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具有多次亲水功能的ES非织造布是高档卫生用品覆面层的首选材料。长期以来,由于国内亲水油剂研发的滞后,相关产品一直依赖进口,价格受国外产品垄断。为扭转这一局面,本文基于所在课题组前期研究的基础上,以开发一款无硅抗菌ES纤维亲水油剂产品为目标,开展了一系列基础性研究和工业应用优化试验,内容包括阴-阳离子表面活性剂复配体系表面/界面性质的构效关系;亲水整理后ES非织造布多次亲水作用的原理、微观机制和影响因素;油剂配方的优化;ES纤维亲水油剂产品的中试和产品性能评价等。主要成果与结论如下:1.阴、阳离子表面活性剂及其复配体系的表/界面性质。单组份阴、阳离子表面活性剂,一定链长范围内,随着疏水链增长,单疏水链表面活性剂的γcmc先减小后增加,在PE膜上的润湿铺展能力先增加后减弱;而双疏水链表面活性剂,其γcmc明显低于同链长单疏水链表面活性剂,润湿铺展效果也明显优于单疏水链表面活性剂。双组份阴、阳离子表面活性剂复配,长疏水链复配,越靠近等摩尔比范围内,其复配容易形成团聚或沉淀,γcmc越大,在PE膜上的润湿铺展效果越差;固定亲水基团,相同疏水链匹配的阴、阳离子表面活性剂复配,一定链长范围内,疏水链越长,越容易形成团聚或沉淀,γcmc越大,润湿铺展效果越差;较长疏水链的同一阳离子表面活性剂与不同亲水基团同一疏水链长的阴离子表面活性剂复配,电荷相互作用越强,越容易形成团聚或沉淀,γcmc越大,润湿铺展效果越差。2.阴、阳离子表面活性剂及其复配体系的多次亲水影响因素、原理和微观机制。单组分阴、阳离子表面活性剂多次亲水性能与疏水链长、亲水基团亲水性密切相关。表面活性剂铺展性越好,越利于第一次亲水透水;亲水基团亲水性适当,一定疏水链长范围内,疏水链越长,水溶性越差,与纤维吸附力越强,多次亲水性能越好;阴、阳离子表面活性剂复配,亲水基团亲水性适当,一定疏水链长范围内,疏水链越长且与长度越匹配,与纤维吸附力越强,多次亲水性能越好;但疏水链过长,容易形成团聚或沉淀,反而不利于多次亲水。表面活性剂在ES非织造布上多次亲水作用的微观机制。随着浓度增加,表面活性剂平躺或倾斜吸附于PE-液体界面,疏水碳链通过色散力与PE表面相作用,亲水头基指向水,随着吸附的继续进行,表面活性剂逐渐直立排列,直至达到饱和吸附单层。阴-阳复配同样如此,PE-液体界面上以正负交替排列,形成饱和吸附亲水单层。表面活性剂吸附于纤维表面形成亲水层,亲水透水时,表面活性剂先经历溶解过程,溶解在水中的部分表面活性剂降低水的表面张力快速在纤维上铺展并渗透非织造布,未溶解的部分表面活性剂形成的亲水层其亲水导水作用使水快速通过非织造布,两者综合形成多次亲水作用。3.ES纤维亲水油剂配方的优化、产品的中试和产品性能评价。得出一种满足多次亲水性能的亲水油剂复配方案,即以铺展性能好的表面活性剂与长疏水链耐冲洗的表面活性剂复配,辅以非离子表面活性剂,采用阴、阳表面活性非等摩尔比复配。最终得到XM-4,XK-4,XN-4,XL-4四款性能优异的亲水油剂配方,对亲水油剂XM-4进行ES纤维中试,并由中试纤维生产ES抗菌非织造布,生产过程无异常,产品合格,纤维比电阻为3.0×107Ω·cm,上油率为0.38%,ES抗菌非织造布多次透水时间均在2秒以内,达到并超过国外油剂2099的多次亲水性,抗菌性能,20分钟抑菌,抑菌率大于80%,均达到预期效果。