2.1.3 催化剂
表 2 端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷用量对粘度的影响 w(有机硅聚醚硅油)/(%,对反应物质量) 0 6 8 10 12
粘度/mPa·s
405 392 389 388 356
2.2.2 理化性能 对于同类产品,粘度与分子质量呈线性关系,粘度
越大,则相应产品的分子质量就越大.表 4 为有机硅 改性聚酯纤维亲水整理剂与常规非硅类聚酯纤维亲 水整理剂的理化性能对比.
表 1 PEG 分子质量及质量分数对润湿时间的影响
w(PEG)/%
Mn(PEG)
润湿时间/s
t1
t2
50
1 000
2.18
35.13
1 500
2.14
14.36
2 0002.32 Nhomakorabea2.72
60
1 000
1.62
65.00
1 500
1.98
32.27
2 000
2.02
2.21
70
1 000
1.35
110.20
关键词： 有机硅; 聚酯纤维; 亲水整理剂; 柔软性 中图分类号: TQ610.4+92 文献标识码: B 文章编号: 1004－0439(2009)06－0044－03
Synthesis and application of the silicone modified hydrophilic finishing agent for polyester fiber
>360
>360
常规非硅类
84.2
3
2
2
有机硅改性
84.5
5
2
2
pH(1%水溶液) 粘度/mPa·s 水溶性 相容性
6~7 388 完全溶解 可与其他离子混用
6~7 402 完全溶解 可与其他离子混用
3 结论
(1)在传统聚酯纤维亲水整理剂中引入有机硅链 段,并对 PEG 分子质量和质量分数、端羟基聚醚封端 聚二甲基硅氧烷用量、催化剂进行确定,合成出具有 优异亲水整理效果、手感柔软并具有平滑性能的有机 硅改性聚酯纤维亲水整理剂.
要求多,在实际大生产中实施较少,故对聚酯纤维亲 水整理剂的研究较多.本文用自制端羟基聚醚封端聚 二甲基硅氧烷取代传统聚醚,通过酯交换、缩聚反应, 合成了有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂,并应用于聚 酯纤维.
1 实验
1.1 试剂与仪器
收稿日期：2008-10-17 作者简介：刘瑞云(1980-),男,江苏姜堰人,工程师,主要从事硅油及纺织化学品的生产、开发与管理工作.
LIU Rui-yun, QIAN Guo-hua
（Zhangjiagang TOP Chemical Co., Ltd, Zhangjiagang 215600, China）
Abstract： Silicone modified hydrophilic finishing agent for polyester fiber was prepared using self-made hy－ droxyl terminated polyether dimethyl siloxane to replace conventional polyether, and dimethyl terephthalate, polyethylene glycol, ethylene glycol through transesterification, polycondensation. The optimal synthesis technol－ ogy was: w(PEG 2 000) was 60%，w(hydroxyl terminated polyether dimethyl siloxane) was 10%（on the weight of reactant），Sb2O3 was used as the catalyst in polycondensation. The prepared product was used to finish polyester fabric. The results showed that the introduction of siloxane chain endow the prepared silicone modified hy－ drophilic finishing agent for polyester fiber better softness and smoothness than the traditional hydrophilic finish－ ing agent.
