CN105803766B - 一种超细丝纺丝油剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超细丝纺丝油剂及制备方法。油剂是由包括以下按重量百分比计的原料制备而得：润湿剂30wt％～40wt％；集束剂20wt％～30wt％；平滑剂30wt％～40wt％；乳化剂5wt％～10wt％；改性抗静电剂5wt％～10wt％。制备方法包括：所述组份按所述用量搅拌混合后制得所述超细丝纺丝油剂。本发明油剂纺丝制成的纺织品，经清洗后可以达到电子用纺织品的要求。而且原料易得，生产工艺比较简单，洗后废水易降解，符合国家绿色环保要求。

Description

一种超细丝纺丝油剂及制备方法

技术领域

本发明涉纺织油剂技术领域，进一步地说，是涉及一种超细丝纺丝油剂及制备方法。

背景技术

纺丝油剂可以调整纤维与纤维间、纤维与金属间摩擦系数，减少因摩擦产生的静电，使纤维具有良好的集束性、平滑性及分纤性，满足纤维后加工相关工序的需要。油剂主要由润湿剂、集束剂、平滑剂、乳化剂、抗静电剂及少量的柔软剂、消泡剂等组成。一般长丝油剂的主要作用是使上油后的纤维能顺利地进行卷绕，丝筒成型好，并在拉伸工序中减少毛丝、断头，保证正常拉伸。所以要求油剂必须具有良好的抗静电性和适度的润湿性及纤维抱合性、平滑性、耐高温性、低挥发性。近年来随着纺丝的高速化(3000m～4000m/min)，纤维的细旦化、功能化和绿色化的发展，对油剂性能提出了更高的要求。经过多年发展国产化纤油剂研制水平已有较大提高，具有自主知识产权的多个系列几十个品种。但我国化纤油剂与国外相比还有较大差距，原料单体品种少、合成技术落后、质量稳定性差、评价及应用手段的缺乏，总体技术水平落后于国外公司。如德国的双S公司、日本的竹本公司、松本公司等，占据了我国高端纺丝油剂的大部分市场。

目前国内外对纺丝油剂的残留性和可洗性普遍注重的不够，油剂的可洗性对细旦涤纶长丝性能的影响很大。成品纤维织成布后需染色(或不染色)，此时都需要将残存在纤维表面的油剂清洗掉，否则容易使织物染花，或影响织物的应用。所以油剂还应具有优良的可洗性及可降解性。现在市场上的油剂都是基于普通纺织品染色的要求，可去除性和生物降解性较差，洗后油剂的残存和可降解指标性都达不到电子级要求。而且增加了后续废水的处理压力和生产成本。

发明内容

为解决现有技术中纺织品上油剂的残留、超可洗净性及降解的问题，本发明提供了一种超细丝纺丝油剂及制备方法。以使洗后纺织品上的油剂等残留极低，以达到电子级标准。

本发明的目的之一是提供一种超细丝纺丝油剂。

是由包括以下按重量百分比计的原料制备而得：

所述润湿剂为由含C10～C12碳数的异构醇为起始剂合成的嵌段聚醚构成；

润湿剂能使油剂均匀地附着在纤维表面，拉伸时迅速润湿，用以调节油剂对纤维的润湿性。由于起始剂的碳数、嵌段聚醚中环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)的比例、位置、表面张力的大小不同对油剂的润湿性起着决定性作用，随着纺丝速度的提高和纤维的超细化，对油剂的润湿性能要求也越来越高，所以可以通过调节以上原料的组分和参数来调节油剂的润湿性；可采用本领域常用的湿润剂，如十个碳普通醇的嵌段聚醚、十个碳异构醇的嵌段聚醚、十二个碳异构醇的嵌段聚醚等。

所述集束剂为硫酸化蓖麻油、高级脂肪酸三乙醇胺、酯型或醚型的非离子表面活性剂、聚醚中的一种或几种；

集束剂是为防止产生毛丝,要求油剂能够降低纤维与导丝器之间的摩擦力，而且赋予纤维良好的抱合性。可采用本领域常用的集束剂，如油附着性好、自身凝聚性好、渗透好、粘度较大的硫酸化蓖麻油、高级脂肪酸三乙醇胺、酯型或醚型的非离子表面活性剂、部分高分子量聚醚等组成。提高耐高温性、并降低结焦发烟，使纤维具有良好的抱合性；可采用本领域常用的10～40个环氧乙烷的蓖麻油聚醚、6～10个环氧乙烷的脂肪酸酯、分子量在2500左右的高分子量聚醚等。

