本發(fā)明屬于紡織品助劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種山茶油紡織品助劑及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
山茶油，又稱茶油、油茶籽油，其不單單具有極高的營養(yǎng)價(jià)值，更具有重要的藥用價(jià)值。在《本草綱目》、《中國中藥大辭典》均有記載，山茶油中富含人體所需的多不飽和脂肪酸亞油酸、亞麻酸等，其脂肪酸組成與橄欖油相似。此外，山茶油含微量的山茶苷、山茶皂苷，茶多酚等物質(zhì)，對(duì)人的血脂、血管彈性等有益，而且具有抗衰老、美容、促進(jìn)吸收發(fā)育等保健作用。
目前山茶油主要作為食用產(chǎn)品，在外用方面，除了常見的將山茶油用作嬰兒護(hù)膚產(chǎn)品外，在市面上使用山茶油為原料的其他產(chǎn)品并不多，開發(fā)相對(duì)而言較窄。國內(nèi)有很多學(xué)者研究山茶油外用的效果，發(fā)現(xiàn)，山茶油具有抗氧化、抗炎、抗菌、促進(jìn)藥物經(jīng)皮吸收、增強(qiáng)人體免疫力等作用。
山茶油在紡織品助劑領(lǐng)域，目前還處于初始階段，目前已知在服裝面料上有應(yīng)用，主要起保濕效果。目前在日本很有市場(chǎng)，消費(fèi)者比較青睞保濕功能紡織品；但是山茶油產(chǎn)品類型少，并且成型產(chǎn)品在應(yīng)用過程中在發(fā)現(xiàn)，存在助劑儲(chǔ)存穩(wěn)定性差，其根本原因是山茶油組分的復(fù)雜性造成的，單一的乳化分散，不能達(dá)到穩(wěn)定效果。另外，助劑在后整理效果方面也存在耐久性差，不耐洗等缺點(diǎn)。
因此，如何有效開發(fā)和利用山茶油并將其用于紡織品上，成為目前亟待解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是解決山茶油應(yīng)用到紡織品助劑領(lǐng)域存在的穩(wěn)定性差的技術(shù)問題，提供一種山茶油紡織品助劑及其制備方法與應(yīng)用，該助劑穩(wěn)定性好，經(jīng)該助劑整理后的面料不僅具有保濕功效，而且整理效果持久。
技術(shù)方案：一種山茶油紡織品助劑，原料以重量份計(jì)包括：山茶油10-30份，改性硅油5-20份，非離子型乳化劑20-50份，去離子水30-50份。
進(jìn)一步地，所述山茶油紡織品助劑的原料還包括凱松防腐劑0.1-0.2份和有機(jī)硅乳液型消泡劑0.01-0.02份。
進(jìn)一步地，所述山茶油為冷榨茶油。
進(jìn)一步地，所述改性硅油為環(huán)氧改性硅油。
進(jìn)一步地，所述非離子型乳化劑的hlb值在10.0-14.5。
進(jìn)一步地，所述非離子型乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚。
上述山茶油紡織品助劑的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，將山茶油與改性硅油混合，以無機(jī)堿作催化劑進(jìn)行加成反應(yīng)，得到混合物a；
步驟2，將步驟1得到的混合物a加入到非離子型乳化劑中，剪切分散，再加入10-20份去離子水，得到混合液b；
步驟3，將酸劑加入剩余重量份的去離子水中，得到溶液c；
步驟4，將步驟2所得混合液b與步驟3所得溶液c混合，攪拌后靜置，得到含山茶油紡織品助劑。
進(jìn)一步地，步驟1中加成反應(yīng)的溫度為80-90℃，反應(yīng)時(shí)間為1.5h-3h。
上述山茶油紡織品助劑在紡織面料后整理中的應(yīng)用。
進(jìn)一步地，所述山茶油紡織品助劑在紡織面料后整理工作液中的濃度為20-60g/l。
