乙氧基化脂肪酸作为合成纤维和天然纤维的光滑剂的用途制造技术

本发明专利技术涉及式（Ⅰ）Ｒ－ＣＯＯ（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ）↓［ｎ］Ｈ（Ⅰ）的化合物用作合成和天然纤维，优选羊毛纤维的光滑剂的用途，其中，Ｒ表示具有５至２１个Ｃ原子的直链或支链、饱和或不饱和的烷基或亚烷基，而ｎ表示０．５至１．５之间的一个值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及某种乙氧基化脂肪酸用作合成纤维和天然纤维的光滑剂的用途，和含有这种乙氧基化脂肪酸的光滑剂以及用于平滑合成纤维或天然纤维的方法。通常被用于加工制备梳条、纱线或平面织物的天然纤维或合成的人造纤维都需要所谓的光滑剂。这些光滑剂能尽可能地在如在清洗、拆解、混合、梳理、拉伸、精梳、后精梳、纺纱、纺织、捻线、绣花纹和缝纫的各个生产阶段提供对纤维材料的易于加工。在那些纱线或织物生产过程前的加工阶段中，如在梳理或梳整时，纤维纺织材料都会经受很高的机械应力，而这会导致纤维的缩短并因此降低产量。纤维的缩减会对成形产品(例如梳理条或梳整条、拉伸条、梳条、纺粗纱、纱线、捻线、织物、编织品、无纺布)的质量特性产生显著的消极影响。与未受损的纤维比较，缩短纤维会导致收益变差并且使有关纺织制造的机器的效果变差，还会导致更大的浪费如在进行梳理和精梳/后精梳时，导致所制得的纱线、捻线、织物或编织品出现不理想且更为严重的起毛现象，增加纤维织物、预捻纱线和捻线的断裂，并导致所制得的纱线、捻线、织物、编织品或无纺布强度的降低，所制得的纱线、捻线、织物、编织品或无纺布均匀性的劣化，以及导致所制得的纱线、捻线、织物、编织品或无纺布延展性变差。在对角蛋白纤维，特别是羊毛进行加工的过程中这些问题就显得特别重要。将要加工成毛条的羊毛，在进行真正的纺纱过程前必须要通过密集的洗涤过程以去除纤维夹带的无机的杂质如沙子、尘埃，和羊毛粗脂以及有机纤维杂质如麦杆、残余饲料、毛和脂肪。但是通过去除纤维杂质，特别是通过去除羊毛蜡和羊毛脂，羊毛的静态和动态摩擦性能会显著改变，从而使得特别是在纤维/纤维摩擦和纤维/金属摩擦集中的地方，羊毛的后续加工成为问题。首先是在通过平置和精细打开时产生纤维结构的梳理过程中，羊毛纤维材料要经受很强的应力。而这种应力常常会导致静电负荷、导致羊毛的平均纤维长度减小和在后续过程中增加梳理的废料。为了抗静电负荷、纤维长度的缩短和梳理废料的增加，就需要在洗涤过程后和在梳理过程前对羊毛用所谓的梳理剂或光滑剂进行处理。这些制剂能起到润滑剂作用从而解决上述那些在加工中出现的问题。所用的光滑剂(不只是对羊毛)，有例如橄榄油、花生油、油精、脂肪、脂肪酸酯和矿物油或结合乳化剂的各种物质。尽管现有技术中已知的梳棉油已经能够对纤维长度的缩短、梳理废料和静电负荷产生有利的影响，但是对于梳棉油还进一步要求其具有改善作用。因此可以，例如，通过降低静电负荷而提高梳理速度，或是由于减少纤维长度缩短现象而提高产品质量，或是通过减少废料而提高经济效益。由现有技术中已公知大量的光滑剂。在这里，参阅例如DE2621881A1，其中公开了将选自具有14至18个C原子的脂肪酸酯和脂肪酸与具有1至8个C原子的一元醇、石蜡和脂肪酸酰氨基聚胺的混合物作为光滑剂。DE3706362A1中公开的则是具有相同或不同的、含有6至24个C原子的饱和和/或不饱和烃的二烷基醚化合物。这些二烷基醚化合物也可以以平滑分散体的形式施加到各种纤维织物材料上。DE4114240A1中则公开了，除了二烷基醚外，以具有2至22个C原子的一和/或二羧酸与具有1至22个C原子的脂族的单元醇反应得到的某种羧酸酯，以及具有2至22个C原子二元、三元和/或四元的醇与具有2至22个C原子的脂族单羧酸形成的酯，在用于羊毛梳条制备的梳棉油中用作光滑剂。本专利技术的任务在于制备用于梳棉油中的化合物，该化合物能赋予天然和合成的纤维以高的光滑度，并能同时降低纤维长度的缩短，梳理废料以及静电负荷。此外，这些化合物还易于洗掉而且不含有树脂性、粘结性或损害纤维的成分。另外，本专利技术提供的光滑剂自然也满足所有其他希望满足的光滑剂的要求。这些要求是指抗氧化性应力、可生物解降性、毒性相容性，也包括良好的可润湿性，从而能保证该制剂在纤维上的均匀分布。