當前位置:首頁 > 資訊 > 技術文檔 >

紡織品消泡劑的研制、性能與應用研究進展

時間:2014-08-06 16:01來源:網絡 作者:網絡 點擊:
簡述紡織印染消泡劑研制和客服方面的一些體會,包括紡織印染用消泡劑研制的經驗,性能測試的多種方 法,紡織印染行業如何選用消泡劑等
1 引言
由于紡織染整助劑的大量使用,紡織染整在濕加工過程中,有大量泡沫產生,使生產操作不便,生 產能力降低,產品質量下降,給正常操作帶來困難。因此,紡織染整行業要消除有害泡沫。事實證明, 使用消泡劑消除有害泡沫,是紡織染整行業最有效和最經濟的方法。
以下是我們在紡織印染用消泡劑研制和客服方面的一些體會,包括紡織印染用消泡劑研制的經驗, 性能測試的多種方法,如何選用紡織印染用消泡劑等。
2 紡織印染用消泡劑研制
2.1 紡織印染對消泡劑的要求
對消泡劑性能的要求最應該得到關注。作為直接使用者紡織印染廠,看重消泡劑的使用性能,通過 上機試用確認產品質量,要求消泡劑:粘稠度不宜過高、便于使用、便于控制添加量、成本經濟,消泡 迅速且抑泡持久,分散性好、不漂油、無硅斑,安全無毒、符合環保要求。印染助劑公司,自產多種助 劑產品,重在配套,要求消泡劑:產品濃稠、便于稀釋和復配,產品有較長的保質期,產品具有高的性 價比,解決與助劑的復配、提供技術支持。染化料的貿易商,多有成熟用戶,要求消泡劑:產品具有高 的性價比,產品質量穩定,提供技術支持。
實踐證實,紡織印染用消泡劑應具有:消泡迅速和抑泡持久,具有高的性價比;分散性好、耐高溫、 耐酸堿、耐電解質、耐剪切,與各種染化料配伍性能好,不漂油、無硅斑;安全無毒、符合環保要求; 質量穩定,適宜的粘稠度和濃度,便于使用、稀釋;提供及時有效的技術支持。為了能提供理想的紡織 印染用消泡劑,滿足紡織印染行業對消泡劑的要求,國內外研究者和制造商都在不懈地工作。
2.2 紡織印染消泡劑的研制
消泡劑品種較多,通常分為硅系和非硅系兩類。
2.2.1 非硅系消泡劑:多是單一成分,如異辛醇、皂片、磷酸三丁酯、煤油和聚醚等。也可以將幾種成分 進行復配,提高功效。利用脂肪酸及酯等乳化劑將脂肪醇類、脂肪酸酰胺、聚醚和礦物油等復配乳化制 成水乳液,也是普遍使用的消泡劑。
2.2.2 硅系消泡劑:我們將有機硅乳液型消泡劑按乳化體系和加工方法不同分為:1) 以硅油和食品級乳化 劑為主的乳化體系,按逆相加工方法生產的消泡劑稱為 S 系列消泡劑。2) 以改性聚醚、硅油和食品級乳 化劑為主的乳化體系,按逆相加工方法生產的消泡劑稱為 T 系列消泡劑。3) 以聚醚改性硅油為主的乳化 體系,按逆相加工方法生產的消泡劑稱為 X/C 系列消泡劑。
以二甲基硅油,特定二氧化硅為主要消泡成分,以多種非離子表面活性劑為乳化劑,根據消泡機理、 復配原理及乳化技術,對二甲基硅油和特定二氧化硅配比、乳化劑復配、增稠劑用量、加料順序等對產 品性能的影響進行研究,確定復配的最佳工藝條件,研制的消泡劑具有良好的耐高溫、消泡性、抑泡性 和穩定性,且所用設備、生產工藝簡單。
所用原料有:二甲基硅油、液體烴油、聚醚改性硅油、二氧化硅、特定二氧化硅、乳化劑、Span-60、 Tween-60、Span-8O、Tween-80、聚乙烯醇、十六醇、十八醇、纖維素和海藻酸鈉等市售產品。 有機硅乳液型消泡劑制造過程分 3 步:
第一步,硅膏的制備。將一定量粘度不同的聚二甲基硅氧烷 (以下簡稱硅油)、活化后的二氧化硅、 改性劑和催化劑在 120 ~ 210℃攪拌反應 2 ~ 4h,冷卻后即得主消泡成分復配物硅膏。加入乳化劑溶在 油相中,加熱攪拌均勻,即得自乳化消泡劑復配物。
主消泡成分聚硅氧烷、二氧化硅、改性劑和催化劑等的選擇和配比的確定,是有機硅乳液型消泡劑 性能高低的關鍵。
第二步,初乳液的制備。乳化劑溶在油相中,增稠劑溶在水中,采用水加入油中轉相法,控制乳化 溫度、時間、攪拌速度進行初乳化,冷卻后即得初乳液。
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、質量穩定的乳狀液。 聚硅氧烷難以乳化,故乳化劑的正確選擇是乳化的關鍵。Span 類和 Tween 類表面活性劑與被乳化物 二甲基硅油的化學結構相似,兩者復配效果好。
第三步,復配操作。攪拌下,加入消泡、抑泡增效劑和增稠劑水溶液,防腐劑于初乳液中,用高剪 切乳化機乳化一定時間即得產品。
常選用的增稠劑有聚乙烯醇、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、羥基纖維素和丙烯酸類聚合物等,各有優 缺點,要針對不同的乳化體系和應用環境選用。
目前有機硅乳液型消泡劑研制的幾個技術難點是:破泡迅速、抑泡持久的硅膏的開發;低泡、無泡 乳化體系,尤其是改性硅醚乳化劑的設計、合成和選用;乳液粒徑和穩定性控制;耐高溫、耐強堿、易 分散乳液體系的開發等。
3 紡織印染消泡劑性能測試
