CN114395921B - 一种抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，包括如下步骤：（1）配料：所述涤纶低弹丝油剂包括如下质量份数的组分：EO/PO无规共聚月桂醇聚醚1000份、直链脂肪醇聚氧乙烯醚10‑12份、支链脂肪醇聚氧乙烯醚8‑10份、抗静电剂5‑10份、抗飞溅剂4‑6份、集束剂2‑4份、边界润滑剂2‑4份D‑苯丙氨酸2‑4份、1‑氟‑6‑异丙基喹啉碘盐1‑3份；（2）制备。本发明所述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，涤纶低弹丝油剂的配方设计合理，可以有效地降低静电的干扰，提高纤维的电导率，减少电荷产生和防止电荷的积聚，使涤纶低弹丝表面电阻降低至1010Ω以下，具有高油膜强度、高平滑性，集束性好，制备方法简单，应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明属于纺织油剂技术领域，具体涉及一种抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法。
背景技术
涤纶低弹丝油剂(DTY油剂)是纺织生产过程中常用的油剂，用于改善纤维的抗静电性、束集性、退绕性、摩擦性等。涤纶低弹丝油剂要求具有表面张力低、抗静电性能优良、集束性好、平滑性好、乳化性好、不易挥发、防腐等特性。
使用时，可以直接采用原液以油辊或喷嘴上油而达到理想上油量。为了满足上述多方面的要求，涤纶低弹丝油剂的开发和改良受到很大的限制，现有技术中成熟的且综合性能优良的高端涤纶低弹丝油剂在市场上相对欠缺，特别是在抗静电性能上。因此，需要研发一种抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，能进一步降低静电的干扰，提高纤维的电导率，减少电荷产生和防止电荷的积聚，提高纤维的吸湿性，改善涤纶低弹丝表面导电性能，使涤纶低弹丝表面电阻降低至1010Ω以下，使涤纶低弹丝在退烧和织造过程中不会因静电引起缠辊与断丝。
中国专利申请号为CN202011527266.3公开了一种抗黄变的稳定型DTY纺织油剂及其制备方法，目的是采用D-苯丙氨酸与1-氟-6-异丙基喹啉碘盐配合能够进一步提升DTY纺织油剂的抗黄变性能，可以对涤纶低弹丝油剂的抗静电性进一步提高。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，涤纶低弹丝油剂的配方设计合理，可以有效地降低静电的干扰，提高纤维的电导率，减少电荷产生和防止电荷的积聚，使涤纶低弹丝表面电阻降低至1010Ω以下，具有高油膜强度、高平滑性，集束性好，制备方法简单，应用前景广泛。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：所述涤纶低弹丝油剂包括如下质量份数的组分：EO/PO无规共聚月桂醇聚醚1000份、直链脂肪醇聚氧乙烯醚10-12份、支链脂肪醇聚氧乙烯醚8-10份、抗静电剂5-10份、抗飞溅剂4-6份、集束剂2-4份、边界润滑剂2-4份D-苯丙氨酸2-4份、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐1-3份；按照上述质量份数，对EO/PO无规共聚月桂醇聚醚、直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚、抗静电剂、抗飞溅剂、集束剂、边界润滑剂、D-苯丙氨酸、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐、进行备料；
(2)制备：先将EO/PO无规共聚月桂醇聚醚加热至50-60℃，然后取100份EO/PO无规共聚月桂醇聚醚与直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，然后边搅拌边加入全部的1-氟-6-异丙基喹啉碘盐，混合均匀后得到混合物A；将其余组分全部加入到剩余的900份EO/PO无规共聚月桂醇聚醚中，搅拌均匀得混合物B；将A组分加入到B组分中，搅拌均匀，冷却至室温，制得涤纶低弹丝油剂。
本发明所述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，涤纶低弹丝油剂的配方设计合理，以EO/PO无规共聚月桂醇聚醚作为平滑剂，EO/PO无规共聚月桂醇聚醚是以EO和PO为扩链剂、脂肪醇为起始剂进行聚合反应，由于EO/PO呈现交替分布，可降低分子间氢键作用力，具有较高的黏度指数，嵌段聚醚由于连续EO链段的存在，有利于氢键的形成，增强丝束的抱合性和油膜的耐剪切性，对静电消除也有一定的作用；以直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚作为润湿剂，直链脂肪醇聚氧乙烯醚具有良好的润湿铺展性，且长直链结构有利于提高油剂的平滑性，但其渗透性不佳、支链脂肪醇聚氧乙烯醚不仅兼具良好的润湿性、铺展性和渗透性，还能降低油剂的倾点，表现出良好的冻融稳定性，但其价格较高，直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚复配使用效果好还降低成本；加入抗静电剂提高纤维表面的导电性来消除摩擦产生的静电，加入集束剂提高集束效果，加入边界润滑剂解决纺丝和加弹过程中纤维会受到较强的摩擦力和剪切力作用易造成油膜破裂损伤丝条的问题，对纤维进行边界保护，加入抗飞溅剂减少油剂飞溅现象，提高D-苯丙氨酸、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐的配合抑制因光照而引发的油剂黄变。
