CN103437185A - 一种用于涤纶poy高速纺丝油剂 - Google Patents

Abstract

一种用于涤纶POY高速纺丝油剂，主体部分为多种组分和多种结构的20种以上聚醚类化合物，占总质量的70~92%，其余组分为添加剂。所述的聚醚类化合物具有分子结构：RO[(EO)_x/(PO)_y]R’ ，其中，端基R和R’ 为H，或C₁~C₁₈的烷烃基、芳烃基、酰基或酰胺基，亦或为无机酸根；[(EO)_x/(PO)_y]是由氧乙撑基和/或氧异丙撑基构成的聚醚链段。本发明的油剂适用于涤纶预取向高速纺丝及随后变形丝的生产工艺，油剂赋予纤维平滑性和集束性好、总体粘温粘浓特性和热性能优良，纤维在后道牵伸工序中毛丝断头少，条干和染色均匀，加工热箱发烟量少，出现白粉和结焦少，清洗周期长，产品质量和稳定性好。

Description

一种用于涤纶POY高速纺丝油剂

技术领域

本发明涉及一种合成纤维纺丝加工过程中使用的油剂，具体涉及一种用于涤纶POY高速纺丝油剂。

背景技术

我国将PET聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)丝织品的商品名叫做涤纶。涤纶纺丝在国内一般采用高速纺丝-拉伸加捻工艺，即预取向丝或部分取向丝（POY，Pre-Oriented Yarn or Partially Oriented Yarn）和拉伸变形丝（DTY, Draw Texturing Yarn）两步结合，简称POY–DTY工艺。为使涤纶POY有较高的取向度和结晶度，纺丝速度通常要在3000~4600 m/min范围内，纺丝速度快了，生产效率也随之提高。涤纶POY高速纺丝要求所使用的纺丝油剂要有好的平滑性、集束性和抗静电性能，以保证丝束成形好、抱合适度、毛丝断头少。此外，后续的DTY工序要在190~210℃高温下进行，要求纺丝油剂既要具有足够好的耐温性能，又不易在热板上结焦。环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合得到的聚醚类化合物，由于其良好的高温渗透润滑性能和热分解性能正是人们所希望的油剂主体组分的不二选择。

近40年来，国外使用的涤纶POY高速纺丝油剂均转向以聚醚为主要组分，如日本的T–2800，美国的FT–621和德国的K–105等。江苏天音化工有限公司从1980年代中期开始，一直坚持进行涤纶POY高速纺丝油剂国产化的努力，曾在行业内推出以聚醚为主要组分的YDG–2000A涤纶POY高速纺丝油剂（金秋，精细化工原料及中间体,2004,12:19~21,15）。

目前涤纶POY高速纺丝油剂普遍存在着的问题是：许多聚醚单体的粘温粘浓特性还不够理想，单体分子量过大的，低温下粘度大，造成上油不匀，高温下粘度小，纤维上的油剂在离心力作用下会溅到热辊上，长时间受热容易导致焦状物的形成，轻则影响加热器的热传导效率，导致丝束拉伸不均，重则使毛丝和断头增多，影响生产。而单体分子量小一些的，普遍有粘度突跃现象，造成高速纺丝过程中的粘度波动范围过大，同样会引起上油不匀，在热板上结焦量大，影响丝的质量。

涤纶POY–DTY工艺从拉丝上油到加捻卷绕过程中，随着不断受热和水分蒸发，纤维表层的油剂浓度从10%左右不断增加，直至接近无水状态，其间油剂中的某些聚醚化合物、特别是那些在无规聚醚链段聚氧异丙撑含量高的单体组分，在一定的浓度和温度区间很容易出现相分离，形成切力增稠的反触变流体型乳液。而纤维在高速运行时相互之间并与金属或与陶瓷表面发生磨擦，附着在纤维表面的油剂会受到强烈的剪切作用，其乳状液里的这些聚醚组分，就会在各自不同的温度和浓度区间出现高粘状态或者说粘度突跃。这种现象不仅在某些单个聚醚化合物的实验中存在，从对日本松本公司的T–2800油剂的实验中也得到了证实(高来宝，葛继均:天津纺织工学院学报,1993,12(3):41~44)。要避免粘度突跃现象的发生，需要在油剂组分中增加活性成分相互之间以及它们与水之间的相溶性，尽量防止在纤维加工过程中出现相分离，并且需要将组分中单个聚醚化合物的粘度波动对油剂整体的影响降低到最小程度。

