聚乙烯-聚丙烯非织造布的阴、阳离子表面活性剂亲水整理
摘要 为赋予聚乙烯-聚丙烯非织造布优异的亲水性能，通过液体穿透时间、视频接触角和表面张力等性质的测定，研究阴阳离子表面活性剂结构和配伍对其溶液和界面性质的影响，探讨阴阳离子表面活性剂整理后聚乙烯-聚丙烯非织造布的首次透水时间(T₁)和第三次透水时间(T₃值)与结构和配伍间的关系等。结果表明：当非织造布中整理剂含量相同(或相近)时，阴阳离子表面活性剂复配液整理后聚乙烯-聚丙烯非织造布多次亲水效果明显好于单一的阴、阳离子表面活性剂整理。摩尔比选择得当和阴阳离子表面活性剂复合物的疏水链总碳数≤34时，总碳数越多，T₃值越小。
关键词 聚乙烯-聚丙烯非织造布；表面张力；动态接触角；多次亲水；阴阳离子表面活性剂
纺丝油剂是非织造布生产过程中不可或缺的助剂，主要用于前纺和后纺上油，以克服飞丝、缠辊等问题和赋予非织造布抗静电、抗菌、多次亲水等性能。近年来，为打破国外企业对聚乙烯-聚丙烯非织造布纺丝油剂的垄断，本研究小组协同相关企业在分析国内外相关研究成果的基础上，开展了纺丝油剂研制的基础研究工作，并借助亲水整理手段，在聚乙烯-聚丙烯非织造布“多次透水时间”这一关键指标的提升上取得新进展。例如，韩磊[1]采用聚醚硅油、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯等表面活性剂，对聚乙烯-聚丙烯非织造布进行亲水整理，第3次透水时间(简称T₃值)接近5 s。蔡凌云[2]研究了系列异构醇聚氧乙烯醚表面活性剂的表面活性和胶束聚集性能，以及其在聚乙烯表面的界面性能，提出了异构醇聚氧乙烯醚和异构脂肪醇醚磷酸酯钾盐表面活性剂为主要成分的油剂配方，整理后聚乙烯-聚丙烯非织造布的T3值小于4 s。彭丽[3]提出了非离子、阴离子和阳离子表面活性剂配方，整理后聚乙烯-聚丙烯非织造布的T₃值小于3 s。这一指标已十分逼近国外品牌产品的T₃值(2～2.5 s)[4]。
为进一步提升T₃值，本研究从表面张力、动态接触角、多次透水时间等视角，进一步探讨阴、阳离子表面活性剂结构和配伍等对整理后聚乙烯-聚丙烯非织造布亲水性能的影响，为研发性能更优的聚乙烯-聚丙烯非织造布纺丝油剂奠定基础。
实 验
1.1 实验材料
八烷基磺酸钠(8HS)(98%，麦克林)，十烷基磺酸钠(10HS)(98%，阿拉丁)，十二烷基磺酸钠(12HS)(98.5%，优索)，十二烷基硫酸钠(12S)(94%，Usolf)，十四烷基磺酸钠(14HS)(98%，郑州冠达化工)，十六烷基磺酸钠(16HS)(工业级，郑州冠达化工)，十八烷基磺酸钠(18HS)(工业级，郑州冠达化工)，月桂酸钠(12C)(98%，阿拉丁)，单十二烷基磷酸酯钾盐(12PK)(99%，远成集团)，十二烷基苯磺酸钠(12BHS)(工业级，绿森化工)，硬脂酸钠(18C)(98%，安耐吉)，十烷基三甲基溴化铵(10N)(99%，阿拉丁)，十二烷基三甲基溴化铵(12N)(99%，科密欧)，十四烷基三甲基溴化铵(14N)(99%，阿拉丁)，十六烷基三甲基溴化铵(16N)(99%，阿拉丁)，十八烷基三甲基溴化铵(18N)(98%，阿拉丁)，双十烷基二甲基溴化铵(D10N)(98%，安耐吉)，双十二烷基二甲基溴化铵(D12N)(98%，安耐吉)。聚乙烯-聚丙烯非织造布(平方米质量20 g/m²，恒安集团)，聚乙烯薄膜(飞立达包装材料厂)。全文均以物质右侧括号内代号表示。