通过所述制备方法制得的涤纶低弹丝油剂，可以有效地降低静电的干扰，提高纤维的电导率，减少电荷产生和防止电荷的积聚，提高纤维的吸湿性，改善涤纶低弹丝表面导电性能，使涤纶低弹丝表面电阻降低至1010Ω以下，使涤纶低弹丝在退烧和织造过程中不会因静电引起缠辊与断丝；具有高油膜强度、高平滑性，减少涤纶低弹丝与接触部位的摩擦，防止涤纶低弹丝在加工过程中产生毛丝和断头，有利于涤纶低弹丝后加工；集束性好，使涤纶低弹丝单丝紧密抱合在一起。
进一步的，上述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，所述涤纶低弹丝油剂冷却至室温后，导出至密封灌装储存，存储温度在-10℃至50℃范围内。
进一步的，上述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，所述抗静电剂包括如下质量份数的组分：抗静电剂DM-3748 60-70份、正丁醇磷酸酯钾盐30-40份。
所述抗静电剂由抗静电剂DM-3748、正丁醇磷酸酯钾盐组成，抗静电剂DM-3748是一种热反应型聚氨酯类抗静电剂，正丁醇磷酸酯钾盐是一种阴离子型抗静电剂，两者复配可以提升纤维加工过程的静电导出和消除，并且高温条件下抗静电剂不容易发生分解、沉积以及形成热箱结焦物。抗静电剂DM-3748分子链上含有异氰酸酯基(NCO-)、羟基(OH-)、氨基(NH2-)等活性基团和大量的亲水基团(聚醚)，分子间自交联形成网状大分子，固着在纤维表面，在织物上形成一层亲水性高聚物膜，亲水性膜吸收空气中水份形成连续的吸附水膜，离子可以从中自由移动，加快静电荷散逸。亲水性膜还可降低纤维的摩擦系数，抑制摩擦静电积累，并且和纤维有一定的结合牢度；正丁醇磷酸酯钾盐通过增加离子浓度，以阴离子中和正电荷的方法防止电荷积累。
进一步的，上述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，所述抗飞溅剂为聚乙烯吡咯烷酮、分子量为150万的聚异丁烯。
进一步的，上述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，所述集束剂为硫酸化蓖麻油、油酸三乙醇胺盐、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或者多种的混合。
所述集束剂优选油酸三乙醇胺盐，能够有效增强油剂分子间作用力，起到很好的集束效果。
进一步的，上述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，所述边界润滑剂为聚醚BD2-4000、聚醚PRB1720、润滑剂W55000中的一种或者多种的混合。
纤维常用的边界润滑剂主要是高分子量的聚醚，其中封端烷基链的增长和PO比例的提高，均有利于增强油膜强度。由于纤维表面呈电负性，加入带正电性物质的边界润滑剂，可使其在纤维表面形成稳定的吸附层，牢固的吸附在纤维表面上，起到增强边界保护的作用，避免纺丝和加弹过程中纤维会受到较强的摩擦力和剪切力作用、易造成油膜破裂损伤丝条的问题。
进一步的，上述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，所述涤纶低弹丝油剂的原液直接使用，采用油辊或喷嘴上油。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明所述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，涤纶低弹丝油剂的配方设计合理，可以有效地降低静电的干扰，提高纤维的电导率，减少电荷产生和防止电荷的积聚，提高纤维的吸湿性，改善涤纶低弹丝表面导电性能，使涤纶低弹丝表面电阻降低至1010Ω以下，使涤纶低弹丝在退烧和织造过程中不会因静电引起缠辊与断丝；具有高油膜强度、高平滑性，减少涤纶低弹丝与接触部位的摩擦，防止涤纶低弹丝在加工过程中产生毛丝和断头，有利于涤纶低弹丝后加工；集束性好，使涤纶低弹丝单丝紧密抱合在一起；还可以抑制因光照而引发的油剂黄变；制备方法简单，应用前景广泛。
具体实施方式
下面将实施例结合实验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，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，本领域普通的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它实施例，都属于本发明的保护范围。
