CN113728137B - 合成纤维用处理剂的水性液及合成纤维的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所要解决的课题在于,提供一种对纤维的成分保持性优异,并且低温操作性优异的合成纤维用处理剂的水性液。本发明的合成纤维用处理剂的水性液含有平滑剂、非离子表面活性剂及离子表面活性剂,其特征在于:上述平滑剂包含特定的酯类A1、及任意选择性地包含特定的酯类A2;在上述平滑剂中以40~100质量%的比例含有上述酯类A1;将上述酯类A1及上述酯类A2的含有比例的总计设为100质量%时,以50~100质量%的比例含有上述酯类A1;上述合成纤维用处理剂在30℃的运动粘度为40~150mm2/s。
Description
技术领域
本发明涉及一种对纤维的成分保持性优异且低温操作性优异的合成纤维用处理剂的水性液、及包含将该合成纤维用处理剂的水性液附着于合成纤维的工序的合成纤维的制造方法。
背景技术
一般而言,在合成纤维的纺纱工序中,从降低摩擦、降低断丝等纤维损伤的观点而言,有时会在合成纤维的长丝的表面进行附着合成纤维用处理剂的处理。该附着处理的方式有将合成纤维用处理剂稀释在水中的情况(乳液给油)、以及将合成纤维用处理剂以低粘度矿物油等稀释剂稀释或不经稀释的状态直接赋予的情况(直接给油)。
目前已知有专利文献1、2所公开的合成纤维用处理剂的乳液。专利文献1公开了一种含有合成纤维用处理剂的乳液,其中,合成纤维用处理剂包含月桂基异硬脂酸酯、矿物油等平滑剂、油醇EO加成物等表面活性剂。专利文献2公开了一种含有合成纤维用处理剂的乳液,其中,合成纤维用处理剂包含甘油酯化合物、分支酯化合物等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-70375号公报
专利文献2:国际公开第2014/156318号
发明内容
发明所要解决的课题
然而,这些现有的合成纤维用处理剂的乳液对纤维的成分保持性、以及在低温时的操作性仍不充分。
本发明是鉴于上述实情而做出的,其目的在于,提供一种对纤维的成分保持性优异且低温操作性优异的合成纤维用处理剂的水性液。此外,本发明提供一种合成纤维的制造方法,包含将该合成纤维用处理剂的水性液附着于合成纤维的工序。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题而进行了研究,结果发现,在合成纤维用处理剂的水性液中包含作为平滑剂的特定的酯化合物及表面活性剂且合成纤维用处理剂在30℃的运动粘度具有特定的范围是正好合适的。
用于解决上述课题的合成纤维用处理剂的水性液,含有平滑剂、非离子表面活性剂及离子表面活性剂,其特征在于:上述平滑剂包含下述化1所示的酯类A1、及任意选择之下述化2所示的酯类A2;在上述平滑剂中以40~100质量%的比例含有上述酯类A1;将上述酯类A1及上述酯类A2的含有比例的总计设为100质量%时,以50~100质量%的比例含有上述酯类A1;上述合成纤维用处理剂在30℃的运动粘度为40~150mm2/s。
[化1]
在化1中,
R1:碳原子数7~23的饱和烃基、或碳原子数7~23的不饱和烃基;
R2:碳原子数8~24的饱和烃基、或碳原子数8~24的不饱和烃基;
其中,R1、及R2中至少一者具有支链结构。
[化2]
在化2中,
R3:碳原子数7~23的饱和烃基、或碳原子数7~23的不饱和烃基;
R4:碳原子数8~24的饱和烃基、或碳原子数8~24的不饱和烃基。
其中,R3、及R4具有直链结构。
优选上述合成纤维用处理剂的水性液的冷却浊点为10℃以下。
优选上述合成纤维用处理剂的水性液还含有抗氧化剂,将上述平滑剂、上述非离子表面活性剂、上述离子表面活性剂、及上述抗氧化剂的含有比例的总计设为100质量%时,含有0.01~0.5质量%的上述抗氧化剂。
