2.1　SiO2 對硅膏的影響

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程就起到雙重消泡作用。因此, JUC有機硅消泡劑具有很好的消泡和抑泡能力。

2.3　各因素對有機硅消泡劑的影響

2.3.1　硅膏合成溫度對JUC消泡劑消泡性能的影響

硅膏的合成是影響有機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)量分數(shù)一定, 乳化劑的HLB值為8.5時, JUC消泡劑消泡性能隨著硅膏合成溫度的變化關系如圖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)濟角度考慮, JUC消泡劑的制備選擇160 ℃時合成的硅膏。

2.3.2　二氧化硅的質(zhì)量分數(shù)對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)量分數(shù)為22%, 在其他條件不變, 隨著二氧化硅質(zhì)量分數(shù)的增加, 消泡速率逐漸增加, 質(zhì)量分數(shù)為1.5%和2.0%時消泡效果很接近, 質(zhì)量分數(shù)為2.0%的消泡劑消泡時間略短。但高于2.0%時消泡劑分層, 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)量分數(shù)選擇1.5% ～ 2.0%。

2.3.3　乳化劑HLB值對JUC消泡劑的影響

圖3 是二甲基硅油在配方中的質(zhì)量分數(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, 乳化劑的HLB值應選擇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)量分數(shù)為22%, 二氧化硅質(zhì)量分數(shù)為2.0%, HLB值為8.5時, JUC消泡劑的復配溫度對JUC消泡劑消泡性能的影響。

可以看出, 隨著復配溫度的升高, JUC消泡劑消泡速率先逐漸加快, 90 ℃復配的消泡劑消泡速率達到最快, 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 ℃為消泡劑的復配溫度。

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

2.4　JUC消泡劑對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, 在實驗室條件下靜置20 h, 振搖60 次, 觀察其抑泡情況。JUC消泡劑對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表1。

由表1可知, JUC消泡劑對質(zhì)量分數(shù)為1%十二烷基苯磺酸鈉、質(zhì)量分數(shù)為1%十二烷基硫酸鈉和質(zhì)量分數(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。并且對滌綸纖維紡絲油劑的抑泡效果最佳, 重復振搖泡沫不足5 mL, 且泡沫松散, 很快退去。上述溶液靜置60 d后, JUC消泡劑對滌綸纖維紡絲油劑的抑泡效果基本不變, 但對質(zhì)量分數(shù)為1%十二烷基苯磺酸鈉和質(zhì)量分數(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。總之, JUC消泡劑對滌綸纖維紡絲油劑具有良好的消泡和抑泡性能。

2.5　粒徑測定

因為粒徑的大小直接影響滌綸纖維紡絲的順利進行, 如果粒徑超過紡絲孔距就會影響紡絲工序的正常進行。由于工廠抽絲的孔距大約在130 μm, 因此, 必須對其粒徑進行表征。

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　粒徑大小及結構

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, 但其結構是殼核結構。