CN101235592A - 涤纶fdy纳米纺丝油剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涤纶FDY纳米纺丝油剂及其制备方法，该涤纶FDY纳米纺丝油剂，以油剂总重量为基准，其组成为：平滑剂46～48％、乳化剂28～32％、抗静电剂9～10％、平衡调节剂5～7％、无机纳米添加剂5～7％。该油剂各组分合理复配，相互协调，具有良好的综合性能。该FDY纳米纺丝的制备方法依次包括：无机纳米添加剂的制备；将平滑剂、乳化剂及抗静电剂加入反应器中，加热、搅拌至均匀；将搅拌均匀的混合物冷却、过滤得到油剂产品，该制备方法简单、易操作。

Description

涤纶FDY纳米纺丝油剂及其制备方法

                          技术领域

本发明属于合成纤维的加工技术领域，特别是涉及一种涤纶高速纺丝油剂及其制造方法。

                          背景技术

由于合成纤维没有天然纤维表面那样有特殊的粘附性，为了保证合成纤维在一定条件下顺利进行纺丝，改善纤维性能及丝的质量、提高纤维制品的价值，在纺丝过程中必须使用油剂，减少和释放纺丝过程中产生的静电、控制丝束之间的抱合力，防止磨损，使纺丝能顺利进行并使纺出的纤维能满足后道工序以及制造加工的需求。现有技术中的油剂主要由平滑剂、集束剂、抗静电剂、乳化剂以及平衡调节剂组成，在配制油剂过程中，单靠一种表面活性剂很难适应各方面的要求，必须将不同类型的表面活性剂复配在一起，相互取长补短，发挥其协调效应，根据HLB值理论和实践经验，利用专门实验技术制得满足应用需求的油剂产品。

涤纶纤维在FDY纺丝过程中，丝束需要经过预热和拉伸，通过热辊和导丝器，这些工序都在2000～4800m/min的速度下完成，因此为了保证涤纶FDY纺丝工艺的顺利进行，提高纤维性能和质量，必须使用高性能的纺丝油剂。但是现有技术中用的FDY纺丝油剂，由于其构成组成的差异，各组分的配合不好，导致在纺丝过程中容易出现毛丝、断头现象，且具有腐蚀性，难以适应涤纶高速纺丝的使用需求。

                          发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种涤纶FDY纳米纺丝油剂，其各组分合理复配、相互协调使得该纺丝油剂综合性能好，能够适应涤纶高速纺丝的工艺要求。

本发明还要提供一种上述涤纶FDY纳米纺丝油剂的制备方法，该方法简单、易操作。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种涤纶FDY纳米纺丝油剂，以涤纶FDY纳米纺丝油剂的总重量为基准，其组成为：平滑剂46～48％、乳化剂28～32％、抗静电剂9～10％、平衡调节剂5～7％、无机纳米添加剂5～7％。

平滑剂优选为植物油、动物油、矿物油和合成油脂中的任意一种或多种的混合物，合成油脂优选为脂肪酸醇脂、多元醇脂、聚乙烯蜡及硅酮油中的任意一种或多种的混合物。

乳化剂优选为烷基醚型表面活性剂、烷代苯基醚型表面活性剂、咪唑啉型表面活性剂中的任意一种或多种的混合物。

平衡调节剂优选为分子量1500～2500的水性硅油、C₈～C₂₂脂肪醇和C₆～C₂₀脂肪酸中的任意一种或多种的混合物。

无机纳米添加剂优选为二氧化钛、三氧化二铝、碳酸钙、滑石粉以及二氧化硅中的任意一种或多种的混合物。

一种涤纶FDY纳米纺丝油剂的制备方法，它依次包括如下步骤：

(1)、无机纳米添加剂的制备：向反应器中加入去离子水、无机纳米材料和表面活性剂，无机纳米材料、表面活性剂、去离子水的质量比为1∶1.8～2.1∶12～20，对反应器进行超声，无机纳米材料在超声波的作用下分散均匀，得到所述的无机纳米添加剂；

