ES纤维与无纺织物含硅亲水油剂制备和性能研究
发布时间：2021-09-23 22:21
为研制性能优异的ES纤维亲水油剂,通过研究聚醚硅油的HLB值与其水溶液表面张力、在PE薄膜上的动态接触角以及整理后ES无纺布的多次透水时间的关系,选取聚醚硅油S440与表面活性剂复配,探讨不同HLB值下油剂多亲性能的表现。结果表明:在聚醚硅油的HLB值为8～13范围内,其临界表面张力(γCMC)、临界胶束浓度（CMC）均与HLB值呈正相关,而多次渗透性与HLB值呈负相关,此外HLB值为11.1的聚醚硅油表现出最佳铺展性能;含硅亲水油剂的多次亲水性能随油剂整体HLB值的增加而下降,其中经HLB值较低的1-A纺丝油剂整理后的ES无纺布具备快速和持续渗透性能,其第一次渗透时间小于1.5 s,第2次至第5次渗透时间小于5 s。另外该无纺布同时具备合适的返湿量（0.10 g）和表面比电阻（2.59×108Ω·cm）,基本满足卫生用品覆面材料的指标要求。
【文章来源】：现代纺织技术. 2020,28(02)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
4种聚醚硅油的表面张力与摩尔浓度对数关系
ES纤维在纺丝过程中需将纤维拉伸至3倍长度左右,为保证纤维在拉伸过程中油剂能快速均匀上液,要求油剂在纤维表面有快速的润湿能力。本文通过测定聚醚硅油在PE薄膜上的动态接触角来间接反映其在ES纤维上的润湿能力。图3可见,4种聚醚硅油的动态接触角大小排列顺序如下:S210>S160>S140>S440,经过30 s后,S440、S140及S160水溶液接触角降至35°左右,表现出良好的润湿铺展性能。比较S440与S140可知,当亲水链段数目相同时,聚硅氧烷链段聚合度增加有利于硅油在PE界面的铺展,表现为HLB值减小,铺展性能提升;而比较S440与S160发现,当聚硅氧烷链段长度相似时,亲水链段增加,聚醚硅油HLB值增大,而其在PE界面的铺展性能下降。经分析推测,聚醚硅油在PE膜上的润湿过程是一个多因素影响的过程。当液滴接触PE薄膜后,聚醚硅油分子定向排列在固液界面上,聚硅氧烷链段指向PE表面,亲水链段指向溶液。当聚硅氧烷链段长度增长,其与PE界面的范德华力增大,使得更多的水分子靠近PE表面,进而导致固液表面张力(γsl)降低,促进了液滴在PE表面的铺展[14-16];但亲水链段的增加使之受到水滴的作用力增强,该作用力减弱了聚硅氧烷链段与PE界面的范德华力,导致聚硅氧烷链段无法在PE界面有效吸附,所以表现为接触角增大。综上可知,在HLB=11～13左右时,聚醚硅油在PE表面可实现有效铺展,且11左右时铺展效果最佳。2.3 聚醚硅油多次透水时间
实验材料:聚醚硅油(编号为S210,S440,S140,S160,实验室自制,结构和基本信息见图1和表1);脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3,AEO-9,AEO-15,江苏海安石油化工厂,基本信息见表2);异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐(13C-5EO-PK,13C-10EO-PK,江苏海安石油化工厂,基本信息见表2);丙二醇(西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司);去离子水(实验室自制);人工尿液(蒸馏水配制的9 g/L NaCl溶液);ES热风无纺布(平方米质量20 g/m2,预先3次热水洗脱和3次乙醇洗脱,含油率<0.01%,恒安集团);PE薄膜(恒安集团);标准吸收滤纸(尺寸100 mm×100 mm,125 mm×125 mm,奥斯龙)。表1 聚醚硅油基本性能 聚醚硅油 m n HLB 水溶液 S210 2 1 8.2 白色乳浊 S440 4 4 11.1 蓝光透明 S140 1 4 12.3 微蓝光透明 S160 1 6 12.9 无色透明
【参考文献】：
期刊论文
[1]ES无纺布无硅亲水整理剂研究[J]. 蔡凌云,彭丽,郑旭明. 现代纺织技术. 2019(02)
[2]ES纺粘无纺布表面活性剂亲水整理[J]. 彭丽,蔡凌云,郑旭明. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2018(04)
[3]蚕丝/ES非织造布的亲水整理[J]. 陈晶晶,吴海波. 东华大学学报(自然科学版). 2015(05)
[4]表面活性剂的性能与应用（ⅪⅤ）——表面活性剂的润湿作用及其应用[J]. 谭婷婷,郝姗姗,赵莉,徐宝财. 日用化学工业. 2015(02)
[5]三硅氧烷超润湿剂及其在植物叶表面超润湿铺展机理研究进展[J]. 林璟,蔡娴芳,卢培朴,廖丽萍,蔡晓敏,刘琴,钱淑贤,郑成,毛桃嫣. 化工进展. 2014(12)
[6]聚丙烯非织造布亲水改性方法与评价指标[J]. 张月庆,钱晓明. 产业用纺织品. 2011(07)
[7]ES纤维的发展及在非织造布领域的应用[J]. 王红,斯坚. 非织造布. 2008(02)
[8]表面活性剂HLB值的分析测定与计算 Ⅱ.HLB值的计算[J]. 周家华,崔英德,吴雅红. 精细石油化工. 2001(04)
