CN102168380B - 一种涤纶短纤维后加工油剂 - Google Patents

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Abstract

一种涤纶短纤维后加工油剂，为有效成分与水配制成的乳化液，有效成分含有组分A、B、C和D。A为；B为；C为；D为

Description

一种涤纶短纤维后加工油剂
技术领域
本发明涉及一种涤纶短纤维后加工油剂，特别涉及纺纱后加工采用喷气涡流纺纱工艺的涤纶短纤维后加工油剂。
背景技术
喷气涡流纺纱(MVS)是在传统的喷气纺纱(MJS)基础上发展的新一代纺纱技术，MVS在成纱时，棉条被负压的气流吸入涡流管，纤维于管内在高速旋转气流的作用下实现自由端的涡流加捻。MVS具有速度快、产量高、流程短和制成率高等很多优点，虽然MVS纱与MJS纱都有芯纤维与包缠纤维的双层结构，但MVS的成纱机理决定了纤维能够实现紧密包缠，MVS纱外包纤维的比例要高得多，毛羽数量却远低于MJS纱，因此单纱强度有大幅度的提高。理论上，MVS的适应性较广，可用于加工化纤、粘胶纤维、麻或棉等多种纤维制造纯纺或混纺纱，但事实上MVS在进行纯纺化纤纱的加工时却会遭遇较大困扰，因为通常化纤成品须经上油使纤维含有一定量的后加工油剂，以赋予纤维良好的抗静电性以及合适的平滑性和集束性，使纤维在纺纱及织造等后加工过程具有良好的可纺性。但如涤纶等材质较为致密的化纤，纤维上含有的后加工油剂大部分附着于表面形成一层油膜，纺纱加捻时，纤维在涡流气流的作用下与涡流管内壁及涡流管内的空心纺锭表面发生高速摩擦，纤维表面的油膜会沾粘到涡流管内壁及空心纺锭上，油剂混杂一定量的粉尘后会逐步堆积干涸形成油剂结垢物。油剂结垢物一方面会造成涡流管内壁上的气体喷孔堵塞，使涡流气体流量降低导致加捻作用力的下降，另一方面会增加纤维在加捻时作高速回转的运行阻力，这最终将导致成纱易产生弱捻，并进而影响单纱强度，严重时甚至使空心纺锭的引纱孔堵塞导致纱线断头。现有技术中人们通常采用缩短涡流管、纺锭等主要部件的清洗周期来解决这一问题。例如，当纺纯涤纶纱时，通常需将清洁进度由一般的2～3天一次缩短到3～5小时一次，这显然大大降低了纺纱的生产效率。
发明内容
本发明提供了一种涤纶短纤维后加工油剂，所要解决的技术问题是上油后的纤维采用喷气涡流纺纱工艺进行纺纱加工时，纺纱设备中如涡流管、纺锭等主要部件上不易形成油剂结垢物，从而减少成纱发生弱捻的可能性。
以下是本发明解决上述技术问题的具体技术方案：
一种涤纶短纤维后加工油剂，它为有效成分与水配制成的乳化液，有效成分含有组分A、B、C和D。
其中：
组分A为具有下列结构式的化合物：
式中R1为C4～C12的烷基，m为5～20的正整数，n为50～200的正整数；
组分B为具有下列结构式的化合物：
式中：R2为C12～C20的烷基，x、y为1～25的正整数，且5≤x+y≤30；
组分C为具有下列结构式的化合物：
式中：R3为C5～C11的烷基；z为3～18的正整数；
组分D为具有下列结构式的化合物：
式中R4为C8～C18的烷基，M为K+、Na+或NH4 +，
以重量份计，当A＝1.0时，B＝0.2～0.8，C＝0.5～1.0，D＝1.5～3.0。
上述组分A中R1最好为C4～C8的直链烷基；组分A中n最好为50～120的正整数；组分B中R2最好为C12～C16的直链烷基；组分C中R3最好为C5～C8的直链烷基；组分D中R4最好为C8～C12的直链烷基。
上述组分A、B、C和D的配比最好为：以重量份计，当A＝1.0时，B＝0.4～0.6，C＝0.7～1.0，D＝1.5～2.0。
上述乳化液中有效成分的含量一般控制为8～60wt.％有效组分含量的高低并不影响油剂性能，因为最终使用时上油槽乳液的有效组分浓度一般要求低于5wt.％，较低的含量仅增加储运成本。
本发明的技术关键是对油剂有效成分进行了改进，按此配方配制的后加工油剂不仅具有良好的抗静电性、合适的平滑性和集束性，而且实验结果表明，该油剂在纤维表面形成的油膜强度好于一般的涤纶短纤维后加工油剂，上油后的纤维与金属材质的物体摩擦时，沾粘到金属物体表面的现象明显减少。
与现有技术相比本发明的积极效果十分明显，采用本发明提供的后加工油剂上油后的涤纶短纤维以MVS工艺进行纯纺纱的加工时，纺纱设备中如涡流管、纺锭等主要部件上油剂结垢物明显减少，有效克服了成纱易产生弱捻的缺陷，主要纺纱部件的清洗周期延长，纺纱生产效率大幅提高。
下面通过具体的实施方案对本发明作进一步的描述。由于成纱弱捻的产生敏感地反映了纺纱设备中如涡流管、纺锭等主要部件上油剂结垢物的形成，而成纱弱捻将直接影响单纱断裂强力，因此实施例用连续纺纱一定时间后单纱断裂强力的下降率来评价发明效果。单纱断裂强力的下降率定义如下式，其中单纱断裂强力按GB/T3916-1997测定。
上式中，P0为纺纱进行1分钟时测定的单纱断裂强力，Pt为连续纺纱时间为t时测定的单纱断裂强力。
具体实施方式
【实施例1～10】
一、油剂配制：
将有效成分与水配制成乳化液得到油剂，乳化液中有效成分的含量控制为8～60wt.％。有效成分包括组分A、B、C和D，其中：
组分A为具有下列结构式的化合物：
各实施例组分A具体的R1、m和n见表1；
表1.
R1 m n
实施例1 C4直链烷基 20 50
实施例2 C4直链烷基 10 100
实施例3 C8直链烷基 5 100
实施例4 C6直链烷基 10 80
实施例5 C6直链烷基 10 150
实施例6 C6直链烷基 15 120
实施例7 C10直链烷基 20 60
实施例8 C8直链烷基 15 200
实施例9 C6直链烷基 10 100
实施例10 C12直链烷基 8 110
组分B为具有下列结构式的化合物：
各实施例组分B具体的R2、x和y见表2；
表2.
R2 x y
实施例1 C12的直链烷基 5 16
实施例2 C12的直链烷基 5 12
实施例3 C12的直链烷基 10 5
实施例4 C14的直链烷基 3 20
实施例5 C12的直链烷基 15 6
实施例6 C14的直链烷基 12 10
实施例7 C14的直链烷基 20 1
实施例8 C14的直链烷基 25 2
实施例9 C20的直链烷基 1 25
实施例10 C16的直链烷基 16 10
组分C为具有下列结构式的化合物：
各实施例组分C具体的R3和z见表3；
表3.
R3 z
实施例1 C8的直链烷基 10
实施例2 C8的直链烷基 15
实施例3 C5的直链烷基 18
实施例4 C5的直链烷基 8
实施例5 C5的直链烷基 10
实施例6 C8的直链烷基 12
实施例7 C10的直链烷基 3
实施例8 C10的直链烷基 5
实施例9 C5的直链烷基 6
实施例10 C11的直链烷基 12
组分D为具有下列结构式的化合物：
各实施例组分D具体的R4和M见表4；
表4.
R4 M
实施例1 C8的直链烷基 K+
实施例2 C8的直链烷基 K+
实施例3 C10的直链烷基 Na+
实施例4 C12的直链烷基 Na+
实施例5 C12的直链烷基 NH4 +
实施例6 C8的直链烷基 K+
实施例7 C16的直链烷基 K+
实施例8 C18的直链烷基 K+
实施例9 C8的直链烷基 NH4 +
实施例10 C12的直链烷基 Na+
各实施例组分A、B、C和D的配比见表5，表中为以重量份计，当A＝1.0时，B、C、D的重量份。
表5.
二、油剂的性能评价：
上述实施例1～10配制的油剂用60℃的温水配制用于后上油的油剂浴，有效组分的浓度控制在1.0～3.0wt.％，以常规的纺丝及后处理工艺制备规格为1.33dtex×38mm的棉型涤纶短纤维。以有效组分计，纤维上油率控制在0.12～0.20wt.％。
制得的涤纶短纤维采用MVS工艺进行纯纺涤纶针织纱的加工，针织纱单纱规格为16Tex。纺纱设备中如涡流管、纺锭等主要部件清洁后开始纺纱，测定纺纱进行1min时以及连续纺纱48hr和72hr时的单纱断裂强力，计算单纱断裂强力下降率，结果见表6。
表6.

