單烷基醚磷酸酯鉀鹽對(duì)粘膠短纖維油劑性能影響研究

王愛文

（三友遠(yuǎn)達(dá)纖維有限公司 河北唐山 063100）

一、關(guān)于單烷基醚磷酸酯鉀鹽

單烷基醚磷酸酯鉀鹽（PE939，Potassium monoalkyl-ether phosphate）屬于醇醚型非離子改性的磷酸酯型表面活性劑，本身呈黃色、無色，由于含有磷原子，導(dǎo)致其電解質(zhì)相容性突出，且具有良好的抗靜電性，可以用于化纖、紡織、造紙及化妝品行業(yè)[2]。

二、實(shí)驗(yàn)開始

（一）原料及設(shè)備

原料選擇：單烷基醚磷酸酯鉀鹽、表面活性劑、粘膠短纖維（1.65dtex）；設(shè)備選擇為：BZY-2型全自動(dòng)表面張力儀、纖維比電阻儀（YG321）、掃描電子顯微鏡（Flex SEM1000）、傅里葉變換紅外光譜儀（PerkinElmer Frontier）。

（二）試樣制備

采用的礦物油、表面活性劑、配合質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.5%、10%、15%、20%的單烷基醚磷酸酯鉀鹽混合，控制混合溫度為45-55℃，以磁力攪拌形式，攪拌120mins左右，配置為粘膠短纖維油劑[1]。將去離子水加入到油劑當(dāng)中，控制去離子水為65℃，配置為1%、10%混合液，攪拌均勻，靜置乳液。保持乳液溫度為65℃，未上油的粘膠短纖維置于乳液內(nèi)，持續(xù)3mins，之后取出粘膠短纖維，瀝出乳液，瀝干后置于干燥箱，調(diào)整溫度120℃，烘燥一個(gè)工作日（8h），得到充分上油處理完畢的粘膠短纖維，做好標(biāo)記，便于后續(xù)分析、。未上油的粘膠短纖維標(biāo)記1#，經(jīng)10%乳液處理的粘膠短纖維分別標(biāo)記為2#、3#、4#、5#、6#；經(jīng)1%乳液處理的粘膠短纖維分別標(biāo)記為2’#、3’#、4’#、5’#、6’#。

（三）測(cè)試

表面觀察：采用掃描電子顯微鏡對(duì)粘膠短纖維（未上油）放大觀察，分別在200、1000、5000倍下觀察；

紅外光譜分析：采取傅里葉變換紅外光譜儀，對(duì)0%、5%、20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的單烷基醚磷酸酯鉀鹽油劑試樣分析。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（一）粘膠短纖維表面觀察

沒有經(jīng)過上油處理的粘膠短纖維表面并不規(guī)則，展示出不規(guī)則圓柱的狀況，此時(shí)其表面存在較大的相對(duì)、絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致在加工過程中容易出現(xiàn)較大的摩擦力。對(duì)初生粘膠短纖維經(jīng)過紡絲、凝固浴固化等加工，發(fā)現(xiàn)其絲條發(fā)澀。究其原因，主要是受不規(guī)則形貌產(chǎn)生動(dòng)靜摩擦所致。摩擦起電后，產(chǎn)生靜電，將對(duì)粘膠短纖維的正常加工造成影響。因此，要考慮如何采取措施控制靜電的產(chǎn)生。這里以粘膠短纖維油劑支持，通過在纖維表面覆膜的方式，大大提高纖維自身潤滑性，以此提高抗靜電效果。

（二）紅外光譜分析結(jié)果

結(jié)合紅外光譜的分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在持續(xù)增加單烷基醚磷酸酯鉀鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的背景下，單烷基醚磷酸酯鉀鹽其紅外吸收峰營業(yè)發(fā)生一定變化，主要在1245cm-1-1094cm-1之間波動(dòng)，仔細(xì)觀察波動(dòng)，發(fā)現(xiàn)左右峰的強(qiáng)度明顯增加[2]。若單烷基醚磷酸酯鉀鹽其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0，觀察紅外光譜結(jié)果，發(fā)現(xiàn)仍然存在吸收峰，且吸收峰位于1245cm-1-1094cm-1之間。造成該現(xiàn)象的原因，主要是油劑試樣內(nèi)含有多種表面活性劑，如環(huán)氧乙烷等，導(dǎo)致出現(xiàn)特殊的表面活性劑特征吸收峰。

（三）單烷基醚磷酸酯鉀鹽對(duì)粘膠短纖維油劑表現(xiàn)張力的影響

試樣最高值，達(dá)72.02mN·mm-1，經(jīng)油劑處理后的試樣均值小于35mN·mm-1，故經(jīng)處理后的粘膠短纖維潤濕性、滲透性突出。也就是說，值直接關(guān)系到粘膠短纖維生產(chǎn)內(nèi)的上油速度、在實(shí)際生產(chǎn)中，注重增加單烷基醚磷酸酯鉀鹽濃度，分析值，發(fā)現(xiàn)變化較小，基本可忽略不計(jì)。究其原因，主要是在生產(chǎn)中，油劑還有各種表面活性劑，多種活性劑作用影響下，可降低值。換言之，僅僅通過增加單烷基醚磷酸酯鉀鹽并不會(huì)影響值。

四、結(jié)束語

綜上所述，經(jīng)添加單烷基醚磷酸酯鉀鹽后，油劑抗靜電性能大大增加，10%油劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)背景下，控制單烷基醚磷酸酯鉀鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)處于0-20%，在此區(qū)間變化，發(fā)現(xiàn)從0-20%的變化過程中，粘膠短纖維值反而隨之下降，最終降低到3.05x10-6/Ω·cm。若油劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，發(fā)現(xiàn)單烷基醚磷酸酯鉀鹽的濃度增加，其對(duì)粘膠短纖維值的影響不大，數(shù)據(jù)顯示在此背景下數(shù)值低于為上油處理的粘膠短纖維。也就是說，單烷基醚磷酸酯鉀鹽對(duì)粘膠短纖維油劑、值的影響不大，基本可以實(shí)現(xiàn)纖維生產(chǎn)中的快速上油，促進(jìn)相關(guān)生產(chǎn)科學(xué)開展。