由于这种光滑制剂只是用于某些处理步骤中，所以在使用后它们必须是易于完全洗去。现已发现，该任务可以通过使用具有式(I)的化合物作为合成和天然纤维的光滑剂而得以解决，R-COO(CH2CH2O)nH(I)其中，R表示具有5至21个C原子的直链或支链、饱和或不饱和的烷基或亚烷基，而n表示0.5至1.5之间的一个数。本专利技术所使用的化学式(I)的化合物涉及到本身公知的乙氧基化的脂肪酸。但是根据本专利技术它们的特征在于乙氧基化度较低，并同时呈有窄的均匀分布。这些产品的制备方法记载于如WO98/25878中，根据该文献的教导，在有链烷醇胺存在的情况下并于较高的温度、优选是在120至180℃的温度下，必要时在升高压力的情况下使脂肪酸与环氧乙烷进行反应。本文的脂肪酸，在这里应理解为具有式(II)的脂族羧酸，R′-COOH (II)其中，R′表示含有5至21个、优选11至17个碳原子与0和/或1，2或3个双键的脂族的直链或支链的烷基或亚烷基。典型的实例是己酸、辛酸、2-乙基己酸、癸酸、月桂酸、异十三烷基酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、异硬脂酸、油酸、反油酸、岩芹酸、亚油酸、亚麻酸、桐酸、花生酸、顺-9-二十碳烯酸、山嵛酸和芥酸及其工业混合物，而这些混合物是例如在天然脂肪和油的压力分解过程中，在由Roelensch羰基合成中的醛的还原过程中或在不饱和脂肪酸的二聚作用中形成的。优选的是具有总数12至18个碳原子的工业脂肪酸，如椰子脂酸、棕榈酸、棕榈仁酸或动物脂肪酸或其混合物。根据WO98/25878的教导，这些脂肪酸与选自链烷醇胺类的催化剂反应。这些适于作为碱性催化剂的链烷醇胺的典型实例有单乙醇胺、二乙醇胺和优选的三乙醇胺。这些链烷醇胺的通常用量以脂肪酸计为0.1至3、优选0.5至1.5重量％。乙氧基化作用本身可以以公知的方法进行。根据本专利技术，所使用的式(I)的乙氧基化的脂肪酸优选要使式(I)中的R为一个至少单不饱和的亚烷基。在特别优选的实施方案中式(I)中R是具有17个C原子的单不饱和亚烷基。因此涉及一种乙氧基化的油酸，且其中每Mol脂肪酸含有0.5至1.5Mol的EO。在这种情况下，特别优选的是每Mol脂肪酸具有正好1Mol的EO的化合物。根据本专利技术，将式(I)化合物优选作为角蛋白纤维的光滑剂，特别是羊毛。羊毛通常理解为绵羊的毛(缩写为WO)，也就是各种(例如美利奴羊)品种的家养绵羊的5-30cm长的毛。但是根据DIN600011990-10，也包括那些数量上极为重要的动物的纺织纤维，即南美驼羊属(羊驼、骆马、驼羊、原驼毛)、骆驼、家兔(安哥拉兔毛)、山羊(马海毛，开士米山羊毛)和牛(牦牛毛)的皮下细毛，同时这些动物较粗的顶毛(胸下毛、鬃毛或尾毛)也作为毛纤维。基于相似性提到的还有人造短纤维、钢丝绒、冶金丝(Huttenwolle)、矿渣棉、石棉、玄武岩棉、玻璃棉、更早的还有石棉绒，尽管它们具有完全不同的成分。作为蛋白纤维的羊毛(绵羊毛)主要是由属于硬蛋白的角蛋白构成，羊毛的密度为1.32。21℃下的水含量为15-17％，溶胀值为40-45％。如果在沸水中搅动，羊毛纤维会纠结在一起，即它们会毡合并能加工成毡。在干燥气氛下，羊毛在直至约150℃的温度下还保持稳定，而在250℃下则发生分解，在590-600℃下发生自燃。在多肽长链结构上有24个氨基酸(其中有稀有的羊毛硫氨酸)，它们通过肽键，二硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
式（Ⅰ）化合物作为合成和天然纤维的光滑剂的用途，Ｒ－ＣＯＯ（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ）↓［ｎ］Ｈ（Ⅰ）其中，Ｒ表示具有５至２１个Ｃ原子的直链或支链、饱和或不饱和的烷基或亚烷基，而ｎ表示０．５至１．５之间的一个数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈贝克尔，雷蒙德马西斯，霍尔格本德，
申请(专利权)人：考格尼斯德国两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]