2.1　SiO2 對(duì)硅膏的影響

未經(jīng)表面處理的硅膏不透明, 且顏色非常深, 接近棕色, 用這種硅膏做出的消泡劑顏色淡黃, 分散性較差。經(jīng)過(guò)表面處理的硅膏透明, 微黃, 用此硅膏制備的消泡劑顏色潔白, 幾乎不掛壁, 且使SiO2 在二甲基硅油中有良好的分散性。

2.2　JUC有機(jī)硅消泡劑性能

采用低黏度二甲基硅油為主料。此產(chǎn)品具有很好的表面擴(kuò)散能力, 消泡快速, 鋪展能力好, 由于一方面消泡劑中SiO2 微粒能滲入液膜內(nèi);另一方面經(jīng)界面張力測(cè)定所合成的消泡劑的界面張力為32.5mN/m, 而工廠所用滌綸纖維紡絲油劑的界面張力為43.17 mN/m, 即消泡劑的界面張力小于油劑的界面張力。這樣所研制的消泡劑在消泡過(guò)程就起到雙重消泡作用。因此, JUC有機(jī)硅消泡劑具有很好的消泡和抑泡能力。

2.3　各因素對(duì)有機(jī)硅消泡劑的影響

2.3.1　硅膏合成溫度對(duì)JUC消泡劑消泡性能的影響

硅膏的合成是影響有機(jī)硅消泡劑性能的主要因素, 其合成溫度起重要作用。二甲基硅油和二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定, 乳化劑的HLB值為8.5時(shí), JUC消泡劑消泡性能隨著硅膏合成溫度的變化關(guān)系如圖1所示。

由圖1 可知, 160 ℃和180 ℃合成的硅膏消泡速度較快, 180 ℃合成的硅膏消泡速度最快。但從經(jīng)濟(jì)角度考慮, JUC消泡劑的制備選擇160 ℃時(shí)合成的硅膏。

2.3.2　二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)JUC消泡劑消泡性能的影響

如圖2所示, 二甲基硅油在配方中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%, 在其他條件不變, 隨著二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加, 消泡速率逐漸增加, 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%和2.0%時(shí)消泡效果很接近, 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%的消泡劑消泡時(shí)間略短。但高于2.0%時(shí)消泡劑分層, 穩(wěn)定性差。綜合消泡劑的使用效果, JUC消泡劑中的二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)選擇1.5% ～ 2.0%。

2.3.3　乳化劑HLB值對(duì)JUC消泡劑的影響

圖3 是二甲基硅油在配方中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%, 硅膏的合成溫度為160 ℃, 其他條件不變, 由圖3可知, 隨著乳化劑HLB值的增加, 消泡速率先逐漸升高, 然后逐漸下降, HLB值為8.5的乳化劑乳化的JUC消泡劑消泡效果最好, 因此, 制備JUC消泡劑時(shí), 乳化劑的HLB值應(yīng)選擇8.5。

2.3.4　JUC消泡劑合成溫度的影響

圖4為二甲基硅油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%, 二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%, HLB值為8.5時(shí), JUC消泡劑的復(fù)配溫度對(duì)JUC消泡劑消泡性能的影響。

可以看出, 隨著復(fù)配溫度的升高, JUC消泡劑消泡速率先逐漸加快, 90 ℃復(fù)配的消泡劑消泡速率達(dá)到最快, 隨著溫度繼續(xù)升高, 消泡速率又有所下降,但只有90 ℃復(fù)配的消泡劑能使纖維油劑的泡沫全部消滅。因此, 選擇90 ℃為消泡劑的復(fù)配溫度。

綜上所述, 通過(guò)規(guī)律性實(shí)驗(yàn)確定的JUC消泡劑的最佳復(fù)配條件是:硅膏的合成溫度160 ℃, 二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5% ～ 2.0%, 乳化劑的HLB為8.5, 消泡劑復(fù)配溫度90 ℃。

2.4　JUC消泡劑對(duì)滌綸纖維紡絲油劑抑泡的影響

在起泡體系中加入消泡劑消泡完全后, 在實(shí)驗(yàn)室條件下靜置20 h, 振搖60 次, 觀察其抑泡情況。JUC消泡劑對(duì)滌綸纖維紡絲油劑和起泡性能最好的表面活性劑溶液抑泡的影響見(jiàn)表1。

由表1可知, JUC消泡劑對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%十二烷基苯磺酸鈉、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%十二烷基硫酸鈉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.28% TDS-2000系列滌綸纖維紡絲油劑起泡體系都有很好的抑泡效果。并且對(duì)滌綸纖維紡絲油劑的抑泡效果最佳, 重復(fù)振搖泡沫不足5 mL, 且泡沫松散, 很快退去。上述溶液靜置60 d后, JUC消泡劑對(duì)滌綸纖維紡絲油劑的抑泡效果基本不變, 但對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%十二烷基苯磺酸鈉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%十二烷基硫酸鈉水溶液的抑泡作用在20 d后有所改變?？傊? JUC消泡劑對(duì)滌綸纖維紡絲油劑具有良好的消泡和抑泡性能。

2.5　粒徑測(cè)定

因?yàn)榱降拇笮≈苯佑绊憸炀]纖維紡絲的順利進(jìn)行, 如果粒徑超過(guò)紡絲孔距就會(huì)影響紡絲工序的正常進(jìn)行。由于工廠抽絲的孔距大約在130 μm, 因此, 必須對(duì)其粒徑進(jìn)行表征。

2.5.1　粒度分布

JUC消泡劑中二氧化硅的粒度分布見(jiàn)圖5。

由圖5可知, 二氧化硅在消泡劑中的粒徑主要分布在20 ～ 40 μm。

2.5.2　粒徑大小及結(jié)構(gòu)

JUC消泡劑在電子顯微鏡下的顯微照片如圖6所示。

由圖6可以看出, 其粒徑基本與圖5的粒徑大小一致, 但其結(jié)構(gòu)是殼核結(jié)構(gòu)。