(2)、向上述无机纳米添加剂中加入配方量的平滑剂、乳化剂及抗静电剂，并加热至70～80摄氏度，搅拌均匀后加入配方量的平衡调节剂，搅拌至均匀。

(3)、将反应器中的混合物冷却至室温，过滤得到所述的涤纶FDY纳米纺丝油剂。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

在充分利用协调效应原理的前提下，通过大量实验，完善组成油剂的各组分的合理复配，该FDY纳米纺丝油剂平滑性能良好，无异常断头，在同样工艺条件下可明显提高优等品率；乳液稳定，无分层、无异味；乳液对丝束有良好的润湿性，使高速运行的丝束能迅速吸附油剂，并在纤维表面上迅速延展，达到均匀上油；油剂耐热性好、发烟少、无结焦、抗静电性优良、集束性良好。

                    具体实施方式

下面列举实施例对本发明进一步说明，但本发明不只限于这些实施例。

实施例1：

涤纶FDY纳米纺丝油剂，以油剂的总重量为基准，其组成为：

无机纳米添加剂6％、平滑剂46％、乳化剂32％、抗静电剂9％、平衡调节剂7％。

其制备过程如下：

(1)、无机纳米添加剂的制备：准确称取1.0千克十二烷基磺酸钠于17.0千克去离子水中，然后加入0.15千克纳米氧化锌、0.15千克纳米二氧化钛、0.15千克纳米二氧化硅、0.15千克碳酸钙，在超声波作用下，高速搅拌，使上述加入的各种纳米材料分散均匀。

(2)、将准确称量的平滑剂、乳化剂、抗静电剂加入反应器中，加热至75摄氏度左右，搅拌速度100转/分钟，搅拌30分钟左右，待搅拌均匀后加入平衡调节剂，搅拌至均匀；

(3)、将上述反应器中的混合物冷却、过滤得到涤纶FDY纳米纺丝油剂。其中，所述的平滑剂的组成为：油酸甘油酯0.9千克、癸二酸二辛脂0.9千克、己二酸二油醇酯1.8千克、矿物油1.0千克；

乳化剂的组成为：蓖麻油聚乙二醇脂1.1千克、壬基酚聚氧乙烯醚1.0千克、油醇聚氧乙烯醚1.1千克；

抗静电剂：壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐0.9千克；

平衡调节剂：水性硅油0.7千克。

实施例2：

涤纶FDY纳米纺丝油剂，以油剂的总重量为基准，其组成为：

无机纳米添加剂5％、平滑剂48％、乳化剂32％、抗静电剂9％、平衡调节剂6％。

其制备方法为：

(1)、无机纳米添加剂的制备：准确称取0.8千克十二烷基磺酸钠于15.0千克去离子水中，然后加入0.2千克纳米氧化锌、0.2千克纳米二氧化硅、0.1千克碳酸钙，在超声波作用下，高速搅拌，使上述加入的各种纳米材料分散。

(2)、将准确称量的平滑剂、乳化剂、抗静电剂加入反应器中，加热至75摄氏度左右，搅拌速度100转/分钟，搅拌30分钟左右，待搅拌均匀后加入平衡调节剂，搅拌至均匀；

