高效纤维油剂消泡剂的研制

在纤维油剂的生产和使用过程中，通常都存在泡沫问题。由于油剂组分多为阴、阳离子表面活性剂，具有一定的起泡性，油剂复合生产时产生大量的泡沫，导致整个油剂体系体积增大，油剂装置不能满

负荷生产，同时给包装工序也带来了麻烦。油剂使用过程中泡沫带来的问题则更大，油剂乳液输送时更易起泡，泡沫外溢不仅造成资源浪费，而且污染劳动环境，同时大量的泡沫包围着纤维卷曲头，导致卷

曲电机热量不能及时散发，造成电机损坏。因此开发油剂消泡剂势在必行。

目前，国内外消泡剂种类繁多，早期为低级醇、矿物油和食用油，由于其在水中分散性差，从20 世纪60 年代起，即被聚醚类非离子表面活性剂所取代。后来又发展了有机硅、乳油、酯醚等消泡剂。

虽然消泡剂种类很多，但因选择性的关系，目前油剂领域使用的消泡剂消泡效果还不理想，消泡效率较低。作者采用含硅聚醚作消泡主剂，选择了适宜的溶剂和乳化分散剂与主剂复配，研制出消泡效率较高的油剂消泡剂。

1、消泡剂配方原理

消泡剂的效能和消泡机理密切相关。消泡机理比较复杂，目前的消泡理论主要有三种：

（1）消泡剂的表面张力低于起泡液，表面张力的差异使液膜破裂；（2）消泡剂渗入液膜使液膜局部变薄而破裂；

（3）消泡剂增大液膜对空气的渗透性而减小其强度和弹性，促使气泡合并。根据以上理论，良好的消泡剂必须具备如下性质：a. 表面张力低于起泡液；b. 在起泡液中不溶或难溶，但与起泡液有一定的亲和力；c. 不与起泡液发生化学反应；c. 挥发性小，热稳定性好；

e. 用量少，无毒。

2、实验

2.1 消泡主剂的选择

性能好的消泡主剂应具有较低的表面张力，在起泡液表面易铺展。因此作者从表面张力和消泡性能两方面优选消泡主剂。表1为几种常用消泡表面活性剂质量分数为0.2%的水溶液在室温下的表面张力值， 表2为消泡表面活性剂在腈纶油剂YH -202 乳液中的消泡性能。

2.1.1 消泡效率的测定

消泡效率测定方法：室温下，在100 mL 的具塞量筒中加入3 g 腈纶油剂YH - 202，然后加入20 mL水，振荡30 次之后加入一定量的消泡液，同时启动秒表，记录起始泡沫体积和300 S 时的泡沫体积。计算式为：

式中：A—空白时泡沫体积；B—300s时的泡沫体积； ?—消泡效率。

由表1、2 数据表明，在6 种常用消泡表面活性剂中，含硅聚醚降低表面张力的能力最强，对腈纶油剂YH - 202 乳液的消泡性能最好，其消泡效率为53.3%。

2.2 溶剂的选择

为使消泡主剂能均匀地进入油剂乳液，需要将其分散于溶剂中。表3列出了消泡主剂含硅聚醚溶于几种常用的工业溶剂后对腈纶油剂YH -202乳液的消泡性能。由表3可以看出，消泡主剂含硅聚醚溶解于石油烃A 后加入腈纶油剂YH-202乳液中所剩的泡沫量最小，其消泡效率最高。

2.3 乳化分散剂的选择

应用乳化分散剂是为了使消泡主剂能快速均匀地分散于油剂中，使消泡主剂在油剂乳液中形成稳定的乳浊液，提高其消泡和抑泡效果。筛选乳化分散剂的原则是：

（1）其HLB 值8 ~ 14；

（2）其结构与消

泡主剂结构愈相近愈好，因为结构愈相近，其亲和力愈大，与消泡主剂的互溶性好，所形成的混合液愈稳定；

（3）其在水溶液中呈中性，对酸、碱、金属盐溶液稳定，起泡性小。依据以上原则，对乳化分散剂进行了大量的筛选，结果见表4。

由表4可知，醚类乳化分散剂B 消泡效率最高，为60.0%。

2.4 消泡剂XP - 202 配方的确定

将含硅聚醚和选定的溶剂石油烃A、醚类乳化分散剂B 按不同比例配制成消泡剂样品，在相同条件下进行YH - 202 腈纶油剂消泡实验以确定消泡剂最佳配方。消泡效率达70%以上的配方确定为最佳配方。配方如下：

W（含硅聚醚）= 6%~8%；

W（醚类乳化分散剂B ）= 8%~10%；

W（石油烃A）为余量。

3、试用情况

1999 年7 月16 日XP - 202 消泡剂在大庆石化公司研究院腈纶油剂复配岗位试用实验，XP - 202消泡效果较好，油剂调合釜内物料体积基本不膨胀。

7月22日在腈纶厂纺丝车间进行了XP - 202 试用，将消泡剂水乳液加入到纺丝上油槽中，明显可见泡沫破裂，逐渐消退，无溢泡现象；丝束卷曲头周围无泡沫包裹，生产正常。

4、结论

（1）采用含硅聚醚作消泡剂主剂，配以适宜的石油烃A 和醚类乳化分散剂B 制备纤维油剂消泡剂是可行的，由此得到的消泡剂消泡效果好，消泡效率达70%以上。

（2）该消泡剂配制方法简单易行，适于工业应用。