CS220006B1

CS220006B1 - Emulgovatelné preparační oleje pro zvlákňování a finální úpravu syntetických vláken

Info

Publication number: CS220006B1
Application number: CS210280A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Smrz; Ludvik Bechtold; Vera Brzokoupilova; Rudolf Doubek; Zoltan Kirschner; Frantisek Krsnak; Zdenek Raif; Zoltan Truban; Karel Ulmer
Original assignee: Rudolf Smrz; Ludvik Bechtold; Vera Brzokoupilova; Rudolf Doubek; Zoltan Kirschner; Frantisek Krsnak; Zdenek Raif; Zoltan Truban; Karel Ulmer
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Emulgovatelné preparační oleje pro zvlákňování a finální úpravu syntetických vláken, vyznačené tím, že obsahují hmotnostně 30 až 75 % esterů mastných kyselin C12 až C22, s výhodou Ci6 až Cie, s alifatickými alkoholy Ci až C10 a/nebo diesterů kyseliny ftalové s alifatickými alkoholy Ci až C10, 15 až 40 % rafinovaného minerálního oleje s teplotou tuhnutí nejvýše —20 °C a s kinematickou viskozitou 30 až 40.10-6 m2s-1 při 20 °C a 10 až 45 % emulgátoru obsahujícího hmotnostně 30 až 75 % oxethylovaných alifatických alkoholů C10 až Cle se 2 až 6 moly ethylenoxidu, 5 až 50 % oxethylovaných alkylfenolů Cs až Cg s 4 až 9 moly ethylenoxidu a 1 až 20 % kondenzačních produktů mastných kyselin kokosového a/nebo palmojádrového oleje a diethanolamlnu v molárním poměru 1 : 1 až 2.

Description

Vynález se týká emulgovatelného preparačního oleje pro zvlákňování a finální úpravu syntetických vláken, s vyváženým poměrem funkčních složek.

Je známa snaha dosáhnout komplexně všech vlastností vodných preparačních emulzí potřebných pro bezporuchovou výrobu a zpracování syntetických vláken na rychloběžných strojích. Pod komplexním dosažením všech potřebných vlastností se rozumí vysoká stálost a smáčivost vodných preparačních emulzí, jejich nízká pěnivost, účinné snižování dynamického tření vlákno-kov i statického tření vlákno-vlákno, dobrá tepelná i světelná stálost a nízká odpařivost zasušeného filmu na vlákně, jeho dobrá zvláčňovací, luhrikační a antistatická účinnost a posléze 1 vypratelnost. Je přirozené, že uvedenému komplexu požadavků na emulgovatelné preparační oleje je neobyčejně těžké vyhovět, takže většina preparačních olejů je kompromisem dosažitelných vlastností, který se neustále přizpůsobuje požadavkům vyvíjející se mechanické technologie výroby a zpracování vláken.

Charakteristickým rysem novodobých preparačních olejů pro syntetická vlákna je částečná nebo úplná náhrada jejich starších klasických komponent, přírodních mastných a minerálních olejů syntetickými esterovými oleji na bázi mastných kyselin a kyseliny fosforečné, jakož i náhrada sulfonovaných a sulfatovaných emulgátorů a antistatik stálejšími oxethylovanými sloučeninami. Také přísady antioxydantů, např. trinonylfosfitu nebo 4,4’-butyliden-bis(terc.butyl-m-kresolu), nabývají významu. Je známa preparace vlákna nylonu 6 před protažením vodnou emulzí tepelně stálou luhrikační směsí složenou z 5 až 60 % hmotnostních polyesteru kyseliny adipové nebo sebakové s 1,3-butandiolem nebo 1,2-propylenglyko·lem o molekulární hmotnosti 300 až 1500 a z 40 až 95 % hmotnostních polyethylen-polypropylenglykolu s obsahem nejméně 10 % hmotnostních ethylenoxidu a molekulární hmotností nejméně 1000. Dále je známa zvlákňovací aviváž pro polyamidová vlákna obsahující 47 až 53 % hmotnostních butylstearátu, 16 až 20 % hmotnostních monooleátu sorbitanu a 30 až 34 % hmotnostních aduktu monooleátu sorbitanu s 18 až 22 moly ethylenoxidu. Polyamidové hedvábí se preparuje před dloužením směsí syntetických esterů mastných kyselin, minerálních olejů a emulgátorů na bázi aduktů mastných alkoholů a alkylenoxidů, například 20% vodnou emulzí emulzního oleje obsahujícího 60 % oleyloleátu a 40 % aduktu oleylalkoholu a ethylenoxidu v poměru 1: 7. Jsou rovněž popsány emulgovatelné lubrikační směsi, které obsahují v hmotnostních dílech: 60 až 70 dílů minerálního oleje majícího· viskozitu řádu 50 až 125 sek. Saybolta při 37,8 °C, 10 až 15 dílů methylesteru mastné kyseliny C12 až Ci8, 6 až 10 dílů soli alkalického kovu a kyselého esteru kyseliny fosforečné esterifikované nejméně jedním ethylenoxidovým aduktem lineárního· alifatického alkoholu Ce až Cw, alifatického· alkoholu s rozvětveným řetězcem C10 až C20, monoalkyl neb dialkylfenolu s alkyly C5 až C12, přičemž adukty obsahují 2 až 20 ethylenoxidových skupin, 8 až 10 dílů tristearátu polyoxyethylen-sorbitanu s obsahem 40 až 75 % hmotnostních ethylenoxidu a 4 až díly alkanolamidu mastné kyseliny C16 až Cis za normálních podmínek kapalné. Přednostně se aplikují 10% vodné emulze popsaných směsí, které jsou stabilní a mají dobré luhrikační a antistatické vlastnosti.

