CN115896983A - 一种化纤用的环保型油剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种化纤用的环保型油剂及其制备方法，涉及化纤生产用的纺丝油剂技术领域。其中，化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：平滑剂56‑70份、集束剂3‑8份、乳化剂12‑25份、抗静电剂2‑4份及助剂8‑16份。本发明提供的环保油剂，能均匀地上油，上油率高；平滑性好，油膜强度高，能减少纤维与接触部位的摩擦，有效防止纤维在加工过程中产生毛丝和断头，有利于纤维后道加工；对环境无污染、无毒性。
Description
技术领域
本发明涉及化纤生产用的纺丝油剂技术领域，特别涉及一种化纤用的环保型油剂及其制备方法。
背景技术
化纤的全名是化学纤维，指的是用天然的或人工合成的高分子物质为原料制成的纤维。根据原料来源的不同，可分为以天然高分子物质为原料的人造纤维和以合成高分子物质为原料的合成纤维。
化纤在加工过程中，需要对化纤丝上油，减小化纤丝在辊或轮上的摩擦，从而避免了化纤丝的断丝或出现起刺等现象。随着环保意识的增强，化纤行业也一直致力于将环保理念与生产相结合。研发人员发现，目前市场上许多化纤用油剂中采用传统乳化剂，其含有壬基酚成分，是环境激素类物质，这不仅给下游印染企业的产品出口造成困难，而且会造成环境污染和生态危害。因此，如何开发出一款化纤用的环保型油剂是极有必要的。
发明内容
为解决背景技术提到目前市场上许多化纤用油剂中的乳化剂含有壬基酚成分，会造成环境污染和生态危害，缺少一种环保型油剂的问题。本发明提供的。本发明提供的化纤用的环保油剂，能均匀地上油，上油率高；平滑性好，油膜强度高，能减少纤维与接触部位的摩擦，有效防止纤维在加工过程中产生毛丝和断头，有利于纤维后道加工；对环境无污染、无毒性。
具体方案为：
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：平滑剂56-70份、集束剂3-8份、乳化剂12-25份、抗静电剂2-4份及助剂8-16份。
在实施上述实施例时，优选地，所述平滑剂为三元醇酯和植物油混合物，两者重量比为(1～1.5):(0.8～1)。
在实施上述实施例时，优选地，所述植物油为蓖麻油。
在实施上述实施例时，优选地，所述集束剂为磺化蓖麻油或油酸聚乙二醇400双酯。
在实施上述实施例时，优选地，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和丙二醇脂肪酸酯的组合物，两者重量比为(0.9～1.1):(1.6～2)。
在实施上述实施例时，优选地，所述抗静电剂为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。
在实施上述实施例时，优选地，所述助剂包括消泡剂和防腐剂。
在实施上述实施例时，优选地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的一种或多种。
在实施上述实施例时，优选地，所述防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丁酯中的一种或多种。
另一方面，本发明还提供上述的化纤用的环保型油剂的制备方法，其步骤包括先将集束剂、乳化剂和抗静电剂加至反应容器中，加热至50-70℃搅拌均匀，接着添加平滑剂，搅拌30-50min后，再加入助剂，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的化纤用的环保型油剂的原料中不仅乳化剂不含有壬基酚成分，而且其他组分采用的也是对环境友好的材料，制得的油剂是环保型油剂，符合绿色环保理念。
2、本发明的化纤用的环保型油剂的原料中平滑剂采用的是三元醇酯和蓖麻油，两者产生协同作用有效降低纤维之间的摩擦系数，使纤维具有优异的平滑性，其平滑效果远优于两者各自产生效果的叠加。
3、本发明的化纤用的环保型油剂的原料中乳化剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚和丙二醇脂肪酸酯的组合，是因为意外发现通过两者的组合使用可以产生协同作用，促进油剂在化纤表面的均匀分布，提高上油率的作用十分显著，而不再只是起到乳化作用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动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。
实施例和对比例的试剂说明如下：
三元醇酯：松香甘油酯，济南旭创化工；
蓖麻油：山东恒硕化工；
集束剂：磺化蓖麻油，济南汇世化工；
脂肪醇聚氧乙烯醚：山东山天化工；
丙二醇脂肪酸酯：山东富禾生物；
消泡剂:聚二甲基硅氧烷，山东聚能化工；
抗静电剂:十二烷基三甲基氯化铵，济南新达化工；
防腐剂:苯甲酸钠，济南旭顺化工。
需要说明的是，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：松香甘油酯34份、蓖麻油22份、磺化蓖麻油8份、脂肪醇聚氧乙烯醚9份、丙二醇脂肪酸酯16份、十二烷基三甲基氯化铵4份、聚二甲基硅氧烷2份、苯甲酸钠6份。
按照上述原料的配比，其制备方法包括如下步骤:
步骤一、先将磺化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、十二烷基三甲基氯化铵加至反应釜中，加热至50℃，边加热边搅拌，搅拌速率为50r/min，搅拌均匀；