发明内容

本发明的目的在于克服以聚醚为主要组分的涤纶POY高速纺丝油剂的以上不足之处，提供一种涤纶POY高速纺丝油剂，以进一步提高这类油剂在涤纶POY高速纺丝过程中的使用性能。本发明所提供的用于涤纶POY高速纺丝油剂，完全符合这样的设想和要求，能够避免粘度突跃现象的发生，防止在纤维加工过程中出现相分离，并且组分中单个聚醚化合物的粘度波动对油剂整体的影响降低至最小程度。

本发明采用以下技术方案：

一种用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的油剂的主体部分由20种以上多种组分并具有多种结构的聚醚类化合物组成，占油剂总质量的70~92%；其余组分为添加剂。油剂所有组分的分子量均在4000以下，其中80%在600~2800之间。由于组分多，且各自具有特定的分子结构，分子量范围较宽，油剂体系组分之间相容性和整体稳定性好。

组成油剂主体部分的所述聚醚类化合物具有如下通式分子结构：

                     RO[(EO)_x/(PO)_y]R’ 

起始端基R和末端基R’  为H，或C₁~C₁₈ 的烷烃基或芳烃基，或为具有相应碳数的酰基或酰胺基，亦或为无机酸根。R和R’可相同或不同，在大多数情况下是不相同的。[(EO)_x/(PO)_y]是由氧乙撑基(EO)和氧异丙撑基(PO)构成的聚醚链段，EO=-CH₂CH₂O-，PO=-CH₂CHMeO-或-CHMeCH₂O-。聚醚链段可以是纯聚氧乙撑醚链(EO)_x或聚氧异丙撑醚链(PO)_y，也可以是由EO和PO构成的无规（共聚）聚醚链，嵌段聚醚链或嵌段无规混合聚醚链。x和y分别为EO和PO的摩尔数，其中之一可能为零。在无规聚醚链段中，x和y则分别是EO和PO的总摩尔数。

所述的一类聚醚化合物各自的分子组成和结构，包括分子链的序列结构互不相同，主要用作平滑剂、乳化剂、抗静电剂和其它功能组分。聚醚化合物分子结构中的起始端基、聚醚链段和末端基对油剂性能的作用是不一样的。当聚醚化合物被用作平滑剂、乳化剂、抗静电剂或其它功能组分时，其起始端基、聚醚链段和末端基在组成和结构（包括微结构）方面必须要有与需求功能相适应的改变。

纺丝油剂的主要成分是润滑剂，在纺织行业俗称平滑剂。对于纺丝油剂的最基本功能要求是润滑作用，亦即令纤维的平滑性好。涤纶高速纺丝速度要求油剂具有极好的渗透性，使油剂乳液能在纤维的新表面上迅速铺展。在上油以后，纤维的润滑主要靠流体润滑，因此一般地说，粘度较小的单体组分更有利于提高纤维的平滑性。但单体粘度太小，会导致丝束在加工中发散，即集束性不良，同样会影响加工工序的顺利进行。要兼顾好纤维的平滑性和集束性，就必须控制好油剂的粘度和流动性。涤纶POY–DTY工艺过程中，施加到纤维表层的油剂浓度由于受热和水分蒸发会不断地被浓缩，但在温度升高的同时，油剂的大部分组分如果能保持其粘温和粘浓特性不出现极端异常的话，油剂总体粘度也会随之降低，从而为维持整体油剂的适度的流动性提供了可能。

