CN107502470B - 一种化纤纺丝热辊清洗剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化纤纺丝热辊清洗剂的配方及其制备方法，其重量配比分别为氢氧化钾5‑10％；络合组分4‑8％；缓蚀释组分5‑8％；特种表面活性剂复配物3‑5％；联氨0.2‑1％；三甘醇0.5‑1％；余量为去离子水。制备方法：在反应釜中加入计量的80％去离子水，然后开动搅拌，在降温的同时加入氢氧化钾、溶解完全后，慢慢加入缓蚀组分，温度平稳后加入各种络合剂搅拌溶解，最后加入联氨、已复配好的特种表面活性剂、三甘醇、剩余的去离子水，搅拌溶解均匀即为热辊清洗剂。本发明的热辊清洗剂，使用综合效果好，安全高效且环保，去污垢能力强，清洗时间短，腐蚀性小、洗后设备光洁如新。

Description

一种化纤纺丝热辊清洗剂及其制备方法
技术领域
本发明属于属于清洗剂领域，具体涉及一种化纤纺丝热辊清洗剂及其制备方法，主要用于化纤纺丝用热辊和导丝辊的清洗。
背景技术
随着我国化纤行业的飞速发展，化纤生产技术不断提高。以对苯二甲酸甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料，通过酯交换、连续缩聚生成纤维级聚对苯二甲酸乙二醇酯(BHET0)熔融体，该熔融体在一定的条件下，经纺前准备工序后入纺丝机，用纺丝泵(计量泵)将纺丝溶液或熔体定量、连续、均匀地从喷丝头的细孔压出，形成细流熔体，这种细流溶体液在水、凝固液或空气中固化，生成初生纤维。在此过程中，纤维丝会在不锈钢的热辊或导丝辊上留下一条条黑色的印迹(污垢)，这种“印迹”一旦生成，易使化纤丝起毛、起刺，甚至断丝，影响到化纤丝的品质，因此必须停机，对热辊进行清洗。因此需要一种高效环保节能的清洗剂来清洗污垢。经过分析，热辊上的这种黑色的污垢主要有聚合过程中残留的催化剂组分金属锑、钴及金属氧化物沉积，以及低分子量的聚酯等有机组分在高温下结焦而成,形成一个用常规清洗剂无法清洗的难溶垢。为此发明了一种热辊清洗剂以解决了难溶垢的清洗问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种安全高效的热辊污垢清洗剂及其制备方法，以满足化纤纺丝工业生产过程。
技术方案：一种化纤纺丝热辊清洗剂，其原料构成及其重量百分比范围分别为：
氢氧化钾：5-10％；
络合组分：4-8％；
缓蚀组分：5-8％；
特种表面活性剂复配物：3-5％；
联氨：0.2-1％；
三甘醇：0.5-1％；
余量为水。
作为优化：所述的络合组分为氮川三乙酸钠盐(NTA2NA)75-85％、葡萄糖酸钠10-20％和甘氨酸3-5％的混配物，所述氮川三乙酸钠盐(NTA2NA)可用乙二胺四乙酸及其盐(EDTA2Na)、二乙基三胺五乙酸及其盐(DTPA)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸及其盐(EGTA)替代。
作为优化：所述的缓蚀组分为羟基一叉二膦酸(HEDP)盐、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)盐、乙二胺四亚甲基膦酸盐(EDTMPS)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸盐(DTPMPA)等或其与其它分散剂的复配物。
作为优化：所述的特种表面活性剂复配物为辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐(OEP-70)60-70％、椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯25-30％、仲烷基磺酸钠(SAS-60)5-10％的混配物。
作为优化：所述的椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯是将1份椰油酰胺聚氧乙烯醚(7)、0.5-0.51份的油酸、去离子水(约单体总重量的1％)、总重量的0.02-0.05份的固体混合酸催化剂混合、送入带有外循环的酯化反应器中进行酯化反应，控制反应温度180-200℃，在氮气保护下反应6-8小时，降温、过滤、检测、得产品。
作为优化：所述的油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)是在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的高压反应釜内，加入1mol椰油酸二乙醇酰胺和0.01mol的催化剂(氢氧化钾90％)，控制温度150-170℃，反应压力0.2-0.3Mpa通入7mol环氧乙烷，反应约8-10小时，检测、出料得产品备用。
