CN110965331B - 一种聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于用含有不饱和醚的组合物处理纤维技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂。所述聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂的主要组分为：脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯酯、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和去离子水。本发明的纺丝油剂气味小；稳定性好，室温下至少放置3个月不分层；赋予聚乙烯醇水溶短纤维优异的抗静电性能和后加工可纺性能；赋予聚乙烯醇水溶短纤维较宽的加工温度和湿度适应范围。

Description

一种聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂及其制备方法
技术领域
本发明属于用含有不饱和醚的组合物处理纤维技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂及其制备方法。
背景技术
聚乙烯醇纤维是以聚乙烯醇(PVA)为原料经纺丝制成的纤维，具有强度高、耐磨、吸湿性好等优点，其性能与棉花接近，被称为人造棉花。聚乙烯醇水溶短纤维不仅具有一定范围内的水溶温度、强度和断裂伸长率，而且溶于水后溶液无色透明，无味、无毒，在阳光、空气、水、微生物作用下，能在较短时间内自然降解，是具有可生物降解性能的环境友好型纤维。根据聚乙烯醇水溶纤维这一独特的水溶性，以及其强度高、耐磨性佳的特点，将聚乙烯醇水溶纤维应用于混纺或伴纺等多个纺织领域。
聚乙烯醇水溶短纤维作为一种化学纤维，不同于表面覆盖有油脂等润滑剂的天然纤维，且其与疏水性能较好的大多数化学纤维也存在较大差异。聚乙烯醇水溶短纤维具有较多亲水性较强的羟基，吸湿性较好。所以，为保证聚乙烯醇水溶短纤维能够顺利加工，改善纺织后加工过程中的可纺性，生产过程中必须使用纺丝油剂，既减少静电、防止丝束磨损、控制抱合力，又要赋予纤维良好的集束性、平滑性和分散性，以满足后续工序以及下游客户生产加工的需求。
然而，现有的聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂性能不稳定，放置1-2个月容易分层，更甚者放置1-2周即出现分层现象；且现有的聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂原油气味较大，影响操作工健康，在纺织后加工过程中易出现掉白粉、纤维产品后加工成网抱合力不好、梳棉通过性及抗静电性能较差等现象，特别是对环境温湿度适应性较差导致生产卷绕成型差、优等品率低、腐蚀现象严重，极大影响纺织后加工的稳定生产。根据对2014-2016年客户投诉事件的统计，由于油剂因素导致后加工出现质量问题的比例分别为掉白粉31％，可纺性差34％，等品率低22％。由此，有必要开发新型聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂，以提升其后加工应用性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂，该纺丝油剂性能稳定，室温下放置至少3个月未出现分层现象，原油无异味，纺织后加工性能好。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂，主要组分为：脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯酯、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和去离子水。
发明人意外发现，将以上组分为原料组成的纺丝油剂，性能稳定，室温下放置至少3个月未出现分层现象。
进一步，还包括以下组分：月桂酸聚氧乙烯醚和油酸聚氧乙烯醚。
进一步，以质量份计，配比关系为：硬脂酸聚氧乙烯酯11-13份、蓖麻油聚氧乙烯醚16-20份、脂肪胺聚氧乙烯醚15-20份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐15-20份和去离子水10-20份。
进一步，以质量份计，配比关系为：脂肪醇聚氧乙烯醚7-9份、硬脂酸聚氧乙烯酯11-13份、月桂酸聚氧乙烯醚5-9份、油酸聚氧乙烯醚5-7份、蓖麻油聚氧乙烯醚16-20份、脂肪胺聚氧乙烯醚15-20份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐15-20份和去离子水10-20份。
本发明的目的之二在于保护所述聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂的制备方法，包括以下步骤：先将脂肪醇聚氧乙烯醚加入搅拌釜中，接着加入去离子水,加热至40-60℃搅拌30-60分钟；然后将其余各组分依次加入釜中，保持温度在40-60℃，搅拌1-2小时，即得聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂。