(3)、将上述反应器中的混合物冷却、过滤得到涤纶FDY纳米纺丝油剂。

其中，平滑剂的组成为：油酸甘油酯0.9千克、癸二酸二辛脂0.9千克、己二酸二油醇酯2.0千克、菜种油1.0千克；

乳化剂的组成为：蓖麻油聚氧乙烯醚1.6千克，壬基酚聚氧乙烯醚1.6千克；

抗静电剂：两性磷酸酯氨盐0.4千克、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐0.5千克；

平衡调节剂：水性硅油0.6千克。

实施例3：

涤纶FDY纳米纺丝油剂，以油剂的总重量为基准，其组成为：

无机纳米添加剂5％、平滑剂48％、乳化剂30％、抗静电剂10％、平衡调节剂7％。

制备方法同上例。

根据本发明的配方及制备方法得到的FDY纳米纺丝油剂的性能指标与进口FDY油剂(德国DOKA公司KB12纺丝油剂)比较结果参见表1：

                      表1物化性能指标测试结果

技术指标	进口油剂	实施例1	实施例2
				外观	浅黄色透明油状液体	浅黄色透明油状液体	浅黄色透明油状液体
离子型	非离子/阴离子	阴离子/非离子	阴离子/非离子
				pH值	6.8	6.8	6.8
乳液室温稳定性10％，2℃，7d	半透明，蓝色荧光，无变化	半透明，蓝色荧光，无变化	半透明，蓝色荧光，无变化
				乳液高温稳定性10％，60℃，72h	稳定，有少量浮渣	稳定	稳定
发烟点℃	134	134	134
				挥发减量％，150℃，1h	2.3	1.5	1.5
粘度CP，40℃	65	68	68
				表面张力，10％	35.1	28.5	28.5
上油率，％	0.8	0.9	0.9
				乳液导电率10％，μs/cm	595	200	200

另外，纤维性能测试结果则表明，该涤纶FDY纳米纺丝油剂对纤维的染色M率大于等于98％，且无毛丝现象，成型良好。

从物化指标和实际使用结果分析，本发明的涤纶FDY纳米纺丝油剂的各项指标都达到或高于国外同类油剂的水平。

综上所述，本发明的涤纶FDY纳米纺丝油剂具有良好的可纺性和后加工性，上了该油剂的化纤丝对机织、针织后加工都能适用，可适用于纺普通(圆形)纤维、异形纤维；细旦纤维和超细旦纤维；纺速可达5500米/分左右。

Claims (6)

1、一种涤纶FDY纳米纺丝油剂，其特征在于：以涤纶FDY纳米纺丝油剂的总重量为基准，其组成为：平滑剂46～48％、乳化剂28～32％、抗静电剂9～10％、平衡调节剂5～7％、无机纳米添加剂5～7％。

2、根据权利要求1所述的涤纶FDY纳米纺丝油剂，其特征在于：所述的平滑剂为植物油、动物油、矿物油及合成油脂中的任意一种或多种的混合物，所述的合成油脂为脂肪酸醇脂、多元醇脂、聚乙烯蜡及硅酮油中的任意一种或多种的混合物。

3、根据权利要求1所述的涤纶FDY纳米纺丝油剂，其特征在于：所述的乳化剂为烷基醚型表面活性剂、烷代苯基醚型表面活性剂、咪唑啉型表面活性剂中的任意一种或多种的混合物。

4、根据权利要求1所述的涤纶FDY纳米纺丝油剂，其特征在于：所述的平衡调节剂为分子量1500～2500的水性硅油、C₈～C₂₂脂肪醇和C₆～C₂₀脂肪酸中的任意一种或多种的混合物。

5、根据权利要求1所述的涤纶FDY纳米纺丝油剂，其特征在于：所述的无机纳米添加剂为二氧化钛、三氧化二铝、碳酸钙、滑石粉以及二氧化硅中的任意一种或多种的混合物。

6、一种如权利要求1所述的涤纶FDY纳米纺丝油剂的制备方法，其特征在于：它依次包括如下步骤：

(1)、无机纳米添加剂的制备：向反应器中加入去离子水、无机纳米材料和表面活性剂，去离子水，无机纳米材料、表面活性剂、去离子水的质量比为1∶1.8～2.1∶12～20，对反应器进行超声，无机纳米材料在超声波的作用下分散均匀得到所述的无机纳米添加剂；

(2)、向上述无机纳米添加剂中加入配方量的平滑剂、乳化剂及抗静电剂，并加热至70～80摄氏度，搅拌均匀后加入配方量的平衡调节剂，搅拌至均匀。

(3)、将上述反应器中的混合物冷却至室温，过滤得到涤纶FDY纳米纺丝油剂。