CN100575592C - 一种毛型腈纶纺丝油剂 - Google Patents
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Abstract
一种毛型腈纶纺丝油剂，该油剂的有效成分中含有组分A、组分B、组分C和组分D，其中A为一种磷酸三脂、B为一种烷基磷酸酯盐、C为一种脂肪醇聚氧乙烯醚、D为环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物。各组分的配比以重量份计，当A为100时，B为25～50，C为60～120，D为60～120。与现有技术相比，本发明提供的油剂其优点是不仅能赋予纤维理想的抗静电性、平滑性和集束性以及良好的手感，而且特别能针对性地适应丝束拉断法直接成条工艺制造毛条的加工特性。
Description
技术领域
本发明涉及含有抗静电剂和摩擦系数调节剂的腈纶纺丝油剂，特别涉及抗静电剂为磷酸三脂和烷基磷酸酯碱金属盐混合物的腈纶纺丝油剂。
背景技术
与大多数合成纤维一样，腈纶是一种疏水性的纤维，在纺丝过程以及纺纱、毛纺和织造等后加工过程中，纤维相互间的摩擦以及与机械设备的摩擦将产生静电，加之纤维间缺乏天然纤维具有的适度的粘合性(集束性)，从而易导致绕辊、松散、飞花等，使纤维的加工无法顺利进行。因此在腈纶的纺丝工艺中，纤维的上油是必不可少的重要环节，它将使腈纶纤维在以后的纺纱、毛纺和织造等后加工生产过程中的摩擦特性、平滑性、集束性调整在合适的范围。腈纶纺丝油剂一般分为棉型和毛型两类油剂，两种油剂能赋予纤维不同的摩擦特性、平滑性和集束性，以对应它们不同的后加工工艺，以及对应由于纤度和长度的不同而带来不同的纤维特性。在现有技术中，毛型腈纶纺丝油剂的性能主要对应短纤维的后加工要求，尽管同为毛型纤维，其后加工仍存在不同的工艺，但纺丝油剂却通常不再进行细分。实际上毛型腈纶在毛条加工时，采用丝束拉断法直接成条的工艺存在不小的比例。丝束拉断法直接成条工艺是将腈纶长丝束在多区拉断机上逐级进行较高倍率的牵伸，使丝束在牵伸的同时断裂为短纤维，然后直接加捻成条。它可省略切断、开松、梳毛等工序。由于纤维受到较高倍率的牵伸，纤维内部存在较高的回弹应力，故该工艺还是制造高收缩毛条的主要手段。正由于这种工艺的特点，它对纤维的抗静电性、摩擦特性、平滑性和集束性的要求明显不同于短纤维梳毛成条的工艺，甚至会有更高的要求。
发明内容
本发明提供了一种毛型腈纶纺丝油剂，它所要解决的技术问题是赋予纤维的摩擦特性、平滑性和集束性等性能特别适应丝束拉断法直接成条的后加工工艺。
以下是本发明详细的技术方案：
一种毛型腈纶纺丝油剂，该油剂的有效成分中含有组分A、组分B、组分C和组分D，其中：
组分A为具有下列结构式的磷酸三脂：
式中R为C12～C18的直链烷基，R’为C1～C4的烷基或烷基醇，n、m＝1或2，n+m＝3；
组分B为具有下列结构式的烷基磷酸酯盐：
式中R为C12～C18的直链烷基，M为碱金属，n、m＝1或2，n+m＝3；
组分C为具有下列结构式的脂肪醇聚氧乙烯醚：
RO(CH2CH2O)nH
式中n为50～100的整数，R为C12～C18的直链烷基；
组分D为具有下列结构式的环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物：
HO(CH2CH2O)n(CH2CHCH3O)mH
上述共聚物的重均分子量为2000～10000，环氧丙烷与环氧乙烷的重量比为1∶(1.5～9)。
上述各组分的配比以重量份计，当组分A为100时，组分B为25～50，组分C为60～120，组分D为60～120。
上述组分A中的R最好为C16～C18的直链烷基；组分B中的R最好为C16～C18的直链烷基，M最好为钾或钠；组分C中的R最好为C16～C18的直链烷基；组分D共聚物的重均分子量最好为5000～8000，环氧丙烷与环氧乙烷的重量比最好为1∶(1.5～4)。
上述各组分的配比以重量份计，当组分A为100时，组分B最好为30～40，组分C最好为80～110，组分D最好为80～110。
通常该油剂为所述的有效组分与纯水调配而成的乳化液，油剂中有效成分的含量一般为15～95wt％。
上述油剂的有效成分中，组分A和组分B为抗静电剂，它们能提高纤维的吸湿性，赋予纤维合适的抗静电性；组分C和组分D为摩擦系数调节剂，提高纤维的润滑性，将纤维的摩擦特性、平滑性和集束性控制在一个合适的范围。发明人通过实验发现，腈纶丝束含有上述油剂后，在采用丝束拉断法直接成条工艺制造毛条的过程中，以及后续的毛纺和织造过程都具有十分理想的加工性能，同时纤维的手感也非常良好。与现有技术相比，本发明提供的油剂其优点是不仅能赋予纤维理想的抗静电性、平滑性和集束性以及良好的手感，而且特别能针对性地适应丝束拉断法直接成条工艺制造毛条的加工特性。
下面将通过具体的实施方案对本发明作进一步的描述，需要说明的是，油剂所赋予纤维性能的好坏或者是否合适，定量的物理性能数据通常并不能正确地加以表示和反映，因此实施例对油剂的性能只采用定性的词汇进行评价，这与工业上一般的习惯相符。
具体实施方式
【实施例1～8】
将组分A、B、C和D按所需的比例用60～80℃的纯水配制成浓度为50wt％的乳化液。各实施例采用的组分A、B、C和D见表1，各组分的配比见表2。
将上述油剂用纯水进一步稀释配制成上油槽乳化液，其浓度控制在1.5～2.5wt％，用于采用硫氰酸钠湿法纺丝工艺制造3.33dtex的腈纶长丝束的纺丝上油，丝束采用拉断法直接成条工艺制造毛条，上油率控制在0.35±0.05％。纤维在毛条的制造过程以及后续的毛纺和织造后加工过程均表现了良好的通过性和可纺性等加工性能，纤维柔软滑爽，手感也十分良好。
在表1和表2中：
组分A为具有下列结构式的磷酸三脂：
n、m＝1或2，n+m＝3；
组分B为具有下列结构式的烷基磷酸酯盐：
n、m＝1或2，n+m＝3；
组分C为具有下列结构式的脂肪醇聚氧乙烯醚：
RO(CH2CH2O)nH；
组分D为具有下列结构式的环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物：
HO(CH2CH2O)n(CH2CHCH3O)mH，
Mw为重均分子量，
PO/EO为环氧丙烷与环氧乙烷的重量比。
表1.
