滌綸織物在進(jìn)行高溫噴射染色時(shí)，為達(dá)到勻染性，必須使織物在機(jī)內(nèi)高速運(yùn)行。如果泡沫存在，非常容易造成染色不均及染斑等現(xiàn)象。為此必須在染液中加入一些耐高溫的消泡劑，使泡沫在短時(shí)間內(nèi)迅速消除。

消泡劑品種較多，按類別一般可分為含硅和不含硅兩類。不含硅類消泡劑主要用于常溫環(huán)境中。含硅消泡劑能有效地控制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的泡沫，消泡能力強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好、生理化學(xué)惰性、無毒無害、不產(chǎn)生二次污染等，是紡織物染整助劑的一個(gè)重要的發(fā)展方向。在紡織物染整加工中，通常使用的是含聚硅氧烷1％～20％的消泡劑水乳液。聚硅氧烷比較難以乳化，故聚硅氧烷的乳化是研制該類消泡劑的技術(shù)難點(diǎn)。

本文以二甲基硅油及沉淀二氧化硅作為主消泡物質(zhì)，以多種非離子表面活性劑為乳化劑，根據(jù)消泡機(jī)理、復(fù)配原理及乳化技術(shù)，研制一種適合于高溫環(huán)境使用的消泡劑。

1、實(shí)驗(yàn)部分

1．1主要實(shí)驗(yàn)原料及儀器

二甲基硅油、沉淀二氧化硅、span一60、Tween一60、span一80、Tween一80、聚乙烯醇、十六醇、十八醇、甲基纖維索、海藻酸鈉、羥乙基纖維素等市售產(chǎn)品。

增力電動(dòng)攪拌機(jī)(JB50—D)，多用電熱套(2608DM)，高剪切混合乳化機(jī)(BMElooLx)，旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)(NDJ一7)．離心沉淀器(80一2)，羅氏泡沫儀，電導(dǎo)率儀(DDs一11c型)t水浴恒溫儀(wMzK—01)。

1．2復(fù)配操作

復(fù)配操作分兩步進(jìn)行：

(1)主消泡成分聚硅氧烷和二氧化硅以一定比例在高溫?cái)嚢柘禄旌弦欢〞r(shí)間，得到主消泡成分復(fù)配物。

(2)乳化劑溶在油相中，增稠劑溶在水中，采用水加入油中轉(zhuǎn)相法，控制乳化溫度、時(shí)間、攪拌速度

進(jìn)行初乳化，最后用高剪切乳化機(jī)乳化一定時(shí)間即得產(chǎn)品。

1．3復(fù)配消泡劑性能測(cè)試

3．1高沮消泡效果

以2·59AEs／1000mL硬水為起泡溶液，將5mL發(fā)泡液加入比色管中，在100℃下振蕩．泡高為locm時(shí)，加入消泡成分，測(cè)泡沫完全消失時(shí)所需的時(shí)間。消泡時(shí)間短，消泡教果好。

1．3．2抑泡性能

將2-59消泡劑加入500mL起泡液中，采用羅氏泡沫儀，測(cè)量起泡液中加消泡劑與不加消泡利時(shí)產(chǎn)生的泡沫高度。

1 3．3水分散性

將少量消泡劑加入裝有去離子水的試管中，輕輕搖蕩．觀察其在水中的分散情況。(優(yōu)：迅速擴(kuò)散；中：大部分分散很慢，且有少量絮狀物較難分散；差：不易分散，且絮狀物較難消失。)

1．3．4 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性

將消泡劑在3000r／min的離心機(jī)上離心分離30min，觀察其分層情況。

1．3．5熱穩(wěn)定性

將29消泡劑樣品放入小試管中用水稀釋1倍，用橡皮塞塞好，浸入沸水中受熱1h，測(cè)其熱穩(wěn)定性。

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2．1主消泡成分的選擇

2．1．1聚硅氧烷的選擇

聚硅氧烷表面張力低，消泡能力強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好，并具有化學(xué)和生理惰性，加之不溶于水，又不溶于動(dòng)植物油及高沸點(diǎn)礦物油中。因而，對(duì)大多數(shù)起泡介質(zhì)能予以優(yōu)異的消泡性能。可作為消泡劑的主體成份。本文主要選擇二甲基硅油。

二甲基硅油的粘度及在乳液中的含量對(duì)消泡劑性能及乳液的制備過程有一定的影響。低粘度二甲基硅油表面張力小，易分散于起泡液中起消泡作用，但溶解性大，抑泡時(shí)間短；高粘度的二甲基硅油溶解性小，抑泡時(shí)間長(zhǎng)，但乳化困難，消泡效果差；二甲基硅油在乳液中的含量太低消泡效果差，使用量增加，太高不易乳化。綜合以上因素，為獲得良好的消泡效果，本文選用粘度為500～600cP(25℃)的二甲基硅油，其在乳液中的含量為20％。

