涤纶短纤维油剂制造技术

本发明专利技术涉及涤纶短纤维油剂，主要解决现有涤纶短纤维油剂的亲水性不足，纤维比电组高，容易造成无纺布成网和水刺困难等问题，本发明专利技术通过采用新型涤纶短纤维油剂，以重量份计，包括如下组分：仲烷基磷酸酯盐20～40份、脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚20‑40份、脂肪酸聚氧乙烯酯10～30份、脂肪胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚10‑30份的技术方案，较好地解决了该技术问题，可用于涤纶短纤维纺丝拉伸及无纺布加工生产。

Polyester staple oil

【技术实现步骤摘要】
涤纶短纤维油剂
本专利技术涉及一种涤纶短纤维油剂。该油剂适合于涤纶短纤维的纺丝拉伸及无纺布加工等生产过程，属于化纤纺丝油剂

技术介绍
随着涤纶短纤维纺丝技术的发展，丝束总旦数不断增大，纺丝牵伸速度大幅提升，前纺每束原丝的总纤度为70～140万dtex，后纺卷曲机入口总纤度为350～700万dtex，每个盛丝桶盛丝量达6～12吨。涤纶短纤维产品品种逐步由1.67dtex→1.56dtex→1.33dtex→1.11dtex→0.89dtex过渡，紧张热定型选用16～24辊，纤维要在紧张热定型机内升温至180～190℃，定型15～20秒。这对油剂的抗静电性、摩擦性能提出了更高的要求。油膜强度是表示油剂适用性能的一项至关重要的指标。油膜强度低时，纤维在高速运行时油膜易被破坏，同时摩擦力增大，造成纤维损伤。目前，为满足涤纶短纤维大容量高速纺生产和加工的不同需要，国内很多厂家仍在分别使用性能不同的纺丝油剂(俗称前纺油剂)和纺纱油剂(俗称后纺油剂)，纺纱之前要用大量去离子水洗去纺丝油剂，使得涤纶短纤维的生产和加工工艺繁琐复杂，并造成一定的环境污染和水资源的浪费，相应地提高了生产成本。近年来，国内关于通用型涤纶短纤维油剂也有一定报道，所报道的油剂由于所选组合物的种类和配比等原因，多存在着刺激气味大、稳定性不够、上油率不理想等问题，在大容量高速纺中的应用中表现出较多问题。CN103334305A涉及一种涤纶短纤维油剂，由高碳异构醇磷酸酯钾盐、脂肪酸聚乙二醇、邻苯二甲酸二辛酯、聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚构成。作为主要抗静电剂的高碳异构醇磷酸酯钾盐具有较好的抗静电性和优异的渗透性，但是其具有较强的刺激气味，对涤纶短纤维车间的工作环境不够友好。CN102373619A及CN102320975A也分别公开了一种涤纶短纤油剂的配方，但上述配方中的表面活性剂组分种类太多，制备操作较为麻烦，对油剂质量的控制带来一定困难。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是现有涤纶短纤维油剂的亲水性不足，纤维比电组高，容易造成无纺布成网和水刺困难等问题，提供一种适用于涤纶短纤维生产过程的纺丝油剂，使生产出来的短纤维具有良好亲水性、抗静电性。本专利技术所要解决的技术问题之二是与上述涤纶短纤维油剂相对应的涤纶短纤维油剂在涤纶短纤维纺丝拉伸及无纺布加工生产中的应用。为解决上述技术问题之一，本专利技术的技术方案如下：涤纶短纤维油剂，以重量份计，包括如下组分：本专利技术涤纶短纤维油剂适用于涤纶短纤维生产过程的纺丝油剂，生产出来的短纤维具有良好亲水性、抗静电性。上述技术方案中，所述的仲烷基磷酸酯盐比一般的烷基磷酸酯盐具有更好的亲水性和抗静电性。上述技术方案中，所述的脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚比一般的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯具有更好的亲水性、抗静电性和相容性。上述技术方案中，所述的仲烷基磷酸酯盐和脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚在亲水性和抗静电性方面具有如下明显的差异，仲烷基磷酸酯盐的亲水效果逊于脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚，仲烷基磷酸酯盐的抗静电性优于脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚。但仲烷基磷酸酯盐和脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚在提高亲水性，抗静电性以及乳液稳定性方面具有协同作用。上述技术方案中，所述仲烷基优选为C8～C18仲烷基。例如但不限于C9仲烷基、C10仲烷基、C11仲烷基、C12仲烷基、C13仲烷基、C14仲烷基、C15仲烷基、C16仲烷基、C17仲烷基，等等。上述技术方案中，所述脂肪醇优选为C8～C18脂肪醇。例如但不限于C9脂肪醇、C10脂肪醇、C11脂肪醇、C12脂肪醇、C13脂肪醇、C14脂肪醇、C15脂肪醇、C16脂肪醇、C17脂肪醇，等等。上述技术方案中，所述脂肪酸优选为C12～C18的脂肪酸。例如但不限于C13脂肪酸、C14脂肪酸、C15脂肪酸、C16脂肪酸、C17脂肪酸，等等。上述技术方案中，所述脂肪胺优选为C12～C18的脂肪胺，更优选伯胺。例如但不限于C13脂肪胺、C14脂肪胺、C15脂肪胺、C16脂肪胺、C17脂肪胺，等等。上述技术方案中，所述仲烷基磷酸酯盐优选采用如下方法制备:(1)使所需的醇与磷酸化试剂进行酯化反应得到混合物I；(2)混合物I与水进行水解反应，得混合物II；(3)用和盐相应的碱中和混合物II得所述磷酸酯盐。步骤(1)的磷酸化试剂优选为P2O5；醇与P2O5的摩尔比优选2.0～3.0；酯化反应温度优选为50℃～95℃；反应时间优选不少于4小时；通常反应时间优选为4～8小时。步骤(2)混合物I以其被制备的上述步骤(1)投入的P2O5计与水的摩尔比优选为1.1～2；水解温度优选为60℃～95℃；水解时间优选不少于1小时；通常水解时间优选为1～3小时。步骤(3)中和使混合物II的pH值优选为8～11。步骤(3)所述的碱优选氢氧化钾和/或氢氧化钠。为了同比，具体实施方式中，所述仲烷基磷酸酯盐制备均为：步骤(1)的磷酸化试剂为P2O5，采用的醇为C13脂肪仲醇，C13脂肪仲醇与P2O5的投料总摩尔比2.5；首先控制温度55±5℃，缓慢加入P2O5，用1小时时间加完所需量的P2O5，然后在70℃继续酯化反应4小时。步骤(2)混合物I以其被制备的上述步骤(1)投入的P2O5计与水的摩尔比为1.5，水解温度为75℃，水解时间1小时。步骤(3)用氢氧化钾中和使混合物II的pH值为9。上述技术方案中，所述脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚优选采用包括如下步骤的方法制备:(i)使所需的醇与磷酸化试剂进行酯化反应得到混合物III；(ii)混合物III与环氧乙烷进行加成反应，得混合物IV；(iii)用碱中和混合物IV得所述脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚。其中，步骤(i)的磷酸化试剂优选为P2O5；醇与P2O5的摩尔比优选2.0～3.0；酯化反应温度优选为50℃～95℃；反应时间优选不少于4小时；通常反应时间优选为4～8小时。步骤(ii)混合物III以其被制备的上述步骤(i)投入的脂肪醇计与环氧乙烷的摩尔比优选为1:y，y优选0.5～4，例如1、1.5、2、2.5、3、3.5等等，更优选y为1～3；反应温度优选为100℃～140℃；保温时间优选不少于1小时；通常水解时间优选为1～2小时。步骤(iii)中和使混合物IV的pH值优选为8～11。步骤(iii)中所述的碱优选氢氧化钾和/或氢氧化钠。为了同比，具体实施方式中，所述的脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚制备均为：步骤(i)的磷酸化试剂为P2O5，C12脂肪醇与P2O5的投料总摩尔比2.5；首先控制温度55±5℃，缓慢加入P2O5，用1小时时间加完所需量的P2O5，然后在70℃继续酯化反应4小时。步骤(ii)混合物III以其被制备的上述步骤(i)投入的脂肪醇计与环氧乙烷的摩尔比为1:2，反应温度为120℃，保温时间1小时。步骤(iii)氢氧化钾中和使混合物IV的pH值为9。...