步骤二、随后往反应釜添加松香甘油酯和蓖麻油，搅拌速率60r/min搅拌30min；
步骤三、再加入聚二甲基硅氧烷和苯甲酸钠，搅拌速率30r/min，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
实施例2
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：松香甘油酯40份、蓖麻油30份、磺化蓖麻油3份、脂肪醇聚氧乙烯醚9份、丙二醇脂肪酸酯16份、十二烷基三甲基氯化铵4份、聚二甲基硅氧烷4份、苯甲酸钠12份。
按照上述原料的配比，其制备方法包括如下步骤:
步骤一、先将磺化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、十二烷基三甲基氯化铵加至反应釜中，加热至70℃，边加热边搅拌，搅拌速率为50r/min，搅拌均匀；
步骤二、随后往反应釜添加松香甘油酯和蓖麻油，搅拌速率60r/min搅拌50min；
步骤三、再加入聚二甲基硅氧烷和苯甲酸钠，搅拌速率30r/min，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
实施例3
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：松香甘油酯44份、蓖麻油26份、磺化蓖麻油8份、脂肪醇聚氧乙烯醚4、丙二醇脂肪酸酯8份、十二烷基三甲基氯化铵4份、聚二甲基硅氧烷4份、苯甲酸钠12份。
按照上述原料的配比，其制备方法包括如下步骤:
步骤一、先将磺化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、十二烷基三甲基氯化铵加至反应釜中，加热至70℃，边加热边搅拌，搅拌速率为50r/min，搅拌均匀；
步骤二、随后往反应釜添加松香甘油酯和蓖麻油，搅拌速率60r/min搅拌30min；
步骤三、再加入聚二甲基硅氧烷和苯甲酸钠，搅拌速率30r/min，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
实施例4
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：松香甘油酯45份、蓖麻油25份、磺化蓖麻油8份、脂肪醇聚氧乙烯醚9份、丙二醇脂肪酸酯16份、十二烷基三甲基氯化铵2份、聚二甲基硅氧烷4份、苯甲酸钠12份。
按照上述原料的配比，其制备方法包括如下步骤:
步骤一、先将磺化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、十二烷基三甲基氯化铵加至反应釜中，加热至70℃，边加热边搅拌，搅拌速率为50r/min，搅拌均匀；
步骤二、随后往反应釜添加松香甘油酯和蓖麻油，搅拌速率60r/min搅拌30min；
步骤三、再加入聚二甲基硅氧烷和苯甲酸钠，搅拌速率30r/min，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
实施例5
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：松香甘油酯35份、蓖麻油35份、磺化蓖麻油8份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、丙二醇脂肪酸酯19份、十二烷基三甲基氯化铵4份、聚二甲基硅氧烷3份、苯甲酸钠5份。
按照上述原料的配比，其制备方法包括如下步骤:
步骤一、先将磺化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、十二烷基三甲基氯化铵加至反应釜中，加热至50℃，边加热边搅拌，搅拌速率为50r/min，搅拌均匀；
步骤二、随后往反应釜添加松香甘油酯和蓖麻油，搅拌速率60r/min搅拌50min；
步骤三、再加入聚二甲基硅氧烷和苯甲酸钠，搅拌速率30r/min，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
对比例1
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：松香甘油酯70份、磺化蓖麻油3份、脂肪醇聚氧乙烯醚9份、丙二醇脂肪酸酯16份、十二烷基三甲基氯化铵4份、聚二甲基硅氧烷4份、苯甲酸钠12份。
按照上述原料的配比，其制备方法包括如下步骤:
步骤一、先将磺化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、十二烷基三甲基氯化铵加至反应釜中，加热至70℃，边加热边搅拌，搅拌速率为50r/min，搅拌均匀；
步骤二、随后往反应釜添加松香甘油酯，搅拌速率60r/min搅拌50min；
步骤三、再加入聚二甲基硅氧烷和苯甲酸钠，搅拌速率30r/min，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
对比例2
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：蓖麻油70份、磺化蓖麻油3份、脂肪醇聚氧乙烯醚9份、丙二醇脂肪酸酯16份、十二烷基三甲基氯化铵4份、聚二甲基硅氧烷4份、苯甲酸钠12份。
按照上述原料的配比，其制备方法包括如下步骤:
步骤一、先将磺化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇脂肪酸酯、十二烷基三甲基氯化铵加至反应釜中，加热至70℃，边加热边搅拌，搅拌速率为50r/min，搅拌均匀；