Zvláště zajímavé jsou snahy nahradit emulze vícesložkových preparačních olejů vodnými roztoky „na míru” definovaných sloučenin, v jejichž molekule jsou zakotveny všechny žádoucí vlastnosti preparace. Je známa úspěšná preparace syntetických vláken vodnými roztoky estersoli alkanfosfonových kyselin. S úspěchem byla například použita draselná sůl O-methyl-ri-oktadekanfosfonové kyseliny. Cesta hledání „na míru” definovaných sloučenin pro preparační účely je ovšem technicky i ekonomicky náročná a univerzálnost tohoto snažení nejistá.

Nyní bylo· s překvapením zjištěno, že vysoké nároky na emulzní preparace, především pro zvlákňování syntetických vláken, splňují emulgovatelné preparační oleje pro zvlákňování a finální úpravu podle tohoto vynálezu, které obsahují hmotnostně 30 až 75 % esterů mastných kyselin C12 až C22, s výhodou Ci6 až Ci8, s alifatickými alkoholy Cl až Cio a/nebo diesterů kyseliny fialové s alifatickými alkoholy Ci až C10, 15 až 40 % rafinovaného minerálního oleje s teplotou tuhnutí nejvýše —20 °C a s kinematickou viskozitou 30 až 40.10^-6 m²s^_1 při 20 °C a 10 až 45 % emulgátorů obsahujícího 30 až 75 % oxethylovaných alifatických alkoholů C12 až Cis se 2 až 6 moly ethylenoxidu, až 50 % oxethylovaných alkylfenolů Ce až C9 s 4 až 9 moly ethylenoxidu a 1 až 20 procenty kondenzačních produktů mastných kyselin kokosového a/nebo palmojádrového oleje a diethanolaminu v molárním poměru 1: 1 až 2, přičemž až 5 % emulgátorů může být zastoupeno směsí karboxylových kyselin Ca až Cle. Výhodné vlastnosti vykazuje preparační olej podle vynálezu, který obsahuje 30 až 75 % směsi o složení 70 až 95 % isobutylesteru kyseliny palmito stearové a 5 až 30 % dialkylftalátu s alkyly C4 až C10.

Emulgovatelné preparační oleje podle vynálezu velmi dobře splňují podmínku dosažení všech potřebných vlastností. Jejich hlavní složka — syntetické esterové oleje — má nízkou teplotu tuhnutí, což se příznivě projevuje v odstranění destabilizace vodných emulzí preparačních olejů a ve významném snížení dynamického tření vlákno-kov a statického tření vlákno-vlákno. Navíc oproti dosavadním preparacím vyhovují emulgovatelné preparační oleje podle vynálezu nárokům na stabilitu proti termooxidaci, což při tvarování vláken má velký význam, neboť na fixačních tělesech tvarovacích strojů se výrazně omezuje tvorba inkrustů z oxidačních zplodin. To ve svém důsledku vede k prodloužení cyklu čistění fixačních těles, tedy k nižším nákladům na výrobu vláken. Nevykazuje rovněž žádné barevné změny vlákna (vlákno· nežloutnej. Emulgovatelné preparační oleje podle vynálezu se oproti známým formulacím vyznačují i dosažením velmi příznivých hodnot v ostatních potřebných vlastnostech, jako· například velmi dobrými kluznými vlastnostmi, vysokou adhezí fibril, výbornou antistatickou účinností, nízkou Odpařivostí. Vypratelnost preparačních olejů podle vynálezu je dokonalá.

EmulgPvatelné preparační oleje podle vynálezu, obsahují rafinované minerální oleje, jsou vhodné zejména pro přípravu zvlákňovacích preparací. Nejsou zcela vhodné pro přípravu finálních preparací.

K docílení jednostranně výhodných efektů emulgovatelných preparačních olejů podle vynálezu je možno přimísit i menší množství rychlosmáčedel nebo vysoce účinných antistatlk.

Procenta a díly v následujících příkladech jsou míněny hmotnostně, pokud není jinak uvedeno.

