CN101886334B - 聚丙烯纺丝用油剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚丙烯纺丝用油剂，它是按重量百分比由平滑剂30-50％、乳化剂10-25％、集束剂10-20％、抗静电剂1-10％、水10-20％和消泡剂0.1-2％组成，平滑剂为脂肪酸聚乙二醇酯、聚醚中的一种或它们的混合物；集束剂为饱和脂肪醇聚氧乙烯醚；乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚；抗静电剂为脂肪醇磷酸酯钾盐、脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚钾盐，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐中的一种或大于一种的混合物；消泡剂为有机硅氧烷，可减少机器与纤维间的磨损；提高纤维间的抱合力；改善纤维的抗静电性；适用于中粗旦聚丙烯短纤维纺丝工艺，特别适用于3-17旦尼尔的聚丙烯短纤维纺丝工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学纤维纺丝生产过程中为确保和完善生产工艺顺利进行而施用的化学纤维油剂，尤其是与聚丙烯短纤维纺丝过程中改善可纺性有关，特别适用于改善聚丙烯中粗旦短纤维的纺丝工艺。
背景技术
油剂是在化学纤维的纺丝、牵伸及后处理过程中，喷附在纤维表面上的化学助剂，提高纤维的平滑、集束和抗静电性能，改善纤维的牵伸、卷曲、卷绕及纺织加工性能，避免生产过程中出现的毛丝、断头现象，确保生产工艺的顺利进行。
油剂应该具有良好的平滑性、乳化性、抗静电性、集束性，以使纤维顺利通过纺丝、牵伸工序。此外，还应该具有其它特性，如良好的稳定性、中性或弱碱性、低泡性、无毒或低毒性，使油剂能长期存放、不腐蚀设备、运输和配制方便、对人体无伤害。
WO95/19465专利中介绍一种制备可梳理、疏水性的聚烯烃短纤维的方法，包括将纺出长丝涂敷含有至少一种阳离子抗静电剂，特别是季铵盐的第一纺丝油剂，将长丝拉伸，拉伸丝涂敷分散体形式的第二纺丝油剂，该纺丝油剂含有至少一种选自脂肪酸酰胺所合物和烃类蜡的疏水性润滑剂，第二纺丝油剂还任选含有用量直至15％(重量)的聚二有机硅氧烷，且将长丝卷曲、干燥和切断得到短纤维；以及由上述方法制备的变形的，可梳理聚烯烃基短纤维和由这种纤维制成的疏水性非织造材料。该纤维能在极高速度下梳理，特别适用于制备需要干燥的、拒水表面的可热粘合的疏水性非织造物，这种织物可作为液体阻隔层用作例如一次性尿布、妇女卫生用品和医疗用品。CN1257950A(申请日：1999.12.21)专利申请介绍一种丙纶纺丝油剂及其制造方法，该发明适用于68D-900D丙纶复丝、变形丝及异型丝的生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种平滑性、乳化性、抗静电性、集束性良好的聚丙烯纺丝用油剂，改善聚丙烯中粗旦短纤维纺丝工艺的可纺性，提高纤维产品质量，确保生产顺利进行。
本发明的聚丙烯纺丝用油剂，是由平滑剂、乳化剂、集束剂、抗静电剂、去离子水和消泡剂复配而成，其重量百分比分别为30-50％、10-25％、10-20％、1-10％、10-20％和0.1-2％。
所选用的平滑剂为脂肪酸聚乙二醇酯、聚醚中的一种或它们的混合物。脂肪酸聚乙二醇酯为C10-C18饱和脂肪酸聚乙二醇(400-800)酯。平滑剂能减少摩擦，保护纤维表面，增加油膜强度，减少毛丝、断丝、提高丝的加工织造性能。
所选用的乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚，优选蓖麻油聚氧乙烯(10)醚、蓖麻油聚氧乙烯(10)醚、蓖麻油聚氧乙烯(20)醚、蓖麻油聚氧乙烯(40)醚、蓖麻油聚氧乙烯(90)醚中的一种或包括两种以上的混合物。乳化剂可使两种不相溶液体中的一种，以微滴形式均匀分散在另一种液体中，使之形成较稳定的乳液体系，从而利于油剂存放和施用。