目前紡織印染消泡劑性能測試,國內外都沒有統一的標準,即無國標,也無行標,都是各企業自定 的企標。紡織印染消泡劑性能測試方法,是消泡劑研制者、助劑公司和工廠使用者共同關注的焦點,作 為企業組織生產、銷售和檢驗的依據,行業共識的標準有待形成。以下介紹的紡織印染消泡劑性能測試 方法,望能對行業內助劑產品的標準化,起一定的推動作用。
3.1 紡織印染消泡劑技術要求
3.1.1 外觀:液體消泡劑為白色至微黃色均勻乳狀液體。粉狀固體消泡劑為具有一定流動性的粉狀體。
3.1.2 理化指標:紡織印染消泡劑的理化指標應符合表 1 的要求。
3.2 試驗方法
3.2.1 外觀:目測。
3.2.2 pH 值測定: 稱取 1g 試樣(準確至 0.1mg)于 100mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,按 GB/T6368 的規定進行 pH 值的測量。

3.2.3 離心穩定性:將消泡劑在 3000r/min 的離心機上離心分離 30min,觀察其分層情況

3.2.4 穩定性:將 2g 消泡劑樣品放入小試管中用水稀釋 10 倍,浸入沸水中受熱 lh,測其熱穩定性。
3.2.5 不揮發物含量:稱取約 2g(精確到 0.1mg)試樣于潔凈恒重 W0的蒸發皿中,置于 105(±2)℃烘箱中干燥 3h 后取出,放入干燥器中冷卻 30min 后稱量 W2。W2—W0不揮發物含量 X % = *100W 1 —W 0 式中 W 0 ——玻璃蒸發皿重量,W 1 —試樣和玻璃蒸發皿烘焙前重量,W 2 —試樣和玻璃蒸發皿烘焙后 重量,兩次平行測定之差應≤0.5%,取兩個平行測定的平均值為試驗結果。 烘干法適用于大多數消泡劑,但也有一些例外。有時不揮發物含量,也稱含固量,其實這兩者是不 同的,與有效物含量也不能等同。至于有的工廠采用糖量儀,來檢測含固量就更沒有科學道理了。糖量 儀測定的是折光率,對應一種物質或質量穩定的助劑產品,其在糖量儀上的讀數是一定的,用來鑒定產 品,或測定產品的質量穩定性,是可以采用的。
3.2.6 消泡抑泡性能:目前國內紡織行業實驗室常采用的消泡性能檢測方法有震蕩搖瓶法、通氣鼓泡法、 Ross-Mile 法和洗衣機法等。消泡性能可采用消泡效率、消泡時間和消泡半衰期等表示,針對發泡體系而 繪制的消泡性能曲線更加形象具體。
1) 震蕩搖瓶法測定。室溫下,在 100mL 的具塞量筒中加入一定濃度的被測發泡體系水溶液(如 1% 的十二烷基苯磺酸鈉溶液)20mL,振蕩 30 次之后加入一定量的消泡液,同時啟動秒表,記錄起始泡沫 體積 V 0 ,泡沫體積減少一半的時間(即消泡半衰期)和 300s 后的泡沫體積 V 1 ,并記錄泡沫完全消失時 所需的時間。 當發泡液泡沫不在明顯減少或首次振蕩 45min. 后,再次將塞量筒振蕩 30 次,記錄即時泡沫體積 V 2 , 并記錄泡沫完全消失時所需的時間。 消泡效率= (V 0 —V 1 ) / V0*100% 抑泡效率= (V 0 —V 2 ) / V0*100% 消泡效率高,抑泡效率高,消泡時間短,消泡效果好。隨振蕩次數增加和消泡劑加入放置時間的增 長,泡沫完全消失所需的時間也越長。
2) 通氣鼓泡法:以一定流速的氣體通過一玻璃砂濾機,濾板上盛有一定量的測試溶液;氣體在通過 濾板后在容器 (刻度量筒) 中形成泡沫。當固定氣體的流速,并使用同一儀器時,流動平衡時的泡沫生成 與破壞處于動態平衡,所以此法包括了消泡性和抑泡性兩種性質。
如,稱取 0.1g 的試樣(精確到 0.1mg),加 10ml 水稀釋攪勻,即得消泡劑稀釋液。稱取 1.0g(精確 到 0.1mg)十二烷基苯磺酸鈉放入 1000ml 燒杯中,加入 400ml 水小心攪拌至全溶,然后將燒杯放入恒溫 水浴鍋中,保溫至一定溫度后,再將鼓泡儀鼓泡頭放置于燒杯內的溶液底部,以 2 L/min 鼓氣量開始鼓泡。待泡沫至杯口時,快速均勻地加入消泡劑稀釋液,同時啟動秒表,記錄泡沫消至液面的時間,泡沫 再次升到 600ml、800ml、1000ml 和杯口的時間。泡沫消至液面的時間為消泡時間,消泡時間短,消泡效 果好。泡沫再次升到 800ml 的時間作為抑泡時間,時間長,抑泡效率高。 3) Ross-Mile(羅氏)泡沫法:在生產及實驗室中,比較方便而且準確地測量泡沫性能的“傾注法”, 也屬于攪動法之類,儀器為“羅氏泡沫儀”。
在粗管中裝入一定量的試液 (50 毫升),泡沫移液管中也裝入 200 毫升試液。外套管中通入恒溫水, 使試驗在規定溫度條件下進行。試驗時,使 200 毫升試液自粗管上部自由流下,沖擊底部試液后生成泡 沫。將一定量的消泡劑加入規定的起泡液中,采用羅氏泡沫儀,測量起泡液中加消泡劑與不加消泡劑時 產生的泡沫高度。一般以試液流下 5 分鐘后的泡沫高度 (毫米) 作為起泡能力的量度;但也常以起始泡沫 高度及泡沫破壞一半 (即泡沫高度為起始高度的一半) 所需的時間表示起泡性及泡沫穩定性。
