CN116472379A - 合成纤维用处理剂以及合成纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于抑制拉伸工序中的起毛以及抑制合成纤维用处理剂从给油引导件的脱落。合成纤维用处理剂含有包含多元醇脂肪酸酯(A1)的平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)以及水(E),多元醇脂肪酸酯(A1)是碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的完全酯化合物,矿物油(D)是碳原子数10~15的烃。设平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)以及水(E)的合计含有比例为100质量%时,以30~70质量%的比例包含多元醇脂肪酸酯(A1)、以10~30质量%的比例包含矿物油(D)、并且以0.4~2质量%的比例包含水(E)。处理剂在30℃的运动粘度为50~110mm2/s。
Description
技术领域
本发明涉及合成纤维用处理剂以及合成纤维。
背景技术
合成纤维例如通过进行将原料树脂加热熔融而挤出并将其进行拉伸的拉伸工序、将拉伸后的纤维进行卷绕的卷绕工序来制造。
在拉伸工序中,在纤维中可能会产生起毛、断丝,为了抑制这些现象,有时使合成纤维用处理剂附着于熔融挤出的纤维。例如,通过使用给油引导件将合成纤维用处理剂赋予至纤维而进行合成纤维用处理剂的附着。在使用给油引导件的赋予方法中,由给油引导件赋予至纤维的合成纤维用处理剂的一部分未附着于纤维而从给油引导件脱落。
专利文献1中公开了一种气囊用合成纤维处理剂,其含有选自脂肪族多元醇与脂肪酸的酯以及脂肪族一元醇与脂肪族多元羧酸的酯中的至少一种多元酯。
专利文献2中公开了一种合成纤维用处理剂,其含有平滑剂、具有至少1个羟基的多元醇脂肪酸酯化合物、以及有机磺酸化合物。
专利文献3中公开了一种合成纤维用处理剂,其含有含硫酯化合物、以及将作为含有聚氧亚烷基的羟基脂肪酸多元醇酯与二羧酸或二羧酸衍生物的缩合物的酯化合物及其缩合物中的至少1个羟基用脂肪酸封端的酯化合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2011/162073号
专利文献2:国际公开第2016/125577号
专利文献3:国际公开第2015/186545号
发明内容
发明所要解决的课题
另外,在合成纤维用处理剂中,希望抑制起毛的性能进一步提高。为了提高抑制起毛的性能,考虑了合成纤维用处理剂容易附着于纤维的情况。但是,若合成纤维用处理剂容易附着于纤维,则合成纤维用处理剂可能容易从给油引导件脱落。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的合成纤维用处理剂的要点在于,其含有包含多元醇脂肪酸酯(A1)的平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)以及水(E),
上述多元醇脂肪酸酯(A1)是碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的完全酯化合物,
上述矿物油(D)是碳原子数10~15的烃,
设上述平滑剂(A)、上述非离子型表面活性剂(B)、上述离子型表面活性剂(C)、上述矿物油(D)以及上述水(E)的合计含有比例为100质量%时,以30~70质量%的比例包含上述多元醇脂肪酸酯(A1)、以10~30质量%的比例包含上述矿物油(D)、并且以0.4~2质量%的比例包含上述水(E),
30℃的运动粘度为50~110mm2/s。
上述合成纤维用处理剂中,上述平滑剂(A)优选进一步包含多元醇脂肪酸酯(A2),上述多元醇脂肪酸酯(A2)为碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的偏酯化合物。
上述合成纤维用处理剂中,上述离子型表面活性剂(C)优选包含选自有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)中的至少一者。
上述合成纤维用处理剂中,上述离子型表面活性剂(C)优选包含有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)。
上述合成纤维用处理剂中,上述非离子型表面活性剂(B)优选包含聚亚氧烷基二醇与一元脂肪酸的二酯化合物(B1)以及相对于1摩尔的碳原子数8~20的伯烷基胺以合计1~20摩尔的比例加成碳原子数2~3的环氧烷而成的化合物(B2)中的至少一者。
上述合成纤维用处理剂中,上述非离子型表面活性剂(B)优选包含聚亚氧烷基二醇与一元脂肪酸的二酯化合物(B1)以及相对于1摩尔的碳原子数8~20的伯烷基胺以合计1~20摩尔的比例加成碳原子数2~3的环氧烷而成的化合物(B2)。
