新型衣物洗涤用两性柔软剂的合成及应用研究

第30卷第3期 20()8年 3月 姬海涛等:新型衣物洗涤用两性柔软剂的合成及应用研究 新型衣物洗涤用两性柔软剂的合成众应用研究 姬海涛，许海育 (东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海 201620) 摘要:本文以中间体油酸三乙醇胺双醋、一氛乙酸为原料，在一定条件下合成了新型衣物洗涤用两性 柔软剂— 油酸三乙醉胺双醋甜菜碱，探讨了合成的优化工艺条件，并对产物进行乳化以及应用性能测试。 测试结果明:该柔软剂的柔软性接近阳离子型柔软剂TAloo，白度和再润湿性均好于TAloo，对织物的损伤 程度小于TAl0()。 关键词:两性柔软剂;甜莱碱;合成;应用 中图分类号:TS195。23 文献标识码:B 文章编号:1005一9350(2008)03一0()33一03 对于两性型表面活性剂，因其性能温和，对皮 肤、眼睛的刺激小，易生物降解，并且具有良好的柔 软、洗涤、稳泡、调理等作用而日益受到重视，因此 开发性能优良、成本适宜的两性型衣物洗涤用柔软 剂将会受到欢迎。 温至85一95℃，另称取等摩尔数的一氯乙酸，并溶 于水，用氢氧化钠溶液将其调至中性而生成氯乙酸 钠，打开回流水，通过滴液漏斗慢慢滴加氯乙酸钠 溶液，在smin内滴完，恒温回流17~20h后倒出产 物。主要产物的结构式为: 1.1 试验用品和方法 试验用品 [(Cl，H33CoOCH，CHZ)，平CH￡H刃H〕’ 衣物:为方便测试，以纯棉白色平布 (3ox 30，68x68)代替衣物。 试剂:油酸三乙醇胺双醋(工业品)、一氯乙酸 (AR)、阳离子柔软剂TAloo(双十八烷基二甲基胺 氯化馁，含量>95%)、氢氧化钠(AR)、无水乙醇 (CP)、硝酸银(AR)、氯化钠(AR)、荧光黄(AR)、吐 温一60(工业品)。 仪器:三口烧瓶、85一2型恒温磁力搅拌器、高速 剪切乳化机、巧13320激光粒度仪、ATLAS硬挺度 仪、电脑测色配色仪、双臂万能材料试验机。 1.2 试验方法 1.2.1 合成方法 取2.09三乙醇胺油酸双酷置于三口烧瓶中，升 收稿日期二2(X)7ee09一29 作者简介:姬海涛(1981一)，男，在读研究生 CHZCOO- 1.2.2 提纯方法 将合成产物置于单口烧瓶中，于95℃减压蒸馏 lh后加人热的无水乙醇，搅拌10min，并将其置于 离心管中，静置3Omin(可将氯化钠分离出来);取 出上层黄色液体，于80℃减压蒸馏45min，得到含 量为80%以上的两性柔软剂。 1.2.3 两性柔软剂产物的鉴定tl] (1)酸性嗅酚蓝法现象为:氯仿层为黄色，上层 为无色透明。两性表面活性剂在酸性气氛具有阳离 子性质，因此与嗅酚蓝结合而转移到氯仿层，说明 产品在酸性条件下有阳离子性质。 (2)碱性亚甲基蓝法现象为:氯仿层呈现蓝紫 色，上层为蓝色。两性表面活性剂在碱性条件下与 亚甲基蓝络合后移至氯仿层显示蓝紫色。说明产品 在碱性条件下显示阴离子性。 综上所述，合成的产品为一种两性表面活性剂。 万方数据 Vol.30No，3 Mar.2以)8 1.2.4 两性型柔软剂产物的红外光谱 采用薄膜法对两性柔软剂产物进行红外光谱 分析。 1.2.5 乳化方法 向含有90mL去离子水的搪瓷杯中加人59吐 温一60乳化剂，加热到60℃，再加人109的两性柔软 剂产物，利用剪切乳化机开始恒温搅拌，在搅拌过 程中，.不时地加人少量消泡剂，搅拌1一Zh后，得到 10%的柔软剂乳液。 L3 测试方法 1.3.1 两性柔软剂活性物含量的测试 将提纯后所得的下层白色固体溶于水(可稍加 热使之充分溶解)，以硝酸银为标准溶液(0.1010 mo巩)，以荧光黄为指示剂，测定产物中氯离子的 含量，当被滴定液由黄色变为红色时为滴定终点， 记下硝酸银的毫升数。 