4) 洗衣機法:在生產及實驗室中,也有采用帶加熱的滾筒洗衣機來評價消泡劑的泡沫性能的。 以上 4 種測定方法,各有側重,可根據實際應用的工序和所適用的環境來確定。
3.2.7 其它性能:
1) 消泡劑水分散性。攪拌下,將 90g 工藝水分次緩慢加入裝有 10g 消泡劑的燒杯中,輕輕搖蕩,觀 察其在水中的分散情況 (優:迅速擴散;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,杯壁有油)。
2) 耐高溫(高溫高壓蒸煮試驗)。取一定量消泡劑 YAT722 于燒杯中,用 4 倍左右的水稀釋均勻,置 于高壓鍋內蒸煮,當溫度上升到 130℃時開始計時,恒溫恒壓蒸煮 2 個小時,冷卻降溫至室溫。取出樣 品觀察耐高溫高壓 (130±2℃,2h) 性能及有無分層、油滴漂出
3)耐剪切(抗高剪切性能測試)。取樣品 100mL,攪拌下用水稀釋至 500 mL,分別加熱至 85℃、 95℃,于高速剪切機下以 3000rpm 剪切 lhr,停止剪切,觀察析油情況。
4)耐電解質、耐酸堿、配伍性和粘稠度等,可根據客戶實際應用的工序和所適用的環境,參照資料 來合同約定。
4 不同工序中消泡劑的選用
4.1 高效纖維油劑消泡劑
在纖維油劑的生產和使用過程中,通常都存在泡沫問題。由于油劑組分多含多種表面活性劑,具有 一定的超泡性,油劑復合生產時產生大量的泡沫,導致整個油劑體系體積增大,油劑裝置不能滿負荷生 產.同時給包裝工序也帶來了麻煩。油劑使用過程中泡沫帶來的問題則更大,油劑乳液輸送時更易起泡, 泡沫外溢不僅造成資源浪費.而且污染勞動環境,同時大量的泡沫包圍著纖維卷曲頭,導致卷曲電機熱 量不能及時散發,造成電機損壞。
在腈綸生產的上油工序,由于施加油劑,會產生大量泡沫。這些泡沫可影響產品質量,降低生產能 力,甚至阻礙生產的正常進行,因此,常使用抑泡荊加以抑制和消除。采用含硅聚醚作消泡主劑質量分 數 6%~ 8%,配以適宜的醚類乳化分散劑質量分數 8%-10%和余量石油烴溶劑,制備釬維油劑消泡劑, 其消泡效率達 70%以上。在腈綸廠紡絲車問進行了試用,將消泡劑水乳液加入到紡絲上油槽中,該抑泡 劑具有抑泡時間長,消泡速度快,無溢泡現象,產品穩定,不漂油,耐高溫,成本低等特點,絲束卷曲 頭周圍無泡沫包裹,生產正常。
4.2 漿料漿料、粘合劑和植絨膠等消泡劑
漿液中若產生泡沫,會給上漿操作帶來很大的困難,漿紗質量也受到影響。因此,在這種情況下漿 液中需添加少量的消泡劑,以抑制泡沫的產生。漿液起泡的原因有物理性起泡和化學性起泡。產生物理 性起泡的原因有攪拌速度太快或調漿時升溫太快忽高忽低等。產生化學性起泡的原因有淀粉中蛋白質含 量高,水中無機鹽如酸式碳酸鹽 Ca (HCO) 2 加熱后亦易起泡沫,部分醇解型 PVA 醋酸根含量高,在堿 性漿中也會產生泡沫,它們起泡的實質都是氣相分散在液相中,CO 2 氣體選出所致。有機硅乳液型消泡 劑在丙烯酸酯類漿料得到廣泛應用。
在 PVA 溶解于水的使用過程中會產生大量的泡沫,必須設法破壞泡沫或防止泡沫的產生,通過對 PVA 在水中溶解發泡原因的分析,選擇適宜的消泡方法,并選用合適的消泡劑在 PVA 樣品、PVA 溶脹過 程、PVA 溶解過程中滴加,進行溶解消泡,可以解決 PVA 在水中溶解產生泡沫的問題。 印花色漿是一種復雜的分散體,包括:乳化體 (黏合劑、乳化糊)、懸浮體 (涂料漿)、無機鹽 (催化 劑和還原劑) 以及樹脂和水等。由于這種分散體存在一定量的表面活性劑、水、助劑等,因而在涂料印 花過程中花筒壓過時往往產生大量的氣泡,使織物產生白點、斑點,花形顏色不勻,花色模糊等質量問 題。此外,印花漿的主要成分黏合劑在聚合生產過程中也會產生大量的泡沫,影響生產容器的有效容量, 造成生產損失。因此,這兩個過程都必須加入有效消泡劑,而有機硅乳液型消泡劑可以到達較好的效果。 涂料印花工藝特性要求消泡劑不但具有優異的消泡抑泡效果,而且與印花漿料有良好的配伍性,不 能影響印花漿的流平性,否則會影響表面的光滑平整,產生“魚眼”、“縮孔”等問題。衡量印花漿消泡 劑性能最有效的方法是刮板實驗。乳液型消泡劑可以滿足印花漿的要求。
近年來國內一些廠家研制生產出半透明微乳丙烯酸酯類植絨膠。非硅系礦物油基消泡劑影響產品透 明度,抑泡不持久,使用受到限制,而有機硅乳液消泡劑則有明顯優勢。
4.3 前處理——低泡精練劑制造
可通過兩個途徑來降低精練劑的泡沫:一是在精練劑中加入抑泡劑來獲得低泡效果;二是采用加入 低泡表面活性劑組分以獲得低泡效果。近年來,由于精練劑、滲透劑向耐高堿發展,和 OP-10 的使用受 限制,國內精練劑大體上都采用磷酸酯鈉、SAS、少量非離子表面活性劑和消泡劑等組分為基礎的配方。 磷酸酯原料異構醇價格高漲,很多廠轉向天然醇,P 2 O 5 價格遠低于醇,因此,許多廠在合成磷酸酯時采 用天然醇醇醚、過高的使用 P 2 O 5 ,生產出的精練劑和滲透劑不僅滲透力降低,而且泡沫多,要求消泡劑 成本不能增加,這就對消泡劑提出了挑戰。
