单烷基醚磷酸酯钾盐对粘胶短纤维油剂性能影响研究

王爱文

（三友远达纤维有限公司 河北唐山 063100）

一、关于单烷基醚磷酸酯钾盐

单烷基醚磷酸酯钾盐（PE939，Potassium monoalkyl-ether phosphate）属于醇醚型非离子改性的磷酸酯型表面活性剂，本身呈黄色、无色，由于含有磷原子，导致其电解质相容性突出，且具有良好的抗静电性，可以用于化纤、纺织、造纸及化妆品行业[2]。

二、实验开始

（一）原料及设备

原料选择：单烷基醚磷酸酯钾盐、表面活性剂、粘胶短纤维（1.65dtex）；设备选择为：BZY-2型全自动表面张力仪、纤维比电阻仪（YG321）、扫描电子显微镜（Flex SEM1000）、傅里叶变换红外光谱仪（PerkinElmer Frontier）。

（二）试样制备

采用的矿物油、表面活性剂、配合质量分数分别为0.5%、10%、15%、20%的单烷基醚磷酸酯钾盐混合，控制混合温度为45-55℃，以磁力搅拌形式，搅拌120mins左右，配置为粘胶短纤维油剂[1]。将去离子水加入到油剂当中，控制去离子水为65℃，配置为1%、10%混合液，搅拌均匀，静置乳液。保持乳液温度为65℃，未上油的粘胶短纤维置于乳液内，持续3mins，之后取出粘胶短纤维，沥出乳液，沥干后置于干燥箱，调整温度120℃，烘燥一个工作日（8h），得到充分上油处理完毕的粘胶短纤维，做好标记，便于后续分析、。未上油的粘胶短纤维标记1#，经10%乳液处理的粘胶短纤维分别标记为2#、3#、4#、5#、6#；经1%乳液处理的粘胶短纤维分别标记为2’#、3’#、4’#、5’#、6’#。

（三）测试

表面观察：采用扫描电子显微镜对粘胶短纤维（未上油）放大观察，分别在200、1000、5000倍下观察；

红外光谱分析：采取傅里叶变换红外光谱仪，对0%、5%、20%质量分数的单烷基醚磷酸酯钾盐油剂试样分析。

三、实验结果

（一）粘胶短纤维表面观察

没有经过上油处理的粘胶短纤维表面并不规则，展示出不规则圆柱的状况，此时其表面存在较大的相对、绝对运动，导致在加工过程中容易出现较大的摩擦力。对初生粘胶短纤维经过纺丝、凝固浴固化等加工，发现其丝条发涩。究其原因，主要是受不规则形貌产生动静摩擦所致。摩擦起电后，产生静电，将对粘胶短纤维的正常加工造成影响。因此，要考虑如何采取措施控制静电的产生。这里以粘胶短纤维油剂支持，通过在纤维表面覆膜的方式，大大提高纤维自身润滑性，以此提高抗静电效果。

（二）红外光谱分析结果

结合红外光谱的分析结果，发现在持续增加单烷基醚磷酸酯钾盐质量分数的背景下，单烷基醚磷酸酯钾盐其红外吸收峰营业发生一定变化，主要在1245cm-1-1094cm-1之间波动，仔细观察波动，发现左右峰的强度明显增加[2]。若单烷基醚磷酸酯钾盐其质量分数为0，观察红外光谱结果，发现仍然存在吸收峰，且吸收峰位于1245cm-1-1094cm-1之间。造成该现象的原因，主要是油剂试样内含有多种表面活性剂，如环氧乙烷等，导致出现特殊的表面活性剂特征吸收峰。

（三）单烷基醚磷酸酯钾盐对粘胶短纤维油剂表现张力的影响

试样最高值，达72.02mN·mm-1，经油剂处理后的试样均值小于35mN·mm-1，故经处理后的粘胶短纤维润湿性、渗透性突出。也就是说，值直接关系到粘胶短纤维生产内的上油速度、在实际生产中，注重增加单烷基醚磷酸酯钾盐浓度，分析值，发现变化较小，基本可忽略不计。究其原因，主要是在生产中，油剂还有各种表面活性剂，多种活性剂作用影响下，可降低值。换言之，仅仅通过增加单烷基醚磷酸酯钾盐并不会影响值。

四、结束语

综上所述，经添加单烷基醚磷酸酯钾盐后，油剂抗静电性能大大增加，10%油剂质量分数背景下，控制单烷基醚磷酸酯钾盐的质量分数处于0-20%，在此区间变化，发现从0-20%的变化过程中，粘胶短纤维值反而随之下降，最终降低到3.05x10-6/Ω·cm。若油剂的质量分数为1%，发现单烷基醚磷酸酯钾盐的浓度增加，其对粘胶短纤维值的影响不大，数据显示在此背景下数值低于为上油处理的粘胶短纤维。也就是说，单烷基醚磷酸酯钾盐对粘胶短纤维油剂、值的影响不大，基本可以实现纤维生产中的快速上油，促进相关生产科学开展。