CN103409994A

CN103409994A - 一种干法腈纶油剂及其制造方法

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Publication number: CN103409994A
Application number: CN2013103505681A
Authority: CN
Inventors: 郑帼; 孙玉; 周存; 徐进云; 刘燕军; 孙波泉; 张朝
Original assignee: TIANJIN INDUSTRY UNIVERSITY FOR TEXTILE AUXILIARIES Co Ltd
Current assignee: TIANJIN INDUSTRY UNIVERSITY FOR TEXTILE AUXILIARIES Co Ltd
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2013-11-27

Abstract

本发明公开一种干法腈纶油剂及其制备方法，其复配原料的重量百分比组成为：抗静电剂10～40%、平滑剂15～40%、抱合剂15～42%和添加剂2～10%，各组份之和为100%。所述的抗静电剂是C₈～C₂₆烷基磷酸酯钾盐或双子型表面活性剂的至少一种；所述平滑剂是矿物油、脂肪酸酯或脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一种；所述抱合剂是脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪胺聚氧乙醚中的至少一种；所述添加剂是脂肪醇、脂肪酸或脂肪胺中的至少一种；当所述油剂组成原料为两种以上的混合物时，各组成原料的比例不受限定。该制造方法采用本发明所述干法腈纶油剂的复配原料重量百分比组成和下述工艺方法：先将计量准确的抗静电剂、平滑剂和抱合剂抽入到反应釜中，然后加热至40～70℃，并搅拌均匀，再将所述添加剂抽入到反应釜中，搅拌0.5～3h后，冷却，过滤，出料，包装即得。

Description

一种干法腈纶油剂及其制造方法

技术领域

本发明涉及合成纤维加工技术中的助剂制造领域，具体为一种干法腈纶油剂及其制造方法。

背景技术

干法腈纶纺丝过程及后加工工艺所用的油剂要有较好的抗静电性、平滑性和集束性等，对湿度变化敏感性小，有较高的油膜强度，并具有一定的耐热性，受热时不分解、少挥发，不使纤维着色；尽量减少白粉、析出物等。

目前，国内使用的干法腈纶油剂主要由抗静电剂、乳化剂、平滑剂、摩擦系数调整剂等组分组成，其中烷基酚及其乙氧基化合物（AP、APEO）类原料为其组分的主要组成部分。AP及APEO具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和洗涤作用，但同时也存在对水生物的毒性较大、生物降解性差等缺点。欧盟于2003年6月18日颁布了关于在纺织品和皮革等产品生产中全面禁用含烷基苯基(AP、APEO)超过0.1%的化学品和助剂的2003／54／EC指令，规定从2005年1月17日起，除特定的情况如用于涂料印花的粘合剂等除外，对APEO的使用、流通和排放作了相应的限制。限定若化学品及其制备物中的APEO及AP(烷基酚)含量高于0.1%(1000mg/kg)，则该化学品及其制备物不能用于纺织品和皮革加工、纸浆生产和造纸生产、化妆品、杀虫剂和生物杀灭剂的配方，而出口欧州纺织品和服装上的APEO的限量明确界定不得超过30mg/kg。这个限量其实际的意义是不得检出。这对我国腈纶服装面料的出口产生重大影响，对我国腈纶产业造成了巨大冲击，使干法腈纶工业走向了衰退，所以急需开发一种既不含APEO组分的，又能满足干法腈纶纺丝及后加工工艺的环保型油剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种干法腈纶油剂及其制造方法。该油剂不含APEO组分，性能稳定，配方中原料单体具有绿色环保、可降解等特点，同时能满足干法腈纶纺丝及后加工生产过程对油剂平滑、抱合、抗静电等性能的要求。

本发明解决所述油剂技术问题的技术方案是，设计一种干法腈纶油剂，其复配原料的重量百分比组成为：抗静电剂10～40%、平滑剂15～40%、抱合剂15～42%和添加剂2～10%，各组份之和为100%。

所述的抗静电剂是C₈～C₂₆烷基磷酸酯钾盐或双子型表面活性剂的至少一种；所述平滑剂是矿物油、脂肪酸酯或脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一种；所述抱合剂是脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪胺聚氧乙醚中的至少一种；所述添加剂是脂肪醇、脂肪酸或脂肪胺中的至少一种；当所述油剂组成原料为两种以上的混合物时，各组成原料的比例不受限定。