本发明用作平滑剂的聚醚类化合物包括至少10种以上C₄~C₁₈脂肪醇氧乙撑氧异丙撑无规聚醚、嵌段聚醚或嵌段无规混合聚醚，优选C₈~C₁₂脂肪醇氧乙撑氧异丙撑无规聚醚、嵌段聚醚或嵌段无规混合聚醚，其单个组分用量均不超过纯油剂总质量的10%。实验研究表明，将单个油剂组分、特别是那些在30~90℃有粘温和粘浓特性异常的油剂组分的用量控制在占纯油剂量的10%以下，这样一来，即使个别油剂组分在经历某一特定温度和浓度时可能会出现相分离，但由于所占质量分数比例小，并不至于造成油剂整体在性能上有较大幅度的波动。另外，用作平滑剂的聚醚类化合物还包括2~5种含酯键或酰胺键的聚醚类化合物，如C₄~C₁₈脂肪酸聚氧乙撑酯和/或其双酯和C₁₂~C₁₈脂肪酸酰胺聚氧乙撑醚，具体选自蓖麻油酸聚氧乙撑酯、油酸聚氧乙撑酯、月桂酸聚氧乙撑酯、二月桂酸聚氧乙撑双酯、蓖麻油酸酰胺聚氧乙撑醚和油酸酰胺聚氧乙撑醚。这些含酯键和酰胺键的聚醚类化合物的热分解温度要相对更高些。聚醚平滑剂的使用量占纯油剂总质量的60~75%。

在油剂体系中乳化剂所起的作用就是降低油剂组分的表面张力，增加油剂组分活性成分相互之间以及它们与水之间的相溶性，阻止在纤维加工过程中出现相分离。当油剂组分出现相分离的质量数较大时，析出的浮油需要及时清除，否则会导致毛丝断头增加，使聚酯纤维质量下降。而清除浮油，不仅增加了生产工人的劳动负荷，也提高了油剂损耗。用作乳化剂的聚醚类化合物为C₁₂~C₁₈的脂肪酸聚氧乙撑酯、脂肪醇聚氧乙撑醚和/或烷基酚聚氧乙撑醚。这些聚醚化合物具体选自蓖麻油酸聚氧乙撑_-x酯、油酸聚氧乙撑_-x酯、月桂酸聚氧乙撑_-x酯、壬基酚聚氧乙撑_-x醚。紧随“聚氧乙撑”之后加“-x”表示聚氧乙撑基重復单元数。优选地，其中壬基酚聚氧乙撑-x醚在x=3~5 和x=10~15两组中各选一只，组成一对；其它聚醚化合物在x=2~5 和x=10~20两组化合物中选择，多数情况下也是各选一只成对选用。体系中可有一对或多对这样的乳化剂存在。本发明所选用的这些聚醚类乳化剂的HLB值（亲水亲油平衡值）处于两个区间，即HLB=3-6或HLB=13-18。HLB值为3~6的化合物可以破坏油包水（W/O）型乳液的稳定性，而HLB值为13~18的化合物可以破坏水包油（O/ W）型乳液的稳定性。聚醚乳化剂的使用量占纯油剂总质量的6~10%。

在高速加弹变形中，涤纶纤维要通过加热器进入加捻摩擦盘。要求油剂有适宜的摩擦特性。摩擦太小影响加弹变形，摩擦太大易造成张力不均。其间纤维与纤维、纤维与机器部件之间的摩擦极易产生静电，由于PET聚酯的体积电阻很高，导电性和吸湿性都很差，积累的静电荷很难逸散，当静电积累到一定程度便会造成一系列不良后果。尤其是在温湿度低、纤维细、机器运行速度快等情况下，静电问题更加突出，诸如引起丝条发散，丝筒成型不良，毛丝断头，缠辊等，为此在油剂组分中需要加入抗静电剂。其抗静电原理，一是使用油剂提高纤维表面的平滑性，降低纤维的摩擦系数，从而也就减少了因摩擦而产生的静电；二是油剂在纤维表面形成一层薄膜，由于抗静电剂的吸湿和保湿能力极强，甚至可以吸附空气中的水分，在纤维表面形成导电水膜，使静电及时地被传导湮灭。在抗静电剂的聚醚分子结构中，除有亲油的烃类基团之外，还必须要有亲水的强极性基团。本发明所用的聚醚类化合物抗静电剂，是将聚醚化合物末端基R’  改为无机酸根，一般为磷酸酯、硫酸酯或磺酸酯，或它们的酯盐；起始端基R为C₁₂~C₁₈脂肪醇聚氧乙撑基或烷基酚聚氧乙撑基。抗静电剂使用量占纯油剂总质量的4~7%。聚醚化合物抗静电剂具体选用的是月桂醇聚氧乙撑硫酸酯或其酯盐、月桂醇聚氧乙撑磷酸酯或其酯盐和壬基酚聚氧乙撑磷酸酯或其酯盐的一种或多种。在硫酸酯或其酯盐(-O-SO₂-O^-Q⁺)和磷酸酯或其酯盐(-O-PO(-O^- Q⁺)₂)的原始配制组成结构中，Q⁺=H⁺, Li⁺, Na⁺ 或K⁺，其中Q⁺=H⁺在硫酸酯或其酯盐中的摩尔占比为0~80%；而在磷酸酯或其酯盐中 Q⁺=H⁺的摩尔占比为50~90%。抗静电剂的无机盐金属离子用量过多时，轻则会在加弹时产生较大量白粉，重则会在热辊上结焦，都会造成纤维毛丝断头多，影响产品质量。

