醇醚羧酸AEC-9H在纺织上的应用性能研究

2022-02-22张碧莲李万锋

纺织报告 2022年2期

杜颖，张凯，张碧莲，李万锋

（南京古田化工有限公司，江苏南京 210000）

醇醚羧酸盐AEC因结构中嵌入EO链而具有阴、非离子表面活性剂的特点，可在广泛pH下使用，产品结构式为R-(OCH2CH2)nOCH2COOX(H)。醇醚羧酸盐的合成方法目前主要有3种：羧甲基化法、氮氧自由基催化氧化法及贵金属催化氧化法。AEC具有良好的去污性、发泡性、耐硬水和强电解质性、配伍性等，可应用于工业清洗、采油、金属加工、日化、纺织等领域。

AEC-9Na的分子结构表达式为R-(OCH2CH2)nOCH2COONa[1-2]，因具有良好的生物降解性、温和性、发泡性和清洗性能，可用于化妆品及个人护理用品中。

AEC-9H在纺织上的具体应用鲜少有人研究，本研究主要测试AEC-9H的稳定性及其与多种硅油乳液复配的耐热、耐碱、耐阴离子、耐电解质的稳定性以及乳化氨基硅油的可行性等，为纺织行业的配方开发提供参考。

1 试验

1.1 材料

纯棉针织布（细度为18 tex，克重为105 g/m2）；纯棉梭织布[20 S×10 S，70根/in×42根/in（1 in=2.54 cm），帆布]；纯棉梭织细平布（30 S×36 S，72根/in×69根/in）。

1.2 药品

AEC-9H（中轻日化）；氨基硅油OFX-8040、氨基硅油OFX-8468、MEM-8031、2A1（陶氏化学）；嵌段硅油SRS；异构醇聚氧乙烯醚1307（浙江科峰）；AEO7（日本花王）；TDA9（索尔维）；氢氧化钠（AR，国药集团）；无水元明粉（AR，国药集团）；冰乙酸（AR，南京化学试剂有限公司）。化学药品的基本性能如表1所示。

表1 化学药品的基本性能

1.3 仪器

梅特勒ME精密天平（南京科翔仪器设备有限公司）；红外线高温打样机、电热鼓风干燥箱、轧车（上海朗高纺织设备有限公司）；高速分散机（上海现代环境工程技术股份有限公司）；白度计（温州大荣纺织）；万用电炉。

2 AEC-9H的性能

2.1 稳定性测试

分别测试AEC-9H在纺织加工中遇到强碱、阴离子和无机盐时的稳定性。

2.1.1 耐碱稳定性

碱（NaOH）的质量浓度为120~240 g/L，AEC-9H的添加量为1.0%，考察其稳定性。结果显示：AEC-9H在120、160、200、240 g/L碱质量浓度下都具有良好的稳定性。可见，AEC-9H具有优异的耐碱性能，可用于棉布的预处理、丝光等耐碱工艺中。

2.1.2 耐阴离子

在体系中，AEC-9H的添加量为6.0%，2A1为12.0%，其余部分全为水。经一周观察，溶液稳定、透明，可见AEC-9H有较好的耐阴离子性。

2.1.3 耐盐

在体系中，AEC-9H的添加量为1.0%，无水硫酸钠为5.0%，其余部分全为水。经一周观察，溶液稳定、透明，可见AEC-9H有较好的耐盐稳定性。

2.2 精练性能

纯棉梭织布（20 S×10 S，帆布）10.00 g，整理剂用量为0.5%，浴比为1∶10，氢氧化钠用量为15 g/L。

设备为红外线高温打样机。

工艺参数：100 ℃，50 min。

2.2.1 工艺曲线

精练的工艺曲线如图1所示。

图1 精练的工艺曲线

2.2.2 白度和毛效

白度和毛效如图2所示。

图2 白度和毛效

未经整理的织物白度为54.9，毛效为0。

由图2可看出，AEC-9H与非离子表面活性剂TDA9和AEO7相比，在精练后的纯棉梭织布上具有较好的白度和毛效，可作为精练剂使用；结合其优秀的耐碱性，亦可作为耐碱精练剂组分。

2.3 和非离子表面活性剂复配的耐碱性

单独的AEO7可耐质量浓度为80 g/L的碱，加入等量的AEC-9H复配后，总体的耐碱量可提升至100 g/L，可见，AEC-9H的加入可直接提高非离子表面活性剂AEO7的耐碱性能。

2.4 硅油稳定性测试

2.4.1 硅油乳液的制备

乳化设备为高速分散机。

30.0% OFX-8468乳液的配方：乳化剂1307用量为10.0%，硅油OFX-8468用量为20.0%，冰乙酸用量为硅油的3.0%，补齐水至总量，得到无色透明的稳定乳液。

40.0% SRS乳液的配方：硅油SRS用量为40.0%，冰乙酸用量为硅油的2.0%，补齐水至总量，得到浅黄色透明的稳定乳液。

2.4.2 硅油乳液稳定性测试

分别测试硅油乳液中加入和不加入AEC-9H的耐热、耐碱、耐电解质、耐阴离子稳定性。

（1）硅油乳液耐热稳定性。配方如表2所示。将表2配方分别置于电炉上加热，记录分层漂油时的温度。

配方A'加热至74 ℃时出现混浊，84 ℃时漂油、粘烧杯壁且不可逆；配方B′测试液有密集小颗粒分布，除了超声波不能去除，其余配方加热至100 ℃均稳定。

可见，添加AEC-9H后，对30.0% 8468乳液和40.0% SRS乳液均有影响，可能是乳液中的离子冲突所致，对非离子型/氨基乳液MEM-8031无影响。

（2）硅油乳液耐碱稳定性。配方同表2。将每个配方的pH分别调至11~12，室温下静置观察，记录出现凝聚物或分层的时间，若时间接近，pH降至10再试。

配方A出现混浊，1 h后下层有凝聚物沉淀；配方A'清澈，pH为12~13时，溶液仍清澈，1 h后略有混浊，无凝聚物产生，将配方A'中AEC-9H用量减半进行耐碱测试，仍是稳定的。经一夜静置观察，配方B外观混浊较重，下层有沉淀物；配方B′在pH为12~13时，外观略混浊，但呈均相，体系有密集小颗粒存在。配方C、配方C'经48 h观察，外观均正常。

AEC-9H可明显提高30.0% 8468乳液和MEM-8031的耐碱稳定性，体系在pH为12~13时仍能保持长时间的稳定，但加入嵌段硅油会有大量小颗粒物漂浮，不适合提升嵌段硅油的耐碱稳定性。

（3）硅油乳液耐电解质稳定性。表2测试液配方分别添加无水元明粉1.00 g，室温下静置观察，记录出现凝聚物或分层的时间。

静置一夜观察，配方A、A'、C、C'外观均正常，配方B、B′中添加AEC-9H没有提升稳定性，体系均浑浊。

从应用角度设定电解质质量浓度为10 g/L，加或不加AEC-9H，对乳液稳定性均无影响。

（4）硅油乳液耐阴离子稳定性。表2测试液配方分别添加0.50 g化学药品6100，室温下静置观察，记录出现凝聚物或分层的时间。