滌綸高速紡poy超細旦絲油劑的製作方法
2023-04-29 11:21:41 1
專利名稱：滌綸高速紡poy超細旦絲油劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及合成纖維在加工中使用的一種油劑，具體涉及一種滌綸高速紡P0Y細 旦絲油劑。
背景技術：
近四十年來隨著變形紗的發展，開展了 P0Y-DTY新技術，在國外紡速為3200-4000 米/分的聚酯纖維生產已投入了規範化生產，我國從八十年代初引進了一些高速紡絲牽伸 變形絲的中間試驗設備，幾年來的實驗對合理選擇工藝條件提供了充分的依據，認識到高 速紡絲工藝不僅提高產量，更主要的紡絲質量結構性能穩定存放時間較長，從而可遠距離 輸送後進行加工，近幾年來全國紛紛引進了高速紡生產設備，至2000年生產能力已達400 萬噸，預期至2008年高速紡設備生產能力可超過800萬噸，高速紡絲工業化已進入一個新 階段。隨著高速紡絲的發展，其加工條件相對較苛刻，對高速紡絲油劑有較高要求，欲獲 得物理機械性能好的P0Y絲和品質優良的DTY絲，油劑將起到十分重要作用，為滿足高速紡 絲生產需要，提高絲的質量，研製高速紡絲油劑，無論從提高滌綸細旦絲油技術水平，還是 提高仿真絲高檔品質產品從經濟效益都有重要意義。
發明內容
本發明目的是提供一種高速卷繞(速度達3600米/分)及摩擦假捻滌高紡細旦 絲油劑。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是一種滌綸高速紡P0Y超細旦絲油劑，該油劑中包含重量百分含量大於等於90%的 無規聚醚潤滑劑、重量百分含量小於等於5%的磷酸酯類抗靜電劑、重量百分含量小於等於 5%的特殊脂肪酸酯乳化劑以及重量百分含量小於等於5 %的調節劑。優選地，所述的油劑由如下重量百分比的組份組成油數二乙醇醯胺15 18%二聚氧丙烯月桂醯胺2 4%P0E(3)異十三醇醚磷酸酯 2 4%丁基溶纖劑2 4%P0E(6)壬基酚醚3 5%P0E(10)壬基酚醚3 5%P0E(6)油醇醚3 5%十二烷基磷酚鈉2 5%礦物油25 35%異十三醇硬酯酸酯20 30%醋酸酯3 7%。
更進一步地，所述的油劑由如下重量百分比的組份組成油數二乙醇醯胺17%二聚氧丙烯月桂醯胺3%POE (3)異十三醇醚磷酸酯3%丁基溶纖劑2%POE (6)壬基酚醚4%POE(IO)壬基酚醚4%POE (6)油醇醚4%十二烷基磷酚鈉3%礦物油30%異十三醇硬酯酸酯25%醋酸酯5%。優選地，所述的油劑由如下重量百分比的組份組成無規聚醚35 45%POE烷基靈磷酸鉀鹽3 5%烷基磺酸鈉2 3%PEG月桂酸酯8 12%POE(40)蓖麻油3 6%三脂肪酸酯8 12%高級脂肪酸衍生物柔軟劑3 5 %琥珀酸滲透劑15 25%吐溫803 5%。更進一步地，所述的油劑由如下重量百分比的組份組成無規聚醚40%POE烷基靈磷酸鉀鹽4%烷基磺酸鈉3%PEG月桂酸酯10%POE (40)蓖麻油5%三脂肪酸酯10%琥珀酸滲透劑4%高級脂肪酸衍生物柔軟劑20%吐溫804%。
