一种锦纶纺丝油剂及其制备方法与流程

1.本发明属于纺丝油剂技术领域，特别涉及一种锦纶纺丝油剂及其制备方法。


背景技术：

2.纺丝油剂可以调节纤维与纤维间、纤维与金属间摩擦系数，减少因摩擦产生的静电，使纤维具有良好的集束性、润滑性，满足纤维后序加工相关工序的需要。油剂主要由集束剂、渗透剂、乳化剂、抗静电剂等组成。一般长丝油剂的主要作用是使上油后的纤维能顺利地进行卷绕，丝筒成型好，并在拉伸工序中减少毛丝、断头，保证正常牵伸，所以要求油剂必须具有良好的抗静电性和适度的润滑性及纤维抱合性。
3.锦纶丝常于氨纶合股，生产为氨纶包覆丝，此类型产品和加工工艺对油剂性能要求非常高。经过多年发展，国产化纤油剂研制水平已有较大提高，但我国化纤油剂与国外相比还有较大差距，普遍存在原料单体品种少、合成技术落后、质量稳定性差、评价及应用手段的缺乏等问题和情况，总体技术水平落后于国外公司。
4.锦纶纺丝油剂不仅要符合环保要求，同时也要考虑以下比较关键的3个影响因素：(1)抗静电性：锦纶在纺丝生产过程中，由于丝条要与氨纶合股，再加合计金属导辊表面摩擦，极易产生静电，因此造成纤维蓬松、断头、缠绕罗拉、等现象。油剂中的抗静电剂便可中和纤维上的静电并帮助导电，减少静电产生；(2)集束性：在卷绕的拉伸过程中，油剂能使丝条具有适合的粘性，增加纤维和氨纶之间的抱合力，使纤维和氨纶集束在一起，共同经受拉伸，以获得良好的拉伸效果。(3)润湿渗透性：锦纶在高速纺过程中，锦纶丝束与油轮接触的时间极短且接触面小，为保证在接触的瞬间锦纶油剂能均匀地依附纤维表面、而再渗透进入合股纤维内部，进而提高上油率，并且，厂家对于锦纶纺丝油剂的抗黄变性能、上油率、抗静电性方面都很重视，所以使用产品会出现非常苛刻的现象，特别是对抗黄变性能的要求，实际使用满意度较差。
5.因此，上述问题亟待解决。