优选上述合成纤维用处理剂的水性液中,上述化1的R1的碳原子数为7~17及R2的碳原子数为8~18,且上述化2的R3的碳原子数为7~17及R4的碳原子数为8~18。
用于解决上述课题的合成纤维的制造方法,其特征在于,包含将上述合成纤维用处理剂的水性液附着于合成纤维的工序。
发明效果
本发明的合成纤维用处理剂的水性液对纤维的成分保持性优异,并且低温操作性优异。
具体实施方式
(第1实施方式)
首先,针对将本发明所涉及的合成纤维用处理剂的水性液(以下称为水性液)具体化的第1实施方式进行说明。本实施方式的水性液含有合成纤维用处理剂(以下称为处理剂)及水,其中,处理剂含有平滑剂、非离子表面活性剂、及离子表面活性剂。处理剂还可以含有抗氧化剂。
本实施方式使用的平滑剂包含下述化3所示的酯类A1。
[化3]
在化3中,
R1:碳原子数7~23的饱和烃基、或碳原子数7~23的不饱和烃基;
R2:碳原子数8~24的饱和烃基、或碳原子数8~24的不饱和烃基。
其中,R1、及R2中至少一者具有支链结构。
这些酯类A1可单独使用1种,亦可组合使用2种以上。其中,优选化3中的R1的碳原子数为7~17及R2的碳原子数为8~18的化合物。通过限于该范围,特别能够降低处理剂的冷却浊点,并进一步提升水性液的低温操作性。
作为构成R1的直链状饱和烃基的具体例,可列举例如庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十三烷基等。
作为构成R1的具有支链结构的饱和烃基的具体例,可列举例如异庚基、异辛基、异壬基、异癸基、异十一烷基、异十二烷基、异十三烷基、异十四烷基、异十五烷基、异十六烷基、异十七烷基、异十八烷基、异二十烷基、异二十二烷基、异二十三烷基等。
构成R1的不饱和烃基可以是具有1个作为不饱和碳键的双键的烯基,也可以是具有2个以上双键的二烯基、三烯基等。此外,可以是具有1个作为不饱和碳键的三键的炔基,也可以是具有2个以上三键的二炔基等。作为烃基中具有1个双键的直链状不饱和烃基的具体例,可列举例如庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十三烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、二十烯基、二十二烯基、二十三烯基等。
作为构成R1的烃基中具有1个双键且具有支链结构的不饱和烃基的具体例,可列举例如异庚烯基、异辛烯基、异壬烯基、异癸烯基、异十一烯基、异十二烯基、异十三烯基、异十四烯基、异十五烯基、异十六烯基、异十七烯基、异十八烯基、异二十烯基、异二十二烯基、异二十三烯基等。
作为构成R2的直链状饱和烃基的具体例,可列举例如辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基等。
作为构成R2的具有支链结构的饱和烃基的具体例,可列举例如异辛基、异壬基、异癸基、异十一烷基、异十二烷基、异十三烷基、异十四烷基、异十五烷基、异十六烷基、异十七烷基、异十八烷基、异二十烷基、异二十二烷基、异二十三烷基、异二十四烷基等。
构成R2的不饱和烃基,可以是具有1个作为不饱和碳键的双键的烯基,也可以是具有2个以上双键的二烯基、三烯基等。此外,也可以是具有1个作为不饱和碳键的三键的炔基,也可以是具有2个以上三键的二炔基等。作为烃基中具有1个双键的直链状不饱和烃基的具体例,可列举例如辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十三烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、二十烯基、二十二烯基、二十三烯基、二十四烯基等。