所述涤纶低弹丝油剂包括如下质量份数的组分：EO/PO无规共聚月桂醇聚醚1000份、直链脂肪醇聚氧乙烯醚10-12份、支链脂肪醇聚氧乙烯醚8-10份、抗静电剂5-10份、抗飞溅剂4-6份、集束剂2-4份、边界润滑剂2-4份D-苯丙氨酸2-4份、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐1-3份。
进一步的，所述涤纶低弹丝油剂冷却至室温后，导出至密封灌装储存，存储温度在-10℃至50℃范围内。
进一步的，所述抗静电剂包括如下质量份数的组分：抗静电剂DM-3748 60-70份、正丁醇磷酸酯钾盐30-40份。
进一步的，所述抗飞溅剂为聚乙烯吡咯烷酮、分子量为150万的聚异丁烯。
进一步的，所述集束剂为硫酸化蓖麻油、油酸三乙醇胺盐、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或者多种的混合。
进一步的，所述边界润滑剂为聚醚BD2-4000、聚醚PRB1720、润滑剂W55000中的一种或者多种的混合。
进一步的，所述涤纶低弹丝油剂的原液直接使用，采用油辊或喷嘴上油。
实施例1
所述抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：所述涤纶低弹丝油剂包括如下质量份数的组分：EO/PO无规共聚月桂醇聚醚1000份、直链脂肪醇聚氧乙烯醚10份、支链脂肪醇聚氧乙烯醚8份、抗静电剂8份(抗静电剂DM-3748 65份、正丁醇磷酸酯钾盐35份)、分子量为150万的聚异丁烯5份、硫酸化蓖麻油3份、润滑剂W550002份；D-苯丙氨酸2份、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐3份；按照上述质量份数，对EO/PO无规共聚月桂醇聚醚、直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚、抗静电剂、抗飞溅剂、集束剂、边界润滑剂、D-苯丙氨酸、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐、进行备料；
(2)制备：先将EO/PO无规共聚月桂醇聚醚加热至55℃，然后取100份EO/PO无规共聚月桂醇聚醚与直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，然后边搅拌边加入全部的1-氟-6-异丙基喹啉碘盐，混合均匀后得到混合物A；将其余组分全部加入到剩余的900份EO/PO无规共聚月桂醇聚醚中，搅拌均匀得混合物B；将A组分加入到B组分中，搅拌均匀，冷却至室温，制得实施例1的涤纶低弹丝油剂。
实施例2
所述抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：所述涤纶低弹丝油剂包括如下质量份数的组分：EO/PO无规共聚月桂醇聚醚1000份、直链脂肪醇聚氧乙烯醚10份、支链脂肪醇聚氧乙烯醚8份、抗静电剂8份(抗静电剂DM-3748 70份、正丁醇磷酸酯钾盐30份)、聚乙烯吡咯烷酮5份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺3份、聚醚PRB17202份；D-苯丙氨酸2份、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐3份；按照上述质量份数，对EO/PO无规共聚月桂醇聚醚、直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚、抗静电剂、抗飞溅剂、集束剂、边界润滑剂、D-苯丙氨酸、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐、进行备料；
(2)制备：先将EO/PO无规共聚月桂醇聚醚加热至55℃，然后取100份EO/PO无规共聚月桂醇聚醚与直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，然后边搅拌边加入全部的1-氟-6-异丙基喹啉碘盐，混合均匀后得到混合物A；将其余组分全部加入到剩余的900份EO/PO无规共聚月桂醇聚醚中，搅拌均匀得混合物B；将A组分加入到B组分中，搅拌均匀，冷却至室温，制得实施例2的涤纶低弹丝油剂。
实施例3
所述抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：所述涤纶低弹丝油剂包括如下质量份数的组分：EO/PO无规共聚月桂醇聚醚1000份、直链脂肪醇聚氧乙烯醚10份、支链脂肪醇聚氧乙烯醚8份、抗静电剂8份(抗静电剂DM-3748 66份、正丁醇磷酸酯钾盐34份)、聚乙烯吡咯烷酮5份、油酸三乙醇胺盐3份、聚醚BD2-4000 2份；D-苯丙氨酸2份、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐3份；按照上述质量份数，对EO/PO无规共聚月桂醇聚醚、直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚、抗静电剂、抗飞溅剂、集束剂、边界润滑剂、D-苯丙氨酸、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐、进行备料；