作为优化：所述的特种表面活性剂复配物的复配是在装有搅拌的反应釜中加入计量的OEP-70，椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯(100％)及SAS-60，升温至90-100℃，搅拌至均匀透明溶液，降温备用。
一种根据所述的化纤纺丝热辊清洗剂的制备方法，在反应釜中加入计量的80％去离子水，然后开动搅拌，在降温的同时加入氢氧化钾、溶解完全后，慢慢加入缓蚀组分，温度平稳后加入各种络合剂搅拌溶解，最后加入联氨、已复配好的特种表面活性剂、三甘醇、剩余的去离子水，搅拌溶解均匀即为热辊清洗剂。
有益效果：本发明的优点和有益效果为：
1.本发明热辊清洗剂各组分的作用为：氢氧化钾(含量90％)提供碱基，促进聚合物水解。络合剂(螯合组分)络合金属离子或金属氧化物，另外葡萄糖酸钠还具有光亮、减少残留水渍的作用。特种表面活性剂复配物主要对难溶垢产生渗透、乳化、分散、防锈作用。其中组分仲烷基磺酸钠(SAS-60)主要其洗涤作用，椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯具有洗涤防锈、抑泡作用，辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐(OEP-70)不仅在强碱条件下具优异的洗涤渗透作用，而且可提高前两种表面活性剂的耐碱性和耐温性能。缓蚀剂主要防止或降低热辊(通常为不锈钢辊)在强碱条件下的腐蚀，另外有些有些缓蚀剂(如HEDP)对金属氧化物具有清洗作用；联氨(含量80％)不仅提供除氧还原的作用，而且具有加速溶垢速度的作用。三甘醇(99.9％)使在高温下保持溶液吸附在辊筒上，保持热辊的湿润状态，提高清洗速度。这样解决了纺丝热辊上无法清洗的难溶垢的问题。
2.本发明清洗剂清洗方法简单，可直接喷淋在热辊上进行络合清洗。清洗是停留时间短，只需保持5-10min；使用成本低，可更具污垢的轻重采用10-20％浓度下使用，然后用清水洗净即可。
3.本发明的清洗剂制备方法简单，使用综合效果好，安全高效且环保，去污垢能力强，清洗时间短，腐蚀性小、洗后设备光洁如新。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种化纤纺丝热辊清洗剂，其原料构成及其重量百分比范围分别为：
氢氧化钾：5％；
络合组分：4％；
缓蚀组分：5％；
特种表面活性剂复配物：3％；
联氨：0.2％；
三甘醇：0.5％；
余量为水。
所述的络合组分为氮川三乙酸钠盐(NTA2NA)85％、葡萄糖酸钠10％和甘氨酸5％的混配物，所述氮川三乙酸钠盐(NTA2NA)可用乙二胺四乙酸及其盐(EDTA2Na)、二乙基三胺五乙酸及其盐(DTPA)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸及其盐(EGTA)替代。
所述的缓蚀组分为羟基一叉二膦酸(HEDP)盐、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)盐、乙二胺四亚甲基膦酸盐(EDTMPS)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸盐(DTPMPA)等或其与其它分散剂的复配物。
所述的特种表面活性剂复配物为辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐(OEP-70)70％、椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯25％、仲烷基磺酸钠(SAS-60)5％的混配物。
所述的椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯是将1份椰油酰胺聚氧乙烯醚(7)、0.5份的油酸、去离子水(约单体总重量的1％)、总重量的0.02份的固体混合酸催化剂混合、送入带有外循环的酯化反应器中进行酯化反应，控制反应温度180℃，在氮气保护下反应6小时，降温、过滤、检测、得产品。
所述的油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)是在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的高压反应釜内，加入1mol椰油酸二乙醇酰胺和0.01mol的催化剂(氢氧化钾90％)，控制温度150℃，反应压力0.2Mpa通入7mol环氧乙烷，反应约8小时，检测、出料得产品备用。
所述的特种表面活性剂复配物的复配是在装有搅拌的反应釜中加入计量的OEP-70，椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯(100％)及SAS-60，升温至90-100℃，搅拌至均匀透明溶液，降温备用。
实施例2
一种化纤纺丝热辊清洗剂，其原料构成及其重量百分比范围分别为：
