一种涤纶FDY油剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种涤纶FDY油剂及其制备方法，按重量份计，所述涤纶FDY油剂包括原料：复合平滑剂40～60份；集束剂10～20份；抗静电剂6～10份；渗透剂1～2份；抗氧剂0.3～0.5份；其中，按重量份计，所述复合平滑剂包括：矿物油70～90份；合成脂肪酸酯7～12份；有机凝胶因子0.03～0.1份，本发明专利技术所述的涤纶FDY油剂及其制备方法具有稳定性好、平滑性与抗静电性能佳、油膜强度高的优点。油膜强度高的优点。油膜强度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种涤纶FDY油剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涤纶制备
，特别涉及一种涤纶FDY油剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]涤纶是世界上产能最大、应用最广的合成纤维品种。在我国化纤工业产量中，涤纶产量占总产量的80％以上。涤纶是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(MEG)为原料，经酯化或酯交换、再经缩聚反应制得成纤高聚物聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，之后将PET通过纺丝和后处理制成的纤维。其中，全拉伸丝(FDY)是我国涤纶产业的主要产品之一，目前其制备方式主要是将高速纺丝(纺速2600～3500m/min)和超高速拉伸卷绕(卷绕速度5100～5500m/min)合并的纺丝拉伸一步法，与传统低速纺丝结合高速拉伸卷绕的工艺相比，该方法具有成本低、产品质量稳定等优点。
[0003]已知的，由于合成纤维不具备天然纤维所具有的那种天然胶质和油膜，吸湿性差，不导电，因此在纺丝过程中容易因不断摩擦而产生静电，必须使用助剂以防止或消除静电积累，同时赋于纤维以柔软、平滑等特性，使其顺利通过后道工序，这种助剂统称为纤维纺丝油剂。一般地，优良的纤维纺丝油剂应具备以下的特性：平滑、抗静电、有集束或抱合等作用；热稳定性好，挥发性低；对金属无腐蚀作用；可洗性好，不影响纤维色泽；无臭无刺激性，在规定的贮藏条件下不分层、不腐败变质；调配与使用方便，原料易得，成本适宜。
[0004]在全拉伸丝(FDY)生产过程中，涤纶FDY油剂是涤纶“纺丝拉伸一步法”纺丝过程中必不可少的助剂，它可以使纤维具有良好的平滑、集束和抗静电等性能，使纺丝能顺利进行并使纺出的长丝满足后续加工的要求。然而，长期以来国产化纤油剂存在质量不稳定或难以大规模产业化生产等技术壁垒，其质量和产量远远不能满足我国化纤企业的生产需要。与我国涤纶行业高速纺FDY产能旺盛、优势明显不相符的是，我们每年反而需要花费数千万美元从国外进口相当数量的油剂和关键添加剂以满足化纤企业的生产需要。时至今日，国内品牌纺丝油剂在市场占有率仍不到25％，高性能涤纶高速纺FDY油剂的自主产业化制备仍然是一个尚未解决的卡脖子问题。近年来，国内相关油剂制造企业对涤纶高速纺FDY油剂进行了一些研发工作，但整体质量上与工业发达国家油剂相比仍然存在差距，主要表现在：
[0005]第一，当前国产涤纶FDY油剂主要以乳液型为主，在使用中经常出现乳液不稳定等问题，常出现分层、破乳现象，影响上油的均匀性和对上油剂量的把控。此外，乳液上油的涤纶FDY油剂还普遍存在易腐败的问题，因而油剂中通常需加入一定比例的防腐剂，但防腐剂在热辊处易挥发，影响环境安全和人体健康。其次，由于乳液中通常存在80％以上的水分，在热辊牵伸挤压、高温加热下水分易挥发，致使油膜破裂，导致出现各单丝间丝束抱合性差、丝束在拨叉与锭子轴高速运转的时候易打滑、生产丝饼卷装外观螺旋纹明显等产品质量问题。另外，水分蒸发会带走热辊处的热量，进而加重生产能耗，不利于节能减排，加重了化纤企业实现双碳目标的压力；
[0006]第二、由于涤纶FDY纺丝工艺速度高、摩擦大，极易产生静电、导致毛丝和断头，因此，涤纶FDY油剂必须具备良好的抗静电性。但我国现有纺丝油剂的抗静电性能差，对纤维
丝的平滑性与集束性改善不理想。基于成本和上游企业产品类型的限制，国内传统纺丝油剂主要是采用单一的磷酸酯或配以使用β
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烷基磺酸盐作为抗静电剂，这只能保证油剂在较高湿度下具有良好的抗静电性，在湿度较低的情况下，抗静电性能就大大降低，使用这种纤维油剂就受到极大的局限性，如在我国较为干燥的北方或在气候干燥的季节就容易出现因抗静电效果不好而出现经常缠绕和断头的现象；
[0007]第三、纤维表面形成的油膜在高速、高温和一定压力下，容易破裂，从而改变纤维的摩擦特性，致使纤维的摩擦力增大、导致毛丝和断头等，因此，要求油剂具有较高的油膜强度。但我国现有纺丝油剂主要采用矿物油、天然油脂和合成油脂等作为平滑剂，形成的油膜强度低，且耐热性差，容易冒烟导致结焦。

技术实现思路

[0008]本专利技术设计出一种涤纶FDY油剂及其制备方法，以克服我国现有油剂存在的稳定性差、易分层和腐败，抗静电性能差以及油膜强度低、易破裂的技术问题。
[0009]为解决上述问题，本专利技术公开了一种涤纶FDY油剂的制备方法
[0010]一种涤纶FDY油剂的制备方法，按重量份计，所述涤纶FDY油剂包括原料：
[0011][0012]其中，按重量份计，所述复合平滑剂包括：
[0013]矿物油
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70～90份；
[0014]合成脂肪酸酯