優選地，所述的油劑由如下重量百分比的組份組成癸二酸二異辛酯20 30%三羥甲基乙烷12 18%烷基磷酸酯鹽3 5%磺蓖麻油酸酯鹽5 8%月桂酸聚乙二醇酯3 8%琥珀酸滲透劑15 30%烷基酸 十二醇 三乙醇胺 油酸咪唑啉 吐溫80
3 『 3 『 3 『 5 『 3
5% 5% 5% 8%
)5%,
更進一步地，所述的油劑由如下重量百分比的組份組成 癸二酸二異辛酯25%
三羥甲基乙烷15%
烷基磷酸酯鹽4%
磺蓖麻油酸酯鹽7%
月桂酸聚乙二醇酯5%
琥珀酸滲透劑21%
烷基酸4%
十二醇4%
三乙醇胺4%
油酸咪唑啉7%
吐溫804%。
由於上述技術方案運用，本發明的油劑用在高速卷繞(速度達3600米/分)及摩 擦假捻滌高紡細旦絲的製作中，具有良好的工藝性能，可產生優質絲及減少斷絲故障。此 外，它還具有下列特殊性能能以3600米/分的速度生產尺寸十足(10-15公斤)的卷裝， 而不會發生「蛛網絲」和「塌邊」等疵點，亦不會因卷繞頭動程較短(如150或170毫米) 而出現卷裝疵點。可消除油盤處油劑「飛濺」或「拋灑」，以免引起在卷繞頭往復導絲器前方 的導絲鉤處的長絲斷裂。成功的應用於速度超過700米/分的新式矮型假捻機。不在加熱 板上沉積殘留物。在錠子式假捻機和摩擦式假捻機上使用良好。可配成7%溶液，用計量 泵(噴淋)上油，上油率為0.25% (油劑中非水成分對纖維的重量百分比，下同)。可配成 10%溶液，用油盤上油，上油率為0. 25%。
具體實施例方式本發明的高速紡絲油劑的主要組份和作用見下表 高速紡絲油劑的主要技術規格如下1、外觀淡黃色透明油狀物2、粘度 40 "C 70 80 (CST)3、12%乳液粘度401 200°C5、PH(1%乳液)6· 5士 16、有效成份90士2%7、濁點溫度>50°C8、樣品高溫殘留量< 4%220°C-2hr 試樣 2 克試驗結果自行合成單體研製復配的高速紡絲細旦絲Ρ0Υ，油劑分別在國內引進 的最新有代表性設備上與進口油劑E-2085、FT-59. 9、FT-621、D-2118A、D-2169S等進行應 用試驗對比，可紡性和纖維各項物理指標都很接近，工業生產試驗表明油劑可適用於西德 巴馬格、日本春田、英國scregp紡絲機和變形機。滌高紡細旦絲油劑是一種紡絲油劑，適合應用於BARMAG卷繞機以生產滌綸 Ρ0Υ(預取向)長絲；這種工藝的卷繞速度可達3200 4000米/分，以170毫米的卷繞頭 動程生產15公斤的卷裝。這種油劑可先配成濃度為10%左右的水溶液，然後採用單油盤 上油。滌高紡細旦絲油劑可使用計量泵(噴淋)上油，以保證錠子式假捻或摩擦式假捻設 備運行順利。若採用油盤上油方式，則油劑需配成約10%的較高濃度溶液，方可取得所需 的上油率。在高速卷繞(速度達3600米/分)及摩擦假捻滌高紡細旦絲油劑。具有良好 的工藝性能，可產生優質絲及減少斷絲故障。此外，它還具有下列特殊性能能以3600米/ 分的速度生產尺寸十足(10-15公斤)的卷裝，而不會發生「蛛網絲」和「塌邊」等疵點，亦 不會因卷繞頭動程較短(如150或170毫米)而出現卷裝疵點。可消除油盤處油劑「飛濺」 或「拋灑」，以免引起在卷繞頭往復導絲器前方的導絲鉤處的長絲斷裂。成功的應用於速度 超過700米/分的新式矮型假捻機。