CN104878594B - 一种抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子纤维生产技术领域，具体涉及一种用于抗芯吸涤纶工业长丝的纺丝油剂及其制备方法；本发明所提供的抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂，将抗芯吸剂与纺丝油剂合理混合，由于混合油剂中含有精制矿物油、抗静电剂，同时还含有碳氟结构的疏水剂，使得本发明所提供的油剂不仅具有良好的耐热性、集束性、平滑性，同时也具备优异的疏水性能；使用本发明的油剂在纺丝过程中能够达到发烟量小、结焦程度低、毛丝少的效果，所制备的涤纶工业长丝具有优异的抗芯吸性能。
Description
技术领域
本发明属于高分子纤维生产技术领域，特别是涉及一种用于抗芯吸涤纶工业长丝的纺丝油剂及其制备方法。
背景技术
近年来随着高档灯箱广告布、泳池面料等需求的不断扩大，市场对于抗芯吸涤纶工业长丝产品的需求也在快速增加，使得抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂的需求量不断加大，对高质量抗芯吸油剂的开发也提出更高的要求。目前，市场上主要用普通的涤纶工业长丝加工成灯箱广告布或泳池面料，这些织物在使用过程中，由于作为骨架材料的涤纶工业长丝边缘丝束暴露在自然环境中，易受到雨水及湿气的影响，在“毛细现象”的作用下，湿气会浸入骨架层内部，直至浸入整个骨架布面，使得骨架层吸水受潮而逐渐湿润，最终导致布面脱层，影响整体美观和织物使用寿命。而使用抗芯吸涤纶工业长丝作为上述产品的原料，由于丝表面含有抗芯吸油剂，张力系数变小，有良好的疏水性能，能够有效地减少“毛细现象”，达到抗芯吸目的，保持织物的美观并延长使用寿命。
常规的抗芯吸涤纶工业长丝在制备过程中是用单一的抗芯吸剂在丝束卷绕前进行油嘴上油，此位置丝束速度快，且是集束状态下进行上抗芯吸剂，附着不均匀，效果较差。而本方法制备的抗芯吸油剂是将抗芯吸剂与纺丝油剂按照一定的配方比得到；该油剂采用油轮上油，在拉伸前进行，此处丝束速度慢，单丝较分散，且上油设备为两道上油，上油均匀，抗芯吸效果好。
本发明应用在涤纶工业长丝领域，利用抗芯吸油剂制备的抗芯吸涤纶工业长丝在保持其强度、伸长等性能的同时也具有优异的疏水性能，油剂在纺丝使用过程中毛丝少，发烟性量小、不易结焦，具有广泛的应用前景。
发明内容
针对抗芯吸涤纶工业长丝生产中普遍采用卷绕前油嘴上抗芯吸剂的现况，为克服该位置上抗芯吸剂含量不均匀，制成产品的抗芯吸效果较差等缺陷，本发明提供了一种抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂及其制备方法，可以满足拉伸前油轮上油要求，上油均匀、附着性强，长丝具有良好的抗芯吸性能，且生产过程中发烟量少、不易结焦。
本发明包括如下内容：
一种抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂，所述纺丝油剂采用机械乳化方法制备，该油剂由以下成分组成(以重量份计)：(a)10～30％的精制矿物油；(b)0.1～5％的疏水剂；(c)1～5％的抗静电剂；(d)0.01～1％的防腐剂；(e)60～80％的纯水，上述各组分之和为100％。
优选地，所述的抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂中组分(a)50℃时运动粘度是10～60mm2/S的精制矿物油。
优选地，所述的抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂中的组分(b)的主要有效成分是选自磺酸盐型或羧酸盐型的碳氟结构表面活性剂中的一种，结构式如下所示：
式(1)中M为K或Na，n为5～15的整数；式(2)中n为4～10的整数。
优选地，所述的一种抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂中组分(c)主要有效成分是选自烷基磷酸盐、季胺盐中的一种，结构式如下所示：
式(3)中R为烷基；式(4)中R为可水解基团，R1为含氧、含氮基团，R2是碳原子数为4～10的烃基，X-是阴离子基团。
优选地，所述的抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂中组分(d)主要有效成分是选自对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丁酯中的一种，结构式如下所示：
优选地，所述的一种抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂中组分(e)纯水的主要指标为电阻率小于3us/cm。
一种所述的抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂的制备方法，按所述各原料组分 确定的重量百分比称量各物质，将纯水注入到反应釜中，在反应釜中加入纯水并升温至50±10℃，在反应釜中加入精制矿物油，搅拌均匀，5mi n后，分别再加入已称量好的疏水剂、抗静电剂、防腐剂，搅拌0.5～1h，自然冷却至室温，得到抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂。
组分(a)主要有效成分是精制矿物油，它的特点是粘度较低，稳定性好，平滑性优异，在油剂作用中起润滑、柔软作用。
组分(b)主要有效成分是磺酸盐型碳氟结构的表面活性剂或羧酸盐型碳氟结构的表面活性剂；具有碳氟结构的表面活性剂,其疏水疏油性能突出，稳定性好，耐化学性能强，同时也有着一定的乳化和润湿作用。
组分(c)主要有效成分是选自烷基磷酸盐、季胺盐中的一种，烷基磷酸盐是比较常见的抗静电剂，它的添加进一步提高了油剂抗静电剂的效果；季胺盐也是一种较为常见的抗静电剂，同时具有一定的吸着性，能够提高织物的柔软性和平滑性，利于涤纶工业丝的生产加工。
