專利名稱：：一種滌綸fdy油劑及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及滌綸長絲加工中使用的助劑，具體地說是一種滌綸FDY油劑及其制備方法。
背景技術：
：滌綸生產必須使用紡絲油劑，滌綸FDY油劑是滌綸紡牽一步法紡絲過程中必需的一種助劑，其作用是使纖維具有良好的平滑性、集束性、抗靜電性，滿足纖維加工的要求。目前我國大部分滌綸FDY油劑依靠進口，但價格較高，對于目前贏利能力較差的化纖行業造成一定的成本負擔。國內的FDY油劑雖然已經研制成功，但與進口油劑相比存在質量不穩定、后加工性能較差的缺點。國產油劑目前的市場占有率不足20%，而且油劑質量也存在一些明顯的不足。首先是油劑的耐熱性較差，在加工150旦以上中粗旦絲、第二熱輥溫度超過13(TC時，油劑揮發嚴重，車間內煙霧大，嚴重影響工人的工作環境和身體健康；耐熱性差的另一表現是油劑結焦現象比較嚴重，連續使用時間不超過一個月，熱輥上就會出現結焦，從而造成毛絲和斷頭現象。第二個缺點是油劑的抗靜電性不全面，由于國產油劑目前是采用磷酸酯作為抗靜電劑，這只能保證油劑在較高濕度下具有良好的抗靜電性，在濕度較低的情況下，抗靜電效果大為降低，這導致在氣候干燥的季節或是北方地區經常出現因抗靜電性不好而出現纏繞斷頭現象。第三個缺點是油劑的穩定性差，容易發生腐敗，這對化纖生產造成較大的影響，輕者堵塞管道，導致上油不均，引起毛絲、斷頭，重者停產整修。腐敗的內因是油劑各組分中雜質含量較高，乳液粒子大，外觀發白，外因是配油水質差，油劑存儲和配制的環境溫度高。第四個缺點是現在市場上的FDY油劑中的乳化劑都含有APE0(烷基酚聚氧乙烯醚)成分，而APEO是環境激素類物質，屬于0ekoTex100限用范圍之例，這不僅給下游印染企業的產品出口造成困難，而且會造成環境污染和生態危害。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種耐熱性好、不發煙、不結焦，在各種濕度條件下都具有良好抗靜電性，不易腐敗，可紡性好，符合環保要求的滌綸FDY油劑，以滿足各種規格纖維高速紡絲的工藝要求，有效提高滌綸紡絲質量。為此，本發明采用如下的技術方案一種滌綸FDY油劑，其各組分及重量百分含量為耐高溫平滑劑55-65%，環保乳化劑15-25%，集束劑3-10%，復合抗靜電劑5-8%，其余為添加劑，耐高溫平滑劑為特種聚醚與三元醇酯、四元醇酯、精制礦物油中的一種或一種以上的混合物；特種聚醚為脂肪醇嵌段聚氧丙烯聚氧乙烯醚，其PO/EO=37，分子量為10001500。耐高溫平滑劑是含量最多的一種組分，不僅要保持纖維與纖維之間、纖維與其他接觸部件之間的適宜摩擦系數，而且要求在使用過程不冒煙、揮發后不在熱輥上結焦。一般國產油劑選用二元醇酯、普通礦物油作為平滑劑，這類平滑劑耐熱性差，受熱冒煙揮發，尤其是一些含有雙鍵的酯類物質，受熱后還易在熱輥上結焦，給生產帶來困難。本發明所選的耐高溫平滑劑不僅能賦予纖維和纖維、纖維和其他部件適宜的摩擦系數，而且冒煙溫度都大于16(TC，在溫度高于22(TC直接揮發，不產生黑色焦狀物，保證了紡絲拉伸的順利進行。上述的漆綸FDY油劑，環保乳化劑為異構醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯酯、高分子量無規聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意兩種或兩種以上的混合物；所述的高分子量無規聚醚為脂肪醇無規聚氧丙烯聚氧乙烯醚，其PO/EO=0.81.2，分子量為2000-2500。乳化劑的整體的疏水基與被乳化物有較好的親和性，同時保持較大的親水性，通過物理化學過程與被乳化物形成平衡整體，使整個油劑成為均一、穩定的乳液。本發明選用的乳化劑除了具有良好的乳化性能外，還不含APEO，耐熱性能也比較出色。上述的滌綸FDY油劑，集束劑為高分子量聚氧丙烯醚與油酸聚乙二醇400雙酯、月桂酸聚氧乙烯酯中的一種或二種的混合物，所述高分子量聚氧丙烯醚的分子量為15002000。集束劑是一種能增加纖維和纖維之間摩擦系數，提高纖維集束能力的物質，這類物質對纖維附著性好，自身凝聚性佳，但同時平滑性相對較差，兩者是一對矛盾。而高分子量聚醚除了具有較好的集束性外，平滑性和耐熱性也相對較好。本發明選用高分子量聚醚作為主集束劑，輔以少量其他集束劑，保證了油劑集束性較好，而且具有良好的平滑性和熱穩定性。上述的滌綸FDY油劑，復合抗靜電劑為P-垸基磺酸鹽與高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽、異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽中的一種或二種的混合物。抗靜電劑是油劑中的重要成分之一，常用的有脂肪醇磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯，但這類抗靜電劑只有在濕度較大的情況下抗靜電效果較好，在濕度較小的情況下抗靜電效果大為下降，從而導致絲束上積累的靜電荷無法及時傳導出去，引起斷頭和毛絲。