一種含氟聚酯poy纖維用油劑及其製備方法
2023-05-27 18:13:16
一種含氟聚酯poy纖維用油劑及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種含氟聚酯POY纖維用油劑及其製備方法，所述含氟聚酯POY纖維用油劑有效組成成分為，按重量份計：無規聚醚50～60份；聚乙二醇脂肪酸酯20～32份；磷酸酯鉀鹽10～15份；全氟烷基丙烯酸酯2～5份。所述方法：取無規聚醚，加熱到40-60℃，將聚乙二醇脂肪酸酯、磷酸酯鉀鹽和含氟丙烯酸酯攪拌混合均勻，然後加入到無規聚醚中，攪拌即得到性能優良的含氟聚酯POY纖維用油劑。本發明中的含氟聚酯POY纖維用油劑綜合性能優良，油劑的表面張力低，增加了油劑的潤溼性能和滲透性能，能夠更好的在含氟聚酯纖維表面形成均勻油膜。本油劑有效地解決了傳統油劑與含氟聚酯纖維之間附著力和潤溼性能不理想的問題。
【專利說明】一種含氟聚酯POY纖維用油劑及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種含氟聚酯POY纖維用油劑及其製備方法，特別是涉及一種引入氟元素的含氟聚酯POY纖維用油劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002]聚酯纖維，尤其是滌綸等，具有許多優良的紡織性能和服用性能，被人們廣泛應用。在聚酯纖維的生產過程中，針對不同類型的纖維，需要不同類型的油劑來對纖維進行一定程度的保護，使其在生產加工過程中出現不要的性能損傷，如，生產POY絲需要用到POY油劑，生產FDY絲需要用到FDY油劑、生產短纖維需要用到短纖油劑等。
[0003]聚酯纖維用POY油劑就是一種針對聚酯POY絲生產過程中所用的油劑，它是一種能賦予聚酯POY絲合適的潤滑性、集束性、抗靜電性等性能，使其生產加工過程更加順利的纖維處理劑。POY油劑的選擇，要考慮適應拉伸變形的高溫、高張力和高接觸壓力的加工條件，油劑應該具有耐熱性、油膜強度高的特點。
[0004]對於聚酯纖維織物來說，除了要求其有較高的強度，良好的彈性，良好的耐磨性和耐光性等性能之外，人們還希望其有較強的抗油汙性能，易於清理，方便人們的生活。為了提高聚酯纖維的抗油汙性能，人們採取了很多行之有效的方法，其中的一種方法就是合成生產含氟聚酯纖維。在聚酯生產過程中添加含氟單體，將氟元素聚合進聚酯中，然後再生產出含氟聚酯纖維。氟元素的加入提高了聚酯纖維的平滑性，使含氟聚酯纖維的表面能減小，抗油性大大增強。因此，傳統的聚酯POY油劑就不能很好的用於含氟聚酯纖維的生產過程。這是因為對於含氟聚酯纖維所需油劑來說，傳統POY油劑的表面張力大，使得其潤溼性能大大下降，不能很好的形成均勻的油膜，這對含氟聚酯纖維的生產和性能有著較大的影響。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種含氟聚酯POY纖維用油劑及其製備方法，本發明要解決的問題是，提供一種適應於含氟聚酯纖維紡POY絲過程中使用的油劑，以彌補現有POY油劑的不足。本發明的POY油劑中的各組分合理復配，相互協調，共同作用，有優良的綜合性能。含氟聚酯纖維的表面能小，抗油性強，通常的POY紡絲油劑很難快速潤溼和滲透；本發明的POY油劑由於引入了氟元素，降低了油劑本身的表面張力，使得該油劑的潤溼性能和滲透力都大大增加，這就使其在含氟聚酯纖維表面很容易進行潤溼和鋪平，形成強度適中的均勻油膜，有效的解決傳統油劑與含氟聚酯纖維之間附著力和潤溼性能不理想的問題，並且還能夠保持聚酯纖維本身良好的力學性能，有利於纖維的集束和加工。
[0006]本發明的一種含氟聚酯POY纖維用油劑的有效組成成分為，按重量份計，組分A:無規聚醚50?60份；組分B:聚乙二醇脂肪酸酯，20?32份；組分C:磷酸酯鉀鹽，10?15份；組分D:全氟烷基丙烯酸酯，2?5份。
[0007]如上所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，組分A無規聚醚為平滑劑:該物質為丙二醇無規聚醚、丁醇無規聚醚、月桂酸無規聚醚、十二醇無規聚醚和異構十三醇無規聚醚中的一種。無規聚醚的耐熱性好，發煙少，結焦少，流動溫度低，穩定性好，摩擦係數低，抗剪切能力強，粘度係數低，能在聚酯纖維表面形成非常穩定的具有大吸附力和承載能力的潤滑劑膜。
[0008]如上所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，組分B聚乙二醇脂肪酸酯為乳化劑:該物質為聚乙二醇月桂酸單酯、聚乙二醇月桂酸雙酯、聚乙二醇油酸單酯和聚乙二醇油酸雙酯中的一種。聚乙二醇脂肪酸酯所成油膜有著良好的表面張力、界面張力、滲透力、分散性和乳化性等性能，其組成油劑能夠減少絲與絲之間、絲與金屬之間的靜/動摩擦力，為含氟聚酯纖維提供一定的抗靜電性，提高集束性。