低泡精練劑選用消泡劑要經過嚴格的實驗,要經過復配初選、儲存穩定性和耐堿穩定性 3 個實驗階 段。復配初選考察消泡劑按一定量加入精練劑基礎配方后,對精練劑外觀,應觀察有無漂油、絮凝和沉 淀等,測定消泡性能。對精練劑外觀無明顯影響,可進行儲存穩定性測試,將加有定量消泡劑的精練劑 室溫儲存兩周,再觀察有無漂油、絮凝和沉淀等,測定消泡性能。最后,測定耐堿穩定性,將加有定量 消泡劑的精練劑按 1.5g/L 加入到 120g/L 片堿液中,加熱至 85℃,鼓泡,測定泡沫性能。 目前,許多單位實驗中精練劑樣品還選用以乳化劑 OP-10 和烷基苯磺酸鈉為主要成分的復配物,已 很不符合實際。
4.4 染色——高溫溢流用消泡劑
滌綸織物在進行高溫噴射染色時,為達到勻染性,必須使織物在機內高速運行。如果泡沫存在,非 常容易造成染色不均及染斑等現象。為此必須在染液中加入一些耐高溫耐剪切的消泡劑,使泡沫在短時 間內迅速消除。
針對染整廠家的需求我們開發生產的高濃度耐高溫強堿消泡劑 YAT722,經在印染加工行業中試驗, 發現消泡劑 YAT722 耐高溫(130℃)、耐強堿、消泡抑泡好,同時具有優秀的自乳化性能、抗高剪切、不 漂油,特別適用于紡織行業高溫溢流染色工藝。
4.5 后整理——柔軟劑、軟片用消泡劑
后整理柔軟劑中減少泡沫,一是在化軟片(膏)制備柔軟劑乳液時,加入消泡劑來消除泡沫或獲得 低泡效果;二是使用低泡軟片(膏)得到低泡效果。試驗表明,前者獲得的柔軟劑能保持更好的低泡性 能,而且只要選用合適的消泡劑,還可降低成本。低泡軟片(膏)只不過是在軟片制備切片前預先加入 了消泡劑而已,生產和貯存過程中內含的消泡劑抑泡能力會有所降低。
5 如何正確使用消泡劑
5.1 選用消泡劑時應考慮的因素
在實際操作中經常遇到泡沫太多,形成纏車、堵缸或布不走的現象,這時加入消泡劑可解決問題。 消泡劑有耐酸的、耐堿的、不耐高溫的,無論哪種都含有硅油,在使用不合理或一定的環境中會破 乳,形成硅油。使用時要小心,用量少了達不到效果,用量多了會造成污染,應選擇一個最佳的量。因 用量越多硅油就越多,建議盡可能少用。在操作時應把消泡劑用大量水充分稀釋,并過濾入缸。只有正 確使用,才能保證質量,避免出現油斑
現有數千種化學物可單獨或混合作為消泡劑。因此,選用消泡劑前,應征求專家意見。 選用消泡劑時,還應考慮多種變量,主要包括法規要求、產品有效性、生產成本和供應商服務。消 泡劑產品應合理配方,除了泡沫抑制作用外,應盡量在使用環境中降低對產品的影響。一般來說,消泡 劑用量越小,對產品產生的影響越低。
要盡量用無泡或低泡的助劑。所謂的無泡助劑,其實供應商在出售之前已經加了消泡劑了。使用適 當的消泡劑來做,價格便宜質量又好。

5.2 合理稀釋硅酮消泡劑
硅酮消泡劑濃縮物/乳劑必須用冷水(低于 30℃)預稀釋。按步驟添加冷水,徹底攪拌,以避免分布 不均的塊狀存在。如果冷水的硬度較高,會導致稀釋不均或乳劑結塊,兩者均可能導致硅酮沉淀于織物 或機械部件上。添加纖維素增稠劑類增稠劑體系,可穩定已稀釋的消泡劑乳劑。稀釋產品若放置時間過 久,還應該加入殺菌劑,以防腐臭變質,尤其是溫度較高的季節。

5.3 避免硅酮在織物上形成斑點或沉積在設備之上
首先,應進行生產試用和實驗室試用,以確定有效抑制泡沫所需的最低消泡劑用量。必須避免劑量 過大,才能實現低成本高性能。
其次,應確保良好的工藝條件,如溫度、pH 值、其他原材料和電解液濃度和剪切力等。應在投入生 產之前在實驗室內在上述條件下對消泡劑體系的穩定性進行試驗。即使在稀釋之後,也不能將消泡劑直 接添加到熱加工過程中。
當使用不當而發生高溫破乳時,也會造成嚴重油斑污漬。有機硅油類斑漬很難處理,僅用堿劑和乳 化劑是無法去除掉的,一般只能購買專用“硅油凈”或者“去油靈”進行刷洗。面積范圍較大的可以用 硅油凈 l0g / L 加適量燒堿煮練。
我們研制生產了系列紡織印染用消泡劑,不僅保證質量,而且擁有紡織印染專家團隊,能為客戶提 供完善的售后超值服務和及時有效的技術支持。新近研制的紡織印染消泡劑 YAX999C 和 YAX992C,消 泡更迅速和抑泡更持久,具有更高的性價比。其分散性好、耐高溫、耐酸堿、耐電解質、耐剪切,與各 種染化料配伍性能好,不漂油、無硅斑;安全無毒,不含烷基酚醚(APEO),符合環保要求適宜的粘稠 度和濃度,便于使用、稀釋,能滿足印染行業各道工序和助劑的需要。
總之,消泡劑的性能是印染廠首先所考慮的,高效穩定的消泡劑才能被市場所接




[摘要]簡述紡織印染消泡劑研制和客服方面的一些體會,包括紡織印染用消泡劑研制的經驗,性能測試的多種方 法,紡織印染行業如何選用消泡劑等。