所述平滑剂为矿物油、脂肪酸酯、多元脂肪醇聚醚、嵌段聚醚中的一种或几种；可采用本领域常用的平滑剂如15～20#白油、6～10个环氧乙烷的脂肪酸酯、3～5个环氧乙烷的脂肪醇聚氧乙烯醚、10～12碳的嵌段聚醚等)，起到增加纤维滑度，降低摩擦力的作用。可以通过调整分子量大小及嵌段聚醚中EO(环氧乙烷)与PO(环氧丙烷)的比例和位置，提高纤维的平滑性；

所述乳化剂为含有双烷基酯醚和不同EO值的非离子性表面活性剂；

乳化剂用来提高油剂稳定性和耐热性，可采用本领域常规的乳化剂(如脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚等)。

所述改性抗静电剂是由包括以下步骤的方法制备的：

1)将10～20份C8～C12的脂肪醇加入反应器中加热溶解后，搅拌均匀，把温度降到40℃以下，搅拌下慢慢加入5～10份五氧化二磷，控制反应温度在35～40℃；

2)加完后把温度升至48～52℃，保温反应3～4小时；降至室温后加入氢氧化钾中和到PH＝7；

3)加入3～4份活性膦酸酯，搅拌10～20分钟后加入2～3份羟基亚乙基二膦酸，搅拌10～20分钟，加入0.01～0.05份硼砂，搅拌20～30分钟；

改性抗静电剂具有抗静电、高效络合、超清洗效果的改性磷酸酯盐表面活性剂组成，以达到抗静电效果的同时又具有络合、清洗的功能化效果。一般磷酸酯类抗静电剂没有络合和清洗作用，而且耐硬水性较差，特别对钙、镁等离子不稳定；而本发明自制的改性抗静电剂不但具有优良的抗静电性，适度的平滑性、柔软性、良好的耐热性、增强油膜强度等性能，而且具有对金属离子高效络合、超清洗特性、耐硬水、溶解性好，起泡少。

本发明的超细丝纺丝油剂还可以根据实际情况加入柔软剂、消泡剂等辅助成分，物质种类及用量都采用本领域的通常物质及常规用量。

本发明的目的之二是提供一种超细丝纺丝油剂的制备方法。

包括：

所述组份按所述用量搅拌混合后制得所述超细丝纺丝油剂。

可优选按以下步骤制备：

1)首先将平滑剂和乳化剂按所述用量混合，高速搅拌乳化20～30分钟，得到稳定的平滑剂；

2)然后边搅拌边依次加入润湿剂、集束剂，改性抗静电剂，搅拌20～30分钟，制得所述超细丝纺丝油剂。

本发明电子用超细丝纺丝油剂的应用方法和用量与一般POY纺丝油剂一样，无特殊要求。

本发明的效果：

众所周知电子产品的纯度非常高，对一些金属离子和其它离子要求不含或者残存量为ppB级，比普通纺织产品的要求高出几个数量级。所以普通纺织品通过清洗后，上面残存的微量油剂和金属离子根本无法达到电子级要求。本发明的超细丝纺丝油剂具有高效络合、超清洗作用，用本发明油剂纺丝制成的纺织品，经清洗后可以达到电子用纺织品的要求。而且原料易得，生产工艺比较简单，洗后废水易降解，符合国家绿色环保要求。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

改性抗静电剂的制备:

将15份C8—C12的脂肪醇加入反应器中加热溶解,搅拌均匀.把温度降到40℃度以下，搅拌下慢慢加入8份五氧化二磷，控制反应温度在40℃以下，加完后把温度升至50℃，保温反应4小时。降至室温后加入氢氧化钾中和到PH＝7。加入LYCOMAX生产由特殊催化酯化法制备的LYCO-P08、LYCO-P30、LYCO-P16各1份，搅拌10分钟后加入鑫源生化公司产HEDP3份，搅拌10分钟，加入0.03份硼砂，搅拌20分钟。制得所述改性抗静电剂。