步骤二、随后往反应釜添加蓖麻油，搅拌速率60r/min搅拌50min；
步骤三、再加入聚二甲基硅氧烷和苯甲酸钠，搅拌速率30r/min，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
对比例3
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：松香甘油酯40份、蓖麻油30份、磺化蓖麻油3份、脂肪醇聚氧乙烯醚25份、十二烷基三甲基氯化铵4份、聚二甲基硅氧烷4份、苯甲酸钠12份。
按照上述原料的配比，其制备方法包括如下步骤:
步骤一、先将磺化蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基三甲基氯化铵加至反应釜中，加热至70℃，边加热边搅拌，搅拌速率为50r/min，搅拌均匀；
步骤二、随后往反应釜添加松香甘油酯和蓖麻油，搅拌速率60r/min搅拌50min；
步骤三、再加入聚二甲基硅氧烷和苯甲酸钠，搅拌速率30r/min，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
对比例4
一种化纤用的环保型油剂，以重量份数计，其原料组分包括：松香甘油酯40份、蓖麻油30份、磺化蓖麻油3份、丙二醇脂肪酸酯25份、十二烷基三甲基氯化铵4份、聚二甲基硅氧烷4份、苯甲酸钠12份。
按照上述原料的配比，其制备方法包括如下步骤:
步骤一、先将磺化蓖麻油、丙二醇脂肪酸酯、十二烷基三甲基氯化铵加至反应釜中，加热至70℃，边加热边搅拌，搅拌速率为50r/min，搅拌均匀；
步骤二、随后往反应釜添加松香甘油酯和蓖麻油，搅拌速率60r/min搅拌50min；
步骤三、再加入聚二甲基硅氧烷和苯甲酸钠，搅拌速率30r/min，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
本发明还将上述实施例和对比例获得的油剂进行实验测试，验证其效果，具体测试内容如下:
1、平滑性测试:测试动摩擦系数；
2、上油率测试:
其测试结果，如表1所示:
表1
为了验证本发明的化纤用的环保型油剂的原料中平滑剂采用的是三元醇酯和蓖麻油，两者产生协同作用有效降低纤维之间的摩擦系数，使纤维具有优异的平滑性，其平滑效果远优于两者各自产生效果的叠加。本发明设计了对比例1和对比例2；对比例1相较于实施例1-5，其组分中缺少了蓖麻油，测试得到的动摩擦系数为0.1322μd，远高于实施例，证明了其平滑性比实施例差；同样的，对比例2相较于实施例1-5，其组分中缺少了松香甘油酯，测试得到的动摩擦系数为0.2146μd，也远高于实施例，证明其平滑性比实施例差。通过两者结合对比，证明了是三元醇酯和蓖麻油，两者产生协同作用有效降低纤维之间的摩擦系数，使纤维具有优异的平滑性。
为了验证本发明的化纤用的环保型油剂的原料中乳化剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚和丙二醇脂肪酸酯的组合，两者的组合使用可以产生协同作用，促进油剂在化纤表面的均匀分布，提高上油率。本发明设计了对比例3和对比例4；对比例3的组分中缺少丙二醇脂肪酸酯，对比例4的组分中缺少脂肪醇聚氧乙烯醚，导致其上油率均低于实施例。证明了脂肪醇聚氧乙烯醚和丙二醇脂肪酸酯的组合使用可以产生协同作用，促进油剂在化纤表面的均匀分布，提高上油率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种化纤用的环保型油剂，其特征在于，以重量份数计，其原料组分包括：平滑剂56-70份、集束剂3-8份、乳化剂12-25份、抗静电剂2-4份及助剂8-16份。
2.根据权利要求1所述的化纤用的环保型油剂，其特征在于，所述平滑剂为三元醇酯和植物油混合物，两者重量比为（1～1.5）:（0.8～1）。
3.根据权利要求2所述的化纤用的环保型油剂，其特征在于，所述植物油为蓖麻油。
4.根据权利要求1所述的化纤用的环保型油剂，其特征在于，所述集束剂为磺化蓖麻油或油酸聚乙二醇400双酯。
5.根据权利要求1所述的化纤用的环保型油剂，其特征在于，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和丙二醇脂肪酸酯的组合物，两者重量比为（0.9～1.1）:（1.6～2）。
6.根据权利要求1所述的化纤用的环保型油剂，其特征在于，所述抗静电剂为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的化纤用的环保型油剂，其特征在于，所述助剂包括消泡剂和防腐剂。
8.根据权利要求7所述的化纤用的环保型油剂，其特征在于，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的化纤用的环保型油剂，其特征在于，所述防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丁酯中的一种或多种。
10.一种如权利要求1～9任意一项所述的化纤用的环保型油剂的制备方法，其特征在于，其步骤包括先将集束剂、乳化剂和抗静电剂加至反应容器中，加热至50-70℃搅拌均匀，接着添加平滑剂，搅拌30-50min后，再加入助剂，搅拌均匀后冷却，过滤即得产品。
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