Claims (4)

1.一种涤纶短纤维后加工油剂，它为有效成分与水配制成的乳化液，其特征在于有效成分含有组分A、B、C和D，其中：
组分A为具有下列结构式的化合物：
式中R1为C4～C8的直链烷基，m为5～20的正整数，n为50～200的正整数；
组分B为具有下列结构式的化合物：
式中：R2为C12～C16的直链烷基，x、y为1～25的正整数，且5≤x+y≤30；
组分C为具有下列结构式的化合物：
式中：R3为C5～C8的直链烷基；z为3～18的正整数；
组分D为具有下列结构式的化合物：
式中R4为C8～C12的直链烷基，M为K+、Na+或NH4 +，
以重量份计，当A＝1.0时，B＝0.2～0.8，C＝0.5～1.0，D＝1.5～3.0。
2.根据权利要求1所述的涤纶短纤维后加工油剂，其特征在于所述的组分A中n为50～120的正整数。
3.根据权利要求1所述的涤纶短纤维后加工油剂，其特征在于以重量份计，当A＝1.0时，B＝0.4～0.6，C＝0.7～1.0，D＝1.5～2.0。
4.根据权利要求1、2或3所述的涤纶短纤维后加工油剂，其特征在于所述的乳化液中有效成分的含量为8～60wt.％。
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