作为构成R2的烃基中具有1个双键且具有支链结构的不饱和烃基的具体例,可列举例如异辛烯基、异壬烯基、异癸烯基、异十一烯基、异十二烯基、异十三烯基、异十四烯基、异十五烯基、异十六烯基、异十七烯基、异十八烯基、异二十烯基、异二十二烯基、异二十三烯基、异二十四烯基等。
作为酯类A1的具体例,可列举例如异十三烷基油酸酯、月桂基异硬脂酸酯、异辛基辛酸酯、辛基异辛酸酯、异十三烷基异硬脂酸酯、油醇异硬脂酸酯、二十烷基异硬脂酸酯、异二十四烷基油酸酯等。
本实施方式使用的平滑剂任意选择性地包含下述化4所示的酯类A2。
[化4]
在化4中,
R3:碳原子数7~23的饱和烃基、或碳原子数7~23的不饱和烃基;
R4:碳原子数8~24的饱和烃基、或碳原子数8~24的不饱和烃基。
其中,R3、及R4具有直链结构。
这些酯类A2可单独使用1种,亦可组合使用2种以上。其中,优选化4中R3的碳原子数为7~17及R4的碳原子数为8~18。通过限定于该范围,特别能够降低处理剂的冷却浊点,并进一步提升水性液的低温操作性。
作为构成R3或R4的饱和烃基或不饱和烃基的具体例,可列举作为化3的构成R1或R2的饱和烃基或不饱和烃基所列出的基团中的直链状者。
作为酯类A2的具体例,可列举例如油醇辛酸酯、月桂基油酸酯、硬脂基芥酸酯、月桂基芥酸酯等。
在水性液中,将酯类A1及酯类A2的含有比例的总计设为100质量%时,水性液中以50~100质量%的比例含有酯类A1。通过限定于该范围,能够提升本发明的效果。此外,将酯类A1及酯类A2的含有比例的总计设为100质量%时,优选水性液中以60~100质量%的比例含有酯类A1。通过限定于该范围,特别能够降低处理剂的冷却浊点,并进一步提升低温操作性。
本实施方式使用的平滑剂也能够并用上述以外的平滑剂。上述以外的平滑剂可适当采用公知者。作为平滑剂的具体例,可列举例如(1)丁基硬脂酸酯、异丁基月桂酸酯、异二十六烷基硬脂酸酯等,脂肪族一元醇与脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物、对脂肪族一元醇加成碳原子数2~4的环氧烷而得的(聚)氧亚烷基加成物与脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物;(2)1,6-己二醇二癸酸酯、三羟甲基丙烷单油酸酯单月桂酸酯、去水山梨醇三油酸酯、去水山梨醇单油酸酯、去水山梨醇单硬脂酸酯、甘油单月桂酸酯等,脂肪族多元醇与脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物;(3)二月桂基己二酸酯、二油醇杜鹃花酸酯、二异鲸蜡硫醇二丙酸酯、双聚氧乙烯月桂醚己二酸酯等,脂肪族一元醇与脂肪族多元酸所形成的酯化合物、对脂肪族一元醇加成碳原子数2~4的环氧烷而得的(聚)氧亚烷基加成物与脂肪族多元酸所形成的酯化合物;(4)苯甲基油酸酯、苯甲基月桂酸酯及聚氧丙烯苯甲基硬脂酸酯等,芳香族一元醇与脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物、对芳香族一元醇加成碳原子数2~4的环氧烷而得的(聚)氧亚烷基加成物与脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物;(5)双酚A二月桂酸酯、聚氧乙烯双酚A二月桂酸酯等,芳香族多元醇与脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物、对芳香族多元醇加成碳原子数2~4的环氧烷而得的(聚)氧亚烷基加成物与脂肪族一元羧酸所形成的酯化合物;(6)双2-乙基己基苯二甲酸酯、二异硬脂基异苯二甲酸酯、三辛基偏苯三甲酸酯等,脂肪族一元醇与芳香族多元酸所形成的酯化合物、对脂肪族一元醇加成碳原子数2~4的环氧烷而得的(聚)氧亚烷基加成物与芳香族多元酸所形成的酯化合物;(7)椰子油、菜籽油、葵花籽油、大豆油、蓖麻油、芝麻油、鱼油及牛油等天然油脂等;(8)矿物油等;一般处理剂所采用的公知的平滑剂。该等平滑剂可单独使用1种,亦可组合使用2种以上。