Key words： silicone; polyester fiber; hydrophilic finishing agent; softness
聚酯纤维具有许多天然纤维无法比拟的优良性 能,如弹性好、强度高、耐磨性好等,但由于其是典型 的疏水性纤维,在服用或装饰用过程中存在易带静电、 易吸污、难去污及手感差等缺点.[1]改善方法有:(1)对 聚酯纤维进行改性,引入亲水性基团,使纤维具有亲 水性和抗静电性,改善其服用性能;(2)用亲水整理剂 对聚酯纤维进行后整理加工,赋予织物亲水性、抗静 电性和柔软性.[2]改性聚酯纤维在技术及设备等方面的
2 结果与讨论
2.1 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂合成反应的影 响因素 2.1.1 共聚物结构
亲水链段在聚合物中所占比例直接影响亲水抗 静电效果和耐久性.亲水链段过多,初始亲水抗静电效 果较好,耐久性较差.过少,则亲水抗静电效果较差,同 时因共晶链段的增多,聚合物熔点升高,织物定型温度 达不到聚合物粘流态温度,两者不能产生很好的共晶 作用,耐久性仍不理想,而且共聚物乳化分散困难.[5]通 过测定整理织物的润湿时间 t1 和洗涤 5 次后的润湿 时间 t2,选择合成亲水整理剂的最佳 PEG 分子质量和 质量分数,结果如表 1 所示.
1 500
1.62
70.28
2 000
1.52
2.89
80
1 000
1.02
145.24
1 500
1.12
136.21
2 000
1.12
3.01
从表 1 可以看出,用平均分子质量为 1 000、1 500 的 PEG 合成的共聚物作为亲水整理剂,虽有较好的初 始亲水性,但耐久性较差;用分子质量为 2 000 的 PEG 合成的共聚物作为亲水整理剂,既具有较好的亲水性, 又具有较好的耐久性.当 PEG 2 000 质量分数为 60%
第 26 卷第 6 期 2009 年 6 月
印染助剂 TEXTILE AUXILIARIES
Vol．26 No．6 Jun．2009
有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂的 合成及其应用
刘瑞云， 钱国华
（张家港市托普化工有限公司， 江苏张家港 215600）
摘 要： 采用自制端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷取代传统聚醚,与对苯二甲酸二甲酯、聚乙二醇、乙二醇通过酯交换、缩聚 反应,合成出有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂,其优化合成工艺条件为:w(PEG 2 000)为 60%,w(端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷)为 10%(对反应物质量),Sb2O3 为缩聚反应催化剂.将合成产物用于涤纶织物整理,结果表明:引入有机硅氧烷链段后,合成的有机硅改性聚 酯纤维亲水整理剂整理的织物比传统聚酯纤维亲水整理剂整理的织物具有更好的柔软性及平滑性.
在烧杯中加入 90 g 去离子水,升温到 80 ℃,开动 搅拌,加入 10 g 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂,搅 拌 30 min,得到固含量为 10%的外观带蓝光乳白色的 乳液. 1.3.2 应用[3]
以聚酯纤维织物为整理布料,将固含量为 10%的 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂 2 份与 98 份水配成 20 g/L 整理液,二浸二轧,轧余率为 80%,100 ℃烘干, 180 ℃焙烘 30 s. 1.4 性能测定
46
印染助剂
26 卷
时,t1 和 t2 的数值很接近,说明耐久性较好,故选择分 子质量为 2 000、质量分数为 60%的 PEG 合成有机硅 改性聚酯纤维亲水整理剂. 2.1.2 端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷用量
端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷在聚合物中作 为改性剂,用量太少,对织物的手感改善作用不明显; 用量太大,聚合反应时,对聚合起到抑制作用,本实验 通过检测聚合物的粘度来选择合适的用量,见表 2.
粘度:取乳化好的 10%有机硅改性聚酯纤维亲水 整理剂 200 g 加入到 250 mL 烧杯中,25 ℃恒温,选择 合适的转子及转速,读取屏幕上的读数即为样品粘度; 离心稳定性:将固含量为 10%的有机硅改性聚酯纤维 亲水整理剂置于离心试管中,于转速 3 000 r/min 下离
心 45 min,目测乳液是否分层;柔软性:多人手触摸评 定法,分为 1~5 级,数值越大越柔软;亲水性[4]:用标准 滴管(25 滴/mL)从离织物 3 cm 高度处向水平铺展的织 物表面滴 1 滴水,从静态情况下测定织物吸收完 1 滴 水所用的时间;白度[5]:按 GB 8425-87 测试.