(2)制备：先将EO/PO无规共聚月桂醇聚醚加热至55℃，然后取100份EO/PO无规共聚月桂醇聚醚与直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，然后边搅拌边加入全部的1-氟-6-异丙基喹啉碘盐，混合均匀后得到混合物A；将其余组分全部加入到剩余的900份EO/PO无规共聚月桂醇聚醚中，搅拌均匀得混合物B；将A组分加入到B组分中，搅拌均匀，冷却至室温，制得实施例3的涤纶低弹丝油剂。
对比例1
将工业白油替换实施例3的EO/PO无规共聚月桂醇聚醚，其它组分以及制备方法与实施例3相同，得到对比例1的涤纶低弹丝油剂。
对比例2
将工业白油替换实施例3的EO/PO无规共聚月桂醇聚醚、抗静电剂DM-3748替换实施例3的抗静电剂，其它组分以及制备方法与实施例3相同，得到对比例2的涤纶低弹丝油剂。
对比例3
将工业白油替换实施例3的EO/PO无规共聚月桂醇聚醚、正丁醇磷酸酯钾盐替换实施例3的抗静电剂，其它组分以及制备方法与实施例3相同，得到对比例3的涤纶低弹丝油剂。
效果验证：
对由上述实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3得到的涤纶低弹丝油剂进行基本性能检测，测试结果如表1、表2、表3所示。
表1
表3
耐黄变性能加速测试：将白色锦纶面料分成若干块，分别浸润在各油剂中，取出后贴在玻璃背板上夹紧，自然晾干48h，得到一系列待测样品。将上述样品置于同一个老化测试箱中，老化测试箱中央竖直设有300w高压汞灯，各待测样品围绕高压汞灯呈环形阵列竖直固定，贴有锦纶面料的一侧正对高压汞灯，距离为30cm。同时，控制老化测试箱内的温度在55±2℃之间。定期在各样品上剪下一小块样品，使用紫外可见分光光度计进行测试。记录各样品在波400-570nm范围内出现吸收峰的时间。400-570nm范围为可见光中的波长较短的区域，主要为紫光至绿光的范围，该范围内出现吸收峰，则样品显色偏黄。测试结果如表4所示。
| 黄变时间(h) | |
| 实施例1 | 126 |
| 实施例2 | 125 |
| 实施例3 | 127 |
| 对比例1 | 121 |
| 对比例2 | 119 |
| 对比例3 | 120 |
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）配料：所述涤纶低弹丝油剂包括如下质量份数的组分：EO/ PO 无规共聚月桂醇聚醚1000份、直链脂肪醇聚氧乙烯醚10-12份、支链脂肪醇聚氧乙烯醚8-10份、抗静电剂5-10份、抗飞溅剂4-6份、集束剂2-4份、边界润滑剂2-4份、D-苯丙氨酸2-4份、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐1-3份，其中，所述抗静电剂包括如下质量份数的组分：抗静电剂DM-3748 60-70份、正丁醇磷酸酯钾盐30-40份；按照上述质量份数，对EO/ PO 无规共聚月桂醇聚醚、直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚、抗静电剂、抗飞溅剂、集束剂、边界润滑剂、D-苯丙氨酸、1-氟-6-异丙基喹啉碘盐，进行备料；
（2）制备：先将EO/ PO 无规共聚月桂醇聚醚加热至50-60℃，然后取100份EO/ PO 无规共聚月桂醇聚醚与直链脂肪醇聚氧乙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，然后边搅拌边加入全部的1-氟-6-异丙基喹啉碘盐，混合均匀后得到混合物A；将其余组分全部加入到剩余的900份EO/ PO 无规共聚月桂醇聚醚中，搅拌均匀得混合物B；将A组分加入到B组分中，搅拌均匀，冷却至室温，制得涤纶低弹丝油剂。
2.根据权利要求1所述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，其特征在于，所述涤纶低弹丝油剂冷却至室温后，导出至密封灌装储存，存储温度在-10℃至50℃范围内。
3.根据权利要求1所述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，其特征在于，所述抗飞溅剂为聚乙烯吡咯烷酮、分子量为150万的聚异丁烯。
4.根据权利要求1所述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，其特征在于，所述集束剂为硫酸化蓖麻油、油酸三乙醇胺盐、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或者多种的混合。
5.根据权利要求1所述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，其特征在于，所述边界润滑剂为聚醚 BD2-4000、聚醚PRB1720、润滑剂W55000中的一种或者多种的混合。
6.根据权利要求1所述的抗静电涤纶低弹丝油剂的制备方法，其特征在于，所述涤纶低弹丝油剂的原液直接使用，采用油辊或喷嘴上油。
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