在本发明所述的涤纶POY高速纺丝油剂中还添加有占纯油剂总质量8~30%的非聚醚型化合物，以对油剂的功能进行完善和补充。这些非聚醚型化合物添加剂主要用作为平滑剂、乳化剂、防锈剂、油膜增强剂、pH调节剂和热稳定剂等。

添加剂中用作平滑剂的非聚醚型化合物是C₁₂~C₁₈脂肪酸-C₆~C₁₂脂肪醇酯、C₆~C₁₂二元脂肪酸-二C₆~C₁₂脂肪醇双酯，以及闪点高粘度低的矿物油，使用量占纯油剂总质量的2~6%。非聚醚型平滑剂具体选用的是油酸月桂醇酯、硬脂酸辛酯、癸二酸二辛酯和己二酸二辛酯，以及10^＃、15^＃、18^＃、24^＃、26^＃和32^＃白油的一种或多种。

添加剂中用作乳化剂的非聚醚型化合物是C₁₂~C₁₈的脂肪酸酯，使用量占纯油剂总质量的2~8%。具体选用的是乙二醇单月桂酸酯、丙二醇单月桂酸酯、丙二醇单油酸酯、丙二醇单蓖麻油酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、单硬脂酸甘油酯和失水山梨醇单油酸酯的一种或多种。在这些化合物中也有含乙二醇或丙二醇基团的，但所含乙二醇或丙二醇基团只是单个，而不是两个或以上，我们把它们列入非聚醚型化合物。这些非聚醚型乳化剂的HLB值（亲水亲油平衡值）在3~6之间，体系中加入这些油性非聚醚型乳化剂，目的在于调节整个油剂体系的HLB值，降低可能出现的W/O型乳液的稳定性。

由于纺丝油剂是配制成水溶液使用的，为防止水分侵蚀生产装置中有关机械部件的金属表面，需要在油剂中添加相关防锈剂。使用无机盐防锈剂会增加结焦量，故有机化合物防锈剂是首选。有机化合物防锈剂的分子中必须要有疏水基团和能吸附于金属表面的极性基团，后者吸附于金属表面，甚至变成致密的螯合物沉积层，而疏水性烃基在其上聚集形成保护膜，防止水分侵蚀金属表面，起到防锈的作用。如果能预先或在防锈过程中让金属表面的氧化物变得很致密，当然防锈效果会更好。此外，还应该考虑到有机化合物防锈剂最好是水溶性的。有机分子在水中的溶解性与烷基链长短和亲水极性基团多少有关。

本发明添加剂中用作防锈剂的非聚醚型化合物是C₁₂~C₁₈脂肪酸醇铵盐、有机二元酸醇铵盐和C₁₂~C₁₈脂肪酸酰肼，使用量占纯油剂总质量的1.6~5%。具体选用的是蓖麻油酸三乙醇铵盐、太古油酸三乙醇铵盐、癸二酸三乙醇铵盐、十二烯基丁二酸三乙醇铵盐、磺化十二烯基丁二酸三乙醇铵盐、蓖麻油酸酰肼和太古油酸酰肼的一种或多种。