[0009]如上所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，組分C磷酸酯鉀鹽為抗靜電劑:該物質為十二烷基磷酸酯鉀鹽、異構十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽和十二十四醇磷酸酯鉀鹽中的一種。在紡絲過程中，易產生大量靜電，通過纖維表面的平滑性來減少靜電量的產生是不夠的，還需要加入性能優越的抗靜電劑。磷酸酯鉀鹽是一種良好的抗靜電劑，它是一種陰離子表面活性劑，由疏水集團和親水基團組成，疏水基團能和聚酯纖維表面結合，親水基團磷酸基團向上，可形成「界面活性劑-水」的連續水膜。能夠有效降低纖維的摩擦係數，增加摩擦體之間的介電常數，防止靜電發生。
[0010]如上所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，組分D全氟烷基丙烯酸酯為添加劑:該物質為全氟丁基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯和全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯中的一種。其作用是適當減少油劑的表面張力，使其易於形成均勻的連續油膜。含氟丙烯酸酯具有較低的表面能，適量添加能夠減低油劑的表面張力，使得油劑的潤溼性能和滲透力大為增加，易於在纖維的潤溼和鋪展，形成均勻的油膜。
[0011]如上所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑的主要實現過程:按重量份計，取50?60份無規聚醚，加熱到40?60°C，將20?32份聚乙二醇脂肪酸酯、10?15份磷酸酯鉀鹽和2?5份全氟烷基丙烯酸酯攪拌混合均勻，然後加入到無規聚醚中，攪拌I?2個小時，即得到性能優良的含氟聚酯POY纖維用油劑。
[0012]有益效果:
[0013]本發明中的POY油劑的各組分相互協調，共同作用，綜合性能優良，通過添加適量含氟丙烯酸酯，引進了氟元素，使油劑的表面張力降低，增加了油劑的潤溼性能和滲透性能，能夠更好的在含氟聚酯表面形成均勻油膜，同時也是對聚酯纖維抗汙性能的一種增強。本油劑有效地解決了傳統油劑與含氟聚酯纖維之間附著力和潤溼性能不理想的問題。
【具體實施方式】
[0014]下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
[0015]本發明的一種含氟聚酯POY纖維用油劑的有效組成成分為，按重量份計，組分A:無規聚醚50?60份；組分B:聚乙二醇脂肪酸酯，20?32份；組分C:磷酸酯鉀鹽，10?15份；組分D:全氟烷基丙烯酸酯，2?5份。[0016]如上所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，組分A無規聚醚為平滑劑:該物質為丙二醇無規聚醚、丁醇無規聚醚、月桂酸無規聚醚、十二醇無規聚醚和異構十三醇無規聚醚中的一種。無規聚醚的耐熱性好，發煙少，結焦少，流動溫度低，穩定性好，摩擦係數低，抗剪切能力強，粘度係數低，能在聚酯纖維表面形成非常穩定的具有大吸附力和承載能力的潤滑劑膜。
[0017]如上所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，組分B聚乙二醇脂肪酸酯為乳化劑:該物質為聚乙二醇月桂酸單酯、聚乙二醇月桂酸雙酯、聚乙二醇油酸單酯和聚乙二醇油酸雙酯中的一種。聚乙二醇脂肪酸酯所成油膜有著良好的表面張力、界面張力、滲透力、分散性和乳化性等性能，其組成油劑能夠減少絲與絲之間、絲與金屬之間的靜/動摩擦力，為含氟聚酯纖維提供一定的抗靜電性，提高集束性。
[0018]如上所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，組分C磷酸酯鉀鹽為抗靜電劑:該物質為十二烷基磷酸酯鉀鹽、異構十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽和十二十四醇磷酸酯鉀鹽中的一種。在紡絲過程中，易產生大量靜電，通過纖維表面的平滑性來減少靜電量的產生是不夠的，還需要加入性能優越的抗靜電劑。磷酸酯鉀鹽是一種良好的抗靜電劑，它是一種陰離子表面活性劑，由疏水集團和親水基團組成，疏水基團能和聚酯纖維表面結合，親水基團磷酸基團向上，可形成「界面活性劑-水」的連續水膜。能夠有效降低纖維的摩擦係數，增加摩擦體之間的介電常數，防止靜電發生。