技术实现要素：

6.发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种锦纶纺丝油剂及其制备方法，具有良好的抗黄变性能、渗透性能、抗静电性能而还能满足要求的上油率，同时还具有优良的乳化性能，并且易清洗，符合环保要求。
7.技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种锦纶纺丝油剂，所述锦纶纺丝油剂由基础油、复配乳化剂、集束剂、渗透剂、抗静电剂组成；所述基础油的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的91％～94％；所述复配乳化剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的5％～10％；所述集束剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的0.8％～1.5％；所述渗透剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的0.1％～0.3％；所述抗静电剂的含量占所述的锦纶纺丝油剂总质量的0.8％～2％；所述锦纶纺丝油剂中各组份含量百分数之和为100％。
8.进一步的，上述的锦纶纺丝油剂，所述基础油为二次加氢化妆品级工业白油。本发
明所述的锦纶纺丝油剂，工业白油具有良好的抗紫外线性以及抗氧化、防磨损、不沾污、无油渍、良好的防锈性能等特点，二次加氢化妆品级工业白油即使用二段加氢法工艺制取的化妆品级工业白油，化妆品级工业白油对于皮肤更加友好，不易引起过敏，致痘性低。
9.进一步的，上述的锦纶纺丝油剂，所述二次加氢化妆品级工业白油为运动黏度在12.0-16.0mm2/s之间的二次加氢化妆品级工业白油。本发明所述的锦纶纺丝油剂，选择运动黏度在12.0-16.0mm2/s之间的二次加氢化妆品级工业白油作为基础油，既能满足锦纶纺丝油剂的使用要求，又能控制成本，该基础油的粘度适中，具有良好的流动性和兼容性，从而起到良好的上油效果。
10.进一步的，上述的锦纶纺丝油剂，所述复配乳化剂是由蓖麻油聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸酯铵盐复配混合物，所述复配混合物中各组分质量比依次为10:15:50:25。本发明所述的锦纶纺丝油剂，仲烷基磺酸钠是一种优良的阴离子表面活性剂，渗透力可与jfc和快t相当，更在强碱、高温、氧化剂存在下，仍具有优越的渗透、乳化、净洗能力；是耐高温、强碱的前处理剂的理想原料，广泛应用于棉、麻、毛、丝等天然纤维的脱脂、脱蜡、脱胶、脱油等，是印染一浴法前处理工艺的渗透剂和煮炼剂，印染分散剂、助染剂、化纤油剂的常用原料。所述复配乳化剂具有以下特点：(1)优良的乳化性能，98％以上的生物自然降解率，降低了弹丝加工的后道水洗排污风险；(2)配伍性好，能与各炼厂产品搭配使用，减轻工厂生产难度，同时降低生产成本；(3)抗黄变性能好，此复配乳化剂复配工序中摒弃原料脂肪酸二乙醇酰胺，彻底去除了乳化剂导致锦纶变黄的可能，大大提高的安全性。
11.进一步的，上述的锦纶纺丝油剂，所述集束剂为羧甲基纤维素钠。本发明所述的锦纶纺丝油剂，羧甲基纤维素钠属阴离子型纤维素醚类，外观为白色或微黄色絮状纤维粉末或白色粉末，无臭无味，无毒；易溶于冷水或热水，形成具有一定粘度的透明溶液。纺织行业将羧甲基纤维素钠作为上浆剂，用于棉、锦纶、化学纤维、混纺等强物的轻纱上浆。使用羧甲基纤维素钠作为集束剂，极大增强了锦纶油剂在锦纶合股纤维上的附着力，提高了上油率，使得锦纶丝和氨纶间能更好的合股，防止了毛丝的产生，大大减少了加工过程中的损失。
12.进一步的，上述的锦纶纺丝油剂，所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐。本发明所述的锦纶纺丝油剂，磺化琥珀酸二辛酯钠盐是重要的表面活性剂，淡黄色至棕色粘稠油状液体。分子量444.25。易溶于水，水溶液呈乳白色，1％水溶液ph值为6.5-7。磺化琥珀酸二辛酯钠盐具有很高的渗透力，渗透性快速均匀，大大提高了生产效率。
13.进一步的，上述的锦纶纺丝油剂，所述抗静电剂为脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯钾盐。本发明所述的锦纶纺丝油剂，脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯钾盐是一种磷酸酯型阴离子表面活性剂，无色或微黄色透明液体，此类表面活性剂由于磷原子的存在而具有某些独特功能，有较好电解质相容性、热及碱稳定性、优良抗静电性，故作为特种表面活性剂，广泛用于化纤、纺织、皮革、塑料、造纸、化妆品等领域。
14.进一步的，上述的锦纶纺丝油剂的制备方法，包括以下步骤：
15.①
按照质量百分比称取各反应物质；
16.②
向反应釜内加入抗静电剂和基础油，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体a；
17.③
向混合液体a中加入渗透剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体b；
18.④
向混合液体b中加入复配乳化剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体c；
19.⑤
向混合液体c中加入集束剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体d；
20.⑥
将混合液体d移送至降温沉淀釜内，静置5min，然后经过塑料皮桶包装，制得所述锦纶纺丝油剂。
21.进一步的，上述的锦纶纺丝油剂的制备方法，在冬季时，所述步骤
②
至步骤
⑤
中反应釜内的搅拌温度加热至30～35℃；其他季节，所述步骤
②
至步骤
⑤
中反应釜内的搅拌温度为常温。本发明所述的锦纶纺丝油剂的制备方法，制作的过程都是在常温状态下执行，搅拌调和，多个辅料之间不产生危险的化学反应，安全性高。
22.上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
23.(1)本发明所述的锦纶纺丝油剂材料配伍性好，能与各大炼厂产品配合使用，乳化性能全部满足需求。
24.(2)本发明所述的锦纶纺丝油剂环保可降解，水解稳定性好，在水中易乳化分散，使织物易水洗，提高了染色精度，残留率低，用料成分完全符合国家标准，可生物降解无污染。
25.(3)本发明所述的锦纶纺丝油剂同时具有优良的乳化性能、抗静电性，还具有优良的抗黄变性能；渗透性强，防止油剂飞溅，有效控制生产成本；解决了锦纶合股丝的静电问题，避免了后期织造时易出现的毛丝、吊筒子、静电等问题；抗黄变性能强，避免了锦纶发黄，挽回了巨大的经济损失。
26.(4)本发明所述的锦纶纺丝油剂的制备方法，制作的过程都是在常温状态下执行，搅拌调和，多个辅料之间不产生危险的化学反应，安全性高。
具体实施方式
27.下面将结合实施例以及具体实验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
28.实施例1
29.一种锦纶纺丝油剂，由基础油、复配乳化剂、集束剂、渗透剂、抗静电剂组成；所述基础油的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的93％；所述复配乳化剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的5％；所述集束剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的1％；所述渗透剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的0.2％；所述抗静电剂的含量占所述的锦纶纺丝油剂总质量的0.8％。
