一种环保可降解涤纶FDY油剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纺丝助剂领域，公开了一种环保可降解涤纶FDY油剂，以重量份计，原料包括：耐高温平滑剂40~50份，可降解环保乳化剂44.5~55份，可降解抗静电剂5~7份及油剂稳定剂0.1~0.5份；所述耐高温平滑剂的组分包括多元醇酯、脂肪酸酯及精炼植物油；所述可降解环保乳化剂的组分为植物多烯酚聚氧乙烯醚；所述可降解抗静电剂的组分为植物多烯酚聚氧乙烯醚磷酸酯。本发明专利技术的油剂中的各组分采用可降解原料，使生产出来的油剂不仅符合上机生产的要求，还能提升油剂降解度，降低油剂处理成本，大大提升了油剂的环保性。剂的环保性。

【技术实现步骤摘要】
一种环保可降解涤纶FDY油剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纺丝助剂
，尤其是涉及一种环保可降解涤纶FDY油剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]涤纶FDY油剂是涤纶长丝生产过程中不可或缺的化纤助剂，油剂性能的优劣、使用效果将直接影响到涤纶长丝的质量和生产能否顺利进行，所以在选用油剂时必须慎重考虑。目前，国内化纤行业使用的大多是日本竹本、德国达柯等牌号的进口油剂；国产油剂经过几十年的科研开发，目前可生产出性能优良的产品，如浙江传化、桐昆、天工大牌号的油剂目前呈现良好的发展趋势，逐步取代进口油剂，占领国内市场。
[0003]涤纶FDY油剂的原料主要为矿物油及乳化剂、抗静电剂等助剂，例如，在中国专利文献上公开的“一种粘胶纤维纺丝油剂及其制备方法”，其公告号CN108755141A，该油剂中含有润滑剂、抗静电剂和乳化剂，其中所述的润滑剂为白油、液体石蜡、凡士林、锭子油、硬脂酸酯、油酸酯的一种或几种，乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、多元醇脂肪酸酯、壬基酚聚环氧乙烯醚和聚乙二醇中的一种或几种，抗静电剂为烷基磷酸酯盐、烷基硫酸酯、烷基磷酸酯和高级醇硫酸酯盐的一种或几种。
[0004]而目前现有的纺丝油剂中，各原料一般都不可降解或者短周期内降解度低，直接导致油剂处理成本高、处理周期大、处理技术要求高，因此油剂的环保性能还具有很大的提升空间。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了克服现有技术中的涤纶纺丝油剂中，原料一般都不可降解或者短周期内降解度低，直接导致油剂处理成本高、处理周期大、处理技术要求高的问题，提供一种环保可降解涤纶FDY油剂及其制备方法，油剂中的各组分采用可降解原料，使生产出来的油剂不仅符合上机生产的要求，还能提升油剂降解度，降低油剂处理成本，大大提升了油剂的环保性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种环保可降解涤纶FDY油剂，以重量份计，原料包括：耐高温平滑剂40～50份，可降解环保乳化剂44.5～55份，可降解抗静电剂5～7份及油剂稳定剂0.1～0.5份；所述耐高温平滑剂的组分包括多元醇酯、脂肪酸酯及精炼植物油；本专利技术中的涤纶FDY油剂中，耐高温平滑剂的作用主要是减少摩擦，提高油膜强度，防止纤维擦伤出现断头、毛丝等问题，同时减少对设备的磨损和锈蚀；本专利技术选用多元醇酯、脂肪酸酯及精炼植物油作为平滑剂，不含难以降解的矿物油，无毒性、气味低、生物降解性强，同时具有优异的润滑性和稳定性，闪点高，耐高温，挥发性低，抗磨性好；所述可降解环保乳化剂的组分为植物多烯酚聚氧乙烯醚；本专利技术选用植物多烯酚聚氧乙烯醚作为可降解环保乳化剂，植物多烯酚聚氧乙烯醚与传统的脂肪醇聚氧乙烯醚乳
化剂相比，乳化力和耐硬水性能相当，同时具有浊点较高，泡沫性能较低，去污力较好，毒性更低，更易生物降解的优势；所述可降解抗静电剂的组分为植物多烯酚聚氧乙烯醚磷酸酯。本专利技术选用植物多烯酚聚氧乙烯醚磷酸酯作为可降解抗静电剂，与传统的烷基磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯抗静电剂相比，提高了其可生物降解性，使油剂更加环保，同时本专利技术中的抗静电剂可以增加纤维的吸湿性，能较好的调整纤维之间的动摩擦系数，在高速纺丝过程中能吸附在纤维表面，提高导电性，减少静电的积累。
[0007]因此，本专利技术中的涤纶FDY油剂中的组分大多具有易生物降解的特性，使生产出来的油剂不仅符合上机生产的要求，还能提升油剂降解度，降解率高、降解周期短，降低了油剂处理成本，大大提升了油剂的环保性。
[0008]作为优选，所述耐高温平滑剂中多元醇酯、脂肪酸酯及精炼植物油的质量比为17～20:15～20:5～10；所述多元醇酯选自新戊二醇二油酸酯及季戊四醇中的一种或两种；所述脂肪酸酯选自硬脂酸异辛酯、三羟甲基丙烷油酸酯及脂肪酸异丙酯中的一种或多种。
[0009]作为优选，所述可降解环保乳化剂的组分为腰果酚聚氧乙烯醚，可降解抗静电剂的组分为腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯。腰果酚聚氧乙烯醚原料廉价易得、HLB值易于调控，选用其作为乳化剂及抗静电剂中的组分，可在提高油剂可降解性的同时提高油剂的使用性能。
[0010]作为优选，所述可降解环保乳化剂的组分包括HLB值分别为4.5、7、7.5、9、9.5、13的腰果酚聚氧乙烯醚。