平滑剂中以40~100质量%的比例含有酯类A1。通过限定于该范围,能够提升本发明的效果。此外,优选平滑剂中以60~100质量%的比例含有酯类A1。通过限定于该范围,特别能够降低处理剂的冷却浊点,并进一步提升低温操作性及后加工时的绒毛抑制效果。
处理剂中的平滑剂的含量可适当设定,较佳为20~80质量%,更佳为30~70质量%,最佳为40~60质量%。通过限定于该范围,能够提升纤维的平滑性。
本实施方式使用的非离子表面活性剂可适当采用公知者。作为非离子表面活性剂的具体例,可列举例如(1)有机酸、有机醇、有机胺及/或有机酰胺加成有碳原子数2~4的环氧烷而得的化合物,例如聚氧乙烯二月桂酸酯、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯油酸二酯、聚氧乙烯辛醚、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯月桂醚甲醚、聚氧乙烯聚氧丙烯月桂醚、聚氧丙烯月桂醚甲醚、聚氧乙烯油醚、聚氧丁烯油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯壬醚、聚氧丙烯壬醚、聚氧乙烯聚氧丙烯辛醚、2-己基己醇的环氧乙烷加成物、聚氧乙烯2-乙基-1-己醚、聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙烯月桂胺醚、聚氧乙烯月桂酰胺醚、聚氧乙烯三苯乙烯化苯醚等醚型非离子表面活性剂;(2)聚氧亚烷基去水山梨醇三油酸酯、聚氧亚烷基椰子油、聚氧亚烷基蓖麻油、聚氧亚烷基硬化蓖麻油、聚氧亚烷基硬化蓖麻油三辛酸酯、聚氧亚烷基硬化蓖麻油的马来酸酯、硬脂酸酯、或油酸酯等聚氧亚烷基多元醇脂肪酸酯型非离子表面活性剂;(3)硬脂酸二乙醇酰胺、二乙醇胺单月桂酰胺等烷基酰胺型非离子表面活性剂;(4)聚氧乙烯二乙醇胺单油醇酰胺、聚氧乙烯月桂胺、聚氧乙烯牛油胺等聚氧亚烷基脂肪酸酰胺型非离子表面活性剂等。
处理剂中非离子表面活性剂的含量可适当设定,较佳为5~70质量%,更佳为15~60质量%,最佳为25~55质量%。通过限定于该范围,能够提升本发明的效果及水性液的稳定性。
本实施方式使用的离子表面活性剂可适当采用公知者。作为离子表面活性剂的例子,可列举阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂。这些成分可单独使用1种,亦可组合使用2种以上。
本实施方式使用的阴离子表面活性剂可适当采用公知者。作为阴离子表面活性剂的具体例,可列举例如(1)月桂基磷酸酯盐、鲸蜡基磷酸酯盐、辛基磷酸酯盐、油醇磷酸酯盐、硬脂基磷酸酯盐等脂肪族醇类的磷酸酯盐;(2)聚氧乙烯月桂醚磷酸酯盐、聚氧乙烯油醚磷酸酯盐、聚氧乙烯硬脂醚磷酸酯盐等脂肪族醇类加成有选自环氧乙烷及环氧丙烷中至少一种环氧烷的磷酸酯盐;(3)月桂基磺酸盐、肉豆蔻基磺酸盐、鲸蜡基磺酸盐、油醇磺酸盐、硬脂基磺酸盐、十四烷基磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、仲烷基磺酸(C13~15)盐等脂肪族磺酸盐或芳香族磺酸盐;(4)月桂基硫酸酯盐、油醇硫酸酯盐、硬脂基硫酸酯盐等脂肪族醇类的硫酸酯盐;(5)聚氧乙烯月桂醚硫酸酯盐、聚氧亚烷基(聚氧乙烯、聚氧丙烯)月桂醚硫酸酯盐、聚氧乙烯油醚硫酸酯盐等脂肪族醇类加成有选自环氧乙烷及环氧丙烷中至少一种环氧烷而得的硫酸酯盐;(6)蓖麻油脂肪酸硫酸酯盐、芝麻油脂肪酸硫酸酯盐、松香油脂肪酸硫酸酯盐、大豆油脂肪酸硫酸酯盐、菜籽油脂肪酸硫酸酯盐、棕榈油脂肪酸硫酸酯盐、猪油脂肪酸硫酸酯盐、牛油脂肪酸硫酸酯盐、鲸油脂肪酸硫酸酯盐等脂肪酸的硫酸酯盐;(7)蓖麻油的硫酸酯盐、芝麻油的硫酸酯盐、松香油的硫酸酯盐、大豆油的硫酸酯盐、菜种油的硫酸酯盐、棕榈油的硫酸酯盐、猪油的硫酸酯盐、牛油的硫酸酯盐、鲸油的硫酸酯盐等油脂的硫酸酯盐;(8)月桂酸盐、油酸盐、硬脂酸盐等脂肪酸盐;(9)二辛基磺基琥珀酸盐等脂肪族醇类的磺基琥珀酸酯盐等。