有益效果：本發(fā)明采用嵌段硅油合成及乳化工藝，將山茶油與改性硅油發(fā)生反應(yīng)，獲得改性的嵌段硅油，然后經(jīng)過乳化、分散，得到的助劑對(duì)面料纖維具有良好的親和力和吸收效果；助劑中引入的改性硅油，對(duì)于山茶油助劑的穩(wěn)定性與持久保濕性能有提升作用，并且在后整理使用過程中對(duì)面料的親合力優(yōu)于其他山茶油助劑；本發(fā)明助劑的制作方法簡單易行，容易實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
本發(fā)明提供了一種山茶油紡織品助劑，原料以重量份計(jì)包括：山茶油10-30份，改性硅油5-20份，非離子型乳化劑20-50份，去離子水30-50份。
上述山茶油采用冷榨茶油，不使用精煉茶油，可以最大程度保留山茶油的天然成分不受損失，避免在精煉過程中山茶油的氧化，導(dǎo)致酸價(jià)、過氧化值低，從而不利于改性與復(fù)配。山茶油含脂肪酸(不飽和脂肪酸93％，其中油酸82％，亞油酸11％)，故山茶油中有大量含碳碳雙鍵的有機(jī)大分子鏈。本發(fā)明采用環(huán)氧改性硅油分子中的環(huán)氧基與山茶油的不飽和脂肪酸發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)，將硅油大分子鏈加成到不飽和脂肪酸碳碳雙鍵中間，生成一種結(jié)構(gòu)類似嵌段硅油的分子鏈，同時(shí)保證山茶油性能不受影響，可以達(dá)到比單獨(dú)使用山茶油進(jìn)行乳化更加穩(wěn)定的助劑性能。
本發(fā)明的山茶油紡織品助劑的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，將山茶油與改性硅油混合，以無機(jī)堿作催化劑進(jìn)行加成反應(yīng)，得到混合物a；
步驟2，將步驟1得到的混合物a加入到非離子型乳化劑中，剪切分散，再加入10-20份去離子水，得到混合液b；
步驟3，將酸劑加入剩余重量份的去離子水中，得到溶液c；
步驟4，將步驟2所得混合液b與步驟3所得溶液c混合，攪拌后靜置，得到含山茶油紡織品助劑。
上述催化劑可選用氫氧化鈉、氫氧化鉀等簡單廉價(jià)的金屬氧化物，堿性強(qiáng)、催化效果好，并且在反應(yīng)結(jié)束之后利用酸堿中和非常便于去除。酸劑為常用的乙酸、檸檬酸、甲酸等。
上述非離子型乳化劑例如可以是脂肪醇聚氧乙烯醚a(bǔ)eo-3、aeo-7或/酚聚氧乙烯醚op-4、op-6(購自海安石化)等。當(dāng)選用hlb值為9.0-14.5的乳化劑時(shí)，乳化效果更佳；rhlb為乳化油相時(shí)的需求值，當(dāng)hlb＝rhlb時(shí)，效果最好，水包油體系(rhlb:8.0-18.0)。經(jīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，hlb值在10.0-14.5之間，乳化穩(wěn)定性達(dá)到50.0％-53.0％，達(dá)到山茶油乳化穩(wěn)定性的最大值。(表2hlb值與乳化穩(wěn)定性的對(duì)照數(shù)據(jù)表)。
本發(fā)明的山茶油紡織品助劑還可以加入防腐劑0.1-0.2份和消泡劑0.01-0.02份。其中，防腐劑可以選用凱松防腐劑，消泡劑可以選自有機(jī)硅乳液型消泡劑。凱松廣譜高效、超強(qiáng)滅菌及抑菌功效，有機(jī)硅乳液型消泡劑，用量少，效果好，適合紡織品助劑消泡。
實(shí)施例1
(一)山茶油助劑原料組分
以重量份計(jì)，山茶油10份、環(huán)氧改性硅油10份，氫氧化鉀0.3份，aeo-310份、op-410份，aeo-710份，酸劑0.5份，去離子水50份。
(二)山茶油助劑制備方法