關鍵詞:消泡劑;紡織印染;研制;性能;測試;選用



1 引言
由于紡織染整助劑的大量使用,紡織染整在濕加工過程中,有大量泡沫產生,使生產操作不便,生 產能力降低,產品質量下降,給正常操作帶來困難。因此,紡織染整行業要消除有害泡沫。事實證明, 使用消泡劑消除有害泡沫,是紡織染整行業最有效和最經濟的方法。
以下是我們在紡織印染用消泡劑研制和客服方面的一些體會,包括紡織印染用消泡劑研制的經驗, 性能測試的多種方法,如何選用紡織印染用消泡劑等。
2 紡織印染用消泡劑研制
2.1 紡織印染對消泡劑的要求
對消泡劑性能的要求最應該得到關注。作為直接使用者紡織印染廠,看重消泡劑的使用性能,通過 上機試用確認產品質量,要求消泡劑:粘稠度不宜過高、便于使用、便于控制添加量、成本經濟,消泡 迅速且抑泡持久,分散性好、不漂油、無硅斑,安全無毒、符合環保要求。印染助劑公司,自產多種助 劑產品,重在配套,要求消泡劑:產品濃稠、便于稀釋和復配,產品有較長的保質期,產品具有高的性 價比,解決與助劑的復配、提供技術支持。染化料的貿易商,多有成熟用戶,要求消泡劑:產品具有高 的性價比,產品質量穩定,提供技術支持。
實踐證實,紡織印染用消泡劑應具有:消泡迅速和抑泡持久,具有高的性價比;分散性好、耐高溫、 耐酸堿、耐電解質、耐剪切,與各種染化料配伍性能好,不漂油、無硅斑;安全無毒、符合環保要求; 質量穩定,適宜的粘稠度和濃度,便于使用、稀釋;提供及時有效的技術支持。為了能提供理想的紡織 印染用消泡劑,滿足紡織印染行業對消泡劑的要求,國內外研究者和制造商都在不懈地工作。
2.2 紡織印染消泡劑的研制
消泡劑品種較多,通常分為硅系和非硅系兩類。
2.2.1 非硅系消泡劑:多是單一成分,如異辛醇、皂片、磷酸三丁酯、煤油和聚醚等。也可以將幾種成分 進行復配,提高功效。利用脂肪酸及酯等乳化劑將脂肪醇類、脂肪酸酰胺、聚醚和礦物油等復配乳化制 成水乳液,也是普遍使用的消泡劑。
2.2.2 硅系消泡劑:我們將有機硅乳液型消泡劑按乳化體系和加工方法不同分為:1) 以硅油和食品級乳化 劑為主的乳化體系,按逆相加工方法生產的消泡劑稱為 S 系列消泡劑。2) 以改性聚醚、硅油和食品級乳 化劑為主的乳化體系,按逆相加工方法生產的消泡劑稱為 T 系列消泡劑。3) 以聚醚改性硅油為主的乳化 體系,按逆相加工方法生產的消泡劑稱為 X/C 系列消泡劑。
以二甲基硅油,特定二氧化硅為主要消泡成分,以多種非離子表面活性劑為乳化劑,根據消泡機理、 復配原理及乳化技術,對二甲基硅油和特定二氧化硅配比、乳化劑復配、增稠劑用量、加料順序等對產 品性能的影響進行研究,確定復配的最佳工藝條件,研制的消泡劑具有良好的耐高溫、消泡性、抑泡性 和穩定性,且所用設備、生產工藝簡單。
所用原料有:二甲基硅油、液體烴油、聚醚改性硅油、二氧化硅、特定二氧化硅、乳化劑、Span-60、 Tween-60、Span-8O、Tween-80、聚乙烯醇、十六醇、十八醇、纖維素和海藻酸鈉等市售產品。 有機硅乳液型消泡劑制造過程分 3 步:
第一步,硅膏的制備。將一定量粘度不同的聚二甲基硅氧烷 (以下簡稱硅油)、活化后的二氧化硅、 改性劑和催化劑在 120 ~ 210℃攪拌反應 2 ~ 4h,冷卻后即得主消泡成分復配物硅膏。加入乳化劑溶在 油相中,加熱攪拌均勻,即得自乳化消泡劑復配物。
主消泡成分聚硅氧烷、二氧化硅、改性劑和催化劑等的選擇和配比的確定,是有機硅乳液型消泡劑 性能高低的關鍵。
第二步,初乳液的制備。乳化劑溶在油相中,增稠劑溶在水中,采用水加入油中轉相法,控制乳化 溫度、時間、攪拌速度進行初乳化,冷卻后即得初乳液。
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、質量穩定的乳狀液。 聚硅氧烷難以乳化,故乳化劑的正確選擇是乳化的關鍵。Span 類和 Tween 類表面活性劑與被乳化物 二甲基硅油的化學結構相似,兩者復配效果好。
第三步,復配操作。攪拌下,加入消泡、抑泡增效劑和增稠劑水溶液,防腐劑于初乳液中,用高剪 切乳化機乳化一定時間即得產品。
常選用的增稠劑有聚乙烯醇、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、羥基纖維素和丙烯酸類聚合物等,各有優 缺點,要針對不同的乳化體系和應用環境選用。
目前有機硅乳液型消泡劑研制的幾個技術難點是:破泡迅速、抑泡持久的硅膏的開發;低泡、無泡 乳化體系,尤其是改性硅醚乳化劑的設計、合成和選用;乳液粒徑和穩定性控制;耐高溫、耐強堿、易 分散乳液體系的開發等。
3 紡織印染消泡劑性能測試
目前紡織印染消泡劑性能測試,國內外都沒有統一的標準,即無國標,也無行標,都是各企業自定 的企標。紡織印染消泡劑性能測試方法,是消泡劑研制者、助劑公司和工廠使用者共同關注的焦點,作 為企業組織生產、銷售和檢驗的依據,行業共識的標準有待形成。以下介紹的紡織印染消泡劑性能測試 方法,望能對行業內助劑產品的標準化,起一定的推動作用。