【技术保护点】
1.涤纶短纤维油剂，以重量份计，包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.涤纶短纤维油剂，以重量份计，包括如下组分：





2.根据权利要求1所述的涤纶短纤维油剂，其特征在于所述仲烷基为C8～C18仲烷基。


3.根据权利要求1所述的涤纶短纤维油剂，其特征在于所述脂肪醇为C8～C18脂肪醇。


4.根据权利要求1所述的涤纶短纤维油剂，其特征在于所述脂肪酸为C12～C18的脂肪酸。


5.根据权利要求1所述的涤纶短纤维油剂，其特征在于所述脂肪胺为C12～C18的脂肪胺，优选伯胺。


6.根据权利要求1所述的涤纶短纤维油剂，其特征在于所述仲烷基磷酸酯盐采用如下方法制备:
(1)使所需的醇与磷酸化试剂进行酯化反应得到混合物I；
(2)混合物I与水进行水解反应，得混合物II；
(3)用和盐相应的碱中和混合物II得所述磷酸酯盐。
步骤(1)的磷酸化试剂优选为P2O5；醇与P2O5的摩尔比优选2.0～3.0；酯化反应温度优选为50℃～95℃；反应时间优选不少于4小时；通常反应时间优选为4～8小时。
步骤(2)混合物I以其被制备的上述步骤(1)投入的P2O5计与水的摩尔比优选为1.1～2；水解温度优选为60℃～95℃；水解时间优选不少于1小时；通常水解时间优选为1～3小时。
步骤(3)中和使混合物II的pH值优选为8～11。所述的碱优选氢氧化钾和/或氢氧化钠。


7.根据权利要求1所述的涤纶短纤维油剂，其特征在于所述脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚优选采用包括如下步骤的方法制备:(i)使所需的醇与磷酸化试剂进行酯化反应得到混合物III；
(ii)混合物III与环氧乙烷进行加成反应，得混合物IV；
(iii)用碱中和混合物IV得所述脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚。
其中，步骤(i...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，徐兴建，冯涛，朱学文，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