作为阴离子表面活性剂的反离子,可列举例如钾盐、钠盐等碱金属盐、铵盐、三乙醇胺等烷醇胺盐等。
本实施方式使用的阳离子表面活性剂可适当采用公知者。作为阳离子表面活性剂的具体例,可列举例如月桂基三甲铵氯化物、鲸蜡基三甲铵氯化物、硬脂基三甲铵氯化物、山嵛基三甲铵氯化物、二癸基二甲铵氯化物等。
作为本实施方式使用的两性表面活性剂可适当采用公知者。作为两性表面活性剂的具体例,可列举例如甜菜碱型两性表面活性剂等。
处理剂中的离子表面活性剂的含量可适当设定,较佳为1~20质量%,更佳为3~16质量%,最佳为6~13质量%。通过限定于该范围,能够提升本发明的效果、水性液的稳定性、或抗静电性。
本实施方式的水性液优选含有抗氧化剂。通过含有抗氧化剂能够进一步提升对纤维的成分保持性。本实施方式使用的抗氧化剂可适当采用公知者。作为抗氧化剂的具体例,可列举例如(1)1,3,5-三(3’,5’-二-t-丁基-4-羟基苯甲基)异三聚氰酸、1,3,5-三(4-t-丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)异三聚氰酸、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-t-丁基-4-羟基苯甲基)苯、2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-t-丁酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-t-丁苯基)丁烷、四[亚甲基-3-(3’,5’-二-t-丁基-4’-羟苯基)丙酸酯]甲烷等酚系抗氧化剂;(2)辛基二苯基亚磷酸酯、三壬基苯基亚磷酸酯、四(十三烷基)-4,4’-亚丁基-双-(2-t-丁基-5-甲酚)二亚磷酸酯等亚磷酸酯系抗氧化剂;(3)4,4’-硫代双-(6-t-丁基-3-甲酚)、二月桂基-3,3’-硫醇二丙酸酯等硫醚系抗氧化剂等。这些抗氧化剂可单独使用,亦可组合使用2种以上。
将上述平滑剂、上述非离子表面活性剂、上述离子表面活性剂、及上述抗氧化剂的含有比例的总计设为100质量%时,水性液优选含有0.01~0.5质量%的抗氧化剂。通过限定于该范围,能够进一步提升对纤维的成分保持性。
上述处理剂于30℃的运动粘度限定为40~150mm2/s。通过限定于该范围,能够提升本发明的效果。
水性液中的上述处理剂及水的含有比例并无特别限定。将水性液中的处理剂的含有比例设为100质量份时,水性液中的水的含有比例为30质量份以下,较佳为5~30质量份,更佳为5~20质量份。通过限定于该配合比例,能够提升水性液的操作性,并且提升经时稳定性。
上述水性液的冷却浊点较佳为10℃以下,更佳为8℃以下,最佳为7℃以下。当水性液的冷却浊点为10℃以下时,能够进一步提升本发明的效果,特别是低温操作性及后加工时的绒毛抑制效果。其中,冷却浊点是指:刚制备好的水性液从常温缓慢冷却,使成分析出而成为混浊的不透明溶液之后,再缓慢提升温度,直到混浊消失时的温度。
(第2实施方式)
