聚丙烯纤维用纺丝拉伸油剂制造技术

本发明专利技术提供一种聚丙烯纤维用纺丝拉伸油剂，通过采用聚丙烯纤维用纺丝拉伸油剂，该油剂含有润湿剂、平滑剂、集束剂、乳化剂、抗静电剂，其中：润湿剂由组份A组成，组份A为具有下列结构式的仲醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，且组分A的分子式中氧乙烯结构单元和氧丙烯结构单元无规排列：R1CH(R2)O(CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)nH，式中，R1为碳数5～10的烷基；R2为碳数3～8的烷基；m大于0且12以下；n大于0且8以下的技术方案，取得了较好的技术效果，可用于聚丙烯纤维的纺丝加工及后加工过程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关聚丙烯纤维用纺丝拉伸油剂，特别是有关工业用复丝聚丙烯纤维用 纺丝拉伸油剂。该油剂适合于纤维的纺丝、拉伸、整经及织造等生产过程，属于化纤纺丝油 剂

技术介绍
在聚丙烯纤维的生产过程中，由于加工工艺的各种要求，必然会有纤维与纤维，纤 维与机器组件之间的摩擦运动产生，导致静电现象的存在，从而对聚丙烯纤维的生产过程 造成不利的影响。 纺丝拉伸油剂可以在聚丙烯纤维的生产过程中提供润湿、平滑、集束、抗静电等作 用，从而解决生产过程中因摩擦而产生的静电等一些问题。 由于聚丙烯纤维分子结构中缺乏极性基团，其吸湿性和导电性极差；而且聚丙烯 纤维临界表面张力低，约为24mN/m，难以润湿是聚丙烯纤维的特性之一。因此，一般油剂 很难在聚丙烯纤维表面分布均匀，形成均匀的油膜，这就给聚丙烯纤维的生产加工造成很 大的困难。因为难以润湿，油剂在纤维表面分布不均匀，从而影响纤维的摩擦稳定性，造成 润滑不良，会使各导辊、罗拉牵伸张力发生波动，导致严重的静电现象出现。静电现象会使 丝束飞散、不易卷绕，容易产生毛丝、断头、绕辊等种种问题。为解决此类问题，纺丝拉伸油 剂具有良好的润湿性能，在纤维表面分布均匀是关键；其次，纺丝拉伸油剂应具有良好的平 滑、集束、抗静电等性能，并在纤维生产加工过程中，油剂的各种优良性能必须充分发挥。 现有的聚丙烯纤维用油剂在对纤维表面的润湿能力方面均存在不足，使油剂的平 滑性和抗静电性不能很好的发挥，所以不能很好的满足实际生产的各种技术要求。专利 CN200910102368. 8公开了一种丙纶纺丝油剂，平滑剂为矿物油、多元醇酯的混合物；分散 剂为蓖麻油聚氧乙烯醚或十二醇聚氧乙烯醚中的一种或二种混合物；集束剂是聚乙二醇油 酸双酯，聚乙二醇月桂酸双酯；添加了改性有机硅、脂肪酸烷基醇酰胺。主要解决了油剂抱 合力，满足生态环境对油剂的要求。专利CN200710039387. 1公开了一种阳离子丙纶纺丝油 剂油剂，抗静电剂为季铵盐类阳离子表面活性剂；平滑剂是脂肪酸聚乙二醇酯；分散剂为 壬基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯；集束剂为蓖麻油聚氧乙烯醚或烷醇酰 胺；主要解决纤维的抗静电性、集束性、平滑性、耐热性和柔软性等问题。但阳离子型抗静电 剂对金属设备存在一定腐蚀性，对纤维染色也有不良影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是提供一种聚丙烯纤维用纺丝拉伸油剂，该油剂用 于聚丙烯纤维具有良好的润湿性、平滑性、集束性、抗静电性及可纺性。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：聚丙烯纤维用纺丝拉伸油剂，该油 剂含有润湿剂、平滑剂、集束剂、乳化剂、抗静电剂，其中： 润湿剂由组份A组成，组份A为具有下列结构式的仲醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，且组 分A的分子式中氧乙烯结构单元和氧丙烯结构单元无规排列： R^H (R2) 0 (CH2CH20) m (CH2CH (CH3) 0) η H 式中，&为碳数5~10的烷基； R2为碳数3~8的烷基； m大于0且12以下； η大于0且8以下。 上述技术方案中，平滑剂优选为矿物油和脂肪酸酯中的至少一种。 上述技术方案中，集束剂优选为壬基酚聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯醚中的至少 一种。 上述技术方案中，乳化剂优选为蓖麻油聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少 一种。 上述技术方案中，抗静电剂优选为烷基磷酸酯钾盐和烷基聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐 中的至少一种。 