用于解决上述课题的合成纤维的要点在于,其附着有上述合成纤维用处理剂。
发明的效果
根据本发明的合成纤维用处理剂,能够适当地抑制起毛,并且能够适当地抑制处理剂从给油引导件的脱落。
附图说明
图1是附着工序的示意图。
具体实施方式
(第1实施方式)
对具体实现本发明的合成纤维用处理剂(以下也简称为处理剂)的第1实施方式进行说明。
本实施方式的处理剂含有包含多元醇脂肪酸酯(A1)的平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、下述的矿物油(D)、以及水(E)。多元醇脂肪酸酯(A1)是碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的完全酯化合物。矿物油(D)是碳原子数10~15的烃。
设平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)以及水(E)的合计含有比例为100质量%时,处理剂以30~70质量%的比例包含多元醇脂肪酸酯(A1)、以10~30质量%的比例包含矿物油(D)、并且以0.4~2质量%的比例包含水(E)。
另外,上述处理剂在30℃的运动粘度为50~110mm2/s。
通过使处理剂以上述比例含有上述成分、并且使30℃的运动粘度为上述数值范围,能够适当地抑制拉伸工序中的起毛。另外,能够适当地抑制处理剂从给油引导件的脱落。
上述处理剂在30℃的运动粘度优选为50~90mm2/s。本实施方式的一个方式中,处理剂在30℃的运动粘度例如为50mm2/s以上、53mm2/s以上、60mm2/s以上、61mm2/s以上、68mm2/s以上、69mm2/s以上、73mm2/s以上、75mm2/s以上、76mm2/s以上、86mm2/s以上、88mm2/s以上或者89mm2/s以上。另外,处理剂在30℃的运动粘度例如为110mm2/s以下、90mm2/s以下、89mm2/s以下、88mm2/s以下、86mm2/s以下、76mm2/s以下、75mm2/s以下、73mm2/s以下、69mm2/s以下、68mm2/s以下、60mm2/s以下、61mm2/s以下或者53mm2/s以下。
需要说明的是,处理剂的运动粘度可以使用坎农-芬斯克粘度计通过公知的方法进行测定。
上述平滑剂(A)中所包含的多元醇脂肪酸酯(A1)中,碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇可以为直链脂肪族醇、也可以为具有支链的脂肪族醇。另外,可以为饱和脂肪族醇、也可以为不饱和脂肪族醇。
作为上述碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇的具体例,例如可以举出甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、2-甲基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇、1,2,3-丁三醇、1,2,4-丁三醇、赤藓醇、1,2,3-戊三醇、1,2,4-戊三醇等。
上述多元醇脂肪酸酯(A1)中的碳原子数8~24的一元脂肪酸可以为饱和脂肪酸、也可以为不饱和脂肪酸。另外,可以为直链脂肪酸、也可以为具有支链的脂肪酸。
作为上述碳原子数8~24的一元脂肪酸的具体例,例如可以举出(1)辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸、二十一烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸等直链烷基脂肪酸、(2)2-乙基己酸、异十二烷酸、异十三烷酸、异十四烷酸、异十六烷酸、异十八烷酸等支链烷基脂肪酸、(3)十八碳烯酸、十八碳二烯酸、十八碳三烯酸等直链烯基脂肪酸等。
上述碳原子数8~24的一元脂肪酸可以包含在上述具体例的混合物或天然来源成分中。
作为天然来源成分的具体例,例如可以举出蓖麻油脂肪酸、芝麻油脂肪酸、妥尔油脂肪酸、大豆油脂肪酸、菜籽油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、椰子油脂肪酸、猪油脂肪酸、牛油脂肪酸、鲸油脂肪酸等。
作为上述多元醇脂肪酸酯(A1)的具体例,例如可以举出三羟甲基丙烷与菜籽油脂肪酸的三酯、三羟甲基丙烷与椰子油脂肪酸的三酯、季戊四醇与棕榈油脂肪酸的四酯、菜籽油等。
上述多元醇脂肪酸酯(A1)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
上述平滑剂(A)优选进一步包含多元醇脂肪酸酯(A2),多元醇脂肪酸酯(A2)为碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的偏酯化合物。