样柔软处理后的质量，9。以上织物质量均在100℃ 恒重后测得。 1.3.6 织物再润湿性测试t3) 将布样放平，在距布面Icm处滴一滴水(约0.02 mL)，记录水滴被布面完全吸收的时间，在同一块 试样上不同位置连续测试10个点，取平均值。 L3.7 织物白度测试 利用电脑测色配色仪对每块布样的8个不同位 置进行测试，算出布样的白度平均值。 1，3.8 织物断裂强力侧试 参照GB厅3923.1一1997进行织物的断裂强力测 试。 计算公式: 柔软剂含量(%)=旦坦1卫兰V/1000 M0 丝xloo% 2 结果和讨论 2.1 合成条件的优化 以油酸三乙醇胺双醋与氯乙酸的摩尔比n，(中 间体):nZ(氯乙酸)、反应温度T(℃)、反应时间t(h) 为影响因素，按肠(33)正交表进行试验，结果如表1。 表1 合成两性柔软剂的正交试验结果 ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中少— 滴定NaCI所消耗的硝酸银标准溶 液的体积，mL; 材- 两性柔软剂活性物的分子质量，735岁 mol; 材云一一所得到的固体质量，9。 L3.2 拉径测试 将待测乳液在LS13320激光粒度仪上按仪器操 作规程测试其粒径大小及其分布。 1.3.3 稳定性测试[2] 取制备的10%的乳液，加少量去离子水，配成5% 的乳液，利用高速离心机在3侧刃rlmin的转速下离 心0.5h，观察有无沉淀及分层现象。 1.3.4 织物硬挺度(柔软性)测试 参照GB厅7689.4一2001测定织物的硬挺度，硬 挺度越小，柔软性越好。 1.3.5 织物上柔软剂含量 织物经柔软处理后的柔软剂含量按照以下公 式计算: 织物上柔软剂含量=掣 ·‘00% 式中:w。为布样柔软处理前的质量，9;W为布 试验号 n，(中间体): nZ(氯乙酸) Tl℃ 柔软剂活性物 含量l(%) 1:1.05 1:1.05 1:1.05 1:1.10 1:1.10 1:1.10 1:1.15 1:1.15 1:1.15 182.16 212.13 219.48 6072 70.71 73.16 12.44 85 90 95 85 90 95 85 oo 95 167 .51 212.78 233.48 55.84 70.93 77.83 2199 l5 l7 l9 l7 l9 l5 l9 l5 17 192.77 229.64 191.36 64 26 76.55 63.79 12.76 38.70 73.47 69.99 70.75 63.31 78.07 58.《拓 76.《刃 85.42 由表1中极差R值分析:对产物含量影响显著性 的顺序为:反应温度>反应时间>摩尔比。同时从K 值中可以看出:该合成工艺的优化条件是n，(中间 体):n2(氯乙酸)=1:1.0，反应温度95℃，反应时间 17h。 万方数据 臺灣紡織研究期刊 Taiwan Textile Research Journal 染廠如何降低生產成本之皂洗篇 乙二胺二鄰苯基乙酸鈉(EDDHA-Na)作為活性染料皂洗劑 陳远晨 1 林赖煌 2 方宗松 2 紡織產業綜合研究所 原料與紗線部 1 私立逢甲大學 紡織工程系 2 Y.C.Chen1 ,L.H.Lin2,T.S. Fang2 Dept.of Raw Material and Yarns,Taiwan Textile Research Institute,Taipei,Taiwan,R.O.C.1 Dept.of Textile Engineering ，FengChia University，Taichung,Taiwan,R.O.C.2 陳远晨 Email：ycchenkk@hotmail.com 前言 活性染料印染色牢度不佳一般與印染後的清 洗不徹底有關，而消費者對活性染料印染物的色 牢度要求越來越高。