[摘要]簡述紡織印染消泡劑研制和客服方面的一些體會(huì)，包括紡織印染用消泡劑研制的經(jīng)驗(yàn)，性能測(cè)試的多種方 法，紡織印染行業(yè)如何選用消泡劑等。
關(guān)鍵詞：消泡劑;紡織印染;研制;性能;測(cè)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(chǎn)生，使生產(chǎn)操作不便，生 產(chǎn)能力降低，產(chǎn)品質(zhì)量下降，給正常操作帶來困難。因此，紡織染整行業(yè)要消除有害泡沫。事實(shí)證明， 使用消泡劑消除有害泡沫，是紡織染整行業(yè)最有效和最經(jīng)濟(jì)的方法。
以下是我們?cè)诩徔椨∪居孟輨┭兄坪涂头矫娴囊恍w會(huì)，包括紡織印染用消泡劑研制的經(jīng)驗(yàn)， 性能測(cè)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(duì)消泡劑的要求
對(duì)消泡劑性能的要求最應(yīng)該得到關(guān)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(jī)試用確認(rèn)產(chǎn)品質(zhì)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(jīng)濟(jì)，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(huán)保要求。印染助劑公司，自產(chǎn)多種助 劑產(chǎn)品，重在配套，要求消泡劑：產(chǎn)品濃稠、便于稀釋和復(fù)配，產(chǎn)品有較長的保質(zhì)期，產(chǎn)品具有高的性 價(jià)比，解決與助劑的復(fù)配、提供技術(shù)支持。染化料的貿(mào)易商，多有成熟用戶，要求消泡劑：產(chǎn)品具有高 的性價(jià)比，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，提供技術(shù)支持。
實(shí)踐證實(shí)，紡織印染用消泡劑應(yīng)具有：消泡迅速和抑泡持久，具有高的性價(jià)比;分散性好、耐高溫、 耐酸堿、耐電解質(zhì)、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(huán)保要求; 質(zhì)量穩(wěn)定，適宜的粘稠度和濃度，便于使用、稀釋;提供及時(shí)有效的技術(shù)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(yè)對(duì)消泡劑的要求，國內(nèi)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(jìn)行復(fù)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(fù)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(jī)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(jí)乳化 劑為主的乳化體系，按逆相加工方法生產(chǎn)的消泡劑稱為 S 系列消泡劑。2) 以改性聚醚、硅油和食品級(jí)乳 化劑為主的乳化體系，按逆相加工方法生產(chǎn)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(chǎn)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(jù)消泡機(jī)理、 復(fù)配原理及乳化技術(shù)，對(duì)二甲基硅油和特定二氧化硅配比、乳化劑復(fù)配、增稠劑用量、加料順序等對(duì)產(chǎn) 品性能的影響進(jìn)行研究，確定復(fù)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(wěn)定性，且所用設(shè)備、生產(chǎn)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(chǎn)品。 有機(jī)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(yīng) 2 ～ 4h，冷卻后即得主消泡成分復(fù)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(fù)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(jī)硅乳液型消泡劑 性能高低的關(guān)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(zhuǎn)相法，控制乳化 溫度、時(shí)間、攪拌速度進(jìn)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(zhì)量穩(wěn)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(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，兩者復(fù)配效果好。
第三步，復(fù)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(jī)乳化一定時(shí)間即得產(chǎn)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(yōu) 缺點(diǎn)，要針對(duì)不同的乳化體系和應(yīng)用環(huán)境選用。
目前有機(jī)硅乳液型消泡劑研制的幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)是：破泡迅速、抑泡持久的硅膏的開發(fā);低泡、無泡 乳化體系，尤其是改性硅醚乳化劑的設(shè)計(jì)、合成和選用;乳液粒徑和穩(wěn)定性控制;耐高溫、耐強(qiáng)堿、易 分散乳液體系的開發(fā)等。
3 紡織印染消泡劑性能測(cè)試