不在加熱板上沉積殘留物。在錠子式假捻機和摩擦式 假捻機上使用良好。可配成7%溶液，用計量泵(噴淋)上油，上油率為0.25% (油劑中非 水成分對纖維的重量百分比，下同)。可配成10%溶液，用油盤上油，上油率為0.25%。應用運用時，滌高紡細旦絲油劑需先配成水乳化液，然後用計量泵或油盤上油。乳液的 適宜濃度為7-10% (非水成分)。對於滌綸POY絲來說，吸水量應加以限制。一般的上油率應在0.25%左右。用油盤上油時，應使用10%的油劑乳劑；噴淋上 油時，應使用乳液。溶液配製時，將所需量的油劑加入20_25°C水中，徐徐的攪拌滌高紡細旦絲油劑會形成澄清溶液，可擱置14天以上而不變化。下面列舉三個具體實施例對本發明的技術方案作進一步描述實施例一一種滌綸高速紡細旦絲POY油劑，其復配組分和各組分的重量百分含量如下1、油數二乙醇醯胺17%2、二聚氧丙烯月桂醯胺3%
3、P0E (3)異十三醇醚磷酸酯4、丁基溶纖劑5、P0E(6)壬基酚醚6、P0E(10)壬基酚醚7、P0E(6)油醇醚8、十二烷基磷酚鈉9、礦物油10、異十三醇硬酯酸酯11、醋酸鈉
4% 4% 4% 3% 30% 25% 5%
3% 2%滌綸高速紡P0Y油劑，涉及的是油劑能在4000米/分以上上油，不產生抗靜電性， 從而大大降低毛絲斷頭、每分鐘可以0. 25%上油率13-14. 5kg產量，並可上滌綸細旦絲或 Y異型超細旦絲(50D/96F)。本發明的油劑亦可叫超細旦絲油劑，本實施例的關鍵之一使設 計的油劑配方在單體上控制抗靜電性單體組分，以下講述抗靜電上油的關係。合成纖維比天然纖維有許多優越性，如強度大，耐摩擦，耐曬，耐高溫，耐腐蝕等。 但合成纖維的吸溼性和導電性很差，因此，在紡絲特別是在紡絲加工過程中，由於纖維與纖 維，纖維與機器之間的摩擦產生靜電，而合纖的絕緣性強，靜電不易逸散，在紡絲時會出現 絲束髮散，不能順利卷繞，產生毛絲，斷頭，烘乾時出現亂絲在紡紗廠會出現纖維成卷困 難，在並條，工序出現纏羅拉，毛絲，出現斷頭。合纖織物穿用時也因靜電易吸塵，易汙染等 例如，穿用滌綸織物時靜電荷為350-620伏，而棉織物只有2-20伏。合纖維電幹擾使合纖廠和紡織廠勞動生產率下降，產品質量下降，並影響穿用，因 此，研究任何一種油劑都必須考慮其抗靜電性能。由於表面活性劑分子在纖維表面成定向 的吸附層，而清水基缶空氣與空氣中水份結合，增加了纖維的吸溼性和導電度，減少了電荷 的積聚。而疏水基則增加了平滑性，減少了靜電的發生，從此產生了抗靜電效果。實施例二一種滌綸高速紡細旦絲P0Y油劑，其復配組分和各組分的重量百分含量如下1、無規聚醚40%2、P0E烷基磷酸鉀鹽4%3、烷基磺酸鈉3%4、PEG 月桂酸酯10%5、P0E(40)蓖麻油5%6、三脂肪酸酯10%7、高級脂肪酸衍生物柔軟劑 4%8、琥珀酸滲透劑20%9、吐溫 804%本實施例的油劑可以有效解除油劑與纖維吸附力，對纖維的親和性保護纖維表面 與金剛磨的假捻盤，假捻時摩擦損傷纖維條幹造成而使品質等級下降的特點。滌綸高速紡P0Y超細旦絲油劑在使用過程中，證明可紡性和油劑質量達到先進水 平，藉助於工藝條件適當調整可使用於各種紡絲和變形設備。該油劑的特點
