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1.2纺织印染消泡剂的研制
消泡剂品种较多,通常分为硅系和非硅系两类。
1.2.1非硅系消泡剂:多是单一成分,如异辛醇、皂片、磷酸三丁酯、煤油和聚醚等。也可以将几种成分进行复配,提高功效。利用脂肪酸及酯等乳化剂将脂肪醇类、脂肪酸酰胺、聚醚和矿物油等复配乳化制成水乳液,也是普遍使用的消泡剂。
1.2.2硅系消泡剂:我们将有机硅乳液型消泡剂按乳化体系和加工方法不同分为:
1)以硅油和食品级乳化剂为主的乳化体系,按逆相加工方法生产的消泡剂称为S系列消泡剂。
2)以改性聚醚、硅油和食品级乳化剂为主的乳化体系,按逆相加工方法生产的消泡剂称为T系列消泡剂。
3)以聚醚改性硅油为主的乳化体系,按逆相加工方法生产的消泡剂称为X/C系列消泡剂。
以二甲基硅油,特定二氧化硅为主要消泡成分,以多种非离子表面活性剂为乳化剂,根据消泡机理、复配原理及乳化技术,对二甲基硅油和特定二氧化硅配比、乳化剂复配、增稠剂用量、加料顺序等对产品性能的影响进行研究,确定复配的最佳工艺条件,研制的消泡剂具有良好的耐高温、消泡性、抑泡性和稳定性,且所用设备、生产工艺简单。
所用原料有:二甲基硅油、液体烃油、聚醚改性硅油、二氧化硅、特定二氧化硅、乳化剂、Span-60、Tween-60、Span-80、Tween-80、聚乙烯醇、十六醇、十八醇、纤维素和海藻酸钠等市售产品。
有机硅乳液型消泡剂制造过程分3步:
第一步,硅膏的制备。将一定量粘度不同的聚二甲基硅氧烷(以下简称硅油)、活化后的二氧化硅、改性剂和催化剂在120~210"C搅拌反应2~4h,冷却后即得主消泡成分复配物硅膏。加入乳化剂溶在油相中,加热搅拌均匀,即得自乳化消泡剂复配物。
主消泡成分聚硅氧烷、二氧化硅、改性剂和催化剂等的选择和配比的确定,是有机硅乳液型消泡剂性能高低的关键。
第二步,初乳液的制备。乳化剂溶在油相中,增稠剂溶在水中,采用水加入油中转相法,控制乳化温度、时间、搅拌速度进行初乳化,冷却后即得初乳液。
采用乳化剂溶在油相中,把水相加入油相的加料次序,可得到颗粒均匀、质量稳定的乳状液。
聚硅氧烷难以乳化,故乳化剂的正确选择是乳化的关键。Span类和Tween类表面活性剂与被乳化物二甲基硅油的化学结构相似,两者复配效果好。
第三步,复配操作。搅拌下,加入消泡、抑泡增效剂和增稠剂水溶液,防腐剂于初乳液中,用高剪切乳化机乳化一定时间即得产品。
常选用的增稠剂有聚乙烯醇、羧甲基纤维素、海藻酸钠、羟基纤维素和丙烯酸类聚合物等,各有优缺点,要针对不同的乳化体系和应用环境选用。
目前有机硅乳液型消泡剂研制的几个技术难点是:破泡迅速、抑泡持久的硅膏的开发;低泡、无泡乳化体系,尤其是改性硅醚乳化剂的设计、合成和选用;乳液粒径和稳定性控制:耐高温、耐强碱、易分散乳液体系的开发等。