接着,针对将本发明所涉及的合成纤维的制造方法具体化的第2实施方式进行说明。本实施方式的合成纤维的制造方法是经过如下工序制造出合成纤维:将第1实施方式的水性液或水性液经过水进一步稀释后的乳液,在例如纺纱、延伸工序等中附着于合成纤维。附着于合成纤维的水性液或乳液亦可通过干燥工序将水分蒸发。作为制造的合成纤维的具体例,并无特别限制,可列举例如(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乳酸酯等聚酯系纤维;(2)尼龙6、尼龙66等聚酰胺系纤维;(3)聚丙烯酸、改性丙烯酸等聚丙烯酸系纤维;(4)聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系纤维等。
处理剂在合成纤维上的附着量并无特别限制,优选使处理剂按照相对于合成纤维为0.1~3质量%(不包含水)的比例进行附着。根据该构成,可进一步提升本发明的效果。此外,使处理剂附着的方法并无特别限制,可采用例如滚筒式给油法、使用计量泵的导引给油法、浸渍给油法、喷雾给油法等公知的方法。
根据上述实施方式的水性液、合成纤维的制造方法、及合成纤维,能够获得如下的效果。
(1)上述实施方式的水性液构成为:作为平滑剂包含特定的酯化合物及表面活性剂,处理剂在30℃的运动粘度具有特定的范围。因此,对纤维的成分保持性优异。特别是由于成分会良好地保持在纤维表面,故能够充分发挥后加工时的绒毛、断丝的抑制等机能。此外,会产生低温操作性优异这样的效果。特别是在冰点下的环境下的低温操作性优异,能够抑制例如在水性液的保管时成分凝固,提升低温时水性液的稳定性。此外,亦能够提升在低温保管后使用时的复原性。
(2)在上述实施方式的合成纤维中,通过成分保持性优异的水性液而处理剂附着于纤维,因此能够抑制后加工时的绒毛、断丝。
另外,上述实施方式也能够以如下方式变更。
·在不损害本发明的效果的范围内,本实施方式的水性液也能够进一步混配用于维持水性液的品质的稳定剂、抗静电剂、粘结剂、紫外线吸收剂等通常可用于水性液的成分。
实施例
以下为了更具体地说明本发明的构成及效果而举出实施例等,但本发明并不局限于这些实施例。此外,以下的实施例及比较例的说明中,份表示质量份,%表示质量%。
试验类别1(合成纤维用处理剂的水性液的制备)
·水性液(实施例1)的制备
将作为平滑剂的异十三烷基油酸酯(A1-1)50%;作为非离子表面活性剂的硬化蓖麻油的环氧乙烷25摩尔加成物(B-1)15%、油酸的环氧乙烷15摩尔加成物(B-2)15%、月桂醇的环氧乙烷8摩尔·环氧丙烷2摩尔的无规加成物(B-3)10%;作为离子表面活性剂的聚氧乙烯(2摩尔)月桂醚的磷酸酯与钾所形成的盐4.9%(C-1)、仲烷基磺酸钠(碳原子数13-15)(C-2)4%、油酸钾(C-3)1%;作为抗氧化剂的1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-t-丁苯基)丁烷(D-1)0.1%均匀混合,而获得作为处理剂的混合物。
然后,添加将上述处理剂设为100质量份时为11.11质量份的离子交换水并均匀混合,使得水性液中的水分成为10%,而制备出实施例1的水性液。
·水性液(实施例2~13及比较例1~4)的制备
以与实施例1的水性液的制备相同的方式,使用表1所示的成分制备出实施例2~13及比较例1~4的水性液。其中,表1中表示处理剂中各成分的种类,并且表示将水以外的成分(处理剂)设为100%时各成分的混配比率(%)。此外,亦表示将处理剂设为100份时水的添加率(份)。
各例的处理剂中平滑剂的种类与含量、非离子表面活性剂的种类与含量、离子表面活性剂的种类与含量、抗氧化剂的种类与含量分别示于表1的“平滑剂”栏、“非离子表面活性剂”栏、“离子表面活性剂”栏、“抗氧化剂”栏。此外,平滑剂中酯类A1的含量的质量比示于表1的“质量比:酯类A1/平滑剂”栏、将酯类A1及酯类A2的含有比例的总计设为100%时酯类A1的含量的质量比示于表1的“质量比:酯类A1/(酯类A1+酯类A2)”栏。水的添加率(份)示于表1的“水”栏。