作为上述多元醇脂肪酸酯(A2)中的碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇以及碳原子数8~24的一元脂肪酸的具体例,可以举出与在上述多元醇脂肪酸酯(A1)中作为碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇以及碳原子数8~24的一元脂肪酸的具体例举出的物质同样的物质。
作为上述多元醇脂肪酸酯(A2)的具体例,例如可以举出三羟甲基丙烷二油酸酯、甘油二油酸酯等。
上述多元醇脂肪酸酯(A2)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
上述平滑剂(A)也可以含有除多元醇脂肪酸酯(A1)以及多元醇脂肪酸酯(A2)以外的其他平滑剂(A3)。
作为其他平滑剂(A3)的示例,例如可以举出含硫酯化合物、一元醇与一元脂肪酸的酯化合物、一元醇与多元脂肪酸的酯化合物等,更具体地说,例如可以举出二异硬脂基硫代二丙酸酯、二异棕榈基硫代二丙酸酯、油酸异硬脂酯、己二酸二油基酯等。
作为上述处理剂所含有的非离子型表面活性剂(B)的具体例,例如可以举出在醇类或脂肪酸类中加成环氧烷而成的化合物、在脂肪酸类与醇类的酯化合物中加成环氧烷而成的醚·酯化合物、在天然油脂上环氧烷而成的化合物等。
关于作为非离子型表面活性剂(B)的原料使用的醇类的具体例,例如可以举出(1)甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、十九烷醇、二十烷醇、二十一烷醇、二十二烷醇、二十三烷醇、二十四烷醇、二十五烷醇、二十六烷醇、二十七烷醇、二十八烷醇、二十九烷醇、三十烷醇等直链烷基醇、(2)异丙醇、异丁醇、异己醇、2-乙基己醇、异壬醇、异癸醇、异十二烷醇、异十三烷醇、异十四烷醇、异三十烷醇、异十六烷醇、异十七烷醇、异十八烷醇、异十九烷醇、异二十烷醇、异二十一烷醇、异二十二烷醇、异二十三烷醇、异二十四烷醇、异二十五烷醇、异二十六烷醇、异二十七烷醇、异二十八烷醇、异二十九烷醇、异十五烷醇等支链烷基醇、(3)十四碳烯醇、十六碳烯醇、十七碳烯醇、十八碳烯醇、十九碳烯醇等的直链烯基醇、(4)异十六碳烯醇、异十八碳烯醇等支链烯基醇、(5)环戊醇、环己醇等环状烷基醇、(6)苯酚、苯甲醇、单苯乙烯化苯酚、二苯乙烯化苯酚、三苯乙烯化苯酚等芳香族系醇等。
关于作为非离子型表面活性剂(B)的原料使用的脂肪酸类的具体例,例如可以举出(1)辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸、二十一烷酸、二十二烷酸等直链烷基脂肪酸、(2)2-乙基己酸、异十二烷酸、异十三烷酸、异十四烷酸、异十六烷酸、异十八烷酸等支链烷基脂肪酸、(3)十八碳烯酸、十八碳二烯酸、十八碳三烯酸等直链烯基脂肪酸、(4)苯甲酸等芳香族系脂肪酸等。
关于作为非离子型表面活性剂(B)的原料使用的环氧烷的具体例,例如可以举出环氧乙烷、环氧丙烷等。环氧烷的加成摩尔数可适宜地设定,优选为0.1~60摩尔、更优选为1~40摩尔、进一步优选为2~30摩尔。需要说明的是,环氧烷的加成摩尔数表示相对于投入原料中的醇类或脂肪酸类1摩尔的环氧烷的摩尔数。
关于作为非离子型表面活性剂(B)的原料使用的多元醇的具体例,例如可以举出乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,2-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,3-二甲基-2,3-丁二醇、甘油、2-甲基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷、山梨糖醇酐、季戊四醇、山梨糖醇等。
关于作为非离子型表面活性剂(B)的原料使用的天然油脂的具体例,可以举出椰子油、菜籽油、葵花籽油、大豆油、蓖麻油、芝麻油、鱼油和牛油等。
作为非离子型表面活性剂(B)的其他具体例,可以举出(1)硬脂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、二乙醇胺单月桂酰胺等烷基酰胺型非离子型表面活性剂、(2)聚氧乙烯二乙醇胺单油基酰胺等聚氧化烯脂肪酰胺型非离子型表面活性剂等。
非离子型表面活性剂(B)优选包含选自聚亚氧烷基二醇与一元脂肪酸的二酯化合物(B1)以及相对于1摩尔的碳原子数8~20的伯烷基胺以合计1~20摩尔的比例加成碳原子数2~3的环氧烷而成的化合物(B2)中的至少一者,更优选包含聚亚氧烷基二醇与一元脂肪酸的二酯化合物(B1)以及相对于1摩尔的碳原子数8~20的伯烷基胺以合计1~20摩尔的比例加成碳原子数2~3的环氧烷而成的化合物(B2)这两者。
作为上述非离子型表面活性剂(B1)的具体例,例如可以举出聚乙二醇(平均分子量400)与油酸的二酯、聚乙二醇(平均分子量600)与油酸的二酯、聚乙二醇(平均分子量400)与月桂酸的二酯等。