[0011]作为优选，所述HLB值分别为4.5、7、7.5、9、9.5、13的腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为7～9:14～17:4.5～5:4～5:7～9:8～11。
[0012]本专利技术研究发现，腰果酚聚氧乙烯醚的HLB值对油剂的稳定性具有较大影响，当采用单一HLB值的腰果酚聚氧乙烯醚作为乳化剂时，无法使油剂具有良好的稳定性，只有将具有不同HLB值的腰果酚聚氧乙烯醚按特定比例进行配比，才能得到稳定性较好的油剂，使油剂满足纺丝要求。
[0013]作为优选，所述腰果酚聚氧乙烯醚的制备方法为：将腰果壳进行压制得到腰果壳油；对腰果壳油进行精制得到腰果酚；将腰果酚与氢氧化钠溶液混合，减压抽除水汽、空气后，通氮气置换空气；然后加入环氧乙烷，加热到130～140℃下反应4～6h，待反应完成后降温至75～85℃，将产物用乙酸中和，即得所述腰果酚聚氧乙烯醚。通过调节环氧乙烷与腰果酚的添加比例，可以得到不同HLB值的腰果酚聚氧乙烯醚。
[0014]作为优选，所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯的制备方法包括如下步骤：(1)将腰果酚聚氧乙烯醚加热至40～50℃，然后在搅拌状态下加入五氧化二磷，60～70℃下反应2～4h；再加入水和双氧水，70～80℃下反应1～3h，冷却至室温得到中间体；(2)将中间体加热至40～50℃，然后在搅拌状态下滴加五氧化二磷和腰果酚聚氧乙烯醚，60～70℃下反应2～4h；再加入水和双氧水，70～80℃下反应1～3h，冷却至室温后得到所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯。
[0015]传统的聚氧乙烯醚磷酸酯制备时一般是使聚氧乙烯醚与五氧化二磷直接进行磷酰化反应，但由于该反应会放出大量热量，产物易焦化，颜色较深，用于纺丝油剂中时会影响制得的涤纶FDY颜色，不利于涤纶的后续使用。因此本专利技术制备腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯
时分两步进行反应，先使一部分腰果酚聚氧乙烯醚和五氧化二磷反应得到中间体，然后再通过中间体与腰果酚聚氧乙烯醚和五氧化二磷反应，最终制得腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯。采用本专利技术中的方法制得的腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯单酯含量可达77％，转化率可达97％，并可有效避免产物焦化，控制产物的色泽，从而避免油剂颜色对涤纶FDY的颜色造成影响。
[0016]作为优选，步骤(1)中加入的腰果酚聚氧乙烯醚和五氧化二磷的质量比为58～62:11～12；腰果酚聚氧乙烯醚和加入的水的质量体积比为58～62kg:4L；所述双氧水的质量分数为20～30％，加入的水和双氧水的体积比为4:2.5～3.8。
[0017]作为优选，步骤(2)中加入的中间体、五氧化二磷和腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为34～36:21～22:97～98；中间体和加入的水的质量体积比为34～36kg:3L；所述双氧水的质量分数为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保可降解涤纶FDY油剂，其特征是，以重量份计，原料包括：耐高温平滑剂40~50份，可降解环保乳化剂44.5~55份，可降解抗静电剂5~7份及油剂稳定剂0.1~0.5份；所述耐高温平滑剂的组分包括多元醇酯、脂肪酸酯及精炼植物油；所述可降解环保乳化剂的组分为植物多烯酚聚氧乙烯醚；所述可降解抗静电剂的组分为植物多烯酚聚氧乙烯醚磷酸酯。2.根据权利要求1所述的一种环保可降解涤纶FDY油剂，其特征是，所述耐高温平滑剂中多元醇酯、脂肪酸酯及精炼植物油的质量比为17~20:15~20:5~10；所述多元醇酯选自新戊二醇二油酸酯及季戊四醇中的一种或两种；所述脂肪酸酯选自硬脂酸异辛酯、三羟甲基丙烷油酸酯及脂肪酸异丙酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种环保可降解涤纶FDY油剂，其特征是，所述可降解环保乳化剂的组分为腰果酚聚氧乙烯醚，可降解抗静电剂的组分为腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯。4.根据权利要求3所述的一种环保可降解涤纶FDY油剂，其特征是，所述可降解环保乳化剂的组分包括HLB值分别为4.5、7、7.5、9、9.5、13的腰果酚聚氧乙烯醚。5.根据权利要求4所述的一种环保可降解涤纶FDY油剂，其特征是，所述HLB值分别为4.5、7、7.5、9、9.5、13的腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为7~9:14~17:4.5~5:4~5:7~9:8~11。6.根据权利要求3所述的一种环保可降解涤纶FDY油剂，其特征是，所述腰果酚聚氧乙烯醚磷酸酯的制备方法包括如下步骤：（1）将腰果酚聚氧乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李青玲，马剑斌，王松林，
申请(专利权)人：浙江恒澜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：