所选用的集束剂为饱和脂肪醇聚氧乙烯醚，优选C8-C16饱和脂肪醇聚氧乙烯(10-18)醚。集束剂可以增加油剂对纤维的附着性，提高纤维间的抱合力。
所选用的抗静电剂为脂肪醇磷酸酯钾盐、脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐中的一种或包括两种以上的混合物。脂肪醇磷酸酯钾盐优选C10-C18饱和脂肪醇磷酸酯钾盐，脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚钾盐优选C10-C16饱和脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚钾盐，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐优选C10-C14饱和脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚钾盐。抗静电剂能吸收环境中的水分，在纤维表面形成一层薄的连续水膜，借助于该界面膜的导电性而起到抗静电作用。
所选用的消泡剂为有机硅氧烷。
本发明的油剂达到以下质量指标：
外观(20℃)：棕黄色液体
粘度(20℃，mm2/s)：350-450
pH值(8％水液)：7-8
有效成分(％)：≥80
本发明油剂的配制方法：按照设计配方重量百分比，准确称取平滑剂、乳化剂、抗静电剂、集束剂、去离子水、消泡剂，加入到反应器中，加热，温度达到30-35℃时开始搅拌，55℃时开始记录搅拌时间，在55-65℃搅拌60-80分钟，停止加热，停止搅拌，自然冷却至室温。
发明效果
本发明油剂具有以下优点：
(1)具有良好的平滑性，可减少机器与纤维的磨损；
(2)具有良好的抗静电性，可减少生产、加工过程中产生的静电，并使之迅速消失；
(3)可提高纤维间的抱合力，具有良好的集束性；
(4)泡沫少、上油故障小；
(5)溶解性能好，使用方便。
本发明的油剂适用于聚丙烯短纤维生产工艺，尤其适用于3-17旦尼尔聚丙烯短纤维生产工艺。能使聚丙烯短纤维顺利通过纺丝、拉伸等工序。
具体实施方式
以下的实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
将平滑剂C10酸聚乙二醇(400)酯、集束剂C10脂肪醇聚氧乙烯(10)醚、乳化剂蓖麻油聚氧乙烯(20)醚、抗静电剂C16饱和脂肪醇磷酸酯钾盐、去离子水、消泡剂有机硅氧烷按照重量百分比35％、12％、25％、9％、18.8％、0.2％加入反应器中，加热，反应温度达到30-35℃时开始搅拌，55℃时开始记录搅拌时间，在55-65℃搅拌65分钟，停止加热，停止搅拌，自然冷却至室温。本发明的油剂用于中粗旦聚丙烯短纤维纺丝，可以满足纺丝工艺要求。
实施例2
将平滑剂C12酸聚乙二醇(500)酯、集束剂C14脂肪醇聚氧乙烯(12)醚、乳化剂蓖麻油聚氧乙烯(10)醚、抗静电剂C12饱和脂肪醇磷酸酯钾盐、去离子水、消泡剂有机硅氧烷按照重量百分比40％、20％、19％、7％、13.6％、0.4％加入反应瓶或反应器中，加热到30-35℃，开始搅拌，待温度达到55℃时开始记录搅拌时间，在55-65℃搅拌70分钟，停止搅拌，停止加热，自然冷却至室温。本发明的油剂用于中粗旦聚丙烯短纤维纺丝，可以满足纺丝工艺要求。
实施例3
将平滑剂聚醚2000、集束剂C12脂肪醇聚氧乙烯(12)醚、乳化剂蓖麻油聚氧乙烯(40)醚、抗静电剂C16饱和脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚钾盐、去离子水、消泡剂有机硅氧烷按照重量百分比38％、17％、24％、3％、17.7％、0.3％加入反应器中，加热到30-35℃开始搅拌，待温度达到55℃时开始记录搅拌时间，在55-65℃搅拌75分钟，停止搅拌，停止加热，自然冷却至室温。本发明的油剂用于中粗旦聚丙烯短纤维纺丝，可以满足纺丝工艺要求。