组分(d)主要有效成分是选自对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丁酯中的一种，对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丁酯均具有酚羟基结构，具有优异的抑菌和防腐作用；在制备过程中，二者相互交叉使用，以避免细菌对抗菌剂产生抗性。
与现有技术相比，本发明所提供的抗芯吸油剂，将抗芯吸剂与纺丝油剂按一定比例混合，使得本发明不仅具有良好的耐热性、集束性、平滑性，同时也具备优异的疏水性能。在纺丝过程中使用本发明能够达到发烟量小、结焦程度低、毛丝少的效果，所制备的涤纶工业长丝具有优异的抗芯吸性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实例1：
准确称量各原料组分确定的重量百分比，将65份纯水注入到反应釜中，确定反应釜中纯水温度(50±10℃)，在反应釜中加入30份精制矿物油，搅拌均匀，5min后，再加入已称量好的疏水剂全氟辛烷磺酸钠盐2.50份、抗静电剂十二烷基磷酸酯钾盐2.30份、防腐剂对羟基苯甲酸甲酯0.20份，搅拌0.5～1h，冷却，取样，测试调配好的油剂浓度，既得抗芯吸涤纶工业丝用纺丝油剂。
实例2
准确称量各原料组分确定的重量百分比，将70份纯水注入到反应釜中，确定反应釜中纯水温度(50±10℃)，在反应釜中加入25份精制矿物油，搅拌均匀，5min后，再加入已称量好的疏水剂全氟庚烷羧酸钠盐1.50份、抗静电剂十二烷基磷酸酯钾盐3.0份、防腐剂对羟基苯甲酸甲酯0.50份，搅拌0.5～1h，冷却，取样，测试调配好的油剂浓度，既得抗芯吸涤纶工业丝用纺丝油剂
实例3
准确称量各原料组分确定的重量百分比，将75份纯水注入到反应釜中，确定反应釜中纯水温度(50±10℃)，在反应釜中加入20份精制矿物油，搅拌均匀，5min后，再加入已称量好的疏水剂全氟辛烷磺酸钠盐全氟庚烷羧酸钠盐1.0份、抗静电剂十八烷基磷酸酯钾盐3.50份、防腐剂对羟基苯甲酸丁酯0.50份，搅拌0.5～1h，冷却，取样，测试调配好的油剂浓度，既得抗芯吸涤纶工业丝用纺丝油剂
实例4
准确称量各原料组分确定的重量百分比，将75份纯水注入到反应釜中，确定反应釜中纯水温度(50±10℃)，在反应釜中加入22份精制矿物油，搅拌均匀，5min后，再加入已称量好的疏水剂全氟辛烷磺酸钠盐0.40份、抗静电剂N,N-二甲基-N-十八烷基氨丙基三甲氧基硅烷季铵盐(BFS)2.54份、防腐剂对羟基苯甲酸丁酯0.06份，搅拌0.5～1h，冷却，取样，测试调配好的油剂浓度，既得抗芯吸涤纶工业丝用纺丝油剂
实例5
准确称量各原料组分确定的重量百分比，将80份纯水注入到反应釜中，确定反应釜中纯水温度(50±10℃)，在反应釜中加入17份精制矿物油，搅拌均匀，5min后，再加入已称量好的疏水剂全氟庚烷羧酸钠盐0.40份、抗静电剂N,N-二甲基-N-十八烷基氨丙基三甲氧基硅烷季铵盐(BFS)2.20份、防腐剂对羟基苯甲酸甲酯0.40份，搅拌0.5～1h，冷却，取样，测试调配好的油剂浓度，既得抗芯吸涤纶工业丝用纺丝油剂。
上述实验结果如下：
从上表可以看出，实例3和实例4所用油剂配方的芯吸高度、发烟量与结焦程度明显优于实例1、2、5，从毛丝数看，当采用实例配方4时，生产过程中产生的毛丝数比实例3所用配方的要少。这表明采用上述配方即(以重量计)：22份精制矿物原油、0.4份疏水剂、2.54份抗静电剂、0.06份防腐剂；75份纯水时能在保证正常生产的同时，可以使得涤纶工业丝的芯吸高度最低，同未加抗芯吸剂的常规涤纶工业长丝比较，抗芯吸涤纶工长业具有优异的抗芯吸性能。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其具体的参数、所取名称等可以不同；凡依本发明专利构思及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内；本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂，其特征在于所述纺丝油剂采用机械乳化方法制备，该油剂由以下成分组成，该油剂以重量百分比计：(a)10～30％的精制矿物油；(b)0.1～5％的疏水剂；(c)1～5％的抗静电剂；(d)0.01～1％的防腐剂；(e)60～80％的纯水，上述各组分之和为100％；
所述组分(a)50℃时运动粘度是10～60mm2/S的精制矿物油；
所述组分(b)的主要有效成分是选自磺酸盐型或羧酸盐型的碳氟结构表面活性剂中的一种，结构式如下所示：
式(1)中M为K或Na，n为5～15的整数；式(2)中n为4～10的整数；
所述组分(c)主要有效成分是选自烷基磷酸盐、季胺盐中的一种，结构式如下所示：
式(1)中R为烷基；式(2)中R为可水解基团，R1为含氧、含氮基团，R2是碳原子数为4～10的烃基，X-是阴离子基团；
所述组分(d)主要有效成分是选自对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丁酯中的一种，结构式如下所示：
所述组分(e)纯水的主要指标为电阻率小于3us/cm。
2.根据权利要求1所述的抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂的制备方法，按所述各原料组分确定的重量百分比称量各物质，将纯水注入到反应釜中，在反应釜中加入纯水并升温至50±10℃，在反应釜中加入精制矿物油，搅拌均匀，5min后，分别再加入已称量好的疏水剂、抗静电剂、防腐剂，搅拌0.5～1h，自然冷却至室温，得到抗芯吸涤纶工业长丝用纺丝油剂。
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