CN103469571B

CN103469571B - 一种水溶性维纶油剂及其制造方法

Info

Publication number: CN103469571B
Application number: CN201310425178.6A
Authority: CN
Inventors: 徐进云; 孙玉; 周存; 郑帼; 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: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2033-09-16
Also published as: CN103469571A

Abstract

本发明公开一种水溶性维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10～55%，平滑剂8～38%，集束剂10～35%，乳化剂5～10%、调整剂1～12%，各组份之和为100%；该油剂制造方法采用本发明所述水溶性维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、集束剂、乳化剂抽入反应釜中，加热至40～80℃，搅拌均匀，然后再将调整剂抽入反应釜中，搅拌0.5h～3h后，冷却，过滤，出料，包装即得。

Description

一种水溶性维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，具体是一种水溶性维纶油剂及其制造方法。

背景技术

水溶性维纶纤维即水溶性聚乙烯醇（PVA），是一种功能性差别化纤维，具有理想的水溶性温度、强度和伸度，良好的耐酸碱性、耐干热等性能。它溶于水后无味、无毒，水溶液呈无色透明状，能在较短时间内自然分解，对环境无污染，可广泛应用于造纸、纺织、军事、卫生等领域。

水溶性维纶油剂的开发需要配套的专用油剂，这对于水溶性维纶的生产和应用非常重要。由于该类纤维常温下具有较好的水溶性，所以油剂不能在水相介质中使用，而只能在甲醇介质中使用。这就要求油剂在甲醇中不仅要具有很好的溶解性，而且油剂的甲醇溶液还要具有较快的润湿速度，从而保证维纶丝束在油剂的甲醇溶液中能够快速、均匀的上油。上油后的维纶丝束还要经过220℃的高温加热，这就要求油剂具有很好的耐热性，不能在加热过程中过度分解失效，也不能由于受热而发生颜色改变导致纤维发黄变色。此外，维纶在下游加工工程中，要经过梳棉、并条、粗纱、细纱等工序，要求油剂具有良好的抗静电性、摩擦特性、温湿度适应性以及较好的含有均匀性等。

目前，我国的水溶性维纶工业虽有一定的进步，但其配套油剂长期被国外垄断，国内在该领域的研究仍处于空白，这已成为阻碍水溶性维纶开发的一个严酷瓶颈，在很大程度上影响了水溶性维纶的工业发展。

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：提供一种水溶性维纶油剂及其制造方法。该油剂性能优异，可完全满足水溶性维纶生产要求，并且其制造方法简单，操作方便，适于工业化推广。

本发明解决所述油剂技术问题的技术方案是：设计一种水溶性维纶油剂，其特征在于该油剂的复配原料重量百分组成为：抗静电剂10～55%，平滑剂8～38%，集束剂10～35%，乳化剂5～10%和调整剂1～12%，各组份之和为100%；

所述的抗静电剂是C₈～C₂₆烷基磷酸酯钾盐、C₈～C₁₈烷基苯磺酸盐及两性型抗静电剂中的至少一种；所述两性型抗静电剂是指C₈～C₁₈烷基甜菜碱；所述的平滑剂是基础油、植物油、脂肪酸酯或脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一种；所述的集束剂是壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少一种；所述的乳化剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚或脂肪酸中的至少一种；所述的调整剂是脂肪醇或脂肪胺中的至少一种；当所述油剂组成原料为两种及以上的混合物时，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，设计一种水溶性维纶油剂的制造方法，该制造方法采用本发明所述水溶性维纶油剂的重量百分比组成和下述工艺：按所述各原料组分的重量百分比，先将计量准确的抗静电剂、平滑剂、集束剂、乳化剂抽入反应釜中，加热至40～80℃，搅拌均匀，然后再将调整剂抽入反应釜中，搅拌0.5h～3h后，冷却，过滤，出料，包装即得。

与现有技术相比，本发明的水溶性维纶油剂及其制造方法具有如下特点：

1.水溶性维纶油剂适用于水溶性维纶的纺丝生产，能赋予纤维适宜的抗静电性、平滑性、抱合性等性能，满足下游纺织工艺的需求；

2.水溶性维纶油剂制造方法简单，操作方便，适于工业化推广应用。

具体实施方式：

下面结合实施例进一步叙述本发明。

本发明设计的水溶性维纶油剂（简称油剂），其复配原料重量百分组成（简称配方）为：抗静电剂10～55%，平滑剂8～38%，集束剂10～35%，乳化剂5～10%和调整剂1～12%，各组份之和为100%；