涤纶POY-DTY高速纺丝和加捻卷绕过程中，丝束和机械部件之间摩擦大大增加，特别是在加捻部位，丝束受到摩擦力的同时，还受到旋转摩擦盘的剪切力，易造成纤维损伤而产生大量白粉。脱落的白粉发黏，易沾附在摩擦盘上，造成加捻均匀性差，导致染色M率降低。白粉主要由涤纶纤维粉碎产物组成，大约只有5%的油剂沾染其中。如果油剂中存在有高油膜强度的组分，则可在纤维表面很快形成均一薄膜保护纤维，降低摩损，从而减少白粉、毛丝和断头的产生。本发明在油剂的主体部分聚醚类化合物中所使用的低碳醇封端双烷基聚醚等不仅润滑性好，也有利于增加油剂在纤维表面的油膜强度。此外，作为添加剂，还使用了硬脂酸酯类化合物油膜增强剂，包括聚醚型硬脂酸聚氧异丙撑酯和非聚醚型硬脂酸C₂~C₁₂脂肪醇酯、特别是硬脂酸含支链的C₃~C₁₂脂肪醇酯中的一种或多种。油膜增强剂使用量占纯油剂总质量的1~5%。

添加剂中用作pH调节剂的非聚醚型化合物选用脂肪族胺及其氧化胺，可分别表示为(HOCH₂CH₂)₂RN和(HOCH₂CH₂)₂RN→O，R为C₅~C₁₈烃基或羟乙基，使用量占纯油剂总质量的0.4~3%，氧化胺占1/10。油剂pH值（10%水乳液,25℃）调节在6.5~7.6区间。在加入脂肪族胺及其氧化胺以后，油剂体系中将会有相应数量的Q⁺ 阳离子由质子酸H⁺转变成RHN⁺(CH₂CH₂OH)₂季铵盐离子。

由于涤纶POY-DTY工艺要经过190-210℃的高温拉伸和加弹卷绕，要求所用的油剂要具有较好的热稳定性，即油剂的绝大部分组分在这一温度区间不会大量地挥发或分解。而另一方面，又要保证这一温度区间温度本身的稳定，尽可能不要过热，否则便会在热辊、导丝器和热板上有比较多的结焦物生成。本发明在油剂组分设计上采用沸点处于200℃附近的添加剂作为热稳定剂，具体选用的是乙二醇，使用量占纯油剂总质量的1~3%。乙二醇沸点197.6℃，具有较高的气化热(49.6 kJ/mol)，其作用是防止纤维表面的油剂在经过热箱时因温度过高而出现飞溅滴落现象。由于乙二醇分子量较小且不与油剂体系中唯一的沸点较低的组分--水形成沸点较低的共沸物，这使得它作为高温油剂温度调节剂的效率相对提高，有利于减少热箱中的发烟量。

本发明的用于涤纶POY高速纺丝油剂由以下方法制备，先将油剂的主体组分，即聚醚类化合物按投料比由各单体中间贮槽经流量计准确计量真空抽入反应釜，搅拌升温至50~70℃，搅拌半小时，再按配方要求计量加入油剂的其余组分和一定量的水。水量是纯油剂总质量的5~12%。搅拌升温至70~80℃，维持40~50分钟，将釜内物料放入密闭滤机循环压滤至澄清透明，出料至成品贮罐，产品经分析检验合格后，送进批量混合釜装桶。在进入生产线使用之前，再将以上油剂用水兑成10%左右的乳液同时加入少量防腐剂备用。

根据本发明的涤纶POY高速纺丝油剂与现有技术相比，具有以下显著优点：

1．油剂体系组分之间相容性和整体稳定性好。在拉丝和卷绕加工过程中，油剂粘度随温度和浓度变化总体比较平稳，使纤维具有良好的平滑性和集束性；在后道牵伸工序中毛丝断头减少，条干均匀，染色均匀，成型好。

2．油剂主体采用多组分多结构类型的非离子型表面活性剂聚醚化合物，无机物含量少，油剂乳液具有较低的表面张力和更好的表面活性，热性能好，不易挥发，使后道加热箱发烟量降低，出现白粉和结焦少，清洗周期长，纤维成品的优等品率显著提高。

