ES纖維與無(wú)紡織物含硅親水油劑制備和性能研究

1、ES纖維與無(wú)紡織物含硅親水油劑制備和性能研究ES纖維與無(wú)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(fù)合而成1。經(jīng)熱風(fēng)粘合制成的ES熱風(fēng)無(wú)紡布以下簡(jiǎn)稱無(wú)紡布兼具柔軟性、無(wú)毒無(wú)刺激、強(qiáng)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(wú)紡布皮層PE的疏水性和織造結(jié)構(gòu)的緊密性，血和尿液等體液難以透過(guò)，需要接受親水油劑在織造的前道工序中對(duì)ES纖維上油，以給予無(wú)紡布親水性能。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高端ES熱風(fēng)無(wú)紡布企業(yè)所用的多次親水油劑絕大多數(shù)依靠進(jìn)口，國(guó)內(nèi)研制的紡絲油劑還無(wú)法替代日本和德國(guó)等國(guó)外產(chǎn)品。國(guó)外在親水油劑研制方面已取得重要進(jìn)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(wú)紡布的第5次透水時(shí)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(wú)紡布5次透水時(shí)間都在2 s以內(nèi)，表現(xiàn)出極佳的多次親水性能。而國(guó)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(shí)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(duì)平方米質(zhì)量20 g/m

8、2的ES熱風(fēng)布進(jìn)行親水整理改性，經(jīng)整理后的無(wú)紡布單次透水時(shí)間為1.59 s，3次透水時(shí)間總和小于20 s，具備穩(wěn)定長(zhǎng)久的親水性。彭麗等8討論了外表活性劑結(jié)構(gòu)與其在PE薄膜上鋪展性能的關(guān)系，測(cè)試了不同基團(tuán)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(guó)外產(chǎn)品指標(biāo)或國(guó)外學(xué)者報(bào)道的討論結(jié)果9。 聚醚硅油外表活性劑以下簡(jiǎn)稱聚醚硅油綜合性能優(yōu)異，是國(guó)外ES纖維油劑的重要組成部分。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)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(guān)系討論等還鮮有報(bào)道。本文對(duì)自制的4種聚醚硅油S210，S440，S140，S160進(jìn)行基本性能測(cè)試，探

9、討了聚醚硅油HLB值與溶液外表張力和動(dòng)態(tài)接觸角的關(guān)系，考察了單一聚醚硅油結(jié)構(gòu)與改性后ES無(wú)紡布多次透水時(shí)間的關(guān)系，探討了S440聚醚硅油與不同HLB值外表活性劑配伍對(duì)油劑多次透水性能的影響，以加深對(duì)配伍原理的認(rèn)識(shí)。1 實(shí) 驗(yàn)1.1 試驗(yàn)材料與儀器試驗(yàn)材料：聚醚硅油編號(hào)為S210，S440，S140，S160，試驗(yàn)室自制，結(jié)構(gòu)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(gòu)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(yàn)室自制;人工尿液蒸餾水配制的9 g/L NaCl溶液;ES熱風(fēng)無(wú)紡布平方米質(zhì)量20 g/m2，預(yù)先3次熱水洗脫和3次乙醇洗脫，含油率0.01%，恒安集團(tuán);PE薄膜恒安集團(tuán);標(biāo)準(zhǔn)汲取濾紙尺寸100 mm×100 mm，125 mm×125 mm，奧斯龍。試驗(yàn)儀器：Lister AC電子水分滲透儀奧地利蘭精檢測(cè)公司;視頻接觸角測(cè)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(dòng)勻稱軋車Xiamen Rapid co.ltd;鼓風(fēng)枯燥箱上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司;LFY-406型織物外表比電阻測(cè)試儀

11、山東省紡織科學(xué)討論院。1.2 測(cè)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(cè)定各溶液的外表張力，每組重復(fù)測(cè)試3次，取平均值。1.2.2 動(dòng)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(cè)定儀測(cè)定溶液在PE薄膜上的動(dòng)態(tài)接觸角。1.2.3 上油率OPU/%本文利用油劑后整理ES無(wú)紡布模擬企業(yè)的ES纖維上油過(guò)程。配制適合濃度的油劑溶液，將稱取好的ES無(wú)紡布經(jīng)過(guò)一浸一軋?zhí)幚恚缓笤?0 下烘干50 min，操縱無(wú)紡布最終上油率在0.3%0.4%。上油率參照GB/T 65042021化學(xué)纖維 含油率試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。1.2.4 多次透水時(shí)間多次透水時(shí)間參照GB/T 24218.132021紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第13部分：液體多次穿透時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)測(cè)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(yàn)方法 第14部分：包覆材料返濕