所述的抗静电剂是C₈～C₂₆烷基磷酸酯钾盐、C₈～C₁₈烷基苯磺酸盐及两性型抗静电剂中的至少一种；所述的平滑剂是基础油、植物油、脂肪酸酯或脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少一种；所述的集束剂是壬基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少一种；所述的乳化剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚或脂肪酸中的至少一种；所述的调整剂是脂肪醇或脂肪胺中的至少一种；当所述油剂组成原料为两种及以上的混合物时，各组成原料的比例不受限定。

本发明油剂所述各组分的重量百分含量优选为：抗静电剂25～45%，平滑剂12～30%，集束剂15～26%，乳化剂6～10%和调整剂2～8%，各组分之和为100%。

本发明油剂所述的配方组成做如下优选：所述抗静电剂中，两性型抗静电剂是指C₈～C₁₈烷基甜菜碱；所述平滑剂中，基础油是60N～250N基础油，植物油是菜籽油、蓖麻油或卫生油中的至少一种；脂肪酸酯是C₈～C₁₈脂肪酸酯，脂肪酸聚氧乙烯醚是C₈～C₁₂脂肪酸聚氧乙烯醚；所述集束剂中，脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚是C₈～C₁₂无规聚醚；所述乳化剂中，脂肪醇聚氧乙烯醚是C₈～C₁₂的脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚是C₈～C₂₆无规聚醚；所述调整剂中脂肪醇是C₄～C₈的高级醇，脂肪胺是C₄～C₁₂的高级胺。

本发明同时设计了所述水溶性维纶油剂的制造方法，该制造方法采用本发明所述水溶性维纶油剂的重量百分比组成和下述工艺：按所述各原料组分的重量百分比，先将计量准确的抗静电剂、平滑剂、集束剂和乳化剂抽入反应釜中，加热至40～80℃，搅拌均匀，然后再将调整剂抽入反应釜中，搅拌0.5h～3h后，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42%重量比的双组份抗静电剂（27%重量比的C₁₈烷基磷酸酯钾盐、15%重量比的C₈烷基苯磺酸盐）混合搅拌至45℃，然后加入26%重量比的三组份平滑剂（5%重量比的60N基础油、3%重量比的卫生油、18%重量比的C₁₂脂肪酸酯）、18%重量比的集束剂壬基酚聚氧乙烯醚、10%重量比的乳化剂C₈脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯无规聚醚，抽入反应釜中，加热至70℃，搅拌均匀，然后再将4%重量比的调整剂C₈脂肪醇抽入反应釜中，搅拌2h后，冷却，出料，包装即得。

实施例2

将37%重量比的双组份抗静电剂（22%重量比的C₁₂烷基磷酸酯钾盐，15%重量比的C₁₈烷基磷酸酯钾盐）混合搅拌升温至40℃，然后加入30%重量比的双组份平滑剂（25%重量比的C₁₈脂肪酸酯、5%重量比的菜籽油）、21%重量比的双组份集束剂（12%重量比的壬基酚聚氧乙烯醚、9%重量比的C₁₂脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯无规聚醚）、6%重量比的乳化剂C₈脂肪醇聚氧乙烯醚，抽入反应釜中，加热至75℃，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2.5h后，冷却，出料，包装即得。

实施例3

将40%重量比的双组份抗静电剂（20%重量比的C₁₂烷基磷酸酯钾盐，20%重量比的C₈烷基磷酸酯钾盐）混合搅拌升温至40℃，然后加入25%重量比的双组分平滑剂（17%重量比的C₁₈脂肪酸酯和8%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50℃，加入18%重量比集束剂壬基酚聚氧乙烯醚、10%重量比的乳化剂C₈的脂肪醇聚氧乙烯醚，加热至65℃，搅拌均匀，然后再将7%重量比的调整剂（4%重量比的C₈脂肪醇及4%重量比的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4