实施例4
将平滑剂C16酸聚乙二醇(800)酯、集束剂C16脂肪醇聚氧乙烯(10)醚、乳化剂蓖麻油聚氧乙烯(90)醚、抗静电剂C12饱和脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚钾盐、去离子水、消泡剂有机硅氧烷按照重量百分比48％、11％、17％、5％、17.8％、1.2％加入反应器中，加热到30-35℃，开始搅拌，待温度达到55℃时开始记录搅拌时间，在55-65℃搅拌60分钟，停止搅拌，停止加热，自然冷却至室温。本发明的油剂用于中粗旦聚丙烯短纤维纺丝，可以满足纺丝工艺要求。
实施例5
将平滑剂聚醚3000、集束剂C8脂肪醇聚氧乙烯(14)醚、乳化剂蓖麻油聚氧乙烯(30)醚、抗静电剂C12醇磷酸酯聚氧乙烯醚钾盐+C16醇磷酸酯钾盐、去离子水、消泡剂有机硅氧烷按照重量百分比42％、14％、21％、6％、15.5％、1.5％加入反应器中，加热到30-35℃，开始搅拌，待温度达到55℃时开始记录搅拌时间，在55-65℃搅拌80分钟，停止搅拌，停止加热，自然冷却至室温。本发明的油剂用于中粗旦聚丙烯短纤维纺丝，可以满足纺丝工艺要求。
表1列出了实施例1到实施例5中油剂的代表性性质。
表1
| 性质 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 外观(20℃) | 棕黄色液体 | 棕黄色液体 | 棕黄色液体 | 棕黄色液体 | 棕黄色液体 |
| 粘度(20℃，mm2/s) | 358.6 | 426.5 | 378.5 | 402.6 | 442.7 |
| pH值(8％水液) | 7.11 | 7.25 | 7.10 | 7.21 | 7.43 |
| 有效成分(％) | 81.2 | 86.4 | 82.3 | 82.2 | 84.1 |
Claims (5)
1.一种聚丙烯纺丝用油剂，其特征在于：它是由平滑剂、乳化剂、集束剂、抗静电剂、去离子水和消泡剂组成，其重量百分比分别为30-50％、10-25％、10-20％、1-10％、10-20％和0.2-3％；
平滑剂为脂肪酸聚乙二醇酯；
集束剂为饱和脂肪醇聚氧乙烯醚；
乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚；
抗静电剂为脂肪醇磷酸酯钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐中的一种或大于一种的混合物；
消泡剂为有机硅氧烷。
2.按照权利要求1所述的聚丙烯纺丝用油剂，其特征在于：脂肪酸聚乙二醇酯为C10-C18饱和脂肪酸聚乙二醇(400-800)酯。
3.按照权利要求1所述的聚丙烯纺丝用油剂，其特征在于：饱和脂肪醇聚氧乙烯醚为C8-C16饱和脂肪醇聚氧乙烯(10-14)醚。
4.按照权利要求1所述的聚丙烯纺丝用油剂，其特征在于：蓖麻油聚氧乙烯醚为蓖麻油聚氧乙烯(10)醚、蓖麻油聚氧乙烯(20)醚、蓖麻油聚氧乙烯(40)醚、蓖麻油聚氧乙烯(90)醚中的一种或包括两种以上的混合物。
5.按照权利要求1所述的聚丙烯纺丝用油剂，其特征在于：脂肪醇磷酸酯钾盐为C10-C18饱和脂肪醇磷酸酯钾盐，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐为C10-14饱和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐。
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