CN100519923C - 涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂，它由下列组分组成：复配机油、酯醚结合物、工业用软水以及助剂，其中，所述的复配机油的主要成分为5#机油与10#机油，所述的复配机油的运动粘度为6.0～9.0mm²/S(50℃)，所述的酯醚结合物由下列物质复配而成：硬脂酸、二异丙醇胺、聚醚、烷基酚与环氧乙烷的缩合物、辛烷基酚与环氧乙烷的缩合物、蓖麻油与环氧乙烷的缩合物、苯磺酸、琥珀酸酯璜酸钠盐、三乙醇胺、月桂酸双酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯；本发明的酯醚型油剂经试验完全达到涤纶弹丝络筒用油剂的性能要求，其具有集束性好、平滑性好、抗静电性好，抱合力高的优点。

Description

涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂

技术领域

本发明涉及一种涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂。

背景技术

涤纶弹丝络筒用油剂，是指聚酯纤维在加弹络筒时上在低弹丝上的一种油剂。现有技术中这种油剂大多由90％的5#机油和大约10％的助剂生产制成的。全国每年在聚脂加弹用去的5#机油在约30万吨左右，仅太仓加弹之乡一年就用去10万吨以上，广州、福建也不低于10万吨。由于5#机油是石油能源之一，它可以制成柴油用于发动重型的客车及农业上的拖拉机等之用，因此减少使用这种类型的油剂就能够为国家节约能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种5#机油使用量小的涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂。

为了达到以上目的，本发明采用的方案是：一种涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂，它由下列组分组成：复配机油、酯醚结合物、工业用软水以及助剂，其中，所述的复配机油的主要成分为5#机油与10#机油，所述的复配机油的运动粘度为6.0～9.0mm²/S(50℃)，所述的酯醚结合物由下列物质复配而成：硬脂酸、二异丙醇胺、聚醚、烷基酚与环氧乙烷的缩合物、辛烷基酚与环氧乙烷的缩合物、蓖麻油与环氧乙烷的缩合物、苯磺酸、琥珀酸酯璜酸钠盐、三乙醇胺、月桂酸双酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。

所述的5#机油为进行磺化处理过的5#机油。

所述的5#机油为疏水性5#机油。

所述的助剂包括抗静电剂、防腐剂、消泡剂。

所述的酯醚型油剂中各组分的重量百分含量为：复配机油9～80％、酯醚结合物5～10％、工业用软水10～80％，余量为助剂。

所述的酯醚型油剂中各组分的重量百分含量为：复配机油9％、酯醚结合物9％，工业用软水70％，余量为助剂。

由于本发明采用了以上的技术方案，其优点在于：通过用复配机油、酯醚结合物、工业用软水以及助剂制成的络筒专用的油剂，经试验完全达到涤纶弹丝络筒用油剂的性能要求，油剂的技术规格如下：

(1)外观透明微黄

(2)粘度  40度  70-80(CSP厘泊)

(3)运动粘度 一般分子量少，粘度低

(4)12％乳液粘度 40度<1.45(CSP)

(5)闪点  (开口)>200度

(6)PH(1％乳液) 6.5±1

(7)有效成份 90％

(8)浊点温度 230度，

其具有集束性好、平滑性好、抗静电性好，抱合力高的优点。

另外加弹的聚酯纤维本身有6％的含水量，它在聚酯加弹时经高热加温糟口时其中含有的6％的水份全被蒸发，使用现有的涤纶弹丝络筒用油剂等加弹好准备络筒之前，还需要将筒子在空气中放置一段时间以使得其能够补充吸入这6％的水份，这样就使得整个加工效率有所降低。本发明的酯醚型油剂由于本身就含有水份，加弹好后无需补充6％的水份，基本可以马上络筒，一步到位，从而节约了时间，提高了加工效率。本发明的酯醚型油剂中由于机油含量少，还能够为国家节省大量的不可再生能源。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：一种涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂，其组分以及各组分的重量百分含量如下：复配机油9％；酯醚结合物9％；工业用软水70％，余量为助剂。

其中，各个组分的具体成分机配制方法如下：

1、复配机油：

先在反应锅中配妥各种复配机油中的基础油，配比组份如下(以壹吨计)

5#机油  900Kg  89.7％(占总比例的组份)

10#机油 100Kg  合计100Kg

将上述二种机油混合后搅拌30分钟，使5#机油粘度明显升高，闪点大于140度左右(开口)，并带有兰光，取出其中的700Kg基础油，将留在反应锅中的300Kg基础油与下列的几种表面活性剂进行配比：

烷基酚与环氧乙烷的缩合物(OP-4)    46Kg       4.13％

琥珀酸酯璜酸钠盐(渗透剂T)         14Kg       1.3％

苯磺酸                            20Kg       1.79％

三乙醇胺                          10.5Kg     0.95％

油酸      24Kg     2.15％

烷基磷酸脂钾盐  适量

以上表面活性剂单体各称各的，暂不可混在一起，按上述的配方顺序排例一一倒进300Kg的基础油中，并搅拌升温到30-35度时关掉蒸汽阀门，约温度升到45度～50度，表面活性剂单体与基础油都溶解后，继续搅拌约20分钟。