3．本发明油剂适合于规模化生产，产品质量和稳定性好，价格便宜，性价比高。

以下结合实施例对本发明做进一步说明，但并不构成对本发明权利的限制。

具体实施方式

实施例 1

油剂配方中的有效成分由下列组分和含量构成： 

平滑剂占油剂总质量的76.0％。聚醚平滑剂其中选用了11种无规聚醚，使用量占纯油剂总质量的67.4%，具体化合物及其用量如下： 

在聚醚平滑剂中，还使用了蓖麻油酸聚氧乙撑酯EL20(2.4%)和嵌段聚醚C₁₂H₂₅O(PO)₆(EO)₁₀H（2.4%）。此外选用了3种非聚醚型平滑剂，使用量占纯油剂总质量的3.8%，具体化合物及其用量如下：硬脂酸辛酯（1.6%）、己二酸二辛酯（1.6%）和18^＃白油（0.6%）。

乳化剂占纯油剂总质量的9.6%，其中聚醚选用壬基酚聚氧乙撑_-4醚（3.0%）和壬基酚聚氧乙撑-10醚（3.0%）；非聚醚仅选用了乙二醇单月桂酸酯（3.6%）。

抗静电剂聚醚化合物使用量占纯油剂总质量的4.2%，具体选用的是月桂醇聚氧乙撑醚-3-硫酸酯及其钠盐，前后两者重量比为1:3。

防锈剂占纯油剂总质量的4.0%，具体选用的是太古油酸三乙醇铵盐（1.5%）和癸二酸三乙醇铵盐（2.5%）；油膜增强剂使用量占纯油剂总质量的3.0%，等量选用硬脂酸聚氧异丙撑-5酯和硬脂酸异癸酯；pH调节剂选用十二烷基二乙醇胺及其氧化胺，总用量占纯油剂总质量的0.8%，氧化胺占1/10；热稳定剂乙二醇使用量占纯油剂总质量的2.4%。

油剂制备先将油剂主体组分按投料比由各单体中间贮槽经流量计准确计量真空抽入反应釜，搅拌升温至50~70℃，搅拌半小时，再按配方计量加入其余组分和一定量的水。加入的水量是纯油剂总质量的11.1%。搅拌升温至70~80℃，维持40~50分钟，将釜内物料放入密闭滤机循环压滤至澄清透明，出料至成品贮罐，产品经分析检验合格后，送进批量混合釜装桶。油剂的有效成分90.0%。

油剂有关物化性能和使用效果参见表1和表2。

实施例 2

油剂配方中的有效成分由下列组分和含量构成： 

平滑剂占油剂总质量的73.8％。聚醚平滑剂其中选用了12种无规聚醚化合物，使用量占纯油剂总质量的62.2%，具体化合物及其用量如下： 

在聚醚平滑剂中，还添加有油酸酰胺聚氧乙撑醚OAE(3.6%)、嵌段聚醚L-305(1.6%)和C₄H₉O(PO)₁₀[(EO)₁₀/(PO)₅]H（1.8%）。此外选用了3种非聚醚型平滑剂，油酸月桂醇酯（2.0%）、癸二酸二辛酯（2.0%）和26^＃白油（0.6%）。

乳化剂使用量占纯油剂总质量的10%，其中聚醚选用的是月桂酸聚氧乙撑_-5酯（3.4%）和月桂酸聚氧乙撑_-15酯（3.4%）；非聚醚型乳化剂选用乙二醇单月桂酸酯（1.6%）和丙二醇单月桂酸酯（1.6%）。

抗静电剂选用的是壬基酚聚氧乙撑醚-3-PK，C₉H₁₉C₆H₄O(EO)₃PO₃HK，占纯油剂总质量的4.4%。

防锈剂占纯油剂总质量的4.0%，具体选用太古油酸三乙醇铵盐（2.0%）和蓖麻油酸酰肼（2.0%）；油膜增强剂选用的是硬脂酸异庚酯和硬脂酸异丙酯，使用量各为1.6%；pH调节剂总用量占纯油剂总质量的2.0%，具体选用三乙醇胺（0.8%）和壬烷基二乙醇胺及其氧化胺（1.2%），氧化胺占1/10；热稳定剂是乙二醇，使用量2.6%。