氢氧化钾：10％；
络合组分：8％；
缓蚀组分：8％；
特种表面活性剂复配物：5％；
联氨：1％；
三甘醇：1％；
余量为水。
所述的络合组分为氮川三乙酸钠盐(NTA2NA)75％、葡萄糖酸钠20％和甘氨酸5％的混配物，所述氮川三乙酸钠盐(NTA2NA)可用乙二胺四乙酸及其盐(EDTA2Na)、二乙基三胺五乙酸及其盐(DTPA)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸及其盐(EGTA)替代。
所述的缓蚀组分为羟基一叉二膦酸(HEDP)盐、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)盐、乙二胺四亚甲基膦酸盐(EDTMPS)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸盐(DTPMPA)等或其与其它分散剂的复配物。
所述的特种表面活性剂复配物为辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐(OEP-70)60％、椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯30％、仲烷基磺酸钠(SAS-60)10％的混配物。
所述的椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯是将1份椰油酰胺聚氧乙烯醚(7)、0.51份的油酸、去离子水(约单体总重量的1％)、总重量的0.05份的固体混合酸催化剂混合、送入带有外循环的酯化反应器中进行酯化反应，控制反应温度180-200℃，在氮气保护下反应8小时，降温、过滤、检测、得产品。
所述的油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)是在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的高压反应釜内，加入1mol椰油酸二乙醇酰胺和0.01mol的催化剂(氢氧化钾90％)，控制温度170℃，反应压力0.3Mpa通入7mol环氧乙烷，反应约10小时，检测、出料得产品备用。
所述的特种表面活性剂复配物的复配是在装有搅拌的反应釜中加入计量的OEP-70，椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯(100％)及SAS-60，升温至90-100℃，搅拌至均匀透明溶液，降温备用。
实施例3
一种化纤纺丝热辊清洗剂，其原料构成及其重量百分比范围分别为：
氢氧化钾：8％；
络合组分：6％；
缓蚀组分：7％；
特种表面活性剂复配物：4％；
联氨：0.7％；
三甘醇：0.8％；
余量为水。
所述的络合组分为氮川三乙酸钠盐(NTA2NA)80％、葡萄糖酸钠16％和甘氨酸4％的混配物，所述氮川三乙酸钠盐(NTA2NA)可用乙二胺四乙酸及其盐(EDTA2Na)、二乙基三胺五乙酸及其盐(DTPA)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸及其盐(EGTA)替代。
所述的缓蚀组分为羟基一叉二膦酸(HEDP)盐、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)盐、乙二胺四亚甲基膦酸盐(EDTMPS)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸盐(DTPMPA)等或其与其它分散剂的复配物。
所述的特种表面活性剂复配物为辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐(OEP-70)65％、椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯27％、仲烷基磺酸钠(SAS-60)8％的混配物。
所述的椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯是将1份椰油酰胺聚氧乙烯醚(7)、0.5份的油酸、去离子水(约单体总重量的1％)、总重量的0.04份的固体混合酸催化剂混合、送入带有外循环的酯化反应器中进行酯化反应，控制反应温度190℃，在氮气保护下反应7小时，降温、过滤、检测、得产品。
所述的油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)是在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的高压反应釜内，加入1mol椰油酸二乙醇酰胺和0.01mol的催化剂(氢氧化钾90％)，控制温度160℃，反应压力0.28Mpa通入7mol环氧乙烷，反应约9小时，检测、出料得产品备用。