步驟1，將環(huán)氧改性硅油加入到陶瓷攪拌反應(yīng)釜中，升溫(升溫速率5℃/min)，攪拌速度120r/min，直至溫度達(dá)到80℃。向反應(yīng)釜中緩慢加入山茶油，攪拌20min，緩慢滴加氫氧化鉀，攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜，通入氮?dú)?，保?.5h。反應(yīng)結(jié)束后，攪拌、降溫，取出，獲得混合物a；
步驟2，將步驟1所得到的混合物a，緩慢加入到混合好的aeo-3、aeo-7、op-4混合物中，使用攪拌機(jī)進(jìn)行乳化分散，攪拌時(shí)間30min，攪拌速度60r/min，然后緩慢加入30份去離子水，繼續(xù)攪拌30min，得到溶液b；
步驟3，按重量份將酸劑、防腐劑、消泡劑加入20份去離子水中，得溶液c；
步驟4，將溶液b與溶液c攪拌均勻、靜置后得到含山茶油助劑。
(三)含山茶油助劑的面料后整理工作液及整理方法
以面料以全棉c40*c40/144*76為例
步驟1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制備的含山茶油助劑，添加量為30g/l，加入到定型機(jī)化料缸中，攪拌均勻；
步驟2，定型機(jī)溫度140℃，定型時(shí)間60s，面料整理完成。
實(shí)施例2
(一)山茶油助劑原料組分
以重量份計(jì)，山茶油15份、環(huán)氧改性硅油10份，氫氧化鈉0.5份，aeo-715份、op-615份、op-420份、酸劑1.0份，去離子水40份。
(二)山茶油助劑制備方法
步驟1，將環(huán)氧改性硅油加入到陶瓷攪拌反應(yīng)釜中，升溫(升溫速率5℃/min)，攪拌速度120r/min，直至溫度達(dá)到80℃。向反應(yīng)釜中緩慢加入山茶油，攪拌20min，緩慢滴加氫氧化鉀，攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜，通入氮?dú)?，保?.5h。反應(yīng)結(jié)束后，攪拌、降溫，取出，獲得混合物a；
步驟2，將步驟1所得到的混合物a，緩慢加入到混合好的aeo-7、op-6、op-4的混合物中，使用攪拌機(jī)進(jìn)行乳化分散，攪拌時(shí)間30min，攪拌速度60r/min，然后緩慢加入25份的去離子水，繼續(xù)攪拌30min，得到溶液b；
步驟3，按重量份將酸劑、防腐劑、消泡劑加入15份去離子水中，得溶液c；
步驟4，將溶液b與溶液c攪拌均勻、靜置后得到含山茶油助劑。
(三)含山茶油助劑的面料后整理工作液及整理方法
以面料以全棉c40*c40/144*76為例
步驟1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制備的含山茶油助劑，添加量為30g/l，加入到定型機(jī)化料缸中，攪拌均勻；
步驟2，定型機(jī)溫度140℃，定型時(shí)間60s，面料整理完成。
實(shí)施例3
(一)山茶油助劑原料組分
以重量份計(jì)，山茶油30份、環(huán)氧改性硅油15份，氫氧化鈉1.0份，aeo-320份、aeo-710份、op-620份、酸劑2.0份，去離子水50份。
(二)山茶油助劑制備方法
步驟1，將環(huán)氧改性硅油加入到陶瓷攪拌反應(yīng)釜中，升溫(升溫速率5℃/min)，攪拌速度120r/min，直至溫度達(dá)到80℃。向反應(yīng)釜中緩慢加入山茶油，攪拌20min，緩慢滴加氫氧化鉀，攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜，通入氮?dú)?，保?.0h。反應(yīng)結(jié)束后，攪拌、降溫，取出，獲得混合物a；