油剂制备方法同实施例1，加入的水量是纯油剂总质量的7.8%，油剂有效成分为92.8%。油剂有关物化性能和使用效果参见表1和表2。

实施例 3

油剂配方中的有效成分由下列组分和含量构成： 

平滑剂占油剂总质量的74.8％。聚醚平滑剂其中选用了13种无规聚醚化合物，使用量占纯油剂总质量的65.0%，具体化合物及其用量如下： 

聚醚平滑剂还用了二月桂酸聚氧乙撑-9双酯DLE（2.8%）和嵌段聚醚C₈H₁₇O(PO)₈(EO)₁₀H（3.0%）。此外还选用了3种非聚醚型平滑剂：油酸月桂醇酯（1.4%）、癸二酸二辛酯（2.0%）和15^＃白油（0.6%）。

乳化剂使用量占纯油剂总质量的9.8%，其中聚醚选用的是蓖麻油酸聚氧乙撑_-4酯（3.2%）和蓖麻油酸聚氧乙撑_-15酯（3.2%）；非聚醚型乳化剂选用的是丙二醇单蓖麻油酸酯（3.4%）。

抗静电剂选用的是月桂醇聚氧乙撑醚-3-PK，C₁₂H₂₅O(EO)₃PO₃HK，占纯油剂总质量的4.2%。

添加剂中防锈剂具体选用的是蓖麻油酸三乙醇铵盐（1.8%）和太古油酸酰肼（2.0%）；油膜增强剂选用的是硬脂酸辛酯和硬脂酸异辛酯，使用量各为1.5%；pH调节剂选用的是异辛基二乙醇胺及其氧化胺，总用量占纯油剂总质量的2.2%，氧化胺占1/10；热稳定剂是乙二醇，使用量2.2%。

油剂制备方法同实施例1，加入的水量是纯油剂总质量的5.7%，油剂有效成分为94.6%。油剂有关物化性能和使用效果参见表1和表2。

按照本发明所述油剂组分的配比及油剂制备方法所得到的涤纶POY高速纺丝油剂质量指标如下： 

1．外观（25℃）浅黄色透明油状液体； 

2. pH值（10%水乳液,25℃）6.5~7.6； 

3．粘度（25℃,mPa·s）90~150； 

4．10％乳液稳定性（25℃），微乳色透明或半透明，72h不破乳，不挂壁。

在表1中列出了本发明的三个实施例油剂的有关物化性能测试数据。

表1 本发明实施例油剂的物化性能指标

在表2中列出了对采用本发明的三个实施例油剂所纺涤纶纤维的有关性能进行测试的结果。

表 2 采用本发明实施例的油剂所纺涤纶纤维的性能测试数据^*1

^*1拉伸速度 4600m/min；^*2中心值M=25.0%；^*3单丝与复丝测定平均值。

Claims (12)

1.一种用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的油剂由主体部分和添加剂组成，所述的主体部分包括20种以上聚醚类化合物，占油剂总质量的70~92%；其余组分为添加剂；所述油剂中所有组分的分子量均在4000以下，其中80wt%在600~2800之间；

所述的聚醚类化合物具有如下通式的分子结构：

                    RO[(EO)_x/(PO) _y]R’  

其中，起始端基R和末端基R’  为H，或C₁~C₁₈ 的烷烃基、芳烃基、酰基或酰胺基，亦或为无机酸根；[(EO)_x/(PO)_y]是由氧乙撑基EO=-CH₂CH₂O-和/或氧异丙撑基PO=-CH₂CHMeO-或-CHMeCH₂O-构成的聚醚链段，x和y分别为EO和PO的摩尔数。

2.根据权利要求1所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的聚醚类化合物分子中所含有的聚醚链段[(EO)_x/(PO)_y]是纯聚氧乙撑醚链(EO)_x或聚氧异丙撑醚链(PO)_y，或是由EO和PO构成的无规聚醚链、嵌段聚醚链或嵌段无规混合聚醚链。

3.根据权利要求1或2所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的聚醚类化合物包括平滑剂、乳化剂和抗静电剂组分，其中平滑剂使用量占油剂总质量的60~75%，乳化剂使用量占油剂总质量的6~10%，抗静电剂使用量占油剂总质量的4~7%。