实施例1

工艺：

将平滑剂(白油)和乳化剂(TO-5)按一定比例加到反应器中，在45℃下，高速搅拌(200转/分钟)进行乳化30分钟，得到稳定的平滑剂；

然后在搅拌下顺序加入润湿剂、集束剂，最后加入自制的改性抗静电剂，搅拌20分钟，得到无色或浅黄色透明的电子领域用超细丝纺丝油剂。

实施例2

工艺：

将平滑剂(白油)和乳化剂(TO-5)按一定比例加到反应器中，在45℃下，高速搅拌(200转/分钟)进行乳化30分钟，得到稳定的平滑剂；

然后在搅拌下顺序加入润湿剂、集束剂，最后加入自制的改性抗静电剂，搅拌20分钟，得到无色或浅黄色透明的电子领域用超细丝纺丝油剂。

实施例3

工艺：

先将SG-10加入反应器加热使之完全溶解，然后在搅拌下，陆续将L43、TPE-100、TO-5、EL-20加入，最后加入自制改性抗静电剂，搅拌20分钟，得到无色或浅黄色透明的电子领域用超细丝纺丝油剂。

应用试验

(1)生产品种：

POY丝(75dtex/36F)、DTY丝(5dtex/36F)

(2)试验工艺：

纺丝速度3500m/min、纺丝温度285℃、加弹速度550m/min，用超细丝纺丝油剂与日本竹本公司生产的F2169油剂进行对比试验。结果如下表；

表一 POY丝 (75dtex/36F)

表2 DTY丝(50dtex/36F)

	实施例2制备的油剂	2583
			纤度不匀(cV％)	0.68	0.80
强度cN/tex	35.32	35.12
			强度不匀(cV％)	6.12	6.18
伸长(％)	20.73	20.70
			伸长不匀(％)	9.83	9.85

通过表1和表2的结果对比本发明电子用超细丝纺丝油剂的各项技术指标与日本竹本公司的油剂基本相同。

纺织品洗涤试验结果达到电子级要求。

Claims (3)

1.一种超细丝纺丝油剂，其特征在于所述超细丝纺丝油剂是由包括以下按重量百分比计的原料制备而得：

所述润湿剂为由含C10～C12碳数的异构醇为起始剂合成的嵌段聚醚构成；

所述集束剂为硫酸化蓖麻油、高级脂肪酸三乙醇胺、酯型非离子表面活性剂、10～40个环氧乙烷的蓖麻油聚醚中的一种或几种；

所述平滑剂为矿物油、脂肪酸酯、多元脂肪醇聚醚、嵌段聚醚中的一种或几种；

所述乳化剂为含有双烷基酯醚和不同EO值的非离子性表面活性剂；

所述改性抗静电剂是由包括以下步骤的方法制备的：

1)将10～20份C8～C12的脂肪醇加入反应器中加热溶解后，搅拌均匀，把温度降到40℃以下，搅拌下慢慢加入5～10份五氧化二磷，控制反应温度在35～40℃；

2)加完后把温度升至48～52℃，保温反应3～4小时；降至室温后加入氢氧化钾中和到PH＝7；

3)加入3～4份活性膦酸酯，搅拌10～20分钟后加入2～3份羟基亚乙基二膦酸，搅拌10～20分中，加入0.01～0.05份硼砂，搅拌20～30分钟。

2.一种如权利要求1所述的超细丝纺丝油剂的制备方法，其特征在于所述方法包括：

所述组份按所述用量搅拌混合后制得所述超细丝纺丝油剂。

3.如权利要求2所述的超细丝纺丝油剂的制备方法，其特征在于所述方法包括：

1)首先将平滑剂和乳化剂按所述用量混合，高速搅拌乳化20～30分钟，得到稳定的平滑剂；

2)然后边搅拌边依次加入润湿剂、集束剂，改性抗静电剂，搅拌20～30分钟，制得所述超细丝纺丝油剂。