步驟2，將步驟1所得到的混合物a，緩慢加入到混合好的aeo-3、aeo-7、op-6的混合物中，使用攪拌機(jī)進(jìn)行乳化分散，攪拌時(shí)間30min，攪拌速度60r/min，然后緩慢加入30份的去離子水，繼續(xù)攪拌30min，得到溶液b；
步驟3，按重量份將酸劑、防腐劑、消泡劑加入20份去離子水中，得溶液c；
步驟4，將溶液b與溶液c攪拌均勻、靜置后得到含山茶油助劑。
(三)含山茶油助劑的面料后整理工作液及整理方法
以面料以全棉c40*c40/144*76為例
步驟1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制備的含山茶油助劑，添加量為30g/l，加入到定型機(jī)化料缸中，攪拌均勻；
步驟2，定型機(jī)溫度140℃，定型時(shí)間60s，面料整理完成。
對(duì)照例1
與實(shí)施例3原主要不同之處在于：原料中不使用酸劑、防腐劑、消泡劑。
(一)山茶油助劑原料組分
以重量份計(jì)，山茶油30份、環(huán)氧改性硅油15份，氫氧化鈉1.0份，aeo-320份、aeo-710份、op-620份，去離子水50份。
(二)山茶油助劑制備方法
步驟1，將環(huán)氧改性硅油加入到陶瓷攪拌反應(yīng)釜中，升溫(升溫速率5℃/min)，攪拌速度120r/min，直至溫度達(dá)到80℃。向反應(yīng)釜中緩慢加入山茶油，攪拌20min，緩慢滴加氫氧化鉀，攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜，通入氮?dú)猓?.0h。反應(yīng)結(jié)束后，攪拌、降溫，取出，獲得混合物a；
步驟2，將步驟1所得到的混合物a，緩慢加入到混合好的aeo-3、aeo-7、op-6的混合物中，使用攪拌機(jī)進(jìn)行乳化分散，攪拌時(shí)間30min，攪拌速度60r/min，然后緩慢加入30份的去離子水，繼續(xù)攪拌30min，得到溶液b；
步驟3，向溶液b中加入20份去離子水中，攪拌均勻、靜置后得到含山茶油助劑；
(三)含山茶油助劑的面料后整理工作液及整理方法
以面料以全棉c40*c40/144*76為例
步驟1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制備的含山茶油助劑，添加量為30g/l，加入到定型機(jī)化料缸中，攪拌均勻；
步驟2，定型機(jī)溫度140℃，定型時(shí)間60s，面料整理完成。
對(duì)照例2
與實(shí)施例3原主要不同之處在于：原料中不使用環(huán)氧改性硅油。步驟1省略，步驟二中直接乳化山茶油；
(一)山茶油助劑原料組分
以重量份計(jì)，山茶油30份，aeo-320份、aeo-710份、op-620份、酸劑2.0份，去離子水50份。
(二)山茶油助劑制備方法
步驟1，將山茶油，緩慢加入到混合好的aeo-3、aeo-7、op-6的混合物中，使用攪拌機(jī)進(jìn)行乳化分散，攪拌時(shí)間30min，攪拌速度60r/min，然后緩慢加入30份的去離子水，繼續(xù)攪拌30min，得到溶液a；
步驟2，按重量份將酸劑、防腐劑、消泡劑加入20份去離子水中，得溶液b；
步驟3，將溶液a與溶液b攪拌均勻、靜置后得到含山茶油助劑。
(三)含山茶油助劑的面料后整理工作液及整理方法
以面料以全棉c40*c40/144*76為例
步驟1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制備的含山茶油助劑，添加量為30g/l，加入到定型機(jī)化料缸中，攪拌均勻；
步驟2，定型機(jī)溫度140℃，定型時(shí)間60s，面料整理完成。
對(duì)照例3
與實(shí)施例3的區(qū)別在于山茶油份量為3.0份；
其他步驟及組份及工藝實(shí)施方法不變。