将32%重量比的三组份抗静电剂（5%重量比的C₁₈烷基磷酸酯钾盐，10%重量比的C₁₂烷基磷酸酯钾盐，17%重量比的C₈烷基磷酸酯钾盐）混合搅拌升温至50℃，然后加入30%重量比的双组分平滑剂（8%重量比卫生油，22%重量比的C₁₂脂肪酸酯）、22%重量比的集束剂C₈脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯无规聚醚、7%重量比的双组份乳化剂（3%重量比的C₈脂肪醇聚氧乙烯醚，4%重量比的C₁₂脂肪醇聚氧乙烯醚），加热至75℃，搅拌均匀，然后再将9%重量比的调整剂C₈脂肪醇抽入反应釜中，搅拌2h后，冷却，出料，包装即得。

实施例5

将28%重量比的三组份抗静电剂（2%重量比的C₁₂烷基苯磺酸盐，9%重量比的C₁₂烷基磷酸酯钾盐，17%重量比的C₈烷基磷酸酯钾盐）混合搅拌升温至40℃，然后加入30%重量比的三组分平滑剂（7%重量比的60N，7%重量比的蓖麻油，16%重量比的C₁₂脂肪酸酯）、24%重量比的三组份集束剂（8%重量比的壬基酚聚氧乙烯醚，8%重量比的C₈脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯无规聚醚，8%重量比的C₁₂脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯无规聚醚）、10%重量比的乳化剂C₈脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚无规聚醚，加热至75℃，搅拌均匀，然后再将8%重量比的双组份调整剂（2%重量比的C₁₂脂肪醇，6%重量比的C₈脂肪胺）抽入反应釜中，搅拌3h后，冷却，出料，包装即得。

实施例6

将42%重量比的抗静电剂C₁₂烷基磷酸酯钾盐加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，然后依次将25%重量比的平滑剂C₁₈脂肪酸酯、18%重量比的双组份集束剂（8%重量比的壬基酚聚氧乙烯醚、10%重量比的C₈脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯无规聚醚）、8%重量比的双组份乳化剂（2%重量比的C₈脂肪醇聚氧乙烯醚，6%重量比的C₈脂肪酸），加入到反应釜中，加热至75℃，搅拌均匀，然后再将7%重量比的调整剂C₄脂肪胺抽入反应釜中，搅拌1.5h后，冷却，出料，包装即得。

按照以上六个实例合成的水溶性维纶油剂具有良好的抗静电性、平滑性、抱合性等性能，可保证纺丝生产和后加工工序的顺利进行。

本发明所述油剂配方及其制造方法所生产的水溶性维纶油剂可达到如下质量指标：

1、外观（25℃）：透明均一的油状液体；

2、pH值（重量1%的水溶液，25℃）：6～8；

3、有效成分含量（重量%）：85±2；

4、乳液稳定性（重量10%的水溶液，48h，25℃）：稳定不分层；

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims

1.一种水溶性维纶油剂，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10～55%，平滑剂8～38%，集束剂10～35%，乳化剂5～10%、调整剂1～12%，各组份之和为100%；

2.按权利要求1所述的水溶性维纶油剂，其特征在于所述抗静电剂中，两性型抗静电剂是C₈～C₁₈烷基甜菜碱。

3.按权利要求1所述的水溶性维纶油剂，其特征在于所述平滑剂中，基础油是60N～250N基础油，植物油是菜籽油、蓖麻油或卫生油中的至少一种；脂肪酸酯是C₈～C₁₈脂肪酸酯，脂肪酸聚氧乙烯醚是C₈～C₁₂脂肪酸聚氧乙烯醚。

4.按权利要求1所述的水溶性维纶油剂，其特征在于所述集束剂中，脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚是C₈～C₁₂无规聚醚。

5.按权利要求1所述的水溶性维纶油剂，其特征在于所述乳化剂中，脂肪醇聚氧乙烯醚是C₈～C₁₂的脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚是C₈～C₂₆无规聚醚。

6.按权利要求1所述的水溶性维纶油剂，其特征在于所述调整剂中，脂肪醇是C₄～C₈的高级醇，脂肪胺是C₄～C₁₂的高级胺。

7.按权利要求1所述的水溶性维纶油剂，其特征在于所述各组分的重量百分组成为：抗静电剂25～45%、平滑剂12～30%、集束剂15～26%、乳化剂6～10%和调整剂2～8%。

8.一种水溶性维纶油剂制造方法，该制造方法采用权利要求1-7任一项所述水溶性维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、集束剂、乳化剂抽入反应釜中，加热至40～80℃，搅拌均匀，然后再将调整剂抽入反应釜中，搅拌0.5h～3h后，冷却，过滤，出料，包装即得。