本發明涉及一種提高纖維絲織造效率的油劑乳液和方法。
背景技術：
隨著合纖工業的發展，產品的開發，仿真絲產品的研究已迫在眉睫，由于人們對衣著要求越來越高，近年來真絲織物需求量亦越來越大，但真絲原料的緊缺給織造工業帶來了極大的威脅，是等米下鍋，還是另找出路，這是當前織造工業面臨的共同課題。仿真絲產品的研究是最佳的方向。既然稱到仿真絲，原料的來源自然是以滌綸為主。為達到輕薄型的真絲綢風格，必須在合纖滌綸長絲即細旦絲上下功夫。目前在仿真絲上應用的細旦絲有75D/72F，68D/48F及（20D-30D）。
目前應用于仿真絲例如條雙縐用的經50D/36F，緯75D/72F，單絲多，給織造帶來了很大的困難，尤為困難的是緯75D/72F，細旦絲需經高(強)捻過程（25.29T/cm.9000轉/分），采取傳統上漿工藝處理后的絲，捻絲時，毛絲、斷頭嚴重。在捻絲機上的效率僅13-15%，造成原料的極大浪費，同時能源消耗大，給織造帶來很大困難。此外，上漿工藝還存在很多問題，一是，需采用大型上漿設備，設備復雜，空氣污染和廢水污染嚴重；二是，上漿量需要4%~8%，退漿難度大；三是，上漿聚酯長絲上漿后制成的經絲軸子有20%~40%以上要造成裂軸，如果不處理妥當就要報廢，造成嚴重經濟浪費，并帶來污染，增加生產成本。
為了解決毛絲、斷頭多的現象、提高效率，之前我們曾探討了上油這條工藝路線，開始先以錦綸油，乳化硅油等油劑應用。然而油劑的作用僅是增加平滑性，對72根單絲的集束作用不大，效率不高，因此仍不理想。
技術實現要素：
本發明所要解決的問題是克服現有技術的不足提供一種可提高纖維絲織造效率和解決經軸裂軸問題的油劑乳液和方法。
為解決以上技術問題，本發明一方面提供一種可提高纖維絲織造效率的油劑乳液，該油劑乳液由非水組分和水組成，所述非水組分的質量濃度為10%~20% ，以重量份計，所述非水組分包含如下組份：具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇 20~30份；聚硅氧烷高級脂肪酸酯6~10份；二甲基甲酰胺 0.5~1.5份；木醋 5~6份；抗靜電劑 2~3份；乳化硅油 0.5~2份；DTY加彈油劑 0.5~1.5份。
優選地，所述非水組分包含：具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇 20~25份；聚硅氧烷高級脂肪酸酯7~8份；二甲基甲酰胺 0.8~1.2份；木醋 5~6份；抗靜電劑 2.5~3份；乳化硅油 1~1.5份；DTY加彈油劑 0.8~1份。
根據本發明，具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇可通過皂化乙烯酯系聚合物而獲得的。皂化度通常以70~100摩爾%范圍。其中具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇由乙烯醇單元和衍生自單體(a)的單元構成，聚合度通常為10~3000。
就乙烯酯系聚合物的制造中所使用的乙烯酯系單體而言，沒有特別地限定，但可舉出：甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、草酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、棕櫚酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、油酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等。其中，從經濟的觀點優選乙酸乙烯酯。
上述單體(a)選自具有不飽和雙鍵的甲硅烷基化合物中的至少1種單體。
就上述的具有不飽和雙鍵的甲硅烷基化合物而言，可舉出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等含有不飽和雙鍵與三烷氧基甲硅烷基的化合物等。其中優選乙烯基三甲氧基硅烷。
就乙烯酯系聚合物中的衍生自單體(a)的單元的含有率而言，基于構成乙烯酯系聚合物的全部單體單元的摩爾數，通常的含量為0.01~10摩爾%，以0.02~5摩爾%優選，0.05~2摩爾%更優選，0.1~1摩爾%為進一步優選。
根據本發明，所述皂化方法是已知的，可采用常規手段來實施，例如先將上述的乙烯酯系單體和單體(a)用自由基引發劑進行共聚，然后加入堿使共聚體皂化。
根據本發明，具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇還可通過使用硅化劑對聚乙烯醇或含有羥基的變性聚乙烯醇進行變性引入甲硅烷基獲得。
根據本發明的一個具體且優選方面，所述具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇是乙酸乙烯酯單體和乙烯基三甲氧基硅烷單體共聚物經皂化制得。
優選地，聚硅氧烷高級脂肪酸酯為聚二甲基硅氧烷硬脂酸酯。
優選地，所述乳化硅油為西甲硅油。
優選地，所述非水組分的質量濃度為15%~20%。
優選地，所述木醋為檸檬醋。
根據本發明，所述DTY加彈油劑可以采用市場上常見的那些，沒有特別限定。但優選采用本發明如下所述DTY加彈油劑。