此外,各例的水性液去除水后的处理剂于30℃的运动粘度(mm2/s)示于表1的“处理剂于30℃的运动粘度(mm2/s)”栏。其中,去除水的操作(脱水处理)是通过将水性液于105℃进行2小时热处理。运动粘度是利用Cannon-Fenske法测定脱水处理后的处理剂于30℃的运动粘度而求出。
此外,各例的水性液的冷却浊点示于表1的“冷却浊点(℃)”栏。其中,冷却浊点是通过如下方式求出:采取10mL处理剂的水性液至试验管,于-10℃的恒温槽冷却30分钟后,将温度计置入处理剂的水性液中于20℃的室温条件静置,测定以目视判断混浊消失时的温度(℃)。
表1
表1中的各代号表示:
A1-1:异十三烷基油酸酯
A1-2:月桂基异硬脂酸酯
A1-3:异辛基辛酸酯
A1-4:辛基异辛酸酯
A1-5:异十三烷基异硬脂酸酯
A1-6:油醇异硬脂酸酯
A1-7:二十烷基异硬脂酸酯
A1-8:异二十四烷基油酸酯
A2-1:油醇辛酸酯
A2-2:月桂基油酸酯
A2-3:硬脂基芥酸酯
A2-4:月桂基芥酸酯
a-1:菜籽油
a-2:矿物油(100雷氏秒,30℃)
a-3:异丁基月桂酸酯
a-4:异二十六烷基硬脂酸酯
B-1:硬化蓖麻油的环氧乙烷25摩尔加成物
B-2:油酸的环氧乙烷15摩尔加成物
B-3:月桂醇的环氧乙烷8摩尔·环氧丙烷2摩尔的无规加成物
B-4:油醇的环氧乙烷20摩尔加成物
B-5:2-己基己醇的环氧乙烷3摩尔加成物
B-6:硬脂酸二乙醇酰胺
C-1:聚氧乙烯(2摩尔,此表示环氧乙烷的加成摩尔数)月桂醚的磷酸酯与钾所形成的盐
C-2:仲烷基磺酸钠(碳原子数13-15)
C-3:油酸钾
C-4:月桂基磷酸酯钾盐
C-5:月桂基磺酸钠盐
D-1:1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-t-丁苯基)丁烷
D-2:1,3,5-三(4-t-丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)异三聚氰酸
试验类别2(水性液的评价)
·延伸丝的制造
于如上述方式所获得的各例的水性液中进一步添加预定量的离子交换水,并均匀混合,制备出处理剂的浓度10%的乳液。将固有粘度0.64、氧化钛含量0.2%的聚对苯二甲酸乙二酯的小粒以常规方法进行干燥后,使用挤压机于295℃进行纺纱。从纺嘴吐出冷却硬化后,通过使用计量泵的导引给油法将上述乳液附着于移动纱丝上,使处理剂相对于移动纱丝为1.0%。然后,利用导件加以集束,并通过经加热至90℃的牵引辊以1400m/分钟的速度进行牵引,接着于牵引辊与以4800m/分钟的速度旋转的延伸辊之间延伸成3.2倍,制造出83.3dtex(75丹尼)36filament的延伸丝。使用制造的延伸丝,以在后加工时的绒毛·断丝的方式评价对纤维的成分保持性。此外,利用如下方法评价水性液的低温操作性。结果示于表1。
·后加工绒毛的评价
将上述方法所获得的延伸丝的卷包取出10根至模拟整经机的小型整经机上,于25℃×65%RH的氛围下以丝速度600m/分钟卷取24小时。
·绒毛的评价
此时在卷取之前,先以绒毛计数装置(东丽工程公司制,商品名DT-105)测定绒毛数4小时,并利用以下的评价基准评价后加工绒毛。结果示于表1的“后加工绒毛”栏。
◎◎(优异):4小时的绒毛数为0~2个
◎(良好):4小时的绒毛数为3~5个
○(尚可):4小时的绒毛数为6~9个
×(不良):4小时的绒毛数为10个以上
·后加工断丝的评价
以与绒毛的评价相同的方法卷取24小时。测定24小时卷取时的断丝次数,并利用以下的评价基准评价后加工断丝。结果示于表1的“后加工断丝”栏。
·断丝的评价
◎◎(优异):24小时的断丝次数为0次
