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氨基改性硅油柔軟劑的表面張力、透水率、分層測試(二)

來源:日用化學(xué)工業(yè) 瀏覽 509 次 發(fā)布時間:2025-01-08

氨基改性硅油在未經(jīng)乳化處理之前,通常為一種油狀或半固態(tài)的物質(zhì),不易與水相混合。而氨基改性硅油柔軟劑需要在水中分散均勻,才能被紡織物充分吸收和利用,發(fā)揮柔軟、抗靜電等作用。因此,上述步驟下制得的氨基改性硅油還需要進一步的乳化處理,才能形成氨基改性硅油柔軟劑,否則不能發(fā)揮柔軟劑的作用,反而還會損傷紡織物。室溫下,將乳化劑、氨基改性硅油、醋酸與水按照一定的比例混合,然后200 r/min攪拌5 min,即可制成氨基改性硅油柔軟劑。乳化方案中各物質(zhì)比例見表1。

表1乳化方案中各物質(zhì)的含量


通過乳化處理將氨基改性硅油分散到水相中,形成了乳化體。由于乳化體中的油滴非常小且分散均勻,乳化體呈現(xiàn)出透明或微黃色的外觀。最終制得的氨基改性硅油柔軟劑為無色或微黃色透明液體,如圖2所示。

圖2氨基改性硅油柔軟劑示意圖


1.2.2氨基改性硅油柔軟劑的黏度、氨值、HLB值測定


對氨基改性硅油柔軟劑的黏度、氨值、HLB值進行檢驗,并對照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T 2554—1993《柔軟劑SG》,以保證制得的氨基改性硅油柔軟劑可以用于后續(xù)稀釋穩(wěn)定性測試。其中氨值、HLB值按照下式(1)和(2)計算。

A=B(V1?V2)n(1)


式中,A代表氨值;B代表鹽酸實際濃度;n代表氨基改性硅油柔軟劑質(zhì)量;V1、V2代表實際和空白對照試驗消耗的鹽酸平均體積。


HLB=7+∑i=1mCi?0.475M(2)


式中,Ci代表第i個親水基團的值;M代表分子中親脂性基團的數(shù)量;m代表分子中的親水基團的數(shù)量。


氨基改性硅油柔軟劑表征測試結(jié)果見表2。由表2可知,氨基改性硅油柔軟劑的黏度、氨值、HLB值均合格。

表2氨基改性硅油柔軟劑表征測試結(jié)果


1.2.3性能測試


氨基改性硅油柔軟劑并不是直接使用的,需進行稀釋才能加入紡織物中,因此要求稀釋后所形成的溶液在一定時間(長達(dá)數(shù)小時)內(nèi)性能仍能保持住,即為稀釋穩(wěn)定性。稀釋倍數(shù)分別設(shè)置為5倍、10倍、15倍和20倍。


1)分層測試


在某種工況下,測試氨基改性硅油柔軟劑是否出現(xiàn)水油分離情況是稀釋穩(wěn)定性最直觀的體現(xiàn),示例如圖3所示。

圖3分層示例


氨基改性硅油柔軟劑根據(jù)紡織物處理需要的不同,接觸到酸堿度、溫度等條件都不同,而無論是什么樣的條件,都要求氨基改性硅油柔軟劑具有極強的穩(wěn)定性,不能出現(xiàn)水油分離現(xiàn)象。測試項目如表3所示。

表3分層測試


為了獲得更直觀的數(shù)據(jù),當(dāng)出現(xiàn)分層時,計算上層溶液與下層溶液之間比例系數(shù),計算公式如下:

K=V上/V下(3)


式中,K代表比例系數(shù);V上代表上層溶液質(zhì)量;V下代表下層溶液質(zhì)量,當(dāng)分層比例小于0~0.1時,認(rèn)為穩(wěn)定性較好,分層比例等于0時,穩(wěn)定性最好;分層比例大于0.1則穩(wěn)定性差。


2)表面張力測試


表面張力是否穩(wěn)定關(guān)系到氨基改性硅油柔軟劑是否能夠有效附著到紡織物上,改善紡織物性能。當(dāng)氨基改性硅油柔軟劑稀釋后,其黏度會在一定程度上降低,這是不可避免的。針對這種情況,保持柔軟劑的表面張力性能穩(wěn)定性至關(guān)重要。表面張力計算公式如下:


G=Δg/2(E1+E2)(4)


式中,G代表表面張力;?g代表拉力差;E1、E2代表鉑金片的寬度和厚度。


具體測試過程如下:1)將鉑金片放入稀釋后的氨基改性硅油柔軟劑中;2)以一定的力度向上拉鉑金片,測量拉動鉑金片的力度;3)計量液膜被拉斷前后的壓力差?g;4)按照公式(4)計算表面張力。


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