作为上述非离子型表面活性剂(B2)的具体例,例如可以举出相对于1摩尔月桂胺加成3摩尔环氧乙烷(以下也称为EO)而成的物质、相对于1摩尔月桂胺加成10摩尔EO而成的物质、相对于1摩尔硬脂胺加成10摩尔EO而成的物质等。
上述非离子型表面活性剂(B)也可以含有除上述非离子型表面活性剂(B1)以及上述非离子型表面活性剂(B2)以外的其他非离子型表面活性剂(B3)。
作为其他非离子型表面活性剂(B3)的具体例,例如可以举出相对于1摩尔油醇加成10摩尔EO而成的物质、相对于1摩尔异十三烷醇加成10摩尔EO而成的物质、相对于1摩尔异十三烷醇无规加成10摩尔EO以及10摩尔环氧丙烷(以下也称为PO)而成的物质、相对于1摩尔氢化蓖麻油加成10摩尔EO而成的物质、在1摩尔蓖麻油中加成25摩尔EO后用3摩尔油酸进行酯化而成的化合物、相对于1摩尔氢化蓖麻油加成25摩尔EO后用己二酸交联且用硬脂酸末端酯化而成的化合物、山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐三油酸酯等。
上述非离子型表面活性剂(B)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
上述非离子型表面活性剂(B)的含量没有特别限制,设平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)以及水(E)的合计含有比例为100质量%时,处理剂优选包含10~50质量%的非离子型表面活性剂(B)。
作为上述处理剂所含有的离子型表面活性剂(C)的示例,例如可以举出阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、作为两性化合物的两性表面活性剂等。
作为阴离子型表面活性剂的具体例,例如可以举出(1)乙酸盐、辛酸盐、月桂酸盐、油酸盐、硬脂酸盐等脂肪酸盐、(2)辛基磷酸酯盐、月桂基磷酸酯盐、鲸蜡基磷酸酯盐、油基磷酸酯盐、硬脂基磷酸酯盐等作为脂肪族醇的磷酸酯盐的有机磷酸盐、(3)聚氧乙烯月桂基醚磷酸酯盐、聚氧乙烯油基醚磷酸酯盐、聚氧乙烯硬脂基醚磷酸酯盐等作为在脂肪族醇中加成选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少一种环氧烷而成的物质的磷酸酯盐的有机磷酸盐、(4)月桂基磺酸盐、肉豆蔻基磺酸盐、十五烷基磺酸盐、十六烷基磺酸盐、油基磺酸盐、硬脂基磺酸盐、仲烷基磺酸盐、二辛基磺化琥珀酸盐、十二烷基苯磺酸盐等有机磺酸盐、(5)月桂基硫酸酯盐、油基硫酸酯盐、硬脂基硫酸酯盐等脂肪族醇的硫酸酯盐、(6)聚氧乙烯月桂基醚硫酸酯盐、聚氧化烯(聚氧乙烯、聚氧丙烯)月桂基醚硫酸酯盐、聚氧乙烯油基醚硫酸酯盐等在脂肪族醇中加成选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少一种环氧烷而成的物质的硫酸酯盐、(7)蓖麻油脂肪酸硫酸酯盐、芝麻油脂肪酸硫酸酯盐、妥尔油脂肪酸硫酸酯盐、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、(8)蓖麻油的硫酸酯盐、芝麻油的硫酸酯盐、妥尔油的硫酸酯盐、大豆油的硫酸酯盐、菜籽油的硫酸酯盐、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、(9)辛酸、月桂酸、油酸、硬脂酸等脂肪酸等。
作为构成上述阴离子型表面活性剂的抗衡离子,可以举出碱金属盐、胺盐等。作为碱金属盐的具体例,例如可以举出钠盐、钾盐等。作为胺盐的具体例,例如可以举出(1)甲基胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、N-N-二异丙基乙胺、丁胺、二丁胺、2-甲基丁胺、三丁胺、辛胺、二甲基月桂胺等脂肪族胺、(2)苯胺、N-甲基苄基胺、吡啶、吗啉、哌嗪、它们的衍生物等芳香族胺类或杂环胺、(3)单乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、二丁基乙醇胺、丁基二乙醇胺、辛基二乙醇胺、月桂基二乙醇胺等烷醇胺、(4)3-氨基丙烯等芳基胺、(5)聚氧乙烯月桂基氨基醚、聚氧乙烯硬脂基氨基醚等聚氧化烯烷基氨基醚、(6)氨等。
作为阳离子型表面活性剂的具体例,例如可以举出月桂基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵等季铵盐等。
作为两性表面活性剂的具体例,例如可以举出甜菜碱型两性表面活性剂等。
上述离子型表面活性剂(C)优选包含选自有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)中的至少一者,更优选包含有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)这两者。
