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(nèi)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(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、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。

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、實驗部分

1．1主要實驗原料及儀器

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。

增力電動攪拌機(JB50—D)，多用電熱套(2608DM)，高剪切混合乳化機(BMElooLx)，旋轉(zhuǎn)式粘度計(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)配操作分兩步進行：

(1)主消泡成分聚硅氧烷和二氧化硅以一定比例在高溫攪拌下混合一定時間，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、時間、攪拌速度

進行初乳化，最后用高剪切乳化機乳化一定時間即得產(chǎn)品。

1．3復(fù)配消泡劑性能測試

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，加入消泡成分，測泡沫完全消失時所需的時間。消泡時間短，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，測量起泡液中加消泡劑與不加消泡利時產(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 動態(tài)穩(wěn)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。

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，測其熱穩(wěn)定性。

2、實驗結(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，熱穩(wěn)定性好，并具有化學(xué)和生理惰性，加之不溶于水，又不溶于動植物油及高沸點礦物油中。因而，對大多數(shù)起泡介質(zhì)能予以優(yōu)異的消泡性能?？勺鳛橄輨┑闹黧w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，抑泡時間短；高粘度的二甲基硅油溶解性小，抑泡時間長，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?、沉淀=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沉降，具有良好的穩(wěn)定性，但因其粒子實在太小，消泡劑的消泡效果差；氣相法二氧化硅比表積大，密度?。追稚?，制成時乳液穩(wěn)定，但價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，沉淀二氧化硅困價格便宜，是理想的選擇對象。二氧化硅的粒度對消泡效果有影響，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)配過程中對沉淀二氧化硅進行適當?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，消泡時間先隨二甲基硅油與沉淀二氧化硅比例的增加而減少，當二甲基硅油：沉淀二氧化硅的比為20：3時出現(xiàn)最低值，然后消泡時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。實驗結(jié)果見表3。

由表3可知，乳化劑HLB一8.0時消泡效果、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時間的穩(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。通過以上實驗，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有機硅消泡劑)進行性能比較。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?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)工藝簡單，無污染，易工業(yè)化。