3.1 紡織印染消泡劑技術要求
3.1.1 外觀:液體消泡劑為白色至微黃色均勻乳狀液體。粉狀固體消泡劑為具有一定流動性的粉狀體。
3.1.2 理化指標:紡織印染消泡劑的理化指標應符合表 1 的要求。
3.2 試驗方法
3.2.1 外觀:目測。
3.2.2 pH 值測定: 稱取 1g 試樣(準確至 0.1mg)于 100mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,按 GB/T6368 的規定進行 pH 值的測量。

3.2.3 離心穩定性:將消泡劑在 3000r/min 的離心機上離心分離 30min,觀察其分層情況

3.2.4 穩定性:將 2g 消泡劑樣品放入小試管中用水稀釋 10 倍,浸入沸水中受熱 lh,測其熱穩定性。
3.2.5 不揮發物含量:稱取約 2g(精確到 0.1mg)試樣于潔凈恒重 W0的蒸發皿中,置于 105(±2)℃烘箱中干燥 3h 后取出,放入干燥器中冷卻 30min 后稱量 W2。W2—W0不揮發物含量 X % = *100W 1 —W 0 式中 W 0 ——玻璃蒸發皿重量,W 1 —試樣和玻璃蒸發皿烘焙前重量,W 2 —試樣和玻璃蒸發皿烘焙后 重量,兩次平行測定之差應≤0.5%,取兩個平行測定的平均值為試驗結果。 烘干法適用于大多數消泡劑,但也有一些例外。有時不揮發物含量,也稱含固量,其實這兩者是不 同的,與有效物含量也不能等同。至于有的工廠采用糖量儀,來檢測含固量就更沒有科學道理了。糖量 儀測定的是折光率,對應一種物質或質量穩定的助劑產品,其在糖量儀上的讀數是一定的,用來鑒定產 品,或測定產品的質量穩定性,是可以采用的。
3.2.6 消泡抑泡性能:目前國內紡織行業實驗室常采用的消泡性能檢測方法有震蕩搖瓶法、通氣鼓泡法、 Ross-Mile 法和洗衣機法等。消泡性能可采用消泡效率、消泡時間和消泡半衰期等表示,針對發泡體系而 繪制的消泡性能曲線更加形象具體。
1) 震蕩搖瓶法測定。室溫下,在 100mL 的具塞量筒中加入一定濃度的被測發泡體系水溶液(如 1% 的十二烷基苯磺酸鈉溶液)20mL,振蕩 30 次之后加入一定量的消泡液,同時啟動秒表,記錄起始泡沫 體積 V 0 ,泡沫體積減少一半的時間(即消泡半衰期)和 300s 后的泡沫體積 V 1 ,并記錄泡沫完全消失時 所需的時間。 當發泡液泡沫不在明顯減少或首次振蕩 45min. 后,再次將塞量筒振蕩 30 次,記錄即時泡沫體積 V 2 , 并記錄泡沫完全消失時所需的時間。 消泡效率= (V 0 —V 1 ) / V0*100% 抑泡效率= (V 0 —V 2 ) / V0*100% 消泡效率高,抑泡效率高,消泡時間短,消泡效果好。隨振蕩次數增加和消泡劑加入放置時間的增 長,泡沫完全消失所需的時間也越長。
2) 通氣鼓泡法:以一定流速的氣體通過一玻璃砂濾機,濾板上盛有一定量的測試溶液;氣體在通過 濾板后在容器 (刻度量筒) 中形成泡沫。當固定氣體的流速,并使用同一儀器時,流動平衡時的泡沫生成 與破壞處于動態平衡,所以此法包括了消泡性和抑泡性兩種性質。
如,稱取 0.1g 的試樣(精確到 0.1mg),加 10ml 水稀釋攪勻,即得消泡劑稀釋液。稱取 1.0g(精確 到 0.1mg)十二烷基苯磺酸鈉放入 1000ml 燒杯中,加入 400ml 水小心攪拌至全溶,然后將燒杯放入恒溫 水浴鍋中,保溫至一定溫度后,再將鼓泡儀鼓泡頭放置于燒杯內的溶液底部,以 2 L/min 鼓氣量開始鼓泡。待泡沫至杯口時,快速均勻地加入消泡劑稀釋液,同時啟動秒表,記錄泡沫消至液面的時間,泡沫 再次升到 600ml、800ml、1000ml 和杯口的時間。泡沫消至液面的時間為消泡時間,消泡時間短,消泡效 果好。泡沫再次升到 800ml 的時間作為抑泡時間,時間長,抑泡效率高。 3) Ross-Mile(羅氏)泡沫法:在生產及實驗室中,比較方便而且準確地測量泡沫性能的“傾注法”, 也屬于攪動法之類,儀器為“羅氏泡沫儀”。
在粗管中裝入一定量的試液 (50 毫升),泡沫移液管中也裝入 200 毫升試液。外套管中通入恒溫水, 使試驗在規定溫度條件下進行。試驗時,使 200 毫升試液自粗管上部自由流下,沖擊底部試液后生成泡 沫。將一定量的消泡劑加入規定的起泡液中,采用羅氏泡沫儀,測量起泡液中加消泡劑與不加消泡劑時 產生的泡沫高度。一般以試液流下 5 分鐘后的泡沫高度 (毫米) 作為起泡能力的量度;但也常以起始泡沫 高度及泡沫破壞一半 (即泡沫高度為起始高度的一半) 所需的時間表示起泡性及泡沫穩定性。
4) 洗衣機法:在生產及實驗室中,也有采用帶加熱的滾筒洗衣機來評價消泡劑的泡沫性能的。 以上 4 種測定方法,各有側重,可根據實際應用的工序和所適用的環境來確定。