上述技术方案中，所述脂肪酸酯优选为一价酸与一价醇的单酯、二价酸与一价醇 的酯、和二价以上的醇与一价羧酸的酯中的至少一种。 上述技术方案中更优选的平滑剂为硬脂酸辛醇酯、癸二酸二辛酯或矿物油。 上述技术方案中，以重量份计，所述油剂优选包括润湿剂为2~15、平滑剂为20~ 50、集束剂为15~40、乳化剂为10~30、抗静电剂为2~10。 上述技术方案中，以重量份计，所述油剂更优选包括润湿剂为5~10,平滑剂为 25~40,集束剂为20~35,乳化剂为15~25,抗静电剂为4~8。 适合于本专利技术的一般式（1)表示的组份Α，具体例有如下一些无规聚醚（分别简称 Α1、Α2 和 A3): CsH17CH(C4H9)0(CH2CH 20)7(CH2CH(CH3)0)5H (A1) C5H10CH (C7H14) 0 (CH2CH20) 5 (CH2CH (CH3) 0) 3H (A2) C6H13CH(C6H13)0(CH2CH 20)6(CH2CH(CH3)0)3H (A3) 作为最优选的技术方案，所述油剂以重量份数计，包括如下组分： A3,6 ~8 份； 矿物油14~16份； 癸二酸二辛酯17~19份； 蓖麻油聚氧乙烯醚（30) 14~16份； 十二醇聚氧乙烯醚（7)6~8份； 壬基酚聚氧乙烯醚（10)9~11份； 月桂酸聚氧乙烯醚（9)21~23份； 十二烷基磷酸酯钾盐2. 5~3. 5份； 十二烷基聚氧乙烯醚（3)磷酸酯钾盐2. 5~3. 5份。 本专利技术油剂的制备方法没有特别限制，将上述组分混合均匀即可。本领域技术人 员指导如何确定该油剂的使用浓度，例如但不限于用水稀释至3~18w%用于对聚丙烯纤 维上油，但更推荐使用的浓度为7~12wt %。 本专利技术油剂还可以进一步包括水，可以制成浓度为3~18w%的最终使用型，或浓 度更高的中浓度储存型而在使用时稀释至所需浓度即可。 本领域技术人员可以合理确定聚丙烯纤维的上油率，例如但不限于上油率为 0· 3~2. Owt%，更理想的为0· 8~1. 5wt%。 本专利技术要解决的技术问题之二是上述技术问题之一的技术方案中任一项所述的 油剂在聚丙烯纤维纺丝拉伸中的应用。 经大量实验证实，本专利技术油剂能适用于聚丙烯纤维的纺丝拉伸工艺，在纤维规格 为150D~2000D/48~280F，纺丝速度为1600~2500米/分，牵伸温度为140°C~220°C 时，油剂在聚丙烯纤维表面附着均匀，应用性能稳定，具有优良的平滑性、集束性、抗静电性 能，在纺丝加工及后加工过程中表现出良好的可纺性。 下面通过实施例对本专利技术作进一步阐述。【具体实施方式】 【实施例1~6】及【比较例1~3】 1、油剂配制： 实施例1~6及比较例1~3,用表1记录的组份及重量份调配本专利技术油剂（实施 例1~6)及比较例（比较例1~3)，表1中油剂成份一栏记号所表不的物质如下： a-Ι矿物油 a-2硬脂酸辛醇酯 a-3癸二酸二辛酯 b-Ι蓖麻油聚氧乙烯醚（30) b-2十二醇聚氧乙烯醚（7) c-1壬基酚聚氧乙烯醚（10) c-2月桂酸聚氧乙烯醚（9) d-Ι十二烷基磷酸酯钾盐 d-2十二烷基聚氧乙烯醚（3)磷酸酯钾盐 e-Ι异十三醇聚氧乙烯醚（7) e_2十二醇聚氧乙烯醚（5)。 2、油剂性能测试 以表1所示的油剂配比制备各实施例油剂和比较例油剂，然后用去离子水配制成 8w%乳液，以聚丙烯纤维规格为1000D/140F，纺拉速度为2200米/分，拉伸温度为150°C， 油剂水乳液以罗拉上油，纤维含油率控制在1. 〇w%。 配制lw%油剂水乳液，采用BZY-1全自动表面张力仪测试油剂表面张力。 在环境温度20°C，相对湿度65%的条件下，采用YG321纤维比电阻仪测试聚丙烯 纤维比电阻。 毛丝、断本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚丙烯纤维用纺丝拉伸油剂，该油剂含有润湿剂、平滑剂、集束剂、乳化剂、抗静电剂，其中：润湿剂由组份A组成，组份A为具有下列结构式的仲醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，且组分A的分子式中氧乙烯结构单元和氧丙烯结构单元无规排列：R1CH(R2)O(CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)nH式中，R1为碳数5～10的烷基；R2为碳数3～8的烷基；m大于0且12以下；n大于0且8以下。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱学文，舒建生，李翔，徐兴建，林真意，钟敏，
申请(专利权)人：上海多纶化工有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31