1、保證可紡性能，明確油劑配方、嚴格按照各種工藝條件以及各種設備對油劑的要求，結合表面汙性劑結構理論選用特殊起始劑的無規聚醚和規定一定範圍的分子量以及 Ρ0/Ε0比例。2、保證油劑質量穩定性的關鍵在於對無規聚醚加成工藝的嚴格控制以及游離 PEG，游離脂肪酸含量，無規度，粘度和Ρ0/Ε0比例的嚴格控制。3、滌高紡細旦絲油劑組份不太複雜。加工方便，乳液配製只需在常溫下用純水攪 拌調製即可，不需要加熱保溫，即可成為清水溶液(有時出色螢光)。4、滌高紡細旦絲油劑原料絕大部分是環氧乙烷，環氧丙烷國內貨源豐富，乙二醇 一環氧乙烷裝置，基中商品聚氧乙烷200萬噸，產品純度高EO含量達99. 99 %，含醛量在 IOOppm以下，不僅保證單體質量，而且可降低成本，因此作為滌綸高速紡POY油劑主組份的 無規聚醚潤滑劑具備工業化生產條件。實施例三一種滌綸高速紡POY油劑(即超細旦絲油劑)其復配組分和各組分的
重量百分含量如下1、癸二酸二異辛酯(DOB)25%2、三羥甲基乙烷15%3、烷基磷酸酯鹽(MOA3PK)4%4、磺蓖麻油酸酯鹽7%5、月桂酸聚乙二醇酯5%6、琥珀酸滲透劑21%7、烷基酸 OPV4%8、十二醇4%9、三乙醇胺4%10、油酸咪唑啉 %11、吐溫 804%以上的三個實施例具有以下幾點特性1、上油率僅可在0.25%左右，而現有油劑 產品上油率在0. 47%左右，因此本發明滌綸高速紡POY油劑從上油率上即可以省40%以 上；2、本發明的油劑製造成本低。一、油劑技術要點1、單體質量控制(1)、控制佔油劑組份90%以上的各類無規聚醚單體質量保證油劑質量的關鍵，除 了合理配方設計以外。(2)、控制無規聚醚中游離PEG是減少油劑對皮圈膨潤，從而使油劑適用於春田皮 卷式假捻設備上，試驗結果見下表(3)、試驗方法將皮圈浸入油劑與各進口油劑，(溫度60士 1°C，相對溫度 70士2°C，時間72小時)，測定其橡皮卷體積和重量變化情況。 2、游離脂肪酸的控制理論上分析潤滑在加熱板上冒煙、結焦。滴油無非於兩種反 應引起一是潤滑劑組份愛熱氧化生成含氧游離基爾斷鏈，形成低分子揮發物即產生冒煙， 其二是含氧遊基再度聚合成焦狀物質即形成熱板結焦滴油無規聚醚潤滑劑屬於第一類鍛 煉反應所以結焦少；(1)、選用部分特殊起始劑的無規聚醚，提高油劑對纖維界面媳婦力，提高了油劑 對纖維的親合性和復面覆蓋性，從而保護了纖維表面，特別能經受住在BamagFK-6 9000用 金剛砂的假捻盤假捻時，纖維不僅受到摩擦盤間的摩擦力，而且還受到旋轉摩擦盤的剪切 力，試驗表明在0PU0. 30士0. 05%範圍內能順利加工，使該油劑能應用於金剛砂摩擦盤的苛 刻變形條件。(2)、選用少量特殊添加劑，增加了抗靜電劑和無規聚醚的相溶性作為抗靜電劑 的陰離子表面活性劑與非離子的聚醚相溶性較差我們採用烷基酚聚氧乙熔磷酸酯類作為 抗靜電劑後，兩者相溶性有明顯改善，但長期存放後，抗靜電劑仍有部分分離現象，採用少 量特殊添加劑後更增強了抗靜電劑和無規聚醚的相溶性，使油劑較長時間存放仍能澄清透明。3、油劑對紡絲、變形的工藝要求工藝條件的配合時用好任何油劑的重要因素，如牽伸比是P0Y絲久伸變形的一個 重要的工藝參數，牽伸比增加，纖維大分子取向排列整齊，所以強度增強，延伸度下降。