ES纤维与无纺织物含硅亲水油剂制备和性能研究

1、ES纤维与无纺织物含硅亲水油剂制备和性能研究ES纤维与无纺织物含硅亲水油剂制备和性能讨论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纤维由皮层聚乙烯，PE和芯层聚丙烯，PP复合而成1。经热风粘合制成的ES热风无纺布以下简称无纺布兼具柔軟性、无毒无刺激、强度好等优异性能，是制造妇女卫生巾和婴儿纸尿裤等卫生用品覆面层的理想材料2-3。由于无纺布皮层PE的疏水性和织造结构的紧密性，血和尿液等体液难以透过，需要接受亲水油剂在织造的前道工序中对ES纤维上油，以给予无纺布亲水性能。目前，国内生产高端ES热风无纺布企业所用的多次亲水油剂绝大多数依靠进口，国内研制的纺丝油剂还无法替代日本和德国等国外产品。国外在亲水油剂研制方面已取得重要进展。Haruhiko等4以聚醚硅油Mw=1 00010 000、甘氨酸衍生物、二甲基烷基琥珀酸盐

7、、磷酸酯钾盐、酯类、聚胺化合物等组份研制了含硅亲水整理剂，经该整理剂整理后疏水无纺布的第5次透水时间从20 s降到5 s以内，多次亲水效果提升显著。日本竹本公司的NW-2099亲水油剂含有聚醚硅油、烷基醇聚氧乙烯醚、磺酸盐类、磷酸酯钾盐等成分5，该油剂整理后的ES无纺布5次透水时间都在2 s以内，表现出极佳的多次亲水性能。而国内讨论起步较晚，蔡凌云6研发的ES纤维亲水整理剂包含甜菜碱两性外表活性剂、抗静电剂、乳化剂等组份。该类亲水整理剂在PE薄膜外表铺展性能良好，而且整理后的ES非织造布5次透水时间均小于5 s，返湿量小于0.13 g。陈晶晶等7接受TF-629型亲水剂对平方米质量20 g/m

8、2的ES热风布进行亲水整理改性，经整理后的无纺布单次透水时间为1.59 s，3次透水时间总和小于20 s，具备稳定长久的亲水性。彭丽等8讨论了外表活性剂结构与其在PE薄膜上铺展性能的关系，测试了不同基团封端的三硅氧烷聚氧乙烯醚外表活性剂与阴非离子外表活性剂等的配伍效果，所研制的亲水整理剂的综合性能已接近国外产品指标或国外学者报道的讨论结果9。 聚醚硅油外表活性剂以下简称聚醚硅油综合性能优异，是国外ES纤维油剂的重要组成部分。目前，国内对ES油剂中聚醚硅油的自身作用，及其与其他外表活性剂配伍的关系讨论等还鲜有报道。本文对自制的4种聚醚硅油S210，S440，S140，S160进行基本性能测试，探

9、讨了聚醚硅油HLB值与溶液外表张力和动态接触角的关系，考察了单一聚醚硅油结构与改性后ES无纺布多次透水时间的关系，探讨了S440聚醚硅油与不同HLB值外表活性剂配伍对油剂多次透水性能的影响，以加深对配伍原理的认识。1 实 验1.1 试验材料与仪器试验材料：聚醚硅油编号为S210，S440，S140，S160，试验室自制，结构和基本信息见图1和表1;脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3，AEO-9，AEO-15，江苏海安石油化工厂，基本信息见表2;异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐13C-5EO-PK，13C-10EO-PK，江苏海安石油化工厂，基本信息见表2;丙二醇西格玛奥德里奇上海贸易有限公司;去离子水试

10、验室自制;人工尿液蒸馏水配制的9 g/L NaCl溶液;ES热风无纺布平方米质量20 g/m2，预先3次热水洗脱和3次乙醇洗脱，含油率0.01%，恒安集团;PE薄膜恒安集团;标准汲取滤纸尺寸100 mm×100 mm，125 mm×125 mm，奥斯龙。试验仪器：Lister AC电子水分渗透仪奥地利兰精检测公司;视频接触角测定仪KRUSS GMBH Germany;电子天平OHAUS奥豪斯仪器上海有限公司;QBZY-1外表张力仪上海方瑞仪器有限公司，电动匀称轧车Xiamen Rapid co.ltd;鼓风枯燥箱上海精宏试验设备有限公司;LFY-406型织物外表比电阻测试仪

11、山东省纺织科学讨论院。1.2 测试方法1.2.1 外表张力将聚醚硅油用蒸馏水配成系列摩尔浓度溶液，在25 下测定各溶液的外表张力，每组重复测试3次，取平均值。1.2.2 动态接触角将聚醚硅油用蒸馏水配置成摩尔浓度为10 mmol/L的溶液，在25 下用视频接触角测定仪测定溶液在PE薄膜上的动态接触角。1.2.3 上油率OPU/%本文利用油剂后整理ES无纺布模拟企业的ES纤维上油过程。配制适合浓度的油剂溶液，将称取好的ES无纺布经过一浸一轧处理，然后在80 下烘干50 min，操纵无纺布最终上油率在0.3%0.4%。上油率参照GB/T 65042021化学纤维 含油率试验方法标准测试。1.2.4 多次透水时间多次透水时间参照GB/T 24218.132021纺织品 非织造布试验方法 第13部分：液体多次穿透时间标准测试。1.2.5 返湿量返湿量参照GB/T 24218.142021纺织品非织造布试验方法 第14部分：包覆材料返湿