作为上述有机磷酸酯盐(C1)的具体例,例如可以举出油基磷酸酯钠盐、异十六烷基磷酸酯二丁基乙醇盐等。
作为上述有机磺酸盐(C2)的具体例,例如可以举出碳原子数14~17的仲烷烃磺酸钠盐、二辛基磺化琥珀酸钠盐、α-烯烃磺酸钠盐等。
上述有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)分别可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
上述离子型表面活性剂(C)可以含有除有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)以外的其他离子型表面活性剂(C3)。
作为其他离子型表面活性剂(C3)的具体例,例如可以举出油酸钾盐等。
上述其他离子型表面活性剂(C3)可以单独使用1种、也可以组合使用2种以上。
上述离子型表面活性剂(C)的含量没有特别限制,设平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)、以及水(E)的合计含有比例为100质量%时,处理剂优选包含0.1~10质量%的离子型表面活性剂(C)。
作为上述处理剂所含有的碳原子数10~15的矿物油(D)的具体例,例如可以举出芳香族系烃、链烷烃系烃、环烷烃系烃等。这些矿物油可以为直链结构、支链结构、环状结构,可以适宜地采用市售品。
作为上述碳原子数10~15的矿物油(D)的更具体的示例,例如可以举出碳原子数12~13的链烷烃系烃、碳原子数12~14的链烷烃系烃、碳原子数11~14的环烷烃系烃、碳原子数11~14的链烷烃系烃等。
上述碳原子数10~15的矿物油(D)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。处理剂中所包含的矿物油可以在制造时或即将纺丝前添加到合成纤维处理剂中,也可以包含以杂质的形式包含在烷基磺酸之类的烷烃的衍生物中的物质。
作为上述处理剂可以含有的水(E),例如可以举出离子交换水、蒸馏水、硬水、软水等。处理剂中所包含的水可以在制造时或即将纺丝前添加到合成纤维处理剂中,可以通过减压、加热之类的通常已知的脱水方法对水分进行调节。在合成纤维用处理剂中作为水分添加的水可以为利用离子交换树脂、膜、蒸馏等进行了精制的水,也可以是作为其他成分等被带入到处理剂构成物的原料中的水。合成纤维用处理剂中的水含量可以根据水的添加量以及合成纤维处理剂的构成物质的原料中的水含量进行计算而求出。原料中的水含量不明确的情况下,可以根据卡尔费休滴定、气相色谱之类的公知的分析方法求出。
(第2实施方式)
对于具体实现本发明的合成纤维的第2实施方式进行说明。本实施方式的合成纤维是附着有第1实施方式的处理剂的合成纤维。
作为使第1实施方式的处理剂附着于合成纤维的方法,例如可应用通过导引给油或辊给油等使其附着的方法,特别优选导引给油。另外,可以将热熔融的树脂从模口纺出,对于汇集成一根的丝使用多个引导件进行给油(即处理剂的供给)。作为处理剂附着于合成纤维时的处理剂的形态,例如可以以有机溶剂溶液、水性液、未被稀释的状态等进行赋予,特别优选在合成纤维用处理剂未被稀释的状态下直接赋予的方法(直接给油)。关于使处理剂附着的时机,只要为纺丝工序就没有特别限制。拉伸工序中,具有使150℃以上的辊通过的工序的制造设备、在用于这样的工序中时,能够进一步期待发明的效果。
使处理剂附着于合成纤维的比例没有特别限制,优选按照相对于合成纤维以不挥发成分计为0.1~3质量%的比例附着。不挥发成分是指即使将合成纤维用处理剂在105℃加热2小时也不挥发而残留的物质。
作为合成纤维没有特别限定,例如可以举出聚酯系纤维、聚烯烃系纤维、聚酰胺系纤维、聚丙烯腈系纤维、纤维素系纤维、木质素系纤维等。特别优选用于聚酰胺系纤维、聚酯纤维。这些纤维也可以为由2种以上构成的复合合成纤维。
作为聚酰胺系纤维的具体例,例如可以举出尼龙6、尼龙66、芳香族聚酰胺(芳纶)纤维等。其中优选应用于尼龙6、尼龙66纤维。
作为聚酯系纤维的具体例,例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、含有这些聚酯系树脂而成的复合聚酯系纤维等。聚酯系纤维可以为碱性或酸性可染性聚酯纤维、抗静电性聚酯纤维、阻燃性聚酯纤维等改性聚酯纤维等。其中优选应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯的纤维。
作为聚烯烃系纤维的具体例,例如可以举出聚乙烯纤维、聚丙烯系纤维、聚丁烯系纤维。聚丙烯系纤维可以为将各种单体共聚而成的改性聚丙烯纤维,也可以为聚乙烯与聚丙烯的复合聚丙烯纤维。作为所制造的合成纤维的纤度没有特别限制,优选为150dtex以上、进一步优选为500dtex以上、特别优选为1000dtex以上。另外,作为所制造的合成纤维的强度没有特别限制,优选为5.0cN/dtex以上、进一步优选为6.0cN/dtex以上、特别优选为7.0cN/dtex以上。