30.其中，所述基础油为运动黏度在12.0-16.0mm2/s之间的二次加氢化妆品级工业白油。
31.并且，所述复配乳化剂是由蓖麻油聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸酯铵盐复配混合物，所述复配混合物中各组分质量比依次为10:15:50:25。
32.又，所述集束剂为羧甲基纤维素钠。
33.并且，所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐。
34.进一步的，所述抗静电剂为脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯钾盐。
35.上述锦纶纺丝油剂的制备方法包括以下步骤：
36.①
按照质量百分比称取各反应物质；
37.②
向反应釜内加入抗静电剂和基础油，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体a；
38.③
向混合液体a中加入渗透剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体b；
39.④
向混合液体b中加入复配乳化剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体c；
40.⑤
向混合液体c中加入集束剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体d；
41.⑥
将混合液体d移送至降温沉淀釜内，静置5min，然后经过塑料皮桶包装，制得所述锦纶纺丝油剂。
42.实施例2
43.一种锦纶纺丝油剂，由基础油、复配乳化剂、集束剂、渗透剂、抗静电剂组成；所述基础油的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的91％；所述复配乳化剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的6％；所述集束剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的1.5％；所述渗透剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的0.3％；所述抗静电剂的含量占所述的锦纶纺丝油剂总质量的1.2％。
44.其中，所述基础油为运动黏度在12.0-16.0mm2/s之间的二次加氢化妆品级工业白油。
45.并且，所述复配乳化剂是由蓖麻油聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸酯铵盐复配混合物，所述复配混合物中各组分质量比依次为10:15:50:25。
46.又，所述集束剂为羧甲基纤维素钠。
47.并且，所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐。
48.进一步的，所述抗静电剂为脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯钾盐。
49.上述锦纶纺丝油剂的制备方法包括以下步骤：
50.①
按照质量百分比称取各反应物质；
51.②
向反应釜内加入抗静电剂和基础油，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体a；
52.③
向混合液体a中加入渗透剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体b；
53.④
向混合液体b中加入复配乳化剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体c；
54.⑤
向混合液体c中加入集束剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体d；
55.⑥
将混合液体d移送至降温沉淀釜内，静置5min，然后经过塑料皮桶包装，制得所述锦纶纺丝油剂。
56.实施例3
57.一种锦纶纺丝油剂，由基础油、复配乳化剂、集束剂、渗透剂、抗静电剂组成；所述基础油的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的91％；所述复配乳化剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的7％；所述集束剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的1％；所述渗透剂的含量占所述锦纶纺丝油剂总质量的0.2％；所述抗静电剂的含量占所述的锦纶纺丝油剂总质
量的0.8％。
58.其中，所述基础油为运动黏度在12.0-16.0mm2/s之间的二次加氢化妆品级工业白油。
59.并且，所述复配乳化剂是由蓖麻油聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇硫酸酯铵盐复配混合物，所述复配混合物中各组分质量比依次为10:15:50:25。
60.又，所述集束剂为羧甲基纤维素钠。
61.并且，所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐。
62.进一步的，所述抗静电剂为脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯钾盐。
63.上述锦纶纺丝油剂的制备方法包括以下步骤：
64.①
按照质量百分比称取各反应物质；
65.②
向反应釜内加入抗静电剂和基础油，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体a；
66.③
向混合液体a中加入渗透剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体b；
67.④
向混合液体b中加入复配乳化剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体c；
68.⑤
向混合液体c中加入集束剂，以50r/min的转速搅拌2～3min，得到混合液体d；
69.⑥
将混合液体d移送至降温沉淀釜内，静置5min，然后经过塑料皮桶包装，制得所述锦纶纺丝油剂。
70.对比例1
71.取市售的浙江传化化学集团有限公司的锦纶纺丝油剂作为对比例1的样品。
72.对比例2
73.取市售的桐昆集团股份有限公司的锦纶纺丝油剂作为对比例2的样品。
74.对比例3
75.取市售的浙江恒逸集团有限公司的锦纶纺丝油剂作为对比例3的样品。
76.测试例
77.对实施例1-3制得的锦纶纺丝油剂以及对比例1-3的锦纶纺丝油剂样品进行技术指标测定，试验方法及结果见表1。
78.表1实施例1-3及对比例1-3样品的技术指标
[0079][0080]
由表1可知，实施例1-3所得锦纶纺丝油剂渗透性强，上油率适宜；乳化效果好，易于清洗，残留率极低，安全环保；经过紫外线照射后不易变黄，说明其抗黄变性能强，抗氧化品质远超市售产品；同时还具有优异的抗静电性能，符合锦纶纺丝油剂的使用需求。
[0081]
对比例1-3的市售样品，渗透性较差，上油率较差；清洗后残留率稍高；并且经过紫外线照射后变为微黄色，抗黄变性能差，抗氧化性能差；抗静电性能较差，后期织造时可能会出现毛丝、吊筒子等问题，难以满足锦纶纺丝油剂的使用需求。
[0082]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。