另外這一類抗靜電耐熱性也不是太好，長期使用也會產生結焦現象。本發明采用耐熱性更好的高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽、異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽和P-烷基磺酸鹽復合使用，保證了油劑的耐熱性以及在各種濕度條件下都具有良好的抗靜電效果。高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯和異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯雖然抗靜電效果稍差于十二醇磷酸酯，但是耐熱性好，稍微加大用量可以彌補性能的差異。P-烷基磺酸鹽在濕度較大情況下抗靜電效果不如磷酸酯，但是在濕度較小或是絕干狀態下都能發揮良好的抗靜電效果，兩者的復配可以彌補各自的缺陷，達到良好的使用效果。上述的滌綸FDY油劑，添加劑為防腐劑與改性硅油、高級醇中的一種或二種的混合物。目前市場上的產品或者不加防腐劑，或者加一些醛類的暫時性防腐劑，油劑在儲存和使用過程中容易腐敗，給生產帶來困難。改性硅油和高級醇的加入可以顯著降低油劑的表面張力，增加油劑的滲透性能。防腐劑的加入可以大大延緩油劑和乳液的腐敗，保證油劑的使用和儲存穩定性。本發明選用的防腐劑為咪唑類化合物，效果持久，對人體無害，與油劑體系相容性好。本發明的另一目的在于提供一種上述滌綸FDY油劑的制備方法按各組分的重量百分比，先將環保乳化劑、集束劑和復合抗靜電劑抽入反應釜，加熱至40-6(TC攪拌均勻，接著將耐高溫平滑劑抽入反應釜中，攪拌30-50min后，然后加入添加劑，攪拌均勻后冷卻，過濾即得產品。本發明與現有技術相比，具有以下顯著的優點1、油劑耐熱性好，適合各種規格包括粗旦滌綸纖維的高速紡絲工藝，不冒煙，熱輥上不結焦；2、油劑在各種濕度條件下都具有良好的抗靜電效果，可紡性好，無異常斷頭；3、油劑中添加防腐劑，儲存和使用穩定性好，配制的乳液使用時間長，無腐敗現象；4、油劑中不含OekoTexIOO限用的APEO，符合環保要求。本發明所述的滌綸FDY油劑適用于熱輥式牽伸工藝和熱管式TCS牽伸工藝，符合計量泵輸送油嘴上油和油輪上有兩種方式，經過多家化纖廠批量使用，紡絲、拉伸以及后序織造染整工序正常。以下結合實施例對本發明作進一步說明。具體實施例方式實施例l油劑的各組分及重量百分含量如下耐高溫平滑劑65%,其中特種聚醚30%、三元醇酯25%、精制礦物油10%;環保乳化劑20%，其中異構醇聚氧乙烯醚10%，月桂酸聚氧乙烯酯6%，月桂醇聚氧乙烯醚4%;集束劑7%，其中高分子量聚醚5%，油酸聚乙二醇雙酯2%;復合抗靜電劑5%，其中高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽3%，P-垸基磺酸鹽2%;添加劑3%，其中改性硅油2%，防腐劑1%。實施例2油劑的各組分及重量百分含量如下耐高溫平滑劑60%，其中特種聚醚35%、三元醇酯25%;環保乳化劑20%，其中異構醇聚氧乙烯醚10%，無規聚醚6%，脂肪醇聚氧乙烯醚4%;集束劑10%，其中高分子量聚醚5%，月桂酸聚氧乙烯酯5%;復合抗靜電劑7%，其中異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽5%，P-烷基磺酸鹽2%;添加劑3%，其中改性硅油1%，高級醇1%和防腐劑1%。實施例3油劑的各組分及重量百分含量如下耐高溫平滑劑58%，其中特種聚醚25%、三元醇酯20%、四元醇酯13%;環保乳化劑25%，其中異構醇聚氧乙烯醚10%，無規聚醚9%，脂肪醇聚氧乙烯醚6%;集束劑7%，其中高分子量聚醚5%，月桂酸聚氧乙烯酯2%;復合抗靜電劑8%，其中高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽5%，e-烷基磺酸鹽3%;添加劑2%，其中改性硅油1%，防腐劑1%。實施例4油劑的各組分及重量百分含量如下耐高溫平滑劑55%，其中特種聚醚25%、四元醇酯30%;環保乳化劑24%，其中壬基酚聚氧乙烯醚10%，無規聚醚7%，脂肪醇聚氧乙烯醚7%;集束劑10%，其中高分子量聚醚5%，月桂酸聚氧乙烯酯5%;復合抗靜電劑8%，其中異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽5%，e-烷基磺酸鹽3%;添加劑3%，其中改性硅油1%，高級醇1%和防腐劑1%。上述四個實施例所述的滌綸FDY油劑的制備方法為按各組分的重量百分比，將環保乳化劑、集束劑和復合抗靜電劑抽入反應釜，加熱至40-6(TC攪拌均勻，將耐高溫平滑劑抽入反應釜中，攪拌30-50min后，加入添加劑，攪拌均勻后冷卻，過濾包裝即得產品。