因此皂洗劑的消耗量在整個 印染助劑所占的比例也越來越高，對於廣大印染 廠而言，每年都需要採購大量的皂洗劑，如何有 效的降低皂洗劑相關的採購成本，同時還能提高 皂洗效能，是降低生產成本的重要一環。 印染行業對皂洗劑的要求 1， 低泡 泡沫太高會導致水洗效率下降，既浪費水資源， 淨洗也不徹底，嚴重會導致布面出現色斑。 2， 防沾色 無論是對於白地印花還是普通的染色紡品的皂 洗，都要求很好的防沾色，否則染料容易反沾汙 織物，導致牢度下降。 3， 抗鹽性能 活性染料染色後，皂洗工作液中含有大量無機 鹽，如果皂洗劑耐鹽性不夠，則會出現皂洗前後 的皂洗力不均一，色光、牢度等發生變化。 目前常用的皂洗劑 隨著科技的進步，特別是印染工作者不停的努 力，皂洗劑的經過幾代的發展和優勝劣汰，目前 常用的有三種: 1，表面活性劑類，多為脂肪醇醚類，如 AEO-9等。 臺灣紡織研究期刊 Taiwan Textile Research Journal 2，馬來酸-丙烯酸共聚物，多為馬來酸與丙烯酸 按照 1:1 的摩爾比，分子量控制在 7 萬左右粉狀 高分子物。 3,乙二胺二鄰苯基乙酸鈉(EDDHA-Na)，多為 50% 含量的紅棕色液體。 三種皂洗劑各種性能比較： 1，泡沫 表面活性劑 馬-丙酸共聚 EDDHA-Na 泡沫高 無泡 無泡 2，皂洗力 按照的相同的皂洗工藝和相同用量，分別觀察皂 洗後的殘液，以殘液的深淺評價皂洗力的強弱， 殘液越深，表明皂洗力越強。 l 活性紅染色殘液 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na l 活性翠蘭 殘液 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na l 活性黃染色殘液 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na l 活性黑染色殘液 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na 三種皂洗劑的皂洗力排序為： EDDHA-Na＞馬丙共聚物＞表面活性劑類 3,防沾色比較 首先配製規定濃度的水解染料殘液，按照相同的 皂洗劑用量處理純白棉布，棉布沾色越淺，防沾 色則越好。 l 活性黑 沾色 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na 臺灣紡織研究期刊 Taiwan Textile Research Journal l 活性紅 沾色 表面活性劑 馬丙共聚物 EDDHA-Na l 活性翠蘭 沾色 表面活性劑 馬丙共聚物 EDDHA-Na l 活性黃 沾色 表面活性劑 馬丙共聚物 EDDHA-Na ≈防沾色性能比較，馬丙共聚物 EDDHA-Na＞表面 活性劑 4，抗鹽性能比較 通過電解質的電泳模擬皂洗工作液，電泳值 越高，耐電解質能力越好。 l 電泳值 表面活性劑 馬-丙酸共聚 EDDHA-Na 2.7 6.0 12.7 耐鹽性能，EDDHA-Na＞馬丙共聚物＞表面活性劑 4， 價格比較： 表面活性劑 馬-丙酸共聚 EDDHA-Na 9萬台幣/噸 8萬台幣/噸 6萬台幣/噸 結論： 通過一系列的比較，乙二胺二邻苯基乙酸钠 (EDDHA-Na)在皂洗、防沾色方面與馬丙酸共聚物 相近.在其它方面，包括耐鹽、價格都比馬-丙酸 高聚物更加優秀.因此，在皂洗工藝中，選用性價 比更高的 EDDHA-Na作為皂洗劑，可以節省更多的 成本，是染廠採購皂洗劑的最佳選擇。