本发明解决所述制造方法技术问题的技术方案是，设计一种干法腈纶油剂制造方法，该制造方法采用本发明所述干法腈纶油剂的复配原料重量百分比组成和下述工艺方法：先将计量准确的抗静电剂、平滑剂和抱合剂抽入到反应釜中，然后加热至40～70℃，并搅拌均匀，再将所述添加剂抽入到反应釜中，搅拌0.5～3h后，冷却，过滤，出料，包装即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.使用脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚等油剂单体与其它双子型表面活性剂以及合成高级脂肪酸酯类平滑剂复配，替代现有的烷基酚和烷基酚聚氧乙烯醚类化合物，即油剂配方中不含有AP和APEO类化合物；使用本发明配方油剂生产的干法腈纶纤维及其后续织物，其表面烷基酚类化合物含量满足欧盟第2003/53/EC号指令规定的纺织品AP和APEO含量均不能高于0.1%的要求；

2.油剂配方中设计的原料单体具有绿色环保、可降解等特点，但又满足干法腈纶纺丝及后加工生产过程对油剂平滑、抱合、抗静电等性能的要求；

3.工艺方法简单，无污染，适于工业化应用。

具体实施方式

下面结合实施例进一步叙述本发明。

本发明设计的干法腈纶油剂（简称油剂），其复配原料的重量百分比组成（简称配方）为：抗静电剂10～40%、平滑剂15～40%、抱合剂15～42%和添加剂2～10%，各组份之和为100%。。

所述抗静电剂是C₈～C₂₆烷基磷酸酯钾盐或双子型表面活性剂的至少一种；所述平滑剂是矿物油、脂肪酸酯或脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一种；所述抱合剂是脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪胺聚氧乙醚中的至少一种；所述添加剂是脂肪醇、脂肪酸或脂肪胺中的至少一种；当所述油剂组成原料为两种以上的混合物时，各组成原料的比例不受限定。

本发明油剂所述的配方组成做如下优选：所述抗静电剂中，双子型表面活性剂是C₈～C₁₈双子型磷酸酯钾盐；所述平滑剂中，矿物油是5#～32#的矿物油，脂肪酸酯是C₈～C₁₈脂肪酸酯，脂肪酸聚氧乙烯醚是C₅～C₁₈无规型聚醚；所述抱合剂中，脂肪醇聚氧乙烯醚是C₈～C₁₂无规聚醚，所述的脂肪胺聚氧乙烯醚是C₈～C₁₈无规聚醚；所述添加剂中，脂肪醇是C₄～C₂₀的高级醇，脂肪酸是C₈～C₂₆的高级酸，脂肪胺是C₈～C₂₆的高级胺。

本发明油剂所述的各组分重量百分含量优选为：抗静电剂18～35%、平滑剂22～36%、抱合剂20～32%和添加剂3～6%，各组分之和为100%。

本发明同时设计了一种干法腈纶油剂制造方法（简称制造方法），该制造方法采用本发明所述干法腈纶油剂的复配原料重量百分比组成（简称配方）和下述工艺方法：

按照所述干法腈纶油剂的复配原料重量百分比组成要求，先将计量准确的抗静电剂、平滑剂和抱合剂抽入到反应釜中，然后加热至40～70℃，并搅拌均匀，再将所述添加剂抽入到反应釜中，搅拌0.5～3h后，依次经过冷却，过滤，出料，包装即得。所述冷却，过滤，出料，包装工艺方法同于现有技术。

下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。

实施例1

将38%重量比的抗静电剂C₁₈烷基磷酸酯钾盐、30%重量比的平滑剂5#矿物油、28%重量比的抱合剂C₁₈脂肪胺聚氧乙烯醚抽入到反应釜中，然后加热至70℃，搅拌均匀，再将4%重量比的添加剂C₁₂脂肪醇抽入到反应釜中，搅拌2h后，冷却，出料，包装即得。

实施例2

将32%重量比的双组份抗静电剂（其中，C₁₈烷基磷酸酯钾盐22%，C₁₈双子型磷酸酯钾盐10%）混合搅拌升温至40℃，然后加入37%重量比的平滑剂C₁₂脂肪酸酯、28%重量比的抱合剂C₁₈脂肪胺聚氧乙烯醚，抽入到反应釜中，加热至65℃，搅拌均匀，然后再将3%重量比的添加剂C₁₂脂肪醇抽入到反应釜中，搅拌1.5h后，冷却，出料，包装即得。

实施例3

将25%重量比的双组份抗静电剂（其中，C₁₂烷基磷酸酯钾盐20%，C₁₈烷基二甲基甜菜碱5%）混合搅拌升温至40℃，然后加入42%重量比的平滑剂，该平滑剂组分为27%重量比的C₁₂脂肪酸酯和15%重量比的C₁₂脂肪酸聚氧乙烯醚组成的混合物，继续搅拌升温至45℃，加入27%重量比抱合剂C₁₂脂肪胺聚氧乙烯醚，加热至65℃，搅拌均匀，然后再将6%重量比的调整剂C₈脂肪醇抽入反应釜中，搅拌1.5h后，冷却，出料，包装即得。