本發明所述的滌綸FDY油劑可以達到以下質量指標1.外觀(25'C)淺黃色或黃色透明油狀液體2.pH值(10%水溶液，20°C)6.0-8.03.有效成分含量(％，》)90.04.運動粘度(40°C，mmVs)40.0-70.05.乳液穩定性10%乳液48小時不分層本發明與目前市場上流行的國內外產品的各種性能比較見表1、表2和表3。表l物化性能指標測試對比<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注F1048為日本竹本株式會社FDY油劑HDG2146為浙江皇馬化工集團有限公司FDY油劑從表1看出，本發明的乳液外觀要好于皇馬公司的HDG2146，其他物化性能基本與另外兩個接近。表2應用性能指標測試對比<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>從表2可以看出，本發明的實施例1冒煙溫度高出另兩個產品10°C-15°C，揮發減量不及F1048的二分之一，耐熱性能優勢明顯。從抗靜電效果來看，三個產品在高濕度條件下抗靜電能力相當，但是在低濕度條件下本發明具有明顯的優勢。從耐腐敗能力來看，不管是油劑本身還是乳液，本發明的腐敗時間都要明顯長于另外兩個產品。表3纖維性能測試結果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>注以上三種油劑在同樣條件的16個紡位上使用15天時間，紡絲速度4500m/min，纖維規格為150D/96F，GR2溫度為133。C。從表3的紡絲情況來看，本發明的纖維質量可以達到竹本F1048水平，發煙和結焦情況要明顯好于竹本F1048和皇馬HDG2146。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的技術方案作任何形式上的限制。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發明的保護范圍內。權利要求1、一種滌綸FDY油劑，其各組分及重量百分含量為耐高溫平滑劑55-65％，環保乳化劑15-25％，集束劑3-10％，復合抗靜電劑5-8％，其余為添加劑，所述的耐高溫平滑劑包含特種聚醚。2、根據權利要求1所述的滌綸FDY油劑，其特征在于所述的耐高溫平滑劑還包含三元醇酯、四元醇酯、精制礦物油中的一種或一種以上的混合物。3、根據權利要求1所述的滌綸FDY油劑，其特征在于特種聚醚為脂肪醇嵌段聚氧丙烯聚氧乙烯醚，其P0/EO37，分子量為10001500。4、根據權利要求1所述的滌綸FDY油劑，其特征在于所述的環保乳化劑為異構醇聚氧乙烯醚、直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚、高分子量無規聚醚、月桂酸聚氧乙烯酯中的任意兩種或兩種以上的混合物。5、根據權利要求4所述的滌綸FDY油劑，其特征在于所述的高分子量無規聚醚為脂肪醇無規聚氧丙烯聚氧乙烯醚，其P0/EO0.81.2，分子量為2000-2500。6、根據權利要求1所述的滌綸FDY油劑，其特征在于所述的集束劑為高分子量聚氧丙烯醚與油酸聚乙二醇400雙酯、月桂酸聚氧乙烯酯中的一種或二種的混合物，所述高分子量聚氧丙烯醚的分子量為15002000。7、根據權利要求1所述的滌綸FDY油劑，其特征在于所述的復合抗靜電劑為P-垸基磺酸鹽與高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽、異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽中的一種或二種的混合物。8、根據權利要求1所述的滌綸FDY油劑，其特征在于所述的添加劑為防腐劑與改性硅油、高級醇中的一種或二種的混合物。9、根據權利要求8所述的滌綸FDY油劑，其特征在于所述的防腐劑為咪唑類化合物。10、根據權利要求1-9任一項所述的滌綸FDY油劑的制備方法，其特征在于按各組分的重量百分比，先將環保乳化劑、集束劑和復合抗靜電劑抽入反應釜，加熱至40-60'C攪拌均勻，接著將耐高溫平滑劑抽入反應釜中，攪拌30-50min后，再加入添加劑，攪拌均勻后冷卻，過濾即得產品。全文摘要本發明公開了一種滌綸FDY油劑及其制備方法。現有油劑的耐熱性較差，揮發嚴重，車間內煙霧大，嚴重影響工人的工作環境和身體健康；油劑結焦現象比較嚴重，從而造成毛絲和斷頭現象。本發明的各組分及重量百分含量為耐高溫平滑劑55-65％，環保乳化劑15-25％，集束劑3-10％，復合抗靜電劑5-8％，其余為添加劑，所述的耐高溫平滑劑包含特種聚醚。本發明的耐熱性好，適合各種規格包括粗旦滌綸纖維的高速紡絲工藝，不冒煙，熱輥上不結焦。文檔編號D06M13/295GK101392458SQ20081005962公開日2009年3月25日申請日期2008年1月30日優先權日2008年1月30日發明者傅幼林,吳建華,朱春華,王勝鵬申請人:浙江傳化股份有限公司