一种印染用柔顺剂及其制备方法

技术领域

本申请涉及纺织助剂技术领域，尤其是涉及一种印染用柔顺剂及其制备方法。

背景技术

印染又称之为染整，是一种加工方式，也是前处理，染色，印花，后整理，水洗等的总称，染色可以给织物带来各种各样鲜艳的颜色，从而满足人们对服饰多样性的要求。染色可以分为织布前染色和织布后染色，织布前染色是先对纺织纱线进行染色，再用带色彩的纱线之处不同颜色的布料，称之为色织；织布后染色是先采用无色纱线进行织布，再对成品布进行染色。柔顺剂是布料染色过程中重要的一种助剂，可在织物纤维表面上均匀地附着一层保护膜，纤维表面由于吸附了柔顺剂，纤维间的摩擦系数降低，从而可增强移动性，同时纤维固有的平滑、延伸、压缩性能也均得到了恢复，所以织布变得更加柔软、蓬松、有弹性。

现有的织物柔顺剂的基本活性成份大多为氨基硅油，氨基硅油中的氨基能与纤维表面的羟基、羧基等通过化学键合，使硅氧烷主链定向吸附在纤维表面，从而降低纤维之间的摩擦系数，表面处柔软、平滑特性，所以氨基硅油用于织物整理后可赋予优良的柔软性、爽滑性、弹性、抗皱、耐洗、抗撕裂和穿着舒适等特性。但氨基硅油引起侧键上氨基及活泼氢原子，在光照、温热和紫外线的影响下易生成偶氮基发色团，导致整理浅色或白色织物在经过高温烘焙或长时间穿着后会出现不同程度的黄变现象，影响织物的使用效果。

因此，开发一种具有柔顺效果好且抗黄变的氨基硅油印染柔顺剂对提高织物的使用效果具有重要意义。

发明内容

为了改善氨基硅油作为印染柔顺剂时的产生的黄变现象，提高印染后织物的使用效果，本申请提供一种印染用柔顺剂及其制备方法及应用。

第一方面，本申请提供一种印染用柔顺剂，采用如下的技术方案：

一种印染用柔顺剂，包括由以下重量份的原料制成：季铵化改性氨基硅油10-20份、酯基季铵盐5-15份、水溶性聚醚硅油1-5份和去离子水70-80份；所述季铵化改性氨基硅油由环氧丙基铵盐化合物改性氨基硅油得到。

通过采用上述技术方案，环氧丙基季铵盐化合物是一种端基为环氧基的季铵盐化合物，利用环氧基的活波性，可以与氨基很容易地进行开环连接，同时得到的改性硅油具有低黄变性能、良好的手感、予以的亲水性能以及稳定的固色性能。经过环氧丙基季铵盐改性后的反应性氨基硅油，在保持手感基本相当的前提下，更可以使织物在白度及亲水性能方面获得很大的提高。本申请的柔顺剂，使用后对织物无伤害，可增加织物的柔软性、透气性，印染后，织物再润湿性好，抗静电，不泛黄，使用效果佳。

优选的，所述环季铵化改性氨基硅油的制备方法，包括以下步骤：

S1，将N，N-二乙基胺丙基甲基二甲氧硅氧烷和无水甲醇混合形成混合液并升温至50-60℃，再滴加环氧氯丙烷和无水甲醇的混合物，保持温度反应5-7h，反应结束后蒸发无水乙醇，洗涤并真空干燥后得到环氧丙基铵盐化合物；

S2，将氨基硅油溶于乙酸丙酯溶剂中，加入所述环氧丙基铵盐化合物，搅拌升温至70-80℃，反应4-6h后制备得到季铵化改性氨基硅油。

通过采用上述技术方案，合成含有环氧基团的有机硅季铵盐，利用环氧基团与氨基、羧基等多种功能基的反应，以化学键的形式与织物表面牢固结合，同时又能赋予织物表面杀菌抑菌的效果，还可改性氨基硅油，使得改性后的氨基硅油具有抗黄变的效果。

本制备方法中采用乙酸丙酯作为氨基硅油的溶剂，既可以起到良好的溶解效果，并且对于提高季铵化改性氨基硅油对于织物整理后的织物品质具有至关重要的作用，乙酸丙酯具有良好的香气香味，可以缓解整理后织物服用的舒适性，促进季铵盐阳离子对于带负电荷纤维的吸附性，提高整理后的耐水洗牢度和亲水性；同时对于氨基硅油分子中的伯氨基起到一定的保护作用，减少形成发色团，降低整理对于织物白度的影响。