3.2.7 其它性能:
1) 消泡劑水分散性。攪拌下,將 90g 工藝水分次緩慢加入裝有 10g 消泡劑的燒杯中,輕輕搖蕩,觀 察其在水中的分散情況 (優:迅速擴散;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,杯壁有油)。
2) 耐高溫(高溫高壓蒸煮試驗)。取一定量消泡劑 YAT722 于燒杯中,用 4 倍左右的水稀釋均勻,置 于高壓鍋內蒸煮,當溫度上升到 130℃時開始計時,恒溫恒壓蒸煮 2 個小時,冷卻降溫至室溫。取出樣 品觀察耐高溫高壓 (130±2℃,2h) 性能及有無分層、油滴漂出
3)耐剪切(抗高剪切性能測試)。取樣品 100mL,攪拌下用水稀釋至 500 mL,分別加熱至 85℃、 95℃,于高速剪切機下以 3000rpm 剪切 lhr,停止剪切,觀察析油情況。
4)耐電解質、耐酸堿、配伍性和粘稠度等,可根據客戶實際應用的工序和所適用的環境,參照資料 來合同約定。
4 不同工序中消泡劑的選用
4.1 高效纖維油劑消泡劑
在纖維油劑的生產和使用過程中,通常都存在泡沫問題。由于油劑組分多含多種表面活性劑,具有 一定的超泡性,油劑復合生產時產生大量的泡沫,導致整個油劑體系體積增大,油劑裝置不能滿負荷生 產.同時給包裝工序也帶來了麻煩。油劑使用過程中泡沫帶來的問題則更大,油劑乳液輸送時更易起泡, 泡沫外溢不僅造成資源浪費.而且污染勞動環境,同時大量的泡沫包圍著纖維卷曲頭,導致卷曲電機熱 量不能及時散發,造成電機損壞。
在腈綸生產的上油工序,由于施加油劑,會產生大量泡沫。這些泡沫可影響產品質量,降低生產能 力,甚至阻礙生產的正常進行,因此,常使用抑泡荊加以抑制和消除。采用含硅聚醚作消泡主劑質量分 數 6%~ 8%,配以適宜的醚類乳化分散劑質量分數 8%-10%和余量石油烴溶劑,制備釬維油劑消泡劑, 其消泡效率達 70%以上。在腈綸廠紡絲車問進行了試用,將消泡劑水乳液加入到紡絲上油槽中,該抑泡 劑具有抑泡時間長,消泡速度快,無溢泡現象,產品穩定,不漂油,耐高溫,成本低等特點,絲束卷曲 頭周圍無泡沫包裹,生產正常。
4.2 漿料漿料、粘合劑和植絨膠等消泡劑
漿液中若產生泡沫,會給上漿操作帶來很大的困難,漿紗質量也受到影響。因此,在這種情況下漿 液中需添加少量的消泡劑,以抑制泡沫的產生。漿液起泡的原因有物理性起泡和化學性起泡。產生物理 性起泡的原因有攪拌速度太快或調漿時升溫太快忽高忽低等。產生化學性起泡的原因有淀粉中蛋白質含 量高,水中無機鹽如酸式碳酸鹽 Ca (HCO) 2 加熱后亦易起泡沫,部分醇解型 PVA 醋酸根含量高,在堿 性漿中也會產生泡沫,它們起泡的實質都是氣相分散在液相中,CO 2 氣體選出所致。有機硅乳液型消泡 劑在丙烯酸酯類漿料得到廣泛應用。
在 PVA 溶解于水的使用過程中會產生大量的泡沫,必須設法破壞泡沫或防止泡沫的產生,通過對 PVA 在水中溶解發泡原因的分析,選擇適宜的消泡方法,并選用合適的消泡劑在 PVA 樣品、PVA 溶脹過 程、PVA 溶解過程中滴加,進行溶解消泡,可以解決 PVA 在水中溶解產生泡沫的問題。 印花色漿是一種復雜的分散體,包括:乳化體 (黏合劑、乳化糊)、懸浮體 (涂料漿)、無機鹽 (催化 劑和還原劑) 以及樹脂和水等。由于這種分散體存在一定量的表面活性劑、水、助劑等,因而在涂料印 花過程中花筒壓過時往往產生大量的氣泡,使織物產生白點、斑點,花形顏色不勻,花色模糊等質量問 題。此外,印花漿的主要成分黏合劑在聚合生產過程中也會產生大量的泡沫,影響生產容器的有效容量, 造成生產損失。因此,這兩個過程都必須加入有效消泡劑,而有機硅乳液型消泡劑可以到達較好的效果。 涂料印花工藝特性要求消泡劑不但具有優異的消泡抑泡效果,而且與印花漿料有良好的配伍性,不 能影響印花漿的流平性,否則會影響表面的光滑平整,產生“魚眼”、“縮孔”等問題。衡量印花漿消泡 劑性能最有效的方法是刮板實驗。乳液型消泡劑可以滿足印花漿的要求。
近年來國內一些廠家研制生產出半透明微乳丙烯酸酯類植絨膠。非硅系礦物油基消泡劑影響產品透 明度,抑泡不持久,使用受到限制,而有機硅乳液消泡劑則有明顯優勢。
4.3 前處理——低泡精練劑制造
可通過兩個途徑來降低精練劑的泡沫:一是在精練劑中加入抑泡劑來獲得低泡效果;二是采用加入 低泡表面活性劑組分以獲得低泡效果。近年來,由于精練劑、滲透劑向耐高堿發展,和 OP-10 的使用受 限制,國內精練劑大體上都采用磷酸酯鈉、SAS、少量非離子表面活性劑和消泡劑等組分為基礎的配方。 磷酸酯原料異構醇價格高漲,很多廠轉向天然醇,P 2 O 5 價格遠低于醇,因此,許多廠在合成磷酸酯時采 用天然醇醇醚、過高的使用 P 2 O 5 ,生產出的精練劑和滲透劑不僅滲透力降低,而且泡沫多,要求消泡劑 成本不能增加,這就對消泡劑提出了挑戰。