[9]ES纤维的应用和开发[J]. 毕凯陵. 广东化纤. 1995(03)
硕士论文
[1]ES无纺布无硅亲水整理剂研究[D]. 蔡凌云.浙江理工大学 2018
[2]ES无纺布多次亲水性与表面活性剂配伍的关系[D]. 彭丽.浙江理工大学 2018
[3]三硅氧烷表面活性剂的合成及性能研究[D]. 吴鲁燕.浙江大学 2007
本文编号：3406527
【文章来源】：现代纺织技术. 2020,28(02)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
4种聚醚硅油的表面张力与摩尔浓度对数关系
ES纤维在纺丝过程中需将纤维拉伸至3倍长度左右,为保证纤维在拉伸过程中油剂能快速均匀上液,要求油剂在纤维表面有快速的润湿能力。本文通过测定聚醚硅油在PE薄膜上的动态接触角来间接反映其在ES纤维上的润湿能力。图3可见,4种聚醚硅油的动态接触角大小排列顺序如下:S210>S160>S140>S440,经过30 s后,S440、S140及S160水溶液接触角降至35°左右,表现出良好的润湿铺展性能。比较S440与S140可知,当亲水链段数目相同时,聚硅氧烷链段聚合度增加有利于硅油在PE界面的铺展,表现为HLB值减小,铺展性能提升;而比较S440与S160发现,当聚硅氧烷链段长度相似时,亲水链段增加,聚醚硅油HLB值增大,而其在PE界面的铺展性能下降。经分析推测,聚醚硅油在PE膜上的润湿过程是一个多因素影响的过程。当液滴接触PE薄膜后,聚醚硅油分子定向排列在固液界面上,聚硅氧烷链段指向PE表面,亲水链段指向溶液。当聚硅氧烷链段长度增长,其与PE界面的范德华力增大,使得更多的水分子靠近PE表面,进而导致固液表面张力(γsl)降低,促进了液滴在PE表面的铺展[14-16];但亲水链段的增加使之受到水滴的作用力增强,该作用力减弱了聚硅氧烷链段与PE界面的范德华力,导致聚硅氧烷链段无法在PE界面有效吸附,所以表现为接触角增大。综上可知,在HLB=11～13左右时,聚醚硅油在PE表面可实现有效铺展,且11左右时铺展效果最佳。2.3 聚醚硅油多次透水时间
实验材料:聚醚硅油(编号为S210,S440,S140,S160,实验室自制,结构和基本信息见图1和表1);脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3,AEO-9,AEO-15,江苏海安石油化工厂,基本信息见表2);异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐(13C-5EO-PK,13C-10EO-PK,江苏海安石油化工厂,基本信息见表2);丙二醇(西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司);去离子水(实验室自制);人工尿液(蒸馏水配制的9 g/L NaCl溶液);ES热风无纺布(平方米质量20 g/m2,预先3次热水洗脱和3次乙醇洗脱,含油率<0.01%,恒安集团);PE薄膜(恒安集团);标准吸收滤纸(尺寸100 mm×100 mm,125 mm×125 mm,奥斯龙)。表1 聚醚硅油基本性能 聚醚硅油 m n HLB 水溶液 S210 2 1 8.2 白色乳浊 S440 4 4 11.1 蓝光透明 S140 1 4 12.3 微蓝光透明 S160 1 6 12.9 无色透明
【参考文献】：
期刊论文
[1]ES无纺布无硅亲水整理剂研究[J]. 蔡凌云,彭丽,郑旭明. 现代纺织技术. 2019(02)
[2]ES纺粘无纺布表面活性剂亲水整理[J]. 彭丽,蔡凌云,郑旭明. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2018(04)
[3]蚕丝/ES非织造布的亲水整理[J]. 陈晶晶,吴海波. 东华大学学报(自然科学版). 2015(05)
[4]表面活性剂的性能与应用（ⅪⅤ）——表面活性剂的润湿作用及其应用[J]. 谭婷婷,郝姗姗,赵莉,徐宝财. 日用化学工业. 2015(02)
[5]三硅氧烷超润湿剂及其在植物叶表面超润湿铺展机理研究进展[J]. 林璟,蔡娴芳,卢培朴,廖丽萍,蔡晓敏,刘琴,钱淑贤,郑成,毛桃嫣. 化工进展. 2014(12)
[6]聚丙烯非织造布亲水改性方法与评价指标[J]. 张月庆,钱晓明. 产业用纺织品. 2011(07)
[7]ES纤维的发展及在非织造布领域的应用[J]. 王红,斯坚. 非织造布. 2008(02)
[8]表面活性剂HLB值的分析测定与计算 Ⅱ.HLB值的计算[J]. 周家华,崔英德,吴雅红. 精细石油化工. 2001(04)
[9]ES纤维的应用和开发[J]. 毕凯陵. 广东化纤. 1995(03)
硕士论文
[1]ES无纺布无硅亲水整理剂研究[D]. 蔡凌云.浙江理工大学 2018
[2]ES无纺布多次亲水性与表面活性剂配伍的关系[D]. 彭丽.浙江理工大学 2018
[3]三硅氧烷表面活性剂的合成及性能研究[D]. 吴鲁燕.浙江大学 2007
本文编号：3406527
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