优选的，所述S1中N，N-二乙基胺丙基甲基二甲氧硅氧烷与环氧氯丙烷的摩尔比为1：(1-1.5)。

通过采用上述技术方案，环氧氯丙烷主要用于制备甘油、环氧树脂、氯醇橡胶、聚醚多元醇，是生产甘油及缩水甘油衍生物的重要原料，用作有机溶剂，同时也是一种重要的有机合成原料中间体。通过利用环氧氯丙烷作为一种含氧物质的稳定剂，优化其与N，N-二乙基胺丙基甲基二甲氧硅氧烷进行反应时的摩尔比，提高季铵盐的转化率，对环氧值的提高也具有良好的促进作用，制备原料简单，经济效益高。

优选的，所述S2中，氨基硅油的氨值为0.5-1.0；进一步优选氨基硅油的氨值为0.6。

优选的，所述氨基硅油的pH值为6-7，其水分含量≤0.3％，氨基硅油有效成分含量≥99.5％。

通过采用上述技术方案，氨基硅油具有优异的吸附性、相容性和极易乳化性。0.6氨值的氨基硅油本身可以赋予织物柔顺的手感，特别是用于纯棉类及混纺针织物机织物、真丝针织物和机织物、羊毛及其混纺物的柔顺整理过程中。氨基硅油是通过氨基官能团与织物的结合而大大提高有机硅对织物的亲合力及规整排列的方式，从而赋予织物柔软及丝光手感，但是实际整理效果在很大程度上取决于氨基官能团在氨基硅油中的本性、数量及分布，通过优化氨基硅油的氨值以及其所对应的理化性质，对氨基硅油进行限定，使得季铵化改性氨基硅油对织物具有较好的整理效果。

优选的，所述S2中，环氧丙基铵盐化合物的加入量为氨基硅油质量的10-15％。

通过采用上述技术方案，在氨基硅油上引入亲水的季铵盐基团后，可以在保留氨基硅油原有的良好手感的同时，赋予织物更好的亲水性和抗菌性，并降低其在高温处理时的泛黄现象。通过调节环氧丙基铵盐化合物与氨基硅油的反应量，可以使季铵化改性氨基硅油的氨值和粘度得到控制，使得改性后的氨基硅油整理后的织物泛黄现象明显降低，亲属性大幅度提高，并保持了织物良好的手感。

优选的，所述S2中，氨基硅油与乙酸丙酯的质量比为1：(1-2)。

通过采用上述技术方案，乙酸丙酯作为氨基硅油的溶剂，通过优化氨基硅油与乙酸丙酯的质量比，既可以保证乙酸丙酯对氨基硅油具有良好的溶解效果，而且达到做到节约原料的目的。

优选的，还包括3-5份重量份的粘度稳定剂。

优选的，所述粘度稳定剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素的一种或两种。

通过采用上述技术方案，采用羧甲基纤维素、羟乙基纤维素的一种或两种作为粘结稳定剂，羧甲基纤维素或羟乙基纤维素用于调节织物柔顺剂的粘度时，可与季铵化改性氨基硅油分子之间发生架桥反应，进一步提高氨基硅油分子在织物及纤维内外的交联度，结构更稳定。

第二方面，本申请提供了一种印染用柔顺剂的制备方法，采用如下的技术方案：一种印染用柔顺剂的制备方法，按配方称取原料，将原料进行混合即可。

通过采用上述技术方案，本制备方法简单易操作，原料绿色环保，工艺绿色低能耗低污染，制备得到的柔顺剂对织物整理后可赋予织物良好的柔软性能和亲水性能，对织物的白度和后期整理工艺影响小。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过采用环氧丙基季铵盐化合物对氨基硅油进行改性得到季铵化氨基硅油，利用环氧基的活泼型，可以与氨基进行开环连接，同时得到的改性硅油具有低黄变性能、良好的手感，以及予以的亲水性能和稳定的固色性能；本申请以季铵化改性氨基硅油为原料，在与其他组分的配合下，形成的柔顺剂可增加织物的柔软性、透气性，印染后，织物抗静电、不泛黄，使用效果佳；

2.本申请采用乙酸丙酯作为氨基硅油的溶剂，家可以起到良好的溶解效果，并且对于提高季铵化改性氨基硅油对于织物整理后的亲水性和白度均有一定的改善作用；

3.本申请采用羧甲基纤维素、羟乙基纤维素的一种或两种作为粘结稳定剂，羧甲基纤维素和羟乙基纤维素可借助环氧基的活泼性与氨基硅油发生架桥反应，提高氨基硅油分子在织物及纤维内外的交联度，进一步提高对织物的柔顺效果。