根据第1实施方式的处理剂和第2实施方式的合成纤维,可得到以下的效果。
(1)处理剂含有包含多元醇脂肪酸酯(A1)的平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)以及水(E),多元醇脂肪酸酯(A1)为碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的完全酯化合物,矿物油(D)为碳原子数10~15的烃。设平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)以及水(E)的合计含有比例为100质量%时,处理剂以30~70质量%的比例包含多元醇脂肪酸酯(A1)、以10~30质量%的比例包含矿物油(D)、并且以0.4~2质量%的比例包含水(E)。另外,处理剂在30℃的运动粘度为50~110mm2/s。
通过使处理剂以上述比例含有上述成分、并且使30℃的运动粘度为上述数值范围,能够适当地抑制拉伸工序中的起毛。并且能够适当地降低处理剂从给油引导件的脱落。
(2)通过使离子型表面活性剂(C)包含有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2),能够更适当地抑制拉伸工序中的起毛。
(3)通过使非离子型表面活性剂(B)包含聚亚氧烷基二醇与一元脂肪酸的二酯化合物(B1)以及相对于1摩尔的碳原子数8~20的伯烷基胺以合计1~20摩尔的比例加成碳原子数2~3的环氧烷而成的化合物(B2),能够更适当地抑制拉伸工序中的起毛。
上述实施方式可以如下变更来实施。上述实施方式以及以下的变更例可以在技术上不矛盾的范围相互组合来实施。
本实施方式的处理剂中,可以在不妨碍本发明的效果的范围内进一步混配用于保持处理剂的品质的稳定化剂、电荷控制剂、抗静电剂、增粘剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等通常用于处理剂或水性液中的成分(也称为其他成分)。
实施例
以下为了更具体地说明本发明的构成和效果,举出实施例等,但本发明并不被这些实施例所限定。需要说明的是,以下的实施例和比较例中,份是指质量份,并且%是指质量%。
试验分组1(合成纤维用处理剂的制备)
(实施例1)
使用表1所示的各成分,按照平滑剂(A1-1)、(A2-1)、(A3-1)分别为44.6质量%、4.4质量%、4.4质量%;非离子型表面活性剂(B1-1)、(B2-1)、(B3-1)、(B3-3)、(B3-7)分别为4.4质量%、0.9质量%、7.2质量%、4.4质量%、4.4质量%;离子型表面活性剂(C1-1)、(C2-1)、(C2-2)分别为1.8质量%、1.8质量%、1.8质量%;矿物油(D-1)为18.1质量%;水(E)为1.8质量%的方式加入到烧杯中。将它们进行搅拌,充分混合,制备合成纤维用处理剂。
(实施例2~12和比较例1~5)
关于实施例2~12和比较例1~5的各合成纤维用处理剂,使用表1所示的各成分,利用与实施例1相同的方法进行制备。但是,在实施例3、4、5以及9中,除了表1的原料以外,还添加作为抗氧化剂的1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷,相对于除了水和矿物油以外的处理剂100份,以0.8份的比例添加该抗氧化剂。
合成纤维用处理剂中使用的平滑剂(A)的种类、比例、合计比例、非离子型表面活性剂(B)的种类、比例、合计比例、离子型表面活性剂(C)的种类、比例、合计比例、矿物油(D)的种类、比例、水(E)的比例分别如表1的“平滑剂(A)”栏、“非离子型表面活性剂(B)”栏、“离子型表面活性剂(C)”栏、“矿物油(D)”栏、“水(E)”栏所示。
[表1]
表1的种类栏中记载的A1-1~A1-4、A2-1、A2-2、A3-1、A3-2、rA-1、rA-2、B1-1~B1-3、B2-1~B2-3、B3-1~B3-8、rB-1、C1-1、C1-2、C2-1、C2-2、C2-3、C3-1、D-1~D-4、E-1各成分的详细情况如下所示。
(平滑剂(A))
A1-1:三羟甲基丙烷与菜籽油脂肪酸的三酯
A1-2:三羟甲基丙烷与椰子油脂肪酸的三酯
A1-3:季戊四醇与棕榈油脂肪酸的四酯
A1-4:菜籽油
A2-1:三羟甲基丙烷二油酸酯
A2-2:甘油二油酸酯
A3-1:二异硬脂基硫代二丙酸酯
A3-2:二异棕榈基硫代二丙酸酯
rA-1:油酸异硬脂酯
rA-2:二油基己二酸酯
(非离子型表面活性剂(B))
B1-1:聚乙二醇(平均分子量400)与油酸的二酯
B1-2:聚乙二醇(平均分子量600)与油酸的二酯
