表面活性劑在合成纖維油劑中的應用（二）

二、陽離子及兩性表面活性劑在油劑中的應用
陽離子表面活性劑在油劑中應用較多的是胺類(脂肪胺及季銨鹽衍生物)，它可作為乳化劑、抗靜電劑及殺菌劑。高碳烷基胺類衍生物在油劑中還起著較強的集束作用。而常用的殺菌劑“潔爾滅”(烷基、苯甲基、二甲基季銨鹽酸鹽)即是季銨鹽衍生物。在油劑調配中使用“潔爾滅”應注意用量要適當，因為它和其它表面活性劑配伍容易使溶劑不穩定。一般油劑中潔爾滅的用量應僅僅保住油劑本身在儲運中不腐敗，而并不能確保油劑配制成乳液使用過程中的殺菌功能。合成纖維廠在使用油劑過程中，應按工藝需要另外在乳液中加入溴代硝基系化合物或異噻唑啉類化合物，方能保證乳液在使用過程中不產出腐敗現象。
兩性表面活性劑在油劑中使用具代表性的是高碳叔胺氧化胺類品種，它具有在非水狀態下的優良的抗靜電性，這是PK類抗靜電劑所無法達到的性能。所以低濕條件下纖維生產裝置，使用氧化胺類表面活性劑同樣可獲得優良的抗靜電性能。上海石化油劑廠生產的無紡布油劑就是以該類產品為主制備的。氧化氨類產品在油劑中調配時由于發生泡沫較多而使其應用受到了一定影響，使用時需選擇恰當的消泡劑或有消泡性能的表面活性劑，例如與聚醚類產品共用，則情況要改善。
三、非離子表面活性劑在油劑中的應用
非離子表面活性劑，以其優良的潤滑性、集束性、乳化性、潤濕性、抗靜電性、耐磨性和優良的熱性能而廣泛應用于現代各類油劑中。非離子表面活性劑中的各類醇醚、酚醚、聚醚以其不同的性能給予了油劑不同的功能。
1. 醇醚，即脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)，是脂肪醇和環氧乙烷(EO)的加成物。由于脂肪鏈碳數和EO個數的不同，而產生不同的性能，所以不同的AEO，具有不同的乳化性、潤滑性及潤濕性。
醇醚的性能受以下幾種因素的影響：
(1)醇醚中EO個數的變化使AEO的表面張力發生變化，而且隨著溶液濃度的改變而使不同EO數的AEO的表面張力發生不同程度的改變。EO數增加，表面張力加大，對纖維的表面潤濕性減小，EO數為20以上時明顯。
(2)醇醚中摩擦性能受EO加成摩爾數的影響。EO個數增加，靜摩擦系數μs及動摩擦系數μd都有一定程度的增加，但當EO數達到15以上時，其μ變化情況就不再明顯。所以在油劑調配時，選擇合適的EO加成數，才能達到預期的平滑效果。
(3)醇醚中烷基碳數的變化對摩擦系數、表面能力、潤濕性等都有較大的影響。烷基鏈越長，摩擦系數、表面能力、潤濕性等多有較大的影響。烷基鏈越長，摩擦系數越小，當達到18以上時則達到定值，然后基本保持不變。
2. 酚醚，即烷基酚聚氧乙烯醚(AQEO)
烷基酚聚氧乙烯醚(AQEO)以辛基酚、壬基酚類的EO加成物在油劑中應用多，這是由于C8~C9烷基酚的EO加成物表面活性劑強，且耐熱性較AEO好。AQEO中EO的加成數不同而具有不同的乳化性、潤濕性及平滑性。當EO數在3~10之間時以乳化、潤濕為主，EO數>10時以平滑、集束為主，但油劑中使用時EO數一般也不超過20。
酚醚、醇醚的磷酸酯鉀鹽(AEOPK、AQEOPK)俗稱特種PK，例如壬基酚聚氧乙烯(10)磷酸酯鉀鹽NP-10-PK)，十三醇聚氧乙烯(3)磷酸酯鉀鹽[C13(EO)3PK]等，均為改性優質抗靜電劑。由于EO的加入，它們不僅具有良好的抗靜電性，而且具有與其它表面活性劑配伍性大等特點。
3. 聚醚
在合成纖維油劑中，Pluonic型聚氧乙烯聚氧丙烯(EO/PO)無規共聚物(俗稱無規聚醚)是非常重要的單體。它具有優良的平滑性、集束性、耐磨性以及耐熱性，特別是在現代高速防絲工藝過程中及超細纖維紡絲過程中，更是非它調配油劑不可。
無規聚醚，由于其起始劑的不同，EO/PO比例的不同、總分子量的不同，而具有不同的性能，所以不同規格的無規聚醚，可給予油劑以不同的功能。
合成纖維油劑中常用無規聚醚起始劑，分單引發基團及多引發基團兩種，但引發基團常用丁醇、十二醇、十三醇、烷基酚等;多引發基團常用乙二胺、丙二醇、丙三醇等。引發劑實際構成了無規聚醚結構中EO/PO聚合體前端的疏水基團，所以疏水基團的大小對無規聚醚產生不同的性能。
在無規聚醚中，EO是親水基團、PO是疏水基團。所以EO和PO的比例變化直接使聚醚的表面活性產生變化，對聚醚的親水性、粘度、濁點、抗靜電性能都有較大的影響，從而影響到油劑的功能。此外，無規聚醚分子量大小對油劑的平滑性及耐磨性也有較大影響。
無規聚醚作為合成纖維中主要的平滑劑存在，同時也有較好的集束效果，低分子量聚醚與揮發，高分子聚醚耐熱性好。不同功能的合纖油劑要求不同規格(如引發劑、EO/PO比、分子量等)的聚醚。在高速紡絲過程中，POY油劑一般要求分子量在2000左右的聚醚，為提高集束能力，也可加入分子量為5000以上的商量聚醚，這種聚醚調配的POY油劑，平滑集束性好，而且在后工段過程中熱性能符合要求。