(一)山茶油助劑原料組分
以重量份計(jì)，山茶油3.0份、環(huán)氧改性硅油15份，氫氧化鈉1.0份，aeo-320份、aeo-710份、op-620份、酸劑2.0份，去離子水50份。
(二)山茶油助劑制備方法
步驟1，將環(huán)氧改性硅油加入到陶瓷攪拌反應(yīng)釜中，升溫(升溫速率5℃/min)，攪拌速度120r/min，直至溫度達(dá)到80℃。向反應(yīng)釜中緩慢加入山茶油，攪拌20min，緩慢滴加氫氧化鉀，攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜，通入氮?dú)?，保?.0h。反應(yīng)結(jié)束后，攪拌、降溫，取出，獲得混合物a；
步驟2，將步驟1所得到的混合物a，緩慢加入到混合好的aeo-3、aeo-7、op-6的混合物中，使用攪拌機(jī)進(jìn)行乳化分散，攪拌時(shí)間30min，攪拌速度60r/min，然后緩慢加入30份的去離子水，繼續(xù)攪拌30min，得到溶液b；
步驟3，按重量份將酸劑、防腐劑、消泡劑加入20份去離子水中，得溶液c；
步驟4，將溶液b與溶液c攪拌均勻、靜置后得到含山茶油助劑。
(三)含山茶油助劑的面料后整理工作液及整理方法
以面料以全棉c40*c40/144*76為例
步驟1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制備的含山茶油助劑，添加量為30g/l，加入到定型機(jī)化料缸中，攪拌均勻；
步驟2，定型機(jī)溫度140℃，定型時(shí)間60s，面料整理完成。
對(duì)照例4
與實(shí)施例3的區(qū)別在于山茶油份量為35.0份；
(一)山茶油助劑原料組分
以重量份計(jì)，山茶油35.0份、環(huán)氧改性硅油15份，氫氧化鈉1.0份，aeo-320份、aeo-710份、op-620份、酸劑2.0份，去離子水50份。
(二)山茶油助劑制備方法
步驟1，將環(huán)氧改性硅油加入到陶瓷攪拌反應(yīng)釜中，升溫(升溫速率5℃/min)，攪拌速度120r/min，直至溫度達(dá)到80℃。向反應(yīng)釜中緩慢加入山茶油，攪拌20min，緩慢滴加氫氧化鉀，攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜，通入氮?dú)猓?.0h。反應(yīng)結(jié)束后，攪拌、降溫，取出，獲得混合物a；
步驟2，將步驟1所得到的混合物a，緩慢加入到混合好的aeo-3、aeo-7、op-6的混合物中，使用攪拌機(jī)進(jìn)行乳化分散，攪拌時(shí)間30min，攪拌速度60r/min，然后緩慢加入30份的去離子水，繼續(xù)攪拌30min，得到溶液b；
步驟3，按重量份將酸劑、防腐劑、消泡劑加入20份去離子水中，得溶液c；
步驟4，將溶液b與溶液c攪拌均勻、靜置后得到含山茶油助劑。
(三)含山茶油助劑的面料后整理工作液及整理方法
以面料以全棉c40*c40/144*76為例
步驟1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制備的含山茶油助劑，添加量為30g/l，加入到定型機(jī)化料缸中，攪拌均勻；
步驟2，定型機(jī)溫度140℃，定型時(shí)間60s，面料整理完成。
對(duì)照例5
與實(shí)施例3的區(qū)別在于將乳化劑替換吐溫40、吐溫60、吐溫80、司盤20、司盤40、司盤60
(一)山茶油助劑原料組分
以重量份計(jì)，山茶油30份、環(huán)氧改性硅油15份，氫氧化鈉1.0份，吐溫4015份、吐溫605份、吐溫805份、司盤2015份、司盤405份、司盤605份、酸劑2.0份，去離子水50份。
(二)山茶油助劑制備方法
