锦氨连续去油工艺中去油剂的研制与应用

荣发超，许艳华，方东林，喻德峰，李仁志

（传化智联股份有限公司，浙江杭州 311215）

锦氨织物因良好的弹性、耐磨性和手感，受到越来越多客户的青睐［1-3］。但是氨纶织物含油率高、易折皱、缩水难做，一般工厂生产工艺流程：退卷→缝边→连续去油→预定形→染色（染色原理如下）→烘干→后整理→检验→包装。在连续去油工序中，若去油不净或者油剂返沾到布面上，在织物经过高温（190～200 ℃）预定形时，粘附在布面上的油剂、杂质等会在高温下形成固体膜［4］，其在染色时会阻碍酸性染料与锦纶纤维上的亚氨基结合，从而出现“白斑”［5-6］。

锦氨织物中所含的氨纶纤维对油剂的吸附能力远远大于锦纶、涤纶等。氨纶纤维之所以有非常好的弹力，主要是因为软链段与硬链段组成的特殊区段网络结构（模型如下）。其中低聚物多元醇构成的软链段结构与油剂相近，且玻璃化温度Tg低于室温，更容易对油剂产生吸附［7］。故提高对油剂的去油、乳化效果，防止油剂返沾布面是改善白斑问题的关键。

1 实验

1.1 材料和仪器

织物：锦氨针织坯布。

试剂：冰醋酸（不小于99.5%，西陇科学股份有限公司），乙醚（不小于99.5%，杭州双林化工试剂有限公司），5#白油，46#机油，二甲基硅油，硬脂酸酯，油溶蓝染料。

仪器：Datacolor 红外染样机（苏州丝达乐印染机械有限公司），恒温振荡水浴锅（上海和文染整设备公司），电子天平（精确到0.001 g，METTLER TOLEDO有限公司），YG981B 纤维油脂快速抽出器、定形烘干机（辻进染机工业株式会社），IR 傅里叶变换红外光谱仪（美国Nicolet 公司），恒温磁力搅拌器（河南予华仪器有限公司），15 mL 具塞玻璃瓶，连续水洗机。

1.2 锦氨织物预处理

用纤维油脂快速抽出器萃取锦氨织物中的油剂，通过红外光谱仪进行分析。由图1 可知，油剂为烃类矿物油、硅油、合成酯等的混合物。故采用烃类矿物油、二甲基硅油、合成酯混合制成备用油剂［m（5#白油）∶m（46#机油）∶m（二甲基硅油）∶m（硬脂酸酯）=1∶1∶1∶1，油溶蓝染料着色后混合］进行实验。

图1 烃类矿物油、二甲基硅油和合成酯红外光谱图

1.3 氨纶去油剂TF-109H 的研制

在开发TF-109H 时，考虑到锦氨织物在碱性条件下的生产情况，所选用助剂需要有非常好的耐碱性和耐碱乳化性，所以选择非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚类与醇醚羧酸盐类等复配而成，同时选择复配醇类溶剂以提高去油效果和对油剂的乳化增溶能力。

1.4 测试

1.4.1 乳化性

将化纤油剂采用油溶性染料着色后备用。配制2 g/L 工作液，取13 g 放入具塞玻璃瓶中，加入2 g 备用油剂，然后固定在恒温磁力搅拌器上，在90 ℃水浴锅中加入磁力搅拌子，预热10 min 后打开磁力搅拌器（4 000 r/min），保温10 min 后关闭，开始计时，静置观察。记录1 min 析出油层的高度以及析出油层高度5 mm 所需的时间。

1.4.2 快速去油效果

在锦氨针织布上滴5 滴备用油剂，自然晾干。配制100 mL 2 g/L 工作液，在恒温振荡水浴锅中升温至90 ℃，将锦氨针织布在工作液中快速上下浸渍10次，目测评价（颜色越浅，去油效果越好）。

1.4.3 防返沾效果

工艺配方：锦氨针织布5 g（m0），去油剂2 g/L，油剂1 g，液量100 mL。

工艺流程：配液→以3 ℃/min 升温至90 ℃×10 min→降温至60 ℃→取出布样水洗烘干→称质量（m1）→计算返沾率=（m1/m0-1）×100%。

2 结果与讨论

2.1 乳化效果的影响因素

2.1.1 TF-109H 用量

由表1 可以看出，TF-109H 用量提高，对油剂的乳化效果逐步提升，可以帮助工厂判断生产过程中合适的助剂用量。

表1 TF-109H 在不同用量下的乳化效果

2.1.2 温度

工厂在连续去油工艺中一般使用4～8 节水洗槽，而工作槽的温度一般控制在70～90 ℃。由表2 可知，乳化效果随着温度的升高而增强，可以此确定助剂在工作槽中的最佳使用温度，这对生产有重要意义。

表2 TF-109H 在不同温度下的乳化效果

2.1.3 碱用量

市场上常见的普通去油剂大多数在碱性条件下都漂油且性能急剧下降，TF-109H 在开发过程中就考虑了碱性条件下的应用性能。由表3 可知，不管是在中性条件还是在高碱条件下，TF-109H 对油剂都有很好的乳化效果和耐碱乳化效果，可以应对工厂不同碱用量生产环境的需求。

表3 TF-109H 在不同碱用量下的乳化效果

2.2 快速去油效果

氨纶织物对油剂有非常强的吸附效果，连续生产工艺的设备特点决定去油剂必须在非常短的时间内就要有很好的去油效果。为更加贴合工厂的实际生产情况，通过对比TF-109H 和市场样的快速去油效果，以评价助剂在工厂连续生产过程中的实际去油能力。在相同的工作液中，每隔5 min 重新评价快速去油效果以对比助剂的持续去油能力。由图2 可以看出，TF-109H 的快速去油效果非常好，且随着生产时间的延长，工作液的去油效果并没有明显下降。

图2 不同助剂的快速去油和持续去油效果

2.3 防返沾效果

TF-109H 的返沾率为0.38%，市场样的返沾率为1.25%，空白样的返沾率为15.37%。说明TF-109H 对改善油剂返沾织物的效果非常好，可以有效防止油剂重新返沾到布面上，从而减少对后道染色的影响。

2.4 TF-109H 工厂应用实例

南通某印染厂实际使用情况见表4。

表4 工厂实际应用对比

由表4 可知，TF-109H 可以有效改善锦氨面料在实际生产中的白斑问题；如果配合螯合分散剂一起使用，可以有效改善粘辊问题。

3 结论

（1）锦氨坯布中的油剂成分越来越复杂，通过萃取工厂坯布中的油剂，发现布面上存在烃类矿物油、硅油、合成酯等混合物。

（2）氨纶织物因独特的结构特点，对油剂的吸附比涤纶、锦纶等都要强，所以要求助剂有很好的去油、乳化、防返沾效果，以避免白斑等布面问题。

（3）TF-109H 的快速去油乳化效果很好，用于锦氨连续去油工艺中，有着非常好的效果，并且有很好的耐碱乳化性，在生产中配合使用螯合分散剂还可以有效改善水洗机长时间使用产生的粘辊问题。