◎(良好):24小时的断丝次数为1~2次
○(尚可):24小时的断丝次数为3~4次
×(不良):24小时的断丝次数为5次以上
·低温操作性
以凝固性及复原性来评价水性液的低温操作性。凝固性及复原性利用以下的方法求出。
·凝固性的评价
将升温至30℃且被搅拌均匀化的处理剂的水性液60mL装入容量100mL(内径45mm)有盖的塑胶容器中,然后将容器密闭。将装有水性液的塑胶容器于设定温度-5℃的恒温箱中静置3日。静置后,以目视判定水性液的外观,并通过以下的基准评价凝固性。下述基准所示的“流动性”是指将装有水性液的塑胶容器横倒(90°),30秒以内有水性液的一部分流出至容器外的情形,判断为具有流动性。结果示于表1的“凝固性”栏。
◎◎(优异):外观起雾,无混浊,有流动性
◎(良好):外观起雾,有混浊,一部分硬化
○(尚可):外观起雾,有混浊,大部分硬化
×(不良):完全凝固,无流动性
·复原性的评价
将装有凝固性评价所用的水性液的塑胶容器从设定温度-5℃的恒温箱中取出,静置于设定温度10℃的恒温箱3小时。然后以目视判定水性液的外观,并通过以下的基准评价复原性。下述基准所示的“流动性”的判断基准与凝固性栏所示的基准相同。结果示于表1的“复原性”栏。
◎◎(优异):外观起雾,无混浊,有流动性
◎(良好):外观起雾,有混浊,一部分硬化
○(尚可):外观起雾,有混浊,大部分硬化
×(不良):完全凝固,无流动性
从表1的结果可明确得知,各实施例的水性液在后加工中的绒毛·断丝、低温操作性的评价皆为尚可以上的评价。根据本发明,能够获得对纤维的成分保持性优异,并且低温操作性优异的水性液。
Claims (6)
1.一种合成纤维用处理剂的水性液,含有平滑剂、非离子表面活性剂及离子表面活性剂,其特征在于,
上述平滑剂包含下述化1所示的酯类A1且任意选择性地包含下述化2所示的酯类A2;在上述平滑剂中以40~100质量%的比例含有上述酯类A1;将上述酯类A1及上述酯类A2的含有比例的总计设为100质量%时,以50~100质量%的比例含有上述酯类A1;上述合成纤维用处理剂在30℃的运动粘度为40~150mm2/s;将上述合成纤维用处理剂的含有比例设为100质量份时,水的含有比例为30质量份以下;
[化1]
在化1中,
R1:碳原子数7~23的饱和烃基、或碳原子数7~23的不饱和烃基;
R2:碳原子数8~24的饱和烃基、或碳原子数8~24的不饱和烃基;
其中,R1、及R2中至少一者具有支链结构,
[化2]
在化2中,
R3:碳原子数7~23的饱和烃基、或碳原子数7~23的不饱和烃基;
R4:碳原子数8~24的饱和烃基、或碳原子数8~24的不饱和烃基;
其中,R3、及R4具有直链结构。
2.如权利要求1所述的合成纤维用处理剂的水性液,其中,
上述合成纤维用处理剂的水性液的冷却浊点为10℃以下。
3.如权利要求1或2所述的合成纤维用处理剂的水性液,其中,
还含有抗氧化剂,将上述平滑剂、上述非离子表面活性剂、上述离子表面活性剂、及上述抗氧化剂的含有比例的总计设为100质量%时,含有0.01~0.5质量%的上述抗氧化剂。
4.如权利要求1或2所述的合成纤维用处理剂的水性液,其中,
上述化1的R1的碳原子数为7~17及R2的碳原子数为8~18,且上述化2的R3的碳原子数为7~17及R4的碳原子数为8~18。
5.如权利要求3所述的合成纤维用处理剂的水性液,其中,
上述化1的R1的碳原子数为7~17及R2的碳原子数为8~18,且上述化2的R3的碳原子数为7~17及R4的碳原子数为8~18。
6.一种合成纤维的制造方法,其特征在于:
包含将权利要求1~5中任一项所述的合成纤维用处理剂的水性液附着于合成纤维的工序。
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