根 據纖維所需的強伸指標，可選揮適當的牽伸比，牽伸比過大，會導致較高加捻張力和介捻張 力，牽伸過小，會導致較小另捻張力。過低的加捻張力和介捻張力會使體系不穩定，捻度在 假捻留下方不能全部消除、由於這樣捻變有可能纖維粘在一起形成緊點；過高的加捻礦物 油，脂肪酸酯等氧化分介屬於易高度聚合，因此生成膠狀物較多，游離脂肪酸揮發後在熱箱 二端，溫度較低，容易再凝聚是結焦多的主要原因在，因此油劑單體中游離脂肪酸控制是減 少冒煙結焦的關鍵之一。4、控制無規聚醚單體合成工藝保持粘度穩定作為潤滑劑的無規聚醚，其粘度大小，在流體潤滑中將主宰摩擦力大小，直接影響 到一系列性能，如摩擦抵抗力，白粉粘性，上油均勻性及張力波動等，當P0Y絲經高速紡牽 伸和假捻時，由於絲束和導絲鈞等接觸體的摩擦抵抗增大絲束帶動羅拉，當油劑粘度增大 時，運行的絲束容易產生粘滑現象，造成絲束有時鬆弛，有時緊張的張力波動，以至使假捻 不勻，造成M率下降因此對一定分子範圍內的無規聚醚，保持其粘度穩定的十分重要的。5、控制穩定的P0/E0比例P0/E0比例直接影響油劑的濁點，絲對金屬的係數F/M ud、水溶性、表面張力、油劑 加熱分介後殘留量等，嚴格控制原料質量和合理的工藝是保證P0/E0比例穩定的前提。實 踐證明無規聚醚單體合成工藝技術，直接決定，油劑質量好壞。二、配方設計中技術關鍵中介捻能力會使體系較穩定，但由於介捻太完全，有假捻 器下方的纖維呈鬆散狀態，在較大張力下容易形成毛絲，對此一個合理的工藝必須選擇合 理的牽伸比，使加捻張力T和介體張力T2不會過大過小，以有利於消除毛絲和僵絲。每當更換一種新油劑時，因油劑的粘度，摩擦係數等直接影響摩擦阻抗，從而有時 會影響到張力大小，有時會破壞原來平衡，出現不正常現象，在這種情況下做相應的工藝調 整是十分必要的。又是D/T2張力比也通過D/Y比來調整(假捻器的表面速度與假捻的牽 伸纖維離開假捻器的速度之比)。當紡絲速度固定時，摩擦有傳數可調整，從測得能力變化 情況看，加捻張力隨D/Y比增加，而介捻張力是隨D/Y比增加而下降。D/Y比過大時，介捻張 力大，介捻不充分，含形成僵絲和緊點；D/Y比過小時，介捻張力大，介拈充分，纖維從摩擦 盤出來的絲處於無捻的鬆散狀態，因而容易形成毛絲。間樣換新油劑後由於油劑摩擦抵抗 直接影響到加捻合拈張力，又是會出現一些不正常情況，工藝上調整平衡後交有幫助的，如 在實驗期間有較長一段時間成品質量較好，但絲外觀較差，主要是毛絲，科技人員積極努力 多方調整了 T1/T2T32後終於解決了毛絲問題，為油劑使用做出貢獻。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人 士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明 精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種滌綸高速紡POY超細旦絲油劑，其特徵在於該油劑中包含重量百分含量大於等於90％的無規聚醚潤滑劑、重量百分含量小於等於5％的磷酸酯類抗靜電劑、重量百分含量小於等於5％的特殊脂肪酸酯乳化劑以及重量百分含量小於等於5％的調節劑。