目前紡織印染消泡劑性能測(cè)試，國內(nèi)外都沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即無國標(biāo)，也無行標(biāo)，都是各企業(yè)自定 的企標(biāo)。紡織印染消泡劑性能測(cè)試方法，是消泡劑研制者、助劑公司和工廠使用者共同關(guān)注的焦點(diǎn)，作 為企業(yè)組織生產(chǎn)、銷售和檢驗(yàn)的依據(jù)，行業(yè)共識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)有待形成。以下介紹的紡織印染消泡劑性能測(cè)試 方法，望能對(duì)行業(yè)內(nèi)助劑產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，起一定的推動(dòng)作用。
3.1 紡織印染消泡劑技術(shù)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(dòng)性的粉狀體。
3.1.2 理化指標(biāo)：紡織印染消泡劑的理化指標(biāo)應(yīng)符合表 1 的要求。
3.2 試驗(yàn)方法
3.2.1 外觀：目測(cè)。
3.2.2 pH 值測(cè)定: 稱取 1g 試樣（準(zhǔn)確至 0.1mg）于 100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，按 GB/T6368 的規(guī)定進(jìn)行 pH 值的測(cè)量。
3.2.3 離心穩(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
3.2.4 穩(wěn)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(cè)其熱穩(wěn)定性。
3.2.5 不揮發(fā)物含量：稱取約 2g（精確到 0.1mg）試樣于潔凈恒重 W0的蒸發(fā)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(fā)物含量 X % = *100W 1 —W 0 式中 W 0 ——玻璃蒸發(fā)皿重量，W 1 —試樣和玻璃蒸發(fā)皿烘焙前重量，W 2 —試樣和玻璃蒸發(fā)皿烘焙后 重量，兩次平行測(cè)定之差應(yīng)≤0.5%，取兩個(gè)平行測(cè)定的平均值為試驗(yàn)結(jié)果。 烘干法適用于大多數(shù)消泡劑，但也有一些例外。有時(shí)不揮發(fā)物含量，也稱含固量，其實(shí)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(cè)含固量就更沒有科學(xué)道理了。糖量 儀測(cè)定的是折光率，對(duì)應(yīng)一種物質(zhì)或質(zhì)量穩(wěn)定的助劑產(chǎn)品，其在糖量儀上的讀數(shù)是一定的，用來鑒定產(chǎn) 品，或測(cè)定產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性，是可以采用的。
3.2.6 消泡抑泡性能：目前國內(nèi)紡織行業(yè)實(shí)驗(yàn)室常采用的消泡性能檢測(cè)方法有震蕩搖瓶法、通氣鼓泡法、 Ross-Mile 法和洗衣機(jī)法等。消泡性能可采用消泡效率、消泡時(shí)間和消泡半衰期等表示，針對(duì)發(fā)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(cè)定。室溫下，在 100mL 的具塞量筒中加入一定濃度的被測(cè)發(fā)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(shí)啟動(dòng)秒表，記錄起始泡沫 體積 V 0 ，泡沫體積減少一半的時(shí)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(shí) 所需的時(shí)間。 當(dāng)發(fā)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(shí)泡沫體積 V 2 ， 并記錄泡沫完全消失時(shí)所需的時(shí)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(shí)間短，消泡效果好。隨振蕩次數(shù)增加和消泡劑加入放置時(shí)間的增 長，泡沫完全消失所需的時(shí)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(jī)，濾板上盛有一定量的測(cè)試溶液;氣體在通過 濾板后在容器 (刻度量筒) 中形成泡沫。當(dāng)固定氣體的流速，并使用同一儀器時(shí)，流動(dòng)平衡時(shí)的泡沫生成 與破壞處于動(dòng)態(tài)平衡，所以此法包括了消泡性和抑泡性兩種性質(zhì)。
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(nèi)的溶液底部，以 2 L/min 鼓氣量開始鼓泡。待泡沫至杯口時(shí)，快速均勻地加入消泡劑稀釋液，同時(shí)啟動(dòng)秒表，記錄泡沫消至液面的時(shí)間，泡沫 再次升到 600ml、800ml、1000ml 和杯口的時(shí)間。泡沫消至液面的時(shí)間為消泡時(shí)間，消泡時(shí)間短，消泡效 果好。泡沫再次升到 800ml 的時(shí)間作為抑泡時(shí)間，時(shí)間長，抑泡效率高。 3) Ross-Mile（羅氏）泡沫法：在生產(chǎn)及實(shí)驗(yàn)室中，比較方便而且準(zhǔn)確地測(cè)量泡沫性能的“傾注法”， 也屬于攪動(dòng)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(yàn)在規(guī)定溫度條件下進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)，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(guī)定的起泡液中，采用羅氏泡沫儀，測(cè)量起泡液中加消泡劑與不加消泡劑時(shí) 產(chǎn)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(shí)間表示起泡性及泡沫穩(wěn)定性。
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