表面活性剂在合成纤维油剂中的应用（二）

二、阳离子及两性表面活性剂在油剂中的应用
阳离子表面活性剂在油剂中应用较多的是胺类(脂肪胺及季铵盐衍生物)，它可作为乳化剂、抗静电剂及杀菌剂。高碳烷基胺类衍生物在油剂中还起着较强的集束作用。而常用的杀菌剂“洁尔灭”(烷基、苯甲基、二甲基季铵盐酸盐)即是季铵盐衍生物。在油剂调配中使用“洁尔灭”应注意用量要适当，因为它和其它表面活性剂配伍容易使溶剂不稳定。一般油剂中洁尔灭的用量应仅仅保住油剂本身在储运中不腐败，而并不能确保油剂配制成乳液使用过程中的杀菌功能。合成纤维厂在使用油剂过程中，应按工艺需要另外在乳液中加入溴代硝基系化合物或异噻唑啉类化合物，方能保证乳液在使用过程中不产出腐败现象。
两性表面活性剂在油剂中使用具代表性的是高碳叔胺氧化胺类品种，它具有在非水状态下的优良的抗静电性，这是PK类抗静电剂所无法达到的性能。所以低湿条件下纤维生产装置，使用氧化胺类表面活性剂同样可获得优良的抗静电性能。上海石化油剂厂生产的无纺布油剂就是以该类产品为主制备的。氧化氨类产品在油剂中调配时由于发生泡沫较多而使其应用受到了一定影响，使用时需选择恰当的消泡剂或有消泡性能的表面活性剂，例如与聚醚类产品共用，则情况要改善。
三、非离子表面活性剂在油剂中的应用
非离子表面活性剂，以其优良的润滑性、集束性、乳化性、润湿性、抗静电性、耐磨性和优良的热性能而广泛应用于现代各类油剂中。非离子表面活性剂中的各类醇醚、酚醚、聚醚以其不同的性能给予了油剂不同的功能。
1. 醇醚，即脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)，是脂肪醇和环氧乙烷(EO)的加成物。由于脂肪链碳数和EO个数的不同，而产生不同的性能，所以不同的AEO，具有不同的乳化性、润滑性及润湿性。
醇醚的性能受以下几种因素的影响：
(1)醇醚中EO个数的变化使AEO的表面张力发生变化，而且随着溶液浓度的改变而使不同EO数的AEO的表面张力发生不同程度的改变。EO数增加，表面张力加大，对纤维的表面润湿性减小，EO数为20以上时明显。
(2)醇醚中摩擦性能受EO加成摩尔数的影响。EO个数增加，静摩擦系数μs及动摩擦系数μd都有一定程度的增加，但当EO数达到15以上时，其μ变化情况就不再明显。所以在油剂调配时，选择合适的EO加成数，才能达到预期的平滑效果。
(3)醇醚中烷基碳数的变化对摩擦系数、表面能力、润湿性等都有较大的影响。烷基链越长，摩擦系数、表面能力、润湿性等多有较大的影响。烷基链越长，摩擦系数越小，当达到18以上时则达到定值，然后基本保持不变。
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、壬基酚类的EO加成物在油剂中应用多，这是由于C8~C9烷基酚的EO加成物表面活性剂强，且耐热性较AEO好。AQEO中EO的加成数不同而具有不同的乳化性、润湿性及平滑性。当EO数在3~10之间时以乳化、润湿为主，EO数>10时以平滑、集束为主，但油剂中使用时EO数一般也不超过20。
酚醚、醇醚的磷酸酯钾盐(AEOPK、AQEOPK)俗称特种PK，例如壬基酚聚氧乙烯(10)磷酸酯钾盐NP-10-PK)，十三醇聚氧乙烯(3)磷酸酯钾盐[C13(EO)3PK]等，均为改性优质抗静电剂。由于EO的加入，它们不仅具有良好的抗静电性，而且具有与其它表面活性剂配伍性大等特点。
3. 聚醚
在合成纤维油剂中，Pluonic型聚氧乙烯聚氧丙烯(EO/PO)无规共聚物(俗称无规聚醚)是非常重要的单体。它具有优良的平滑性、集束性、耐磨性以及耐热性，特别是在现代高速防丝工艺过程中及超细纤维纺丝过程中，更是非它调配油剂不可。
无规聚醚，由于其起始剂的不同，EO/PO比例的不同、总分子量的不同，而具有不同的性能，所以不同规格的无规聚醚，可给予油剂以不同的功能。
合成纤维油剂中常用无规聚醚起始剂，分单引发基团及多引发基团两种，但引发基团常用丁醇、十二醇、十三醇、烷基酚等;多引发基团常用乙二胺、丙二醇、丙三醇等。引发剂实际构成了无规聚醚结构中EO/PO聚合体前端的疏水基团，所以疏水基团的大小对无规聚醚产生不同的性能。
在无规聚醚中，EO是亲水基团、PO是疏水基团。所以EO和PO的比例变化直接使聚醚的表面活性产生变化，对聚醚的亲水性、粘度、浊点、抗静电性能都有较大的影响，从而影响到油剂的功能。此外，无规聚醚分子量大小对油剂的平滑性及耐磨性也有较大影响。
无规聚醚作为合成纤维中主要的平滑剂存在，同时也有较好的集束效果，低分子量聚醚与挥发，高分子聚醚耐热性好。不同功能的合纤油剂要求不同规格(如引发剂、EO/PO比、分子量等)的聚醚。在高速纺丝过程中，POY油剂一般要求分子量在2000左右的聚醚，为提高集束能力，也可加入分子量为5000以上的商量聚醚，这种聚醚调配的POY油剂，平滑集束性好，而且在后工段过程中热性能符合要求。