低泡精練劑選用消泡劑要經過嚴格的實驗,要經過復配初選、儲存穩定性和耐堿穩定性 3 個實驗階 段。復配初選考察消泡劑按一定量加入精練劑基礎配方后,對精練劑外觀,應觀察有無漂油、絮凝和沉 淀等,測定消泡性能。對精練劑外觀無明顯影響,可進行儲存穩定性測試,將加有定量消泡劑的精練劑 室溫儲存兩周,再觀察有無漂油、絮凝和沉淀等,測定消泡性能。最后,測定耐堿穩定性,將加有定量 消泡劑的精練劑按 1.5g/L 加入到 120g/L 片堿液中,加熱至 85℃,鼓泡,測定泡沫性能。 目前,許多單位實驗中精練劑樣品還選用以乳化劑 OP-10 和烷基苯磺酸鈉為主要成分的復配物,已 很不符合實際。
4.4 染色——高溫溢流用消泡劑
滌綸織物在進行高溫噴射染色時,為達到勻染性,必須使織物在機內高速運行。如果泡沫存在,非 常容易造成染色不均及染斑等現象。為此必須在染液中加入一些耐高溫耐剪切的消泡劑,使泡沫在短時 間內迅速消除。
針對染整廠家的需求我們開發生產的高濃度耐高溫強堿消泡劑 YAT722,經在印染加工行業中試驗, 發現消泡劑 YAT722 耐高溫(130℃)、耐強堿、消泡抑泡好,同時具有優秀的自乳化性能、抗高剪切、不 漂油,特別適用于紡織行業高溫溢流染色工藝。
4.5 后整理——柔軟劑、軟片用消泡劑
后整理柔軟劑中減少泡沫,一是在化軟片(膏)制備柔軟劑乳液時,加入消泡劑來消除泡沫或獲得 低泡效果;二是使用低泡軟片(膏)得到低泡效果。試驗表明,前者獲得的柔軟劑能保持更好的低泡性 能,而且只要選用合適的消泡劑,還可降低成本。低泡軟片(膏)只不過是在軟片制備切片前預先加入 了消泡劑而已,生產和貯存過程中內含的消泡劑抑泡能力會有所降低。
5 如何正確使用消泡劑
5.1 選用消泡劑時應考慮的因素
在實際操作中經常遇到泡沫太多,形成纏車、堵缸或布不走的現象,這時加入消泡劑可解決問題。 消泡劑有耐酸的、耐堿的、不耐高溫的,無論哪種都含有硅油,在使用不合理或一定的環境中會破 乳,形成硅油。使用時要小心,用量少了達不到效果,用量多了會造成污染,應選擇一個最佳的量。因 用量越多硅油就越多,建議盡可能少用。在操作時應把消泡劑用大量水充分稀釋,并過濾入缸。只有正 確使用,才能保證質量,避免出現油斑
現有數千種化學物可單獨或混合作為消泡劑。因此,選用消泡劑前,應征求專家意見。 選用消泡劑時,還應考慮多種變量,主要包括法規要求、產品有效性、生產成本和供應商服務。消 泡劑產品應合理配方,除了泡沫抑制作用外,應盡量在使用環境中降低對產品的影響。一般來說,消泡 劑用量越小,對產品產生的影響越低。
要盡量用無泡或低泡的助劑。所謂的無泡助劑,其實供應商在出售之前已經加了消泡劑了。使用適 當的消泡劑來做,價格便宜質量又好。

5.2 合理稀釋硅酮消泡劑
硅酮消泡劑濃縮物/乳劑必須用冷水(低于 30℃)預稀釋。按步驟添加冷水,徹底攪拌,以避免分布 不均的塊狀存在。如果冷水的硬度較高,會導致稀釋不均或乳劑結塊,兩者均可能導致硅酮沉淀于織物 或機械部件上。添加纖維素增稠劑類增稠劑體系,可穩定已稀釋的消泡劑乳劑。稀釋產品若放置時間過 久,還應該加入殺菌劑,以防腐臭變質,尤其是溫度較高的季節。

5.3 避免硅酮在織物上形成斑點或沉積在設備之上
首先,應進行生產試用和實驗室試用,以確定有效抑制泡沫所需的最低消泡劑用量。必須避免劑量 過大,才能實現低成本高性能。
其次,應確保良好的工藝條件,如溫度、pH 值、其他原材料和電解液濃度和剪切力等。應在投入生 產之前在實驗室內在上述條件下對消泡劑體系的穩定性進行試驗。即使在稀釋之後,也不能將消泡劑直 接添加到熱加工過程中。
當使用不當而發生高溫破乳時,也會造成嚴重油斑污漬。有機硅油類斑漬很難處理,僅用堿劑和乳 化劑是無法去除掉的,一般只能購買專用“硅油凈”或者“去油靈”進行刷洗。面積范圍較大的可以用 硅油凈 l0g / L 加適量燒堿煮練。
我們研制生產了系列紡織印染用消泡劑,不僅保證質量,而且擁有紡織印染專家團隊,能為客戶提 供完善的售后超值服務和及時有效的技術支持。新近研制的紡織印染消泡劑 YAX999C 和 YAX992C,消 泡更迅速和抑泡更持久,具有更高的性價比。其分散性好、耐高溫、耐酸堿、耐電解質、耐剪切,與各 種染化料配伍性能好,不漂油、無硅斑;安全無毒,不含烷基酚醚(APEO),符合環保要求適宜的粘稠 度和濃度,便于使用、稀釋,能滿足印染行業各道工序和助劑的需要。
總之,消泡劑的性能是印染廠首先所考慮的,高效穩定的消泡劑才能被市場所接
文章來源:http://www.chinabaike.com/t/34040/2013/0719/1307648.html
(責任編輯:admin)
頂一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔線----------------------------
推薦內容
2019最新买马资料网站