CN1369594A - 一种涤纶短纤维前后纺统一油剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涤纶短纤维前后纺统一油剂,它包括烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、长碳链的脂肪酸酯表面活性剂,经复配而成,其主要优点是:该油剂稳定性好,与水有良好的相溶性,且水液稳定时间长,上油效果好,可赋予纤维良好的抗静电性、平滑性和抱和性,可纺性好,能使纤维顺利通过纤维厂和纺织厂各道加工工序,从而保证了涤纶短丝的产品质量;该油剂成本低,使用方便、无污染,是一种优良的涤纶短纤维前后纺统一用油剂。
Description
本发明涉及一种涤纶短纤维纺丝用的油剂，它既能用于涤纶短纤维的纺丝即前纺，又可用于涤纶短纤维的拉伸和整理即后纺，是一种涤纶短纤维前后纺统一油剂。
目前，国内生产涤纶短纤维的厂家中仍有很多还在采用前纺和后纺分别使用不同种油剂进行纺丝，由于前纺和后纺油剂不统一，这就要求丝束在牵伸前要用大量的离子水洗去前纺纺丝油剂，这不仅造成了大量离子水的浪费还会带来环境污染，因此在涤纶短纤维纺丝中使用前后纺统一油剂是一种必然的趋势。当前，国内使用的涤纶短丝前后纺统一油剂多为进口，进口油剂的配制温度高，一般为70℃以上，且搅拌时间长达90分钟。除此之外，昂贵的价格也使国内厂家大大提高了生产成本。因此，研制出一种质优价廉的国产涤纶短纤维前后纺统一油剂来替代进口，是势在必行的。但是，国内关于涤纶短纤维前后纺统一油剂的报道并不多，所报道的油剂由于所选组合物的种类和配比等原因，多存在着油剂与水的相溶性差、稳定时间短等缺点，而使得此类油剂没有大量的推广应用。我们在查阅的文献中，发现山东科学1999，12(2)，17-19，31中介绍了一篇文章，题目是涤纶短纤维新型油剂的研究，作者张峰、刘晓辉，该文章批露了这种油剂的主要成分有：烷基磷酸酯钾盐和脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯，其配比仅给出配方编号，没有详细介绍。此类油剂中使用的抗静电剂烷基磷酸酯钾盐和平滑剂脂肪酸聚氧乙烯酯不很理想，烷基磷酸酯钾盐的抗静电效果较差，文章中提到用该种油剂上油，丝的含油率为0.18％时，其比电阻为2.2×108Ω·cm，这可以看出，丝的含油率比较高，而表征抗静电效果的物性指标比电阻又不理想。含油率高，所纺丝在进行后加工时会出现粘缠现象，但调整含油率时，又不可抬高比电阻，因为比电阻高，纤维静电大，纺丝时会出现麻烦。另外，在油剂中仅用脂肪酸聚氧乙烯酯来做平滑剂，还不能使油剂的平滑性能完全达到要求。
本发明的目的在于提供一种涤纶短纤维前后纺统一用的新型油剂，它的稳定性好，与水有良好的相溶性，具有优良的抗静电性、平滑性，适宜的抱和性，油剂的配制温度低、搅拌时间短，完全可以替代进口油剂，并且价格低廉，可产生显著的经济效益。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述的涤纶短纤维前后纺统一油剂，它包括烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯和长碳链的脂肪酸酯表面活性剂经复配而成，各组分的重量百分比分别为55-65％∶23-32％∶2-8％∶5-10％。
所述烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐为阴离子表面活性剂，可使该油剂具有优良的抗静电性、平滑性和水液稳定性，其通试为：
单酯
双酯式中：R为烷基，碳数为12-16，
M为钾、钠、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，
n＝3-5。
该表面活性剂烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐的合成方法见发明专利98114234.6，其外观为无色液体，抗静电性好于其它同类抗静电剂，且与其它组分的表面活性剂互配性好，配成的油剂水液稳定时间可达14天以上。
所述的烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯酯为非离子表面活性剂，使得本发明具有合适的抱和性，并使油剂中的几种单体能够配伍。
其醚的通式为：
式中：R为烷基，碳数为10-12，
n＝7-15；
其酯的通式为：
RCOO-(CH2C2HO)n-H
式中：R为烷基，碳数为8-18，
n＝5-7。
所述的长碳链脂肪酸酯为非离子表面活性剂，使得本发明具有良好的平滑性，其通式为：
R1COOR2
式中：R1、R2为烷基，碳数为12-18。
此种长碳链脂肪酸酯的平滑性优于其它的平滑剂，本身的热稳定性好是一种性能优良的平滑剂。
以下为本发明的油剂中几种单体的配比和上油实验的实施举例，借以更好地阐述本发明。
实施例1：油剂的配制和上油实验：
在800ml烧杯内，分别按重量百分比加入下述配比中的各单体，然后加入脱盐水，将其配成1.0％浓度的油剂水液，在35-40℃的水浴中，以中速搅拌20分钟。再将事先准备好的无油丝放入所配制的油剂中浸泡4分钟，然后甩干，在100℃的烘箱内烘干6小时，即制成纤维试样。
单体配比见下表：
实施例2：
| 单 体 | 重量百分比配比 |
| 加成环氧数为5的C12-14混合醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐 | 55 |
| 加成环氧数为9的癸基酚聚氧乙烯醚 | 32 |
| 加成环氧数为5的十六烷基脂肪酸聚氧乙烯酯 | 5 |
| 硬脂酸月桂醇酯 | 8 |
油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：
实施例3：
| 单 体 | 重量百分比配比 |
| 加成环氧数为3的C14-16混合醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐 | 55 |
| 加成环氧数为9的癸基酚聚氧乙烯醚 | 32 |
| 加成环氧数为7的十四烷基脂肪酸聚氧乙烯酯 | 5 |
| 十六烷基脂肪酸十四醇酯 | 8 |
油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：
实施例4：
| 单 体 | 重量百分比配比 |
| 加成环氧数为4的C12-14混合醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐 | 60 |
| 加成环氧数为9的癸基酚聚氧乙烯醚 | 30 |
| 加成环氧数为5的十六烷基脂肪酸聚氧乙烯酯 | 5 |
| 十六烷基脂肪酸月桂醇酯 | 5 |
油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：
实施例5：
| 单 体 | 重量百分比配比 |
| 加成环氧数为3的C14-16混合醇聚氧乙烯醚磷酸酯胺盐 | 60 |
| 加成环氧数为9的癸基酚聚氧乙烯醚 | 29 |
| 加成环氧数为5的十一烷基脂肪酸聚氧乙烯酯 | 6 |
| 硬脂酸月桂醇酯 | 5 |
油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：
实施例6
| 单 体 | 重量百分比配比 |
| 加成环氧数为4的C12-14混合醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐 | 62 |
| 加成环氧数为11的癸基酚聚氧乙烯醚 | 27 |
| 加成环氧数为7的十六烷基脂肪酸聚氧乙烯酯 | 4 |
| 硬脂酸月桂醇酯 | 7 |
油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：
实施例7
| 单 体 | 重量百分比配比 |
| 加成环氧数为5的C12-14混合醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐 | 61 |
| 加成环氧数为9的十二烷基酚聚氧乙烯醚 | 28 |
| 加成环氧数为5的壬基脂肪酸聚氧乙烯酯 | 4 |
| 十六烷基脂肪酸十四醇酯 | 7 |
油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：
实施例8
| 单 体 | 重量百分比配比 |
| 加成环氧数为3的C14-16混合醇聚氧乙烯醚磷酸酯胺盐 | 65 |
| 加成环氧数为12的癸基酚聚氧乙烯醚 | 22 |
| 加成环氧数为6的十六烷基脂肪酸聚氧乙烯酯 | 5 |
| 硬脂酸月桂醇酯 | 8 |
油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：
| 单 体 | 重量百分比配比 |
| 加成环氧数为5的C12-14混合醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐 | 65 |
| 加成环氧数为11的十一烷基酚聚氧乙烯醚 | 26 |
| 加成环氧数为5的十六烷基脂肪酸聚氧乙烯酯 | 4 |
| 硬脂酸月桂醇酯 | 5 |
将以上各实施例中制备好的纤维试样分别与在同样条件下使用德国双S公司油剂制备的纤维试样测试进行性能对比，其结果见下表。其中比电阻使用YG321型纤维比电阻仪，在温度为20±2℃、湿度为60％的条件下进行测试，含油率采用乙醇萃取法进行测试。
实施例中所用油剂与德国双S油剂性能对比结果
由上表可以看出，在相同浓度，相同制样条件下，本发明与德国双S油剂上油后丝的含油率、比电阻相当。这说明本发明的综合性能与进口油剂相差无几，优于国内同类产品，完全可以替代进口油剂。
利用本发明这种涤纶短纤维前后纺统一油剂，它可以解决前纺和后纺油剂不统一的问题，这种油剂的配方合理、稳定性好，油剂与水有良好的相溶性，上油效果好，可赋予纤维良好的抗静电性、平滑性和抱和性，能使纤维顺利通过纤维厂和纺织厂各道加工工序，可纺性良好，保证了涤纶短纤维的产品质量。油剂的配制温度低、搅拌时间短，油剂水液稳定时间长，生产成本低、使用方便、无污染，完全可以替代进口油剂，可产生显著的经济效益，是一种优良的涤纶短纤维前后纺统一油剂。
Claims (5)
1、一种涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：它包括烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯型非离子表面活性剂，长碳链的脂肪酸酯非离子表面活性剂，其重量百分比分别为55-65％∶23-32％∶2-8％∶5-10％，
2、按权利要求1所述的涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐是无色透明液体，其通式为：
单酯双酯式中：R为烷基，碳数为12-16，
M为钾、钠、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，
n＝3-5。
3、按权利要求1所述的涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂，其通式为：式中：R为烷基，碳数为10-12，
n＝7-15。
4、按权利要求1所述的涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：脂肪酸聚氧乙烯酯表面活性剂，其通式为：
RCOO-(CH2C2HO)n-H
式中：R为烷基，碳数为8-18，
n＝5-7。
5、按权利要求1所述的涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：长碳链的脂肪酸酯表面活性剂，其通式为：
R1COOR2
式中：R1、R2为烷基，碳数为12-18。
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