具体实施方式

以下通过制备例和实施例对本申请作进一步详细说明。

制备例

制备例1

本制备例公开了一种季铵化改性氨基硅油的制备方法，具体过程包括以下步骤：

S1，加料前通入高纯氮气置换高压反应釜内的空气，炳驱除水汽，然后快速加入8二乙胺和2gγ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷，搅拌升温至110℃反应20h，停止加热，冷却室温，干燥，抽滤出去固体(二乙胺烟酸盐)；滤液中加入活性炭脱色后，进行常压蒸馏出去过量二乙胺，减压蒸馏，收集稳定刘峰，得到N，N-二乙基胺丙基甲基二甲氧基硅烷；其中γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷，含量97％，未经处理直接使用，购自南京裕德恒偶联剂厂；二乙胺：AR，使用前加NaOH回流1h，经蒸馏截取54-56℃馏分，骨子北京益利精细化学品有限公司；在装有N

S2，将10g0.6氨值的氨基硅油溶于10g乙酸丙酯溶液中，并加入上述1g环氧丙基铵盐化合物，搅拌升温至70℃，反应6h后得到季铵化改性氨基硅油。其中0.6氨值的氨基硅油购自南京端欧商贸有限公司，氨基硅油的pH值为6-7，其水分含量≤0.3％，氨基硅油有效成分含量≥99.5％。

制备例2

本制备例公开了一种季铵化改性氨基硅油的制备方法，具体过程包括以下步骤：

S1，加料前通入高纯氮气置换高压反应釜内的空气，炳驱除水汽，然后快速加入8二乙胺和2gγ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷，搅拌升温至110℃反应20h，停止加热，冷却室温，干燥，抽滤出去固体(二乙胺烟酸盐)；滤液中加入活性炭脱色后，进行常压蒸馏出去过量二乙胺，减压蒸馏，收集稳定刘峰，得到N，N-二乙基胺丙基甲基二甲氧基硅烷；

在装有N

S2，将10g0.6氨值的氨基硅油溶于20g乙酸丙酯溶液中，并加入上述1.5g环氧丙基铵盐化合物，搅拌升温至70℃，反应6h后得到季铵化改性氨基硅油。

制备例3

本制备例公开了一种季铵化改性氨基硅油的制备方法，具体过程包括以下步骤：

S1，加料前通入高纯氮气置换高压反应釜内的空气，炳驱除水汽，然后快速加入8二乙胺和2gγ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷，搅拌升温至110℃反应20h，停止加热，冷却室温，干燥，抽滤出去固体(二乙胺烟酸盐)；滤液中加入活性炭脱色后，进行常压蒸馏出去过量二乙胺，减压蒸馏，收集稳定刘峰，得到N，N-二乙基胺丙基甲基二甲氧基硅烷；

在装有N

S2，将10g0.6氨值的氨基硅油溶于10g乙酸丙酯溶液中，并加入上述1g环氧丙基铵盐化合物，搅拌升温至80℃，反应4h后得到季铵化改性氨基硅油。

实施例

实施例1-10

如表1所述，实施例1-10的主要区别在于印染用柔顺剂的原料配比不同。

以下以实施例1为例进行说明，其中实施例中印染用柔顺剂的具体配方为：季铵化改性氨基硅油2g，酯基季铵盐5g，水溶性聚醚硅油1g和去离子水70g,其中季铵化改性铵基硅油采用制备例1所得，酯基季铵盐购自济南迅达利化工有限公司，水溶性聚醚硅油，粘度(25℃)：600-5000mPa.s。