2．1．2二氧化硅的選擇

本文選擇二氧化硅作為活性成分與二甲基硅油進(jìn)行復(fù)配，以提高二甲基硅油的消泡效果?？捎糜诰酃柩跬橄輨┑亩趸栌袣饣趸琛⒊恋?氧化硅、熔融二氧化硅、硅膠、硅溶膠及石英粉末等。硅溶膠在水中以1～100nm的硅石粒子分散在水中不會(huì)沉降，具有良好的穩(wěn)定性，但因其粒子實(shí)在太小，消泡劑的消泡效果差；氣相法二氧化硅比表積大，密度?。追稚?，制成時(shí)乳液穩(wěn)定，但價(jià)格是沉淀二氧化硅的5～6倍。硅膠和沉淀二氧化硅是用于高敷能消泡劑最好的二氧化硅形式，沉淀二氧化硅困價(jià)格便宜，是理想的選擇對(duì)象。二氧化硅的粒度對(duì)消泡效果有影響，粒徑太小不足以破泡，粒徑太大沉降太快，幾乎喪失有效破泡位置。本文選擇粒徑尺寸為2～25pm的沉淀二氧化硅，并在復(fù)配過程中對(duì)沉淀二氧化硅進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖杷幚怼?/span>

2．1 3消泡活性成分配比確定

二甲基硅油和沉淀二氧化硅是消泡劑的主要成分，其配比及用量對(duì)消泡劑的性能有很大的影響。二甲基硅油在乳液中的含量～般為20％左右，固定二甲基硅油含量，改變沉淀二氧化硅用量，結(jié)果如表1。

由表1可知，消泡時(shí)間先隨二甲基硅油與沉淀二氧化硅比例的增加而減少，當(dāng)二甲基硅油：沉淀二氧化硅的比為20：3時(shí)出現(xiàn)最低值，然后消泡時(shí)間隨二甲基硅油與沉淀二氧化硅比例的增加而增加。故二甲基硅油：沉淀二氧化硅一20 t 3時(shí)消泡效果較好。

2．2乳化劑的復(fù)配

2．2．1乳化劑的選擇

聚硅氧烷難以乳化，故乳化劑的正確選擇是乳化的關(guān)鍵。span類和Tween類表面活性劑與被乳化物二甲基硅油的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，兩者親合力好，復(fù)配效果見表2。

由表2可知，復(fù)合乳化劑span一60，Tween一60消泡效果較好，穩(wěn)定性最佳。

2．2．2乳化劑的復(fù)配

乳化劑span一60，Tween一60的復(fù)配比例由乳化油相所需的乳化劑的HLB值確定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可知，乳化劑HLB一8.0時(shí)消泡效果、離心穩(wěn)定性較好。

2．3乳化劑用量的確定

乳化荊的用量對(duì)消泡劑性能的影響見表4。

由表4可知，隨著乳化劑加入量的增加，乳液稠度增大，離心穩(wěn)定性提高，但消泡效果相對(duì)降低，綜合各種因素，乳化劑的用量6％為好。

2．3增稠劑的選擇

為了使消泡劑乳液獲得較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定，配方中需添加增稠劑作為乳液穩(wěn)定劑。常用的耐高溫增稠劑有羥乙基纖維素、海藻酸衍生物和聚乙烯醇等。本文選用聚乙烯醇。增稠劑用量不同對(duì)乳液的穩(wěn)定性有影響。結(jié)果見表5。

增稠劑用量一般控制在200～300cP粘度范圍，粘度過低，乳液穩(wěn)定性差，粘度過高，乳液過稠。增稠劑用量以2％較好。

2．4加料順序的選擇

對(duì)于復(fù)配型消泡劑，不同的加料順序?qū)Ξa(chǎn)品性能的影響是不同的，見表6。

由表6可知，采用乳化劑溶在油相中．把水相加入油相的加料次序，可得到顆粒均勻的乳狀液。通過以上實(shí)驗(yàn)，確定了高溫消泡劑的配方組成為：二甲基硅油20％、沉淀二氧化硅3％、復(fù)合乳化劑speen一60、Tween一60)6％、增稠劑2％，余量為去離子水。得到的產(chǎn)品外觀為白色乳狀液。

2．5產(chǎn)品性能比較

將本產(chǎn)品與市售的其他消泡劑(Fz一900高效消泡劑和FAG一470有機(jī)硅消泡劑)進(jìn)行性能比較。結(jié)果見表7。

由表7可看出t本產(chǎn)品與市售其他產(chǎn)品性能相比，高溫消泡性、抑泡性、水分散性、穩(wěn)定性等都較理

想，可用于滌綸織物高溫噴射染色工藝中。

3、結(jié)論

以二甲基硅油和沉淀二氧化硅為主要消泡成分，span類和Tween類表面活性劑為復(fù)合乳化劑，配以適當(dāng)?shù)脑龀韯槿橐悍€(wěn)定劑，采用乳化劑溶在油相中，把水相加入油相的乳化方法得到的消泡劑，外觀為白色乳狀液，適合于高溫環(huán)境下使用。其消泡性、抑泡性、水分散性、穩(wěn)定性等都較理想，且原料易得，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，無污染，易工業(yè)化。