根據本發明，DTY加彈油劑由基礎油88%~91%、乳化劑OP-4 3.5%~5%，苯磺酸1.5%~2%、三乙醇胺0.8%~2%和油酸 1.8%~3%組成，其中基礎油由5號機油和15號機油按質量比8~10：1組成。采取該油劑和具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇的協同作用，非常有效地解決了毛絲、斷頭、經軸裂軸問題，大大提高織造效率。
根據本發明，所述的抗靜電劑優選為PK抗靜電劑，具體例如MOA3PK-40。
進一步地，所述油劑乳液可由所述組份按比例混合而成。
本發明第二方面提供一種提高纖維絲織造效率的方法，該方法包括上油步驟：通過在絡筒過程中向纖維單絲上噴淋或接觸如上所述的油劑乳液以形成油膜。
優選地，控制上油率為0.2wt%~0.5wt%。更優選地，控制上油率為0.2wt%~0.25wt%。
根據本發明的一個具體方面，本發明的所述纖維絲為仿真絲細旦絲。
由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：
采用本發明的油劑乳液和絲織造方法進行織造，捻絲時，毛絲、斷頭現象得到顯著改善，顯著提高織造效率（達到90%以上），且解決了經軸裂軸問題（僅有1%~2%的裂軸），避免浪費，降低成本。此外，本發明方法操作簡單，設備要求低，成本低，環境污染小。無需專門設置退漿工序，在織造成坯布后的染色過程和水洗過程中絲上形成的油膜就會被有效除去。
具體實施方式
本發明提供一種可顯著提高絲織造效率的油劑乳液，該乳液可通過噴淋泵或油盤上油，乳液的最適宜濃度是15-20%。對POY滌綸絲應限制用水量，故一般采用18-20%的濃度。
按纖維重量計，適宜的上油率是0.2-0.5%固體（用18%的水乳劑上油）。
使用油盤上油時，乳液的濃度范圍應是15-20%，而使用噴淋上油器時，應采用18%~20%的乳液。可防油盤處油劑飛濺或拋灑，以免引起在卷饒頭往復導絲器前方的導絲鉤處的長絲斷裂。
本發明的油劑乳液已經成功的使用于速度超過700米/分的新式矮型假捻機。不在加熱板上沉積殘留物。在錠子式假捻機和摩擦式假捻機上，捻過程中不加任何阻力，可以順利退繞，集束后的單絲經得起25.29T/cm捻高（強）捻過程的環境，使用良好。
本發明的油劑乳液的采用，可以取代傳統上漿工藝和退漿工藝，并使捻絲機的效率從低于15%以下上升到90%以上，完全符合工藝要求。采用本發明油劑的絲無需專門設置退漿工序，在織造成坯布后的染色過程和水洗過程中就會被有效除去。
以下結合具體的實施例對本發明做進一步詳細的說明，然而本發明不限于以下實施例。
本發明中在沒有明確說明時，表示含量的“%”或“百分比”為重量百分比含量。以下實施例中，未注明的實驗條件為常規的實驗條件。所用到的原料物質通過商購獲得。
實施例1
本發明提供一種可提高纖維絲織造效率的油劑乳液，以重量份計，該油劑乳液中非水組分濃度為約20%，水含量為約80%。
以重量份計，非水組分包含：具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇 23份；聚硅氧烷高級脂肪酸酯7.5份；二甲基甲酰胺 1份；木醋 5.5份；MOA3PK-40抗靜電劑 2.8份；乳化硅油 1.2份；DTY加彈油劑 0.8份，其中具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇是乙酸乙烯酯單體和乙烯基三甲氧基硅烷單體共聚物經皂化制得（購自上海助劑廠），其中木醋為檸檬醋，其中DTY加彈油劑由基礎油89.7%、乳化劑OP-4 4.13%，苯磺酸1.79%、三乙醇胺0.95%和油酸 2.15%組成，其中基礎油由5號機油和15號機油按質量比9：1組成。
本例油劑乳液可由上述組分與水在40℃以下混合制得，外觀呈淡黃色液體（30℃），pH為6~6.5。
實施例2
本發明提供一種可提高纖維絲織造效率的油劑乳液，其非水組分濃度約15%，水含量為約85%，組成非水組分的各成份的比例如下，具有甲硅烷基的變性聚乙烯醇 20份；聚硅氧烷高級脂肪酸酯7份；二甲基甲酰胺 1份；木醋 5.5份；MOA3PK-40抗靜電劑 2.8份；乳化硅油 1.2份；DTY加彈油劑 0.8份。各成分同實施例1。
本例油劑乳液可由上述組分與水在40℃以下混合制得，外觀呈淡黃色液體（30℃），pH為6~6.5。
實施例3
本例提供在織造中采用實施例2的油劑乳液的試驗。
當生產150旦/34根POY長絲，紡絲卷繞速度為3600米/分，不用導絲盤，在絡筒機上，使用帶陶瓷蓋的單油盤上油，采用以下條件進行初步試驗：
油輥轉速： 12轉/分
輥直徑： 200毫米
經過上油的長絲在摩擦盤假捻與錠子假捻工藝中，使高速卷繞機（3600米/分）和摩擦變形設備運轉順利，并具有以下特性：
1、可以3600米/分的卷繞速度下獲得重達12-13公斤的優質卷裝，而不會造成“蛛網絲”、“塌邊”或其它卷繞疵病，無裂軸問題。
、防止上油輥上油劑“噴濺”或”“拋灑”，因而避免了長絲在卷繞頭往復導絲器前的導絲鉤上斷開。
、在新式的矮形變形設備上已應用成功，速度可超過700米/分。
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。