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7～12份；
[0015]有机凝胶因子
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0.03～0.1份。
[0016]进一步的，所述凝胶因子为分子量介于600～800的低分子量有机凝胶因子。
[0017]进一步的，所述复合平滑剂的制备过程如下：首先按照重量配比将所述矿物油和合成脂肪酸酯混合均匀，之后加入凝胶因子，加热使得凝胶因子完全溶解，并在液态下搅拌、保持05～1h后，自然冷却至室温，得到复合平滑剂。
[0018]进一步的，按重量份计，所述抗静电剂包括：
[0019]非离子抗静电剂
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40～50份；
[0020]阴离子抗静电剂
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20～30份；
[0021]抗静电助剂
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10～20份。
[0022]进一步的，所述非离子抗静电剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物类双封端酯醚型非离子表面活性剂。
[0023]进一步的，所述抗静电助剂为凝胶状，按重量份计，所述抗静电助剂包括：
[0024][0025][0026]进一步的，所述抗静电助剂的制备方法如下：
[0027]S1，首先将1～3重量份的纳米纤维素溶于适量去离子水中，并不断搅拌至所述纳米纤维素完全溶于水中，然后加入0.1～0.2重量份的引发剂，充分搅拌均匀后，备用；
[0028]S2，将3～5重量份的改性壳聚糖溶于体积分数为2～3％的稀醋酸溶液中，配制成质量分数为4％～6％的壳聚糖溶液，备用；
[0029]S3，将所述步骤S1得到的纳米纤维素溶液、所述步骤S2得到的壳聚糖溶液、以及0.2～0.3重量份的交联剂和2～3重量份的丙烯酸混合均匀后，在40～45℃下搅拌反应0.5～1h后，升温至70～75℃，加入1～3重量份的纳米金属氧化物和0.5～2重量份的分散剂，充分搅拌均匀后，冷却至室温，得到负载纳米金属氧化物的壳聚糖
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纤维素复合体，之后将得到的复合体在70～90℃下烘干、研磨成细粉备用；
[0030]S4，将所述步骤S3中研磨得到的细粉和1～2重量份的胶凝剂加入至50～80重量份的基础油中，并在温度为50
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80℃的条件下分散0.5～1h，之后降温至4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涤纶FDY油剂的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述涤纶FDY油剂包括原料：其中，按重量份计，所述复合平滑剂包括：矿物油
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70～90份；合成脂肪酸酯
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7～12份；有机凝胶因子
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0.03～0.1份。2.根据权利要求1所述的涤纶FDY油剂的制备方法，其特征在于，所述凝胶因子为分子量介于600～800的低分子量有机凝胶因子。3.根据权利要求1或2所述的涤纶FDY油剂的制备方法，其特征在于，所述复合平滑剂的制备过程如下：首先按照重量配比将所述矿物油和合成脂肪酸酯混合均匀，之后加入凝胶因子，加热使得凝胶因子完全溶解，并在液态下搅拌、保持05～1h后，自然冷却至室温，得到复合平滑剂。4.根据权利要求1所述的涤纶FDY油剂的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述抗静电剂包括：非离子抗静电剂
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40～50份；阴离子抗静电剂
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20～30份；抗静电助剂
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10～20份。5.根据权利要求4所述的涤纶FDY油剂的制备方法，其特征在于，所述非离子抗静电剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物类双封端酯醚型非离子表面活性剂。6.根据权利要求5所述的涤纶FDY油剂的制备方法，其特征在于，所述抗静电助剂为凝胶状，按重量份计，所述抗静电助剂包括：
7.根据权利要求6所述的涤纶FDY油剂的制备方法，其特征在于，所述抗静电助剂的制备方法如下：S1，首先将1～3重量份的纳米纤维素溶于适量去离子水中，并不断搅拌至所述纳米纤维素完全溶于水中，然后加入0.1～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建成，陈小琴，蔡敏杰，仰志明，朱通彧，骆鹏，
申请(专利权)人：浙江恒翔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：