实施例4

将40%重量比的双组份抗静电剂（其中，C₁₂烷基磷酸酯钾盐20%，C₁₈烷基磷酸酯钾盐20%）混合搅拌升温至55℃，然后加入32%重量比的平滑剂，该平滑剂组分为5%重量比的7#矿物油、10%重量比的32#矿物油、17%重量比的C₁₂脂肪酸聚氧乙烯醚组成的混合物，继续搅拌升温至60℃，加入24%重量比抱合剂，该抱合剂是16%重量比的C₈脂肪醇聚氧乙烯醚和8%重量比的C₁₈脂肪胺聚氧乙烯醚的混合物，加热至70℃，搅拌均匀，然后再将4%重量比的调整剂C₁₂脂肪醇抽入反应釜中，搅拌1h后，冷却，出料，包装即得。

实施例5

将35%重量比的三组份抗静电剂（其中，C₁₂烷基磷酸酯钾盐20%，C₁₈烷基磷酸酯钾盐10%，C₁₂烷基二甲基甜菜碱5%）混合搅拌升温至45℃，然后加入35%重量比的平滑剂，该平滑剂组分为10%重量比的7#矿物油，12%重量比的C₁₈脂肪酸酯和13%重量比的C₁₈脂肪酸聚氧乙烯醚组成的混合物，继续搅拌升温至55℃，加入24%重量比抱合剂C₈脂肪醇聚氧乙烯醚，加热至65℃，搅拌均匀，然后再将6%重量比的调整剂C₈脂肪胺抽入反应釜中，搅拌1.5h后，冷却，出料，包装即得。

实施例6

将40%重量比的双组份抗静电剂（其中，C₁₂烷基磷酸酯钾盐32%，C₁₂烷基二甲基甜菜碱8%）混合搅拌升温至40℃，然后加入28%重量比的平滑剂，该平滑剂组分为10%重量比的24#矿物油，18%重量比的C₈脂肪酸酯组成的混合物，继续搅拌升温至50℃，加入24%重量比抱合剂C₈脂肪醇聚氧乙烯醚，加热至60℃，搅拌均匀，然后再将8%重量比的调整剂C₁₂脂肪胺抽入反应釜中，搅拌1.5h后，冷却，出料，包装即得。

按照以上六种实施例合成的干法腈纶纺丝油剂重量百分比配方组分中均不含有AP和APEO类物质，具有绿色环保、可降解等特点，同时具有良好的抗静电性、平滑性、抱合性等所需干法腈纶纺丝油剂性能，可保证纺丝生产和后加工工序顺利进行。

本发明所述油剂配方及制造方法所生产的干法腈纶油剂可达到如下质量指标：

1、外观（25℃）：淡黄色透明液体；

2、pH值（重量1%的水溶液，25℃）：6～8；

3、有效成分含量（重量%）：≥85%；

4、稳定性（20%的水溶液，72h，25℃）：72h不分层。

5、AP和APEO含量：无（样品油剂在SGS通标公司进行过检测，结果是“未检出”）。

Claims

1.一种干法腈纶油剂，其特征在于该油剂的复配原料重量百分比组成为：抗静电剂10～40%、平滑剂15～40%、抱合剂15～42%和添加剂2～10%，各组份之和为100%；

2.按权利要求1所述的干法腈纶油剂，其特征在于所述的双子型表面活性剂是C₈～C₁₈双子型磷酸酯钾盐。

3.按权利要求1所述的干法腈纶油剂，其特征在于所述的矿物油是5#～32#的矿物油，脂肪酸酯是C₈～C₁₈脂肪酸酯，脂肪酸聚氧乙烯醚是C₅～C₁₈无规型聚醚。

4.按权利要求1所述的干法腈纶油剂，其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚是C₈～C₁₂无规聚醚，所述的脂肪胺聚氧乙烯醚是C₈～C₁₈无规聚醚。

5.按权利要求1所述的干法腈纶油剂，其特征在于所述的脂肪醇是C₄～C₂₀的高级醇，脂肪酸是C₈～C₂₆的高级酸，脂肪胺是C₈～C₂₆的高级胺。

6.按权利要求1所述的干法腈纶油剂，其特征在于所述的各组分重量百分组成为：抗静电剂18～35%，平滑剂22～36%，抱合剂20～32%和添加剂3～6%。

7.一种干法腈纶油剂制造方法，该制造方法采用权利要求1-6任一项所述干法腈纶油剂的复配原料重量百分比组成和下述工艺方法：先将计量准确的抗静电剂、平滑剂和抱合剂抽入到反应釜中，然后加热至40～70℃，并搅拌均匀，再将所述添加剂抽入到反应釜中，搅拌0.5～3h后，冷却，过滤，出料，包装即得。