本实施例中还公开了一种印染用柔顺剂的制备方法，具体过程为：按配方分别称取季铵化改性氨基硅油、酯基季铵盐、水溶性聚醚硅油和去离子水进行混合，搅拌均匀即可。

实施例2-10

本实施例与实施例1不同的是，印染用柔顺剂所采用的原料配比不同，具体如表1所示。

表1实施例1-10中印染用柔顺剂各原料配比

实施例11

本实施例与实施例9不同之处在于，季铵化改性氨基硅油采用制备例2所得。

实施例12

本实施例与实施例9不同之处在于，季铵化改性氨基硅油采用制备例3所得。

实施例13

本实施例与实施例9不同之处在于，将羧甲基纤维素替换为等量的羟乙基纤维素，羟甲基纤维素CAS：9004-32-4，羟乙基纤维素CAS：9004-62-0。

实施例14

本实施例与实施例9不同之处在于，将羧甲基纤维素替换为等量的羧甲基纤维素和羧乙基纤维素混合物。

对比例

对比例1

本对比例与实施例1不同之处在于，季铵化改性氨基硅油的添加量为0g。

对比例2

本对比例与实施例1不同之处在于，季铵化改性氨基硅油的添加量为30g。

对比例3

本对比例与实施例1不同之处在于，将季铵化改性氨基硅油等量替换为氨值为0.2的氨基硅油。

性能检测

采用相同尺寸的由实施例1-14获得的柔顺剂作为试验样1-14，采用与试验样相同尺寸的由对比例1-3获得的柔顺剂作为对照样1-3。将各组柔顺剂调成10g/L整理液，通过对染色后的织物进行浸渍整理液-二浸二轧-预烘-烘焙-水洗-晾干，其中浴比为1：20，轧余率为100％，预烘温度为90℃，预烘时间为1min，烘焙温度为120℃，烘焙时间为10S，进行性能检测后，结果如表2。

1.白度测定：百度测试参照GB/T8424.2-2001纺织品色牢度试验相对白度的仪器测定方法，采用Datacolor650型电脑测色配色仪测定处理织物的白度。

2.手感性能测试：闭目触摸整理后的织物，以10人为一小组，进行评级，根据不同的手感将印花织物进行手感测定，具体评定方法为：从柔软性、滑爽感两方面进行手感评级，共分5级，1级最差，织物手感较硬，滑糯感差；5级最好，织物手感柔软、滑糯。

3、亲水性：参照AATCC Test Method79-2000标准，测定静态情况下织物吸收完1滴水所用的时间。

表2实施例1-11及对比例1-2性能检测数据表

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参照表2，结合实施例1-3和对比例1-3，可以看出，随着季铵化改性氨基硅油的不断增加，试样的柔软度得到不断提升，同时试样的亲水性和白度得到了改善；同时改性后的氨基硅油整理后的织物泛黄现象明显降低，亲水性大幅度提高，并保持了织物良好手感，性能明显优于未改性氨基硅油。

氨基硅油含有的氨基能与纤维表面的羟基、羧基等通过化学检核，使硅氧烷主链定向吸附在纤维表面，从而降低了纤维之间的摩擦系数，以很小的力就能使纤维之间产生滑动，表面处柔软、平滑特性，所以氨基硅油用于织物整理后可以赋予织物优良的柔软性、滑爽性、弹性等优异特性，硅油分子在织物表面成膜，使支取具有良好的弹性，大大提高了对织物的整理效果。但氨基硅油分子中伯胺基在光、热作用下极易氧化，同时Y位置上仲胺基具有协同加速伯胺基氧化的作用，促使形成发色团，导致整理织物泛黄，氨基硅油分子链上的氨基使其能够增加氨基硅油对织物的各项牢度，也提高柔软的性能，同时由于大量输水性甲基的存在，是水分子很难与纤维相接触，由于憎水性加强，带电荷较高，在干燥情况下织物表面感应静电压高达1000-5000V，穿着很不舒适。本申请通过环氧丙基季铵盐化合物对氨基硅油进行季铵化改性，利用环氧基的活泼性，其与氨基很容易进行开环连接，得到的季铵化改性氨基硅油具有低黄变性能、良好的手感和优异的亲水性能。

参照表2，结合实施例2、4和5，可以看出，在柔顺剂中添加适量的酯基季铵盐可提高织物的柔顺性；酯基季铵盐是一种阳离子表面活性剂，具有优异的柔软、抗静电性能、抗黄变，不含APEO、甲醛，易生物降解，绿色环保。用量少，效果好，成本低，具有极高的性价比。

参照表2，结合实施例4、6和7，可以看出，在柔顺剂中添加适量的水溶性聚醚硅油可提高织物的柔软性；水溶性聚醚改性硅油是一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂，具有较低的表面张力，好的柔软特性及抗静电性能，良好的降粘及流平性，添加在柔顺剂中不仅可提高柔顺剂对织物整理后的手感，还了改善柔顺剂整理的粘度和流平性，与其他各组分具有较好的协同作用，使不同的表面活性剂将各自作用发挥最大化，提高了柔顺剂对织物的整理效果。

参照表2，结合实施7、9、10、13和14，可以看出，在柔顺剂中添加适量的羟甲基纤维素或羟乙基纤维素或两者的混合物，得到的柔顺剂对织物处理后均具有良好的抗黄变性、亲水性以及柔软性。羟甲基纤维素和羟乙基纤维素可借助环氧丙基的活泼性与氨基硅油架桥反应，使得柔顺剂更加稳定地附着在织物表面成膜，使织物具有良好的柔软度和亲水性。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。