B1-3:聚乙二醇(平均分子量400)与月桂酸的二酯
B2-1:相对于1摩尔月桂胺加成3摩尔EO而成的物质
B2-2:相对于1摩尔月桂胺加成10摩尔EO而成的物质
B2-3:相对于1摩尔硬脂胺加成10摩尔EO而成的物质
B3-1:相对于1摩尔油醇加成10摩尔EO而成的物质
B3-2:相对于1摩尔异十三烷醇加成10摩尔EO而成的物质
B3-3:相对于1摩尔异十三烷醇无规加成10摩尔EO和10摩尔PO而成的物质
B3-4:相对于1摩尔氢化蓖麻油加成10摩尔EO而成的物质
B3-5:在1摩尔蓖麻油中加成25摩尔EO后用3摩尔油酸进行酯化而成的化合物
B3-6:相对于1摩尔氢化蓖麻油加成25摩尔EO后用己二酸交联、用硬脂酸末端酯化而成的化合物(平均分子量5000)
B3-7:山梨糖醇酐单油酸酯
B3-8:山梨糖醇酐三油酸酯
rB-1:聚乙二醇(平均分子量600)与油酸的单酯
需要说明的是,上述“平均分子量”是指质量平均分子量。质量平均分子量可以通过公知的凝胶渗透色谱法(也称为GPC法)来求出。
(离子型表面活性剂(C))
C1-1:油基磷酸酯钠盐
C1-2:异十六烷基磷酸酯二丁基乙醇盐
C2-1:碳原子数14~17的仲烷烃磺酸钠盐
C2-2:二辛基磺化琥珀酸钠盐
C2-3:α-烯烃磺酸钠盐
C3-1:油酸钾盐
(矿物油(D))
D-1:碳原子数12~13的链烷烃系烃
D-2:碳原子数12~14的链烷烃系烃
D-3:碳原子数11~14的环烷烃系烃
D-4:碳原子数11~14的链烷烃系烃
(水(E))
E-1:离子交换水
试验分组2(合纤纤维的制造)
首先准备1670dtex、288根长丝的由聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维构成的丝(无给油丝)。在图1中将该丝以符号F表示。如图1所示,在室温下通过使用计量泵的导引给油法对于丝F赋予试验分组1中制作的处理剂14。具体地说,作为处理剂14的涂布装置使用给油引导件10。
陶瓷制造的给油引导件10具有长度L为约100mm的长条板状的主体部11、以及以距主体部11的上表面约10mm的高度H立设并且沿着主体部11的长度方向以与主体部11相同长度L延伸的一对侧壁部12。主体部11的上表面11a为沿水平方向延伸的平坦面。一对侧壁部12相互隔开约3mm的间隔W沿着主体部11的长度方向平行地延伸。
在主体部11的长度方向的中央部具有1个排出处理剂14的出料孔13。使用计量泵(省略图示)从出料孔13排出一定量的处理剂,由此将主体部11的上表面11a用处理剂14覆盖。
使无给油丝F与给油引导件10的主体部11的上表面11a即给油面相接并且使其在一对侧壁部12之间沿水平方向移动,由此使处理剂14附着于丝F。丝的移动速度为100m/min,作为处理剂14的附着量,按照以不挥发成分计为3.0质量%的方式进行设定。给油引导件前后的丝张力为约300g。
给油引导件10的形状并不限定于图1的形状。例如也可以按照下述方式构成:使熔融纺丝的纤维沿铅直方向移动,给油引导件具有沿铅直方向延伸的给油面,使处理剂从水平方向侧附着于纤维。另外,排出处理剂14的出料孔13的数目并不限定于1个,也可以为2个以上。
试验分组3(评价)
对于实施例1~12和比较例1~5的处理剂,分别利用以下说明的过程来评价有无从给油引导件的脱落以及有无合成纤维的起毛。将该评价的结果示于表1的“脱落”栏和“起毛”栏中。另外,使用坎农-芬斯克粘度计对各处理剂在30℃的运动粘度进行测定,将结果示于表1的“运动粘度”栏中。
(脱落)
准备1670dtex、288根长丝、特性粘度0.93的无给油(即未赋予处理剂)的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,一边使该纤维以100m/min的速度移动,一边使用图1所示的给油引导件10将试验分组1中制备的处理剂14赋予至纤维。处理剂14的附着量按照以不挥发成分计为3.0质量%的方式进行设定。在开始给油起的10分钟内,目视观察在给油引导件10的主体部11处理剂14从长度方向的端部11b的脱落,按下述基准进行评价。
·脱落的评价基准
〇(良好):未观察到合成纤维用处理剂从引导件主体的脱落的情况
×(不良):观察到了合成纤维用处理剂从引导件主体的脱落的情况
(起毛)
在上述脱落的评价中,对于按照使处理剂的附着量以不挥发成分计为3.0质量%的方式赋予了处理剂、且以100m/min的速度移动的纤维,在初期张力2kg下使表面温度250℃的缎铬支杆与其接触。利用起毛计数装置(东丽工程公司制造)测定缎铬支杆摩擦后的移动丝在每10分钟的起毛数,按下述基准进行评价。
·起毛的评价基准
◎◎(特别优异):所测定的起毛数小于2个
◎〇(优异):所测定的起毛数为2个以上且小于4个
〇〇(良好):所测定的起毛数为4个以上且小于6个
〇(合格):所测定的起毛数为6个以上且小于8个