PAD hedvábí 67 dtex f 16 I

Statický náboj v JDO Napětí vlákna vlivem tření (cN) min.

max

Přetrhy při dloužení na 1 t vlákna

Příklad 2

Smísením 60 dílů dialkylftalátu, připraveného esterifikací anhydridu fialového technickou směsí C6 až Cio alifatických alkoholů, 20 dílů rafinovaného minerálního oleje s teplotou tuhnutí —30 °C a kinematickou viskozitou 32.10~⁶ m⁶s^_1 při 20°Ca 19 dílů emulgátoru o složení 38,5 % kondenzátu mastných kyselin palmojádrového oleje s diethanolaminem v molárním poměru 1 : 2, % alkylfenolu Cs oxethylovaného 9 moly ethylenoxidu, 41,5 % oxethylovaných alifatických alkoholů Cia až Cie s 3 až 6 moly ethylenoxidu a středním molárním poměrem •ethylenoxidu k alkoholu 4,6 : 1 a 1 % vody byl připraven preparační olej. Tento olej byl použit při zvlákňovacím procesu PAD hedvábí jemnosti 67 dtex f 16. Bylo dosaženo· dobrých kluzných vlastností, dostatečné tmelící schopnosti, antistatické účinnosti a dobré vypratelnosti. Souhrn těchto vlast4 — 18

34,30

46,09

93,2

Příklad 1

Smísením 38 dílů destilovaného isobutyl•esteru kyseliny palmito-stearové s intervalem tuhnutí 15 až 17,5 °C a číslem kyselosti 0,08 mg KOH/g, 22 dílů lehkého· bílého· vazelínového oleje o· viskozitě 35 . 10^-6 m²s¹při 20 °C s teplotou tuhnutí —33 °C a 40 díly emulgátoru o složení 62,2 % oxethylovaného mastného alkoholu C12 až C15 se 3 moly ethylenoxidu, 23, 8 % oxethylovaného alkylfenolu C9 se 6 moly ethylenoxidu a 14,0 % kondenzačního produktu mastných kyselin kokosového oleje a diethanolaminu v molárním poměru 1 : 1,8 a vyčiřením 2 % destilované vody byl připraven preparační olej.

Rozmícháním s vodou byla připravena 13,5% emulze O/V dokonale stálá s nízkou pěnivostí, která byla použita v procesu zvlákňování. Preparace podle vynálezu (0značení II j ve srovnání s dosud užívanou preparací (označení IJ výrazně snížila náboj statické elektřiny a dynamické tření vlákno-kov, i statické tření vlákno- vlákno, jak je patrno z následující tabulky. Při suché fixaci bylo potvrzeno, že preparace je termostabilní.

II — 8

34,17

45,57

57,9 ností umožňuje dohrou zpracovatelnost vlákna nejen u výrobce, ale také u zpracovatele.

Příklad 3

Preparační olej o složení 37,2 dílu destilovaného isobutylesteru palmito-stearové kyseliny, 35,0 dílu rafinovaného minerálního oleje s bodem tuhnutí —30 °C a kinematickou viskozitau 32 . ICH⁶ m²s~² při 20 °C, 28 dílů emulgátoru o· složení 58 % mastného· alkoholu C12 až C15 oxethylovaného 3 moly ethylenoxidu, 20 % alkylfenolu C9 oxethylovaného 6 moly ethylenoxidu, 12 % kondenzátoru mastných kyselin kokosového oleje s diethanolaminem v molárním poměru 1: : 1,9 a 10 % mastných kyselin kokosového oleje a 0,8 dílu vody byl použit při zvlákňovacím procesu syntetických vláken. Bylo dosaženo stejných vlastností jako v příkladě

2.

Claims

pRedmEt

1. Emulgovatelné preparační oleje pro zvlákňování a finální úpravu syntetických vláken, vyznačené tím, že obsahují hmotnostně

30 až 75 % esterů mastných kyselin C12 až Czz, s výhodou Ci6 až Cie, s alifatickými alkoholy Ci až Cio a/nebo diesterů kyseliny ftalové s alifatickými alkoholy Ci až Cio,

15 až 40 % rafinovaného minerálního oleje s teplotou tuhnutí nejvýše —20 °C a s kinematickou viskozitou 30 až 40.10^-6 m²s^_1při 20 °C a

10 až 45 % emulgátoru obsahujícího hmotnostně 30 až 75 % oxethylovaných alifatických alkoholů C12 až Cie se 2 až 6 moly ethylenoxidu, 5 až 50 % oxethylovaných vynalezu alkylfenolů Ce až C9 s 4 až 9 moly ethylenoxidu a 1 až 20 % kondenzačních produktů mastných kyselin kokosového a/nebo palmojádrového oleje a diethanolaminu v molárním poměru 1:1 až 2.
2. Emulgovatelné preparační oleje podle bodu 1, vyznačené tím, že nejvýše 5 % emulgátoru je zastoupeno směsí karboxylových kyselin Ce až Cie.
3. Emulgovatelné preparační oleje podle bodu 1 nebo 2, vyznačené tím, že obsahují hmotnostně 30 až 75 °/o směsi o složení hmotnostně 70 až 95 % isobutylesteru kyseliny palmitostearové a 5 až 30 % dlalkylftalátu s alkyly C4 až C10.

Saverografla, n. p„ závod 7 Most

Cona 2.40 Kfa