4.根据权利要求3所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的聚醚类化合物中用作平滑剂的聚醚类化合物包括至少10种以上C₄~C₁₈脂肪醇氧乙撑氧异丙撑无规聚醚、嵌段聚醚或嵌段无规混合聚醚，还包括2~5种C₄~C₁₈脂肪酸聚氧乙撑酯和/或其双酯以及C₁₂~C₁₈脂肪酸酰胺聚氧乙撑醚。

5.根据权利要求4所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的聚醚类化合物中用作平滑剂的聚醚类化合物包括10种以上C₈~C₁₂脂肪醇氧乙撑氧异丙撑无规聚醚、嵌段聚醚或嵌段无规混合聚醚，其单个组分用量均不超过油剂总质量的10%；还包括2~5种选自蓖麻油酸聚氧乙撑酯、油酸聚氧乙撑酯、月桂酸聚氧乙撑酯、二月桂酸聚氧乙撑双酯、蓖麻油酸酰胺聚氧乙撑醚和油酸酰胺聚氧乙撑醚。

6.根据权利要求3所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的聚醚类化合物中用作乳化剂的聚醚类化合物为烷基酚聚氧乙撑醚、C₁₂~C₁₈脂肪醇聚氧乙撑醚和/或C₁₂~C₁₈脂肪酸聚氧乙撑酯。

7.根据权利要求6所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的聚醚类化合物中用作乳化剂的聚醚类化合物选自蓖麻油酸聚氧乙撑_-x酯、油酸聚氧乙撑_-x酯、月桂酸聚氧乙撑_-x酯和/或壬基酚聚氧乙撑_-x醚。

8.根据权利要求3所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的聚醚类化合物中用作抗静电剂的聚醚类化合物的末端基R’ 为磷酸酯、硫酸酯或磺酸酯，或它们的酯盐；起始端基R为C₁₂~C₁₈脂肪醇聚氧乙撑基或烷基酚聚氧乙撑基。

9.根据权利要求8所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的聚醚类化合物中用作抗静电剂的聚醚类化合物选自月桂醇聚氧乙撑硫酸酯、月桂醇聚氧乙撑磷酸酯或壬基酚聚氧乙撑磷酸酯，或它们的酯盐的一种或几种。

10.根据权利要求1或2所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的油剂中的添加剂为非聚醚型化合物，包括油剂质量百分比2~6%平滑剂、2~8%乳化剂、1.6~5%防锈剂、1~5%油膜增强剂、0.4~3%pH调节剂和1~3%热稳定剂。

11.根据权利要求10所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的非聚醚型化合物添加剂中，平滑剂选自C₁₂~C₁₈脂肪酸-C₆~C₁₂脂肪醇酯、C₆~C₁₂二元脂肪酸-二C₆~C₁₂脂肪醇双酯或矿物油，乳化剂选自C₁₂~C₁₈的脂肪酸酯，防锈剂选自C₁₂~C₁₈脂肪酸醇铵盐、有机二元酸醇铵盐或C₁₂~C₁₈脂肪酸酰肼，油膜增强剂选自硬脂酸酯，pH调节剂选自脂肪族胺或其氧化胺，分子结构分别表示为(HOCH₂CH₂)₂RN和(HOCH₂CH₂)₂RN→O，R为C₅~C₁₈烃基或羟乙基，热稳定剂选自乙二醇。

12.根据权利要求11所述的用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的非聚醚型化合物添加剂中，平滑剂选自油酸月桂醇酯、硬脂酸辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯和10^＃~32^＃白油的一种或多种；乳化剂选自乙二醇单月桂酸酯、丙二醇单月桂酸酯、丙二醇单油酸酯、丙二醇单蓖麻油酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、单硬脂酸甘油酯和失水山梨醇单油酸酯的一种或多种；防锈剂选自蓖麻油酸三乙醇铵盐、太古油酸三乙醇铵盐、癸二酸三乙醇铵盐、十二烯基丁二酸三乙醇铵盐、磺化十二烯基丁二酸三乙醇铵盐、蓖麻油酸酰肼和太古油酸酰肼的一种或多种；油膜增强剂选自硬脂酸聚氧异丙撑酯、硬脂酸C₂~C₁₂脂肪醇酯中的一种或多种；pH调节剂的分子结构为(HOCH₂CH₂)₂RN或(HOCH₂CH₂)₂RN→O，R为C₅~C₁₈烃基或羟乙基。