×(不良):所测定的起毛数为8个以上
如表1的结果所示,根据本发明,能够适当地抑制起毛。另外,能够适当地抑制合成纤维用处理剂从给油引导件的脱落。
本发明还包括以下的方式。
(附记1)
一种合成纤维用处理剂,其特征在于,
该处理剂含有包含多元醇脂肪酸酯(A1)和多元醇脂肪酸酯(A2)的平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)以及水(E),
上述多元醇脂肪酸酯(A1)为碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的完全酯化合物,
上述多元醇脂肪酸酯(A2)为碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的偏酯化合物,
上述矿物油(D)为碳原子数10~15的烃,
设上述平滑剂(A)、上述非离子型表面活性剂(B)、上述离子型表面活性剂(C)、上述矿物油(D)、以及上述水(E)的合计含有比例为100质量%时,以30~70质量%的比例包含上述多元醇脂肪酸酯(A1)、以10~30质量%的比例包含上述矿物油(D)、并且以0.4~2质量%的比例包含上述水(E),
该处理剂在30℃的运动粘度为53~110mm2/s。
(附记2)
如附记1所述的合成纤维用处理剂,其中,上述离子型表面活性剂(C)包含选自有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)中的至少一者。
(附记3)
如附记1或2所述的合成纤维用处理剂,其中,上述离子型表面活性剂(C)包含有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)。
(附记4)
如附记1~3中任一项所述的合成纤维用处理剂,其中,上述非离子型表面活性剂(B)包含选自聚亚氧烷基二醇与一元脂肪酸的二酯化合物(B1)以及相对于1摩尔的碳原子数8~20的伯烷基胺以合计1~20摩尔的比例加成碳原子数2~3的环氧烷而成的化合物(B2)中的至少一者。
(附记5)
如附记1~4中任一项所述的合成纤维用处理剂,其中,上述非离子型表面活性剂(B)包含聚亚氧烷基二醇与一元脂肪酸的二酯化合物(B1)以及相对于1摩尔的碳原子数8~20的伯烷基胺以合计1~20摩尔的比例加成碳原子数2~3的环氧烷而成的化合物(B2)。
(附记6)
一种合成纤维,其特征在于,其附着有附记1~5中任一项所述的合成纤维用处理剂。
Claims (7)
1.一种合成纤维用处理剂,其特征在于,
该处理剂含有包含多元醇脂肪酸酯(A1)的平滑剂(A)、非离子型表面活性剂(B)、离子型表面活性剂(C)、矿物油(D)以及水(E),
所述多元醇脂肪酸酯(A1)是碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的完全酯化合物,
所述矿物油(D)是碳原子数10~15的烃,
设所述平滑剂(A)、所述非离子型表面活性剂(B)、所述离子型表面活性剂(C)、所述矿物油(D)以及所述水(E)的合计含有比例为100质量%时,以30质量%~70质量%的比例包含所述多元醇脂肪酸酯(A1)、以10质量%~30质量%的比例包含所述矿物油(D)、并且以0.4质量%~2质量%的比例包含所述水(E),
该处理剂在30℃的运动粘度为50mm2/s~110mm2/s。
2.如权利要求1所述的合成纤维用处理剂,其中,所述平滑剂(A)进一步包含多元醇脂肪酸酯(A2),所述多元醇脂肪酸酯(A2)是碳原子数3~6的具有链状结构的3~4元多元醇与碳原子数8~24的一元脂肪酸的偏酯化合物。
3.如权利要求1或2所述的合成纤维用处理剂,其中,所述离子型表面活性剂(C)包含选自有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)中的至少一者。
4.如权利要求1~3中任一项所述的合成纤维用处理剂,其中,所述离子型表面活性剂(C)包含有机磷酸酯盐(C1)和有机磺酸盐(C2)。
5.如权利要求1~4中任一项所述的合成纤维用处理剂,其中,所述非离子型表面活性剂(B)包含选自聚亚氧烷基二醇与一元脂肪酸的二酯化合物(B1)以及相对于1摩尔的碳原子数8~20的伯烷基胺以合计1摩尔~20摩尔的比例加成碳原子数2~3的环氧烷而成的化合物(B2)中的至少一者。
6.如权利要求1~5中任一项所述的合成纤维用处理剂,其中,所述非离子型表面活性剂(B)包含聚亚氧烷基二醇与一元脂肪酸的二酯化合物(B1)以及相对于1摩尔的碳原子数8~20的伯烷基胺以合计1摩尔~20摩尔的比例加成碳原子数2~3的环氧烷而成的化合物(B2)。
7.一种合成纤维,其特征在于,其附着有权利要求1~6中任一项所述的合成纤维用处理剂。
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