ES纖維與無紡織物含硅親水油劑制備和性能研究

1、ES纖維與無紡織物含硅親水油劑制備和性能研究ES纖維與無紡織物含硅親水油劑制備和性能討論265X202102-0052-06Abstract：In order to develop an excellent hydrophilic oil agent for ES fibers， the relationship between HLB value of polyether silicone oil and surface tension of its aqueous solution， dynamic contact angle on PE films and multiple water

2、permeability time of finished ES nonwovens was studied.Polyether silicone oil S440 was mixed with various surfactants to investigate the polyhydrophilic properties of oil agents with different HLB values.The results showed that both the critical surface tension CMC and critical micelle concentration

3、 CMC of polyether silicone oil were positively correlated with HLB value in the range of 813， while the multiple permeability was negatively correlated with HLB value.In addition， polyether silicone oil with HLB value of 11.1 showed the best spreading performance.The multiple hydrophilicity ability

4、of silicon-containing hydrophilic oils declined with the increase of overall HLB values of oil.The ES nonwovens finished with 1-A spinning oils with lower HLB value showed fast and continuous permeability， and its first permeability duration was less than 1.5 s， and the second to the fifth permeabil

5、ity durations were less than 5 s.Besides， the nonwovens had suitable moisture regain weight 0.10 g and surface specific resistance value 2.59×108 ·cm， which basically met the requirements of sanitary cover materials.Key words：ES fiber; polyether silicone oil; multi-times hydrophilicity; HL

6、BES纖維由皮層聚乙烯，PE和芯層聚丙烯，PP復合而成1。經(jīng)熱風粘合制成的ES熱風無紡布以下簡稱無紡布兼具柔軟性、無毒無刺激、強度好等優(yōu)異性能，是制造婦女衛(wèi)生巾和嬰兒紙尿褲等衛(wèi)生用品覆面層的理想材料2-3。由于無紡布皮層PE的疏水性和織造結構的緊密性，血和尿液等體液難以透過，需要接受親水油劑在織造的前道工序中對ES纖維上油，以給予無紡布親水性能。目前，國內(nèi)生產(chǎn)高端ES熱風無紡布企業(yè)所用的多次親水油劑絕大多數(shù)依靠進口，國內(nèi)研制的紡絲油劑還無法替代日本和德國等國外產(chǎn)品。國外在親水油劑研制方面已取得重要進展。Haruhiko等4以聚醚硅油Mw=1 00010 000、甘氨酸衍生物、二甲基烷基琥珀酸鹽

7、、磷酸酯鉀鹽、酯類、聚胺化合物等組份研制了含硅親水整理劑，經(jīng)該整理劑整理后疏水無紡布的第5次透水時間從20 s降到5 s以內(nèi)，多次親水效果提升顯著。日本竹本公司的NW-2099親水油劑含有聚醚硅油、烷基醇聚氧乙烯醚、磺酸鹽類、磷酸酯鉀鹽等成分5，該油劑整理后的ES無紡布5次透水時間都在2 s以內(nèi)，表現(xiàn)出極佳的多次親水性能。而國內(nèi)討論起步較晚，蔡凌云6研發(fā)的ES纖維親水整理劑包含甜菜堿兩性外表活性劑、抗靜電劑、乳化劑等組份。該類親水整理劑在PE薄膜外表鋪展性能良好，而且整理后的ES非織造布5次透水時間均小于5 s，返濕量小于0.13 g。陳晶晶等7接受TF-629型親水劑對平方米質量20 g/m

8、2的ES熱風布進行親水整理改性，經(jīng)整理后的無紡布單次透水時間為1.59 s，3次透水時間總和小于20 s，具備穩(wěn)定長久的親水性。彭麗等8討論了外表活性劑結構與其在PE薄膜上鋪展性能的關系，測試了不同基團封端的三硅氧烷聚氧乙烯醚外表活性劑與陰非離子外表活性劑等的配伍效果，所研制的親水整理劑的綜合性能已接近國外產(chǎn)品指標或國外學者報道的討論結果9。 聚醚硅油外表活性劑以下簡稱聚醚硅油綜合性能優(yōu)異，是國外ES纖維油劑的重要組成部分。目前，國內(nèi)對ES油劑中聚醚硅油的自身作用，及其與其他外表活性劑配伍的關系討論等還鮮有報道。本文對自制的4種聚醚硅油S210，S440，S140，S160進行基本性能測試，探

9、討了聚醚硅油HLB值與溶液外表張力和動態(tài)接觸角的關系，考察了單一聚醚硅油結構與改性后ES無紡布多次透水時間的關系，探討了S440聚醚硅油與不同HLB值外表活性劑配伍對油劑多次透水性能的影響，以加深對配伍原理的認識。1 實 驗1.1 試驗材料與儀器試驗材料：聚醚硅油編號為S210，S440，S140，S160，試驗室自制，結構和基本信息見圖1和表1;脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3，AEO-9，AEO-15，江蘇海安石油化工廠，基本信息見表2;異構十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽13C-5EO-PK，13C-10EO-PK，江蘇海安石油化工廠，基本信息見表2;丙二醇西格瑪奧德里奇上海貿(mào)易有限公司;去離子水試

10、驗室自制;人工尿液蒸餾水配制的9 g/L NaCl溶液;ES熱風無紡布平方米質量20 g/m2，預先3次熱水洗脫和3次乙醇洗脫，含油率0.01%，恒安集團;PE薄膜恒安集團;標準汲取濾紙尺寸100 mm×100 mm，125 mm×125 mm，奧斯龍。試驗儀器：Lister AC電子水分滲透儀奧地利蘭精檢測公司;視頻接觸角測定儀KRUSS GMBH Germany;電子天平OHAUS奧豪斯儀器上海有限公司;QBZY-1外表張力儀上海方瑞儀器有限公司，電動勻稱軋車Xiamen Rapid co.ltd;鼓風枯燥箱上海精宏試驗設備有限公司;LFY-406型織物外表比電阻測試儀

11、山東省紡織科學討論院。1.2 測試方法1.2.1 外表張力將聚醚硅油用蒸餾水配成系列摩爾濃度溶液，在25 下測定各溶液的外表張力，每組重復測試3次，取平均值。1.2.2 動態(tài)接觸角將聚醚硅油用蒸餾水配置成摩爾濃度為10 mmol/L的溶液，在25 下用視頻接觸角測定儀測定溶液在PE薄膜上的動態(tài)接觸角。1.2.3 上油率OPU/%本文利用油劑后整理ES無紡布模擬企業(yè)的ES纖維上油過程。配制適合濃度的油劑溶液，將稱取好的ES無紡布經(jīng)過一浸一軋?zhí)幚恚缓笤?0 下烘干50 min，操縱無紡布最終上油率在0.3%0.4%。上油率參照GB/T 65042021化學纖維 含油率試驗方法標準測試。1.2.4 多次透水時間多次透水時間參照GB/T 24218.132021紡織品 非織造布試驗方法 第13部分：液體多次穿透時間標準測試。1.2.5 返濕量返濕量參照GB/T 24218.142021紡織品非織造布試驗方法 第14部分：包覆材料返濕