蔗糖聚酯乳液的制备及其柔软性能与机理的研究

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蔗糖聚酯因为原料价格低廉、绿色环保、无毒易降解等特点而备受市场关注,现已广泛应用于食品医药、日化洗涤、机械润滑等行业,相关研究表明蔗糖聚酯可用作织物整理剂,赋予织物良好的柔软性以及抗静电性。蔗糖聚酯属油性物质,难溶于水,需预先对其进行乳化,才能将其应用于纺织品的加工。然而蔗糖聚酯具有超高分子量,要将其制备成高稳定性的乳液,具有较大难度。本文以异构醇醚(T-8)和失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span80)作为复合乳化剂,采用单因素和正交实验确定出最佳乳化工艺,并成功制备出具有高稳定性的蔗糖聚酯乳液。同时,模拟了蔗糖聚酯乳液对皮肤刺激性的实验。为评价蔗糖聚酯乳液应用性能的优劣,将其与商品柔软剂分别应用于涤纶和棉织物上,对比处理后织物的柔软性能和使用性能。此外,本文研究了蔗糖聚酯乳液的柔软机理。结论如下:以表面张力和粒径为指标,复配并筛选出最佳复合乳化剂T-8&span80,其最佳HLB值为9.8,乳化剂T-8在复合乳化剂中占比63.6%;由单因素和正交实验得到蔗糖聚酯的最佳乳化工艺:Msefa/MH2O为2,复合乳化剂浓度为9%,乳化温度为30℃,乳化时间为85 min,搅拌速度为2000 r/min,此条件下蔗糖聚酯乳液粒径可低至190 nm左右;通过研究蔗糖聚酯乳液的粒径分布、浊度、粘度、奥氏熟化率等变化,发现其奥氏熟化率接近于零,常温下可放置6个月以上且无分层霉变现象,该乳液在应用环境条件下也具备较好稳定性,但使用温度不宜超过60℃;通过体外刺激性模拟实验发现,ZEIN法和CBB-明胶萃取法均可以用来测试非离子表面活性剂及其混合物的刺激性,SEFOSE乳液的刺激性和TF442相当,弱于TF468K、TF4503B和TF449B,属于低刺激或无刺激范畴。经蔗糖聚酯乳液整理过的织物柔软性和悬垂性均有所提高,且随着用量增加,柔软性趋于平衡,其柔软性能弱于TF468k和TF4503B,优于多功能软片TF449B和脂肪酸酯化合物TF442;蔗糖聚酯乳液整理过的织物其表面粗糙度和弯曲刚度有所下降,折皱回复性增强;和其他种类柔软剂相比,经蔗糖聚酯乳液整理过的织物耐色黄变性较佳,因其分子结构中不饱和键少活性小,又属于非离子类化合物,所以其对色变性影响较小;但经蔗糖聚酯乳液整理过的织物耐洗性有待提高。经过对纤维表面能和摩擦系数的研究发现,蔗糖聚酯能够降低纤维的表面能,减小纤维的动静摩擦系数,弱化纤维的原纤化程度,提高织物弹性和表面光滑度,赋予织物柔软和光滑度。
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