[0019]如上所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，組分D全氟烷基丙烯酸酯為添加劑:該物質為全氟丁基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯和全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯中的一種。其作用是適當減少油劑的表面張力，使其易於形成均勻的連續油膜。含氟丙烯酸酯具有較低的表面能，適量添加能夠減低油劑的表面張力，使得油劑的潤溼性能和滲透力大為增加，易於在纖維的潤溼和鋪展，形成均勻的油膜。
[0020]實施例1
[0021 ] 按重量份計，取60份丙二醇無規聚醚，加熱到60°C，將20份聚乙二醇月桂酸單酯、15份十二烷基磷酸酯鉀鹽和5份全氟丁基乙基丙烯酸酯攪拌混合均勻，然後加入到丙二醇無規聚醚中，攪拌I個小時，即得到含氟聚酯POY纖維用油劑。
[0022]實施例2
[0023]按重量份計，取50份丁醇無規聚醚，加熱到40°C，將32份聚乙二醇月桂酸雙酯、15份異構十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽和3份全氟己基乙基丙烯酸酯攪拌混合均勻，然後加入到丁醇無規聚醚中，攪拌2個小時，即得到含氟聚酯POY纖維用油劑。
[0024]實施例3
[0025]按重量份計，取58份月桂酸無規聚醚，加熱到60°C，將30份聚乙二醇油酸單酯、10份十二十四醇磷酸酯鉀鹽和2份全氟辛基乙基丙烯酸酯攪拌混合均勻，然後加入到丙二醇無規聚醚中，攪拌I個小時，即得到含氟聚酯POY纖維用油劑。
[0026]實施例4
[0027]按重量份計，取50份十二醇無規聚醚，加熱到50°C，將32份聚乙二醇油酸雙酯、13份十二烷基磷酸酯鉀鹽和5份全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯攪拌混合均勻，然後加入到丙二醇無規聚醚中，攪拌I個小時，即得到含氟聚酯POY纖維用油劑。[0028]實施例5
[0029]按重量份計，取55份異構十三醇無規聚醚，加熱到55°C，將25份聚乙二醇月桂酸雙酯、15份十二烷基磷酸酯鉀鹽和5份全氟己基乙基甲基丙烯酸酯攪拌混合均勻，然後加入到丙二醇無規聚醚中，攪拌2個小時，即得到含氟聚酯POY纖維用油劑。
[0030]實施例6
[0031]按重量份計，取60份丙二醇無規聚醚，加熱到45°C，將20份聚乙二醇油酸單酯、15份十二烷基磷酸酯鉀鹽和5份全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯攪拌混合均勻，然後加入到丙二醇無規聚醚中，攪拌I個小時，即得到含氟聚酯POY纖維用油劑。
【權利要求】
1.一種含氟聚酯POY纖維用油劑，其特徵是:所述含氟聚酯POY纖維用油劑的組分按重量份計: 組分A:無規聚醚,50?60份； 組分B:聚乙二醇脂肪酸酯，20?32份； 組分C:磷酸酯鉀鹽，10?15份； 組分D:全氟烷基丙烯酸酯，2?5份。
2.根據權利要求1所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，其特徵在於，所述的無規聚醚為丙二醇無規聚醚、丁醇無規聚醚、月桂酸無規聚醚、十二醇無規聚醚和異構十三醇無規聚醚中的一種。
3.根據權利要求1所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，其特徵在於，所述的聚乙二醇脂肪酸酯為聚乙二醇月桂酸單酯、聚乙二醇月桂酸雙酯、聚乙二醇油酸單酯和聚乙二醇油酸雙酯中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，其特徵在於，所述的磷酸酯鉀鹽為十二烷基磷酸酯鉀鹽、異構十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽和十二十四醇磷酸酯鉀鹽中的一種。
5.根據權利要求1所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑，其特徵在於，所述的全氟烷基丙烯酸酯為全氟丁基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯和全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯中的一種。
6.如權利要求1?5中任一項所述的一種含氟聚酯POY纖維用油劑的製備方法，其特徵是:取50?60份無規聚醚，加熱到40?60°C，將20?32份聚乙二醇脂肪酸酯、10?15份磷酸酯鉀鹽和2?5份全氟烷基丙烯酸酯攪拌混合均勻，然後加入到無規聚醚中，攪拌I?2個小時，即得到含氟聚酯POY纖維用油劑。
【文檔編號】D06M13/292GK103469587SQ201310447202
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】宋懷軍, 張 榮, 吳國旺, 丁建中, 曾曉元, 黃卓旺, 江立平 申請人:江蘇立新化纖科技有限公司