所述的特种表面活性剂复配物的复配是在装有搅拌的反应釜中加入计量的OEP-70，椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚(7)单油酸酯(100％)及SAS-60，升温至94℃，搅拌至均匀透明溶液，降温备用。
实施例4
一种纺丝热辊清洗剂，其组成及重量如下：(以1000g产品为例)
氢氧化钾：80g；
氮川三乙酸钠盐(NTA2NA)：45g；
葡萄糖酸钠：12g；
甘氨酸：3g；
辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐(OEP-70)：26g；
椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚单油酸酯：10g；
仲烷基磺酸钠(SAS-60)：4g；
1一羟乙叉一1，1一二膦酸(HEDP)：60g；
联氨：5g；
三甘醇：8g；
余量：760g；
本发明中的纺丝热辊清洗剂的制备方法，步骤如下：
在反应釜中加入计量的去离子水，然后开动搅拌，在降温的同时加入氢氧化钾、溶解完全后，慢慢加入HEDP，温度平稳后加入各种络合剂搅拌溶解，最后加入联氨、预先复配好的表面活性剂、三甘醇，余量的水搅拌均匀后即为纺丝热辊清洗剂。
本发明的应用例如下：将尺寸为885×330×255mm的热辊温度降到200℃左右时，用盛有预先配制好清洁液的喷壶，将10％的清洁液直接喷淋在热辊上，保持5-10min，然后用清水洗净。经测试，热辊无残留污垢；清洗合格率为99％以上。
本发明得到的产品的质量标准如下：外观：微黄色透亮液体；PH值(1％的水溶液)：≥14；除垢(清洗)率：≥99.8％；腐蚀率(挂片法)：≤0.00781％(g/m2.h)。
本发明的作用机理如下：一般的清洗剂很难清洗残留在热辊上的污垢，本发明通过90％浓度的氢氧化钾提供碱基，促进聚合物水解，加入络合剂络合金属离子或金属氧化物，再加入表面活性剂复配物对难溶垢产生渗透、乳化、分散作用，60％浓度的HEDP产生缓蚀和络合的作用，80％浓度的联氨提供除氧还原的作用，再加上99.9％的三甘醇使在高温下保持溶液吸附在辊筒上。这样解决了纺丝热辊上无法清洗的难溶垢的问题。

Claims (4)

1.一种化纤纺丝热辊清洗剂，其特征在于：其原料构成及其重量百分比范围分别为：
氢氧化钾：5-10%；
络合组分：4-8%；
缓蚀组分：5-8%；
特种表面活性剂复配物：3-5%；
联氨：0.2-1%；
三甘醇：0.5-1%；
余量为去离子水；
所述的络合组分为氮川三乙酸钠盐(NTA2NA) 75-85%、葡萄糖酸钠10-20%和甘氨酸3-5%的混配物，所述氮川三乙酸钠盐(NTA2NA) 可用乙二胺四乙酸及其盐（EDTA2Na）、二乙基三胺五乙酸及其盐（DTPA）、乙二醇双（2-氨基乙基醚）四乙酸及其盐（EGTA）替代；
所述的缓蚀组分为羟基一叉二膦酸（HEDP)盐、氨基三亚甲基膦酸（ATMP)盐、乙二胺四亚甲基膦酸盐（EDTMPS)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸盐（DTPMPA)；
所述的特种表面活性剂复配物为辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐（OEP-70）60-70%、椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚（7）单油酸酯25-30%、仲烷基磺酸钠（SAS-60) 5-10%的混配物。
2.根据权利要求1所述的化纤纺丝热辊清洗剂，其特征在于：所述的椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚（7）单油酸酯是将1份椰油酰胺聚氧乙烯醚（7）、0.5-0.51份的油酸、去离子水（约单体总重量的1%）、总重量的0.02-0.05份的固体混合酸催化剂混合、送入带有外循环的酯化反应器中进行酯化反应，控制反应温度180-200℃，在氮气保护下反应6-8小时，降温、过滤、检测、得产品。
3.根据权利要求1所述的化纤纺丝热辊清洗剂，其特征在于：所述的特种表面活性剂复配物的复配是在装有搅拌的反应釜中加入计量的OEP-70，椰油酸二乙醇酰胺聚氧乙烯醚（7）单油酸酯100%及SAS-60，升温至90-100℃，搅拌至均匀透明溶液，降温备用。
4.一种根据权利要求1所述的化纤纺丝热辊清洗剂的制备方法，其特征在于：在反应釜中加入计量的80%去离子水，然后开动搅拌，在降温的同时加入氢氧化钾、溶解完全后，慢慢加入缓蚀组分，温度平稳后加入络合组分搅拌溶解，最后加入联氨、特种表面活性剂复配物、三甘醇、去离子水，搅拌溶解均匀即为热辊清洗剂。
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