| 组分A | 组分B | 组分C | 组分D | |
| 实施例1 | R：十二烷基R’：丁基 | R：十二烷基M：Na<sup>+</sup> | R：十六烷基n＝100 | Mw＝10000PO/EO＝1/1.5 |
| 实施例2 | R：十二烷基R’：乙基 | R：十八烷基M：K<sup>+</sup> | R：十八烷基N＝80 | Mw＝8000PO/EO＝1/9 |
| 实施例3 | R：十六烷基R’：乙醇基 | R：十六烷基M：K<sup>+</sup> | R：十六烷基N＝70 | Mw＝6000PO/EO＝1/2.4 |
| 实施例4 | R ：十八烷基R’：乙醇基 | R：十六烷基M：K<sup>+</sup> | R：十八烷基N＝100 | Mw＝7000PO/EO＝1/1.5 |
| 实施例5 | R：十六烷基R’：丁基 | R：十八烷基M：Na<sup>+</sup> | R：十二烷基N＝60 | Mw＝5000PO/EO＝1/2.4 |
| 实施例6 | R：十八烷基R’：乙醇基 | R：十二烷基M：Na<sup>+</sup> | R：十二烷基n＝60 | Mw＝5000PO/EO＝1/2.4 |
| 实施例7 | R：十八烷基R’：丙醇基 | R：十四烷基M：K<sup>+</sup> | R：十二烷基n＝80 | Mw＝6500PO/EO＝1/4 |
| 实施例8 | R：十八烷基R’：甲基 | R：十二烷基M：K<sup>+</sup> | R：十六烷基n＝50 | Mw＝7500PO/EO＝1/1.5 |
表2.
| 组分B | 组分C | 组分D | |
| 实施例1 | 40 | 80 | 80 |
| 实施例2 | 25 | 60 | 85 |
| 实施例3 | 50 | 50 | 100 |
| 实施例4 | 30 | 90 | 60 |
| 实施例5 | 35 | 100 | 100 |
| 实施例6 | 20 | 95 | 95 |
| 实施例7 | 45 | 120 | 110 |
| 实施例8 | 30 | 110 | 120 |
表中数据为当组分A为100重量份时其它各组分的重量份。
Claims (7)
1、一种毛型腈纶纺丝油剂，该油剂的有效成分中含有组分A、组分B、组分C和组分D，其中：
组分A为具有下列结构式的磷酸三脂：
式中R为C12～C18的直链烷基，R’为C1～C4的烷基或烷基醇，n、m＝1或2，n+m＝3；
组分B为具有下列结构式的烷基磷酸酯盐：
式中R为C12～C18的直链烷基，M为碱金属，n、m＝1或2，n+m＝3；
组分C为具有下列结构式的脂肪醇聚氧乙烯醚：
RO(CH2CH2O)nH
式中n为50～100的整数，R为C12～C18的直链烷基；
组分D为具有下列结构式的环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物：
HO(CH2CH2O)n(CH2CHCH3O)mH
上述共聚物的重均分子量为2000～10000，环氧丙烷与环氧乙烷的重量比为1∶(1.5～9)，
上述各组分的配比以重量份计，当组分A为100时，组分B为25～50，组分C为60～120，组分D为60～120。
2、根据权利要求1所述的毛型腈纶纺丝油剂，其特征在于所述的组分A中的R为C16～C18的直链烷基。
3、根据权利要求1所述的毛型腈纶纺丝油剂，其特征在于所述的组分B中的R为C16～C18的直链烷基，M为钾或钠。
4、根据权利要求1所述的毛型腈纶纺丝油剂，其特征在于所述的组分C中的R为C16～C18的直链烷基。
5、根据权利要求1所述的毛型腈纶纺丝油剂，其特征在于所述的组分D共聚物的重均分子量为5000～8000，环氧丙烷与环氧乙烷的重量比为1∶(1.5～4)。
6、根据权利要求1所述的毛型腈纶纺丝油剂，其特征在于所述的各组分的配比以重量份计，当组分A为100时，组分B为30～40，组分C为80～110，组分D为80～110。
7、根据权利要求1所述的毛型腈纶纺丝油剂，其特征在于该油剂为所述的有效组分与纯水调配而成的乳化液，油剂中有效成分的含量为15～95wt％。
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