2.根據權利要求1所述的滌綸高速紡P0Y超細旦絲油劑，其特徵在於所述的油劑由 如下重量百分比的組份組成油數二乙醇醯胺15 『 18%二聚氧丙烯月桂醯胺2 ^ 4%P0E(3)異十三醇醚磷酸酯2 --4%丁基溶纖劑2 ^ 4%P0E(6)壬基酚醚3 --5%P0E(10)壬基酚醚3 --5%P0E(6)油醇醚3 --5%十二烷基磷酚鈉2 ^ 5%礦物油25 『 35%異十三醇硬酯酸酯20 『 30%醋酸酯3 ^ 7%。
3.根據權利要求2所述的滌綸高速紡P0Y超細旦絲油劑，其特徵在於所述的油劑由 如下重量百分比的組份組成油數二乙醇醯胺17%二聚氧丙烯月桂醯胺3%P0E(3)異十三醇醚磷酸酯3%丁基溶纖劑2%P0E(6)壬基酚醚4%P0E(10)壬基酚醚4%P0E(6)油醇醚4%十二烷基磷酚鈉3%礦物油30%異十三醇硬酯酸酯25%醋酸酯5%。
4.根據權利要求1所述的滌綸高速紡P0Y超細旦絲油劑，其特徵在於所述的油劑由 如下重量百分比的組份組成無規聚醚35 『 45%P0E烷基靈磷酸鉀鹽3 --5%烷基磺酸鈉2 ^ 3%PEG月桂酸酯8 --12%P0E(40)蓖麻油3 --6%三脂肪酸酯8 ^ 12%高級脂肪酸衍生物柔軟劑3 ^ 5%琥珀酸滲透劑15 『 25%吐溫803 5%。
5.根據權利要求4所述的滌綸高速紡POY超細旦絲油劑，其特徵在於所述的油劑由 如下重量百分比的組份組成無規聚醚40%POE烷基靈磷酸鉀鹽4%烷基磺酸鈉3%PEG月桂酸酯10%POE (40)蓖麻油5%三脂肪酸酯10%琥珀酸滲透劑4%高級脂肪酸衍生物柔軟劑 20 % 吐溫804%。
6.根據權利要求1所述的滌綸高速紡POY超細旦絲油劑，其特徵在於所述的油劑由 如下重量百分比的組份組成癸二酸二異辛酯 20 30% 三羥甲基乙烷12 18%烷基磷酸酯鹽3 5%磺蓖麻油酸酯鹽 5 8% 月桂酸聚乙二醇酯 3 8% 琥珀酸滲透劑15 30%烷基酸3 5%十二醇3 5%三乙醇胺 3 5% 油酸咪唑啉 5 8% 吐溫803 5%。
7.根據權利要求6所述的滌綸高速紡POY超細旦絲油劑，其特徵在於所述的油劑由 如下重量百分比的組份組成癸二酸二異辛酯 25% 三羥甲基乙烷15%烷基磷酸酯鹽4%磺蓖麻油酸酯鹽 7% 月桂酸聚乙二醇酯 5% 琥珀酸滲透劑21%烷基酸4%十二醇4%三乙醇胺4%油酸咪唑啉 %吐溫804%。
全文摘要
本發明涉及一種滌綸高速紡POY超細旦絲油劑，該油劑中包含重量百分含量大於等於90％的無規聚醚潤滑劑、重量百分含量小於等於5％的磷酸酯類抗靜電劑、重量百分含量小於等於5％的特殊脂肪酸酯乳化劑以及重量百分含量小於等於5％的調節劑。本發明的油劑用在高速卷繞(速度達3600米/分)及摩擦假捻滌高紡細旦絲的製作中，具有良好的工藝性能，可產生優質絲及減少斷絲故障。
文檔編號D06M13/41GK101845752SQ201010165390
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月7日 優先權日2010年5月7日
發明者周建芳, 楊萊衍 申請人:周建芳