取小样：用小瓶结好带子，停止搅拌，提取样品静置15分钟，让其冷却，如果透明良好不分层却为正常，即可进行下一步骤。

将取出的700Kg配好的基础油徐徐用泵打入至反应锅内并同时搅拌约30分钟，不要加温，后取样(最佳为搅拌即停即取)，观察是否透明、不分层，后称10g样品加90g蒸馏水，看乳化是否良好，静置15分钟，观察是否有油花浮上。

调正：1、上述的样品如分层可加烷基酚与环氧乙烷的缩合物(OP-4)适量或加油酸，在加进反应锅之前必须先在烧杯中试小样；2、调正PH值标准为6～6.5，如果低于6以下加三乙醇胺调到6.5左右，如果高于7.5以上即加油酸，调到它标准范围以内；3、产品如果乳化良好及PH值为正常还可以加配妥的基础油，以取成品样100g在烧杯中先加10g搅拌后取样试验乳化良好，可再加10g，乳化仍良好，这样1吨中可多加基础油200Kg，这样就可以进一步降低成本。

上述的复配机油还需要注意以下问题：

a.根据5#机油到22#机油品种及技术指标内容，本发明选择以下2种品号即5#，10#，5#机油的运动粘度为4.14～5.06，10#机油运动粘度为9.00～11.0，为此按比例混合成运动粘度符合涤纶弹丝络筒用油剂的指标，即运动粘度为6.0～9.0mm²/S(50℃)，(试验方法GB256-83)。

b.涤纶弹丝络筒用油剂闪点要求大于140℃(开口)，5#机油为不低于80℃，10#机油为150℃，进行调整后，要确保涤纶弹丝络筒用油剂的闪点在大于140℃(开口)以上。

c.色度5#机油为不大于2色度号，10#机油为2.5色度号，涤纶弹丝络筒用油剂成品色度和低粘精制白油色值相同(微黄色成品)。

d.5#机油还存在二个问题，(1)机油中有微量的存在的中国蜡(C₂₃H₅₁COOC₂₆H₅₃)，熔点62～65℃，这会给印染上带来一点问题，因此在配制基础油时必须除去，确保达到精制白油品质的要求；(2)5#机油中还存在极少量的硫化氢分子，上油时油剂本身不会蒸发，而硫化氢分子在车间30℃的温度时会蒸发于空气中，影响环境质量。

为消除5#机油以上存在的2个问题，为5#机油作以下两个突破性处理：

(1)、磺化5#机油，对其进行质量改造；

(2)、将原来具有憎水性的5#机油革新成疏水性机油。

磺化除硫在有机化合物分子中引入磺基(—SO₃H)的反应，反应式如下：

常用的磺化剂有浓硫酸，发烟硫酸等，磺化温度是影响5#机油除硫的关键是主要因素。

b对存在中国蜡(C₂₃H₅₁COOC₂₆H₅₃)的5#机油的革新为将憎水性油剂改为疏水性油剂。

2、酯醚结合物：

复配组分名称及配比量

名称                                    百分比         重量

(1)  硬脂酸                              8.5％          16.25Kg

(2)  二异丙醇胺                          5.5％          10Kg

(3)  聚醚                                20.5％         40.1Kg

(4)  烷基酚与环氧乙烷的缩合物(OP-4)      8％            16Kg

(5)  辛烷基酚与环氧乙烷的缩合物(OP-20)   12.15％        24Kg

(6)  蓖麻油与环氧乙烷的缩合物(EL-20)     5.5％          11Kg

(7)  苯磺酸                              4.3％          8.5Kg

(8)  琥珀酸酯璜酸钠盐(渗透剂-T)          31.2％         62Kg

(9)  三乙醇胺                            1.215％        2.4Kg

(10) 月桂酸双酯                          1％            2Kg

(11) 聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(土温-80)2％             4Kg

                                                合计：196.25Kg

在配制酯醚型油剂过程中首先要将上述的复配机油与酯醚结合物进行预配得到预配混合物，配比如下：

(1).复配机油        40％

(2).酯醚结合物      40％

(3).烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐(MPK)  7％

(4).脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)(渗透剂)  6％

(5).抗静电剂P(调整剂)    2％

(6).高级脂肪醇(18醇)起稳定及奶香味 1％

(7).钙皂分散剂        PH在7.5时用量为 2％

(8).山梨酸钾          1％

(9).MC弱阴离子消泡剂  1％

下面具体介绍一种的酯醚型油剂，组分配比如下：

6.配制组份及工艺

(1)基础配比组分

预配混合物    26.71％

烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐(MPK)      5.342％

脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)(渗透剂)      2.671％

钙皂分散剂    (比例根据配制后的酸值高低在0.5～3％)2.671％

2#消泡剂      0.089％

山梨酸钾      0.089％

无离子水      62.393％

抗静电剂P     0.089％

具体可为：预配混合物  30kg

烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐(MPK)  6kg

脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)(渗透剂)  3kg

钙皂分散剂(根据配制后的酸值高低一般为2～4kg)  3kg

抗静电剂P                      约100g左右

无离子水       70kg

山梨酸钾       100g

2#消泡剂       100g

其中2#消泡剂、防腐剂配妥成原液后最后按比例加入到配液中，搅拌20分钟即可。

具体的配制工艺包括如下步骤：

(1)准备称量配方中的组分，将预配混合物、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚三种单体原料分为一组，称料时须注意组分用棒搅匀方可称量(装于塑料桶)。