步驟1，將環(huán)氧改性硅油加入到陶瓷攪拌反應(yīng)釜中，升溫(升溫速率5℃/min)，攪拌速度120r/min，直至溫度達(dá)到80℃。向反應(yīng)釜中緩慢加入山茶油，攪拌20min，緩慢滴加氫氧化鉀，攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜，通入氮?dú)?，保?.0h。反應(yīng)結(jié)束后，攪拌、降溫，取出，獲得混合物a；
步驟2，將步驟1所得到的混合物a，緩慢加入到混合好的吐溫40、吐溫60、吐溫80、司盤20、司盤40、司盤60的混合物中，使用攪拌機(jī)進(jìn)行乳化分散，攪拌時(shí)間30min，攪拌速度60r/min，然后緩慢加入30份的去離子水，繼續(xù)攪拌30min，得到溶液b；
步驟3，按重量份將酸劑、防腐劑、消泡劑加入20份去離子水中，得溶液c；
步驟4，將溶液b與溶液c攪拌均勻、靜置后得到含山茶油助劑。
(三)含山茶油助劑的面料后整理工作液及整理方法
以面料以全棉c40*c40/144*76為例
步驟1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制備的含山茶油助劑，添加量為30g/l，加入到定型機(jī)化料缸中，攪拌均勻；
步驟2，定型機(jī)溫度140℃，定型時(shí)間60s，面料整理完成。
上述實(shí)施例所得山茶油助劑的性能如下：
表1實(shí)施例1-3、對(duì)照例1-5山茶油助劑的性能對(duì)比
注：保濕效果按優(yōu)先順序分為好、一般及差，下同。
表1可知：
對(duì)照例1不加入酸劑、防腐劑與消泡劑，助劑易出現(xiàn)泡沫，穩(wěn)定性較差，雖然具有保濕效果，可以滿足本發(fā)明助劑的整體要求，但是在大貨生產(chǎn)中，整理劑出現(xiàn)泡沫會(huì)延長整理劑的反應(yīng)周期，氣泡的滯留也易使得布面產(chǎn)生斑痕疵點(diǎn)，穩(wěn)定性較差的整理劑不能長久儲(chǔ)存，需要即配即用，不適用于生產(chǎn)；
對(duì)照例2不使用改性硅油，直接使用山茶油乳化，產(chǎn)品穩(wěn)定性較差，助劑在整理應(yīng)用過程中也無法發(fā)揮山茶油保濕效果；
對(duì)照例3加入的山茶油份量極少，保濕效果差，基本表現(xiàn)不出保濕效果，綜合對(duì)照例3與實(shí)施例3說明山茶油的添加量對(duì)保濕效果其決定作用；
對(duì)照例4山茶油份量提高到非常大，相比實(shí)施例3，助劑穩(wěn)定性差，抑保濕效果降低，主要是山茶油份量增加之后，導(dǎo)致反應(yīng)比例失衡嚴(yán)重，造成體系穩(wěn)定性差，對(duì)助劑應(yīng)用也產(chǎn)生不利影響。
對(duì)照例5使用6種表面活性劑復(fù)配，經(jīng)過驗(yàn)證與實(shí)施例3效果相同，也能達(dá)到較好的乳化分散效果。但實(shí)施例3的乳化劑組合物更加簡單、便捷。
山茶油為多種脂肪酸混合物，單一的乳化劑無法滿足乳化需求。為追求好的乳化效果，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用多種乳化劑(一般都在3種以上)，以達(dá)到復(fù)合乳化的效果，本發(fā)明無需采用多種類乳化劑，其優(yōu)點(diǎn)在于，可形成復(fù)合膜，一面親水相，一面親油相，除了實(shí)現(xiàn)hlb要求外，還能得到更好的乳化穩(wěn)定性。
表2hlb值與乳化穩(wěn)定性的對(duì)照數(shù)據(jù)表
由表2發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明選用hlb值為10-14時(shí)乳化穩(wěn)定性效果較好。