(2)反应釜根据配制重量的加入约70％的无离子水，加热至沸腾(100℃)即可停止隔套加热。

(3)·将预先配妥的料用漏斗加入反应釜中，并清洗塑料桶的料，迅速客气搅拌机，反应釜温度此时保持80～85℃约30分钟，千万不能高于85度以上。

(4)取小样测量原液，测得含固量，一般应为23～25％，如果低于23％，可加预配混合物组分少量，加搅拌约20分钟，再取小样测量，直至补足23％。

(5)待含固量符合后即可以隔套加冷水冷却约30分钟，待温度降到60度时开启反应釜底端阀门，然后徐徐打开冷却蛇形冷凝管控制阀门。

(6)反应釜漏出的原液开始为带乳白色的，通过控制冷却速度，以流入塑料桶时很透明时为最佳冷却速度，即不能开大否则流出的乳白料很难处理。

(7)将流出的料装入清洁桶内待以处理，一般为静止20天。

(8)称量冷却后的原液重量与设置的重量是否相符，如果量不足可用无离子水加足重量。后取原液约20，先做小样试验，调整pH值，将消泡剂、防腐剂组分按比例混合搅拌20分钟配妥后，再将其按比例加入到清洁桶的液体中搅拌均匀，静止数天后真空过滤。

(9)经数天静止后，原液上层很清洁，可用皮管吸出(即成品)，底层位浑浊的部分用真空过滤。

过滤方法：用真空过滤并将漏斗用橡皮塞固定，过滤时在漏斗中用药棉或滤纸平整填好，将原液倒入漏斗中抽真空过滤(即将真空管子插入过滤嘴口至真空抽漏困难时换去药棉或滤纸(过滤时注意药棉、滤纸破，原液直接抽入)。

本发明的技术经济分析：

现有的市场上的涤纶弹丝络筒用油剂的价格为8000元/吨，本发明的涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂中酯醚结合物组分约占20％，复配机油组分占12％，这样以1吨的本发明的涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂计，酯醚结合物约2400元；复配机油组分约为1200元，助剂约1000元，三这样可省成本3400元/吨，如果本发明能推广至全国计算，即省几十万吨能源，这是一个不小的数字

结论

酯醚型油剂同多数年研制使用，证明可纺性和油剂质量接近或达到了同类进口油剂水平，借助于工艺条件适当可适用于各种加弹丝。

酯醚型油剂的特性：

1、能保证可纺性能，关键在于设计配方时准确的设定各种工艺条件，各种设备对油剂的要求，结合表面滑性剂结构理论选用起始剂的规定范围的分子量以及PO/PE比例(环氧乙烷与环氧丙烷比)。

2、保证油剂质量稳定性的关键在于无规聚醚加成工艺的严格控制以及有利PEG(聚乙二醇)，游离脂肪酸含量，无规度，粘度和PO/PE比例的严格控制

3、酯醚型油剂组分不太复杂，加工方便，乳液配制只需在常温下用纯水搅拌调制即可，不需要加热保温，即可成为清晰的水溶液(有时出现荧光)。

Claims (5)

1、一种涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂，其特征在于：它由下列重量百分含量的组分组成：9～80％复配机油、5～10％酯醚结合物、10～80％工业用软水、余量为助剂，其中，所述的复配机油的主要成分为5#机油与10#机油，所述的复配机油在50℃下的运动粘度为6.0~9.0mm²/S，所述的酯醚结合物由下列物质复配而成：硬脂酸、二异丙醇胺、聚醚、烷基酚与环氧乙烷的缩合物、辛烷基酚与环氧乙烷的缩合物、蓖麻油与环氧乙烷的缩合物、苯磺酸、琥珀酸酯磺酸钠盐、三乙醇胺、月桂酸双酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。

2、根据权利要求1所述的涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂，其特征在于：所述的5#机油为进行磺化处理过的5#机油。

3、根据权利要求1所述的涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂，其特征在于：所述的5#机油为疏水性5#机油。

4、根据权利要求1所述的涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂，其特征在于：所述的助剂包括抗静电剂、防腐剂和消泡剂。

5、根据权利要求1所述的涤纶弹丝络筒用酯醚型油剂，其特征在于：所述的酯醚型油剂中各组分的重量百分含量为：复配机油9％、酯醚结合物9％，工业用软水70％，余量为助剂。