本发明的目的还在于保护所述纺丝油剂在聚乙烯醇水溶短纤维后加工生产中的应用。使用时，用纯水配成质量分数为8‰-10‰的溶液，通过喷淋装置或浸槽上油，含油率根据出厂质量指标进行调整，一般控制在wt0.2％-0.4％。
本发明的有益效果在于：
本发明的纺丝油剂气味小，更有利于工人的身体健康。
本发明的纺丝油剂稳定性好，室温下放置至少3个月不分层。
本发明的纺丝油剂的粘度低，赋予聚乙烯醇水溶短纤维优异的抗静电性能和后加工可纺性能，从而很大程度上降低了纺纱后加工生产中的缠绕和断头现象。利用本发明的纺丝油剂生产的聚乙烯醇水溶短纤维的含油适中，比电阻较低，棉网抱合力高。
本发明的纺丝油剂赋予聚乙烯醇水溶短纤维较宽的后加工温度和湿度适应范围，使得聚乙烯醇水溶短纤维可在环境最佳温度正负20℃、最佳空气相对湿度正负30％范围内的适应条件下后加工生产，从而使得聚乙烯醇水溶短纤维能够适合不同季节、不同区域的后加工生产。
本发明的纺丝油剂赋予聚乙烯醇水溶短纤维优异的后加工性能，由于纺丝油剂因素导致纤维后加工出现质量问题的掉白粉、可纺性差、等品率低的现象基本得到消除。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
以下脂肪醇聚氧乙烯醚购自江苏省海安石油化工厂；硬脂酸聚氧乙烯酯购自江苏省海安石油化工厂；月桂酸聚氧乙烯醚购自江苏省海安石油化工厂；油酸聚氧乙烯醚购自江苏省海安石油化工厂；蓖麻油聚氧乙烯醚购自江苏省海安石油化工厂；脂肪胺聚氧乙烯醚购自江苏省海安石油化工厂；十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐购自南通锦恒化工有限公司；聚乙烯醇水溶短纤维由重庆川维化工有限公司生产。
实施例1
聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂，以重量份计，其组成为：脂肪醇聚氧乙烯醚9份、硬脂酸聚氧乙烯酯11份、月桂酸聚氧乙烯醚5份、油酸聚氧乙烯醚7份、蓖麻油聚氧乙烯醚16份、脂肪胺聚氧乙烯醚20份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐20份和去离子水12份。
所述聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂的制备方法，具体步骤为：
先将脂肪醇聚氧乙烯醚加入搅拌釜中，接着加入去离子水,加热至40℃搅拌30分钟；
然后将硬脂酸聚氧乙烯酯、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐依次加入釜中，保持温度在60℃，搅拌2小时，即得聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂。
制得的纺丝油剂气味小。
实施例2
聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂，以重量份计，其组成为：脂肪醇聚氧乙烯醚7份、硬脂酸聚氧乙烯酯13份、月桂酸聚氧乙烯醚9份、油酸聚氧乙烯醚5份、蓖麻油聚氧乙烯醚20份、脂肪胺聚氧乙烯醚15份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐15份和去离子水16份。
所述聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂的制备方法，具体步骤为：
先将脂肪醇聚氧乙烯醚加入搅拌釜中，接着加入去离子水,加热至60℃搅拌60分钟；
然后将硬脂酸聚氧乙烯酯、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐依次加入釜中，保持温度在40℃，搅拌1小时，即得聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂。
制得的纺丝油剂气味小。
实施例3
将实施例1制得的聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂用纯水配成质量分数为10‰的溶液，通过喷淋装置对聚乙烯醇水溶短纤维进行喷淋上油。
实施例4
将实施例2制得的聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂用纯水配成质量分数为8‰的溶液，通过浸槽对聚乙烯醇水溶短纤维进行上油。
性能测试
测试实施例3-4制得的聚乙烯醇水溶短纤维的含油率、比电阻和棉网抱合力，结果如表1所示；
其中，含油率按照《GB/T 6504-2008化学纤维含油率试验方法》进行测定；
比电阻采用YG321纤维比电阻仪说明书所述方法进行测定；
棉网抱合力采用小型梳棉机A186G和强力测试仪YG011进行测试。
表1性能测试结果
Figure BDA0001819280510000041
由表1可知，实施例3和4制得的聚乙烯醇水溶短纤维的含油适中，比电阻小，棉网抱合力好。由此证明，本发明的纺丝油剂赋予聚乙烯醇水溶短纤维优异的抗静电性能和后加工可纺性能。
稳定性试验：将实施例1-2制得的纺丝油剂于室温下放置，观察是否出现分层现象。经观察，实施例1-2制得的纺丝油剂于室温下至少放置3个月未出现分层。由此证明，本发明的纺丝油剂稳定性好，久置不分层。
耐候性试验：对实施例3-4制得的聚乙烯醇水溶短纤维的温度适应范围和湿度适应范围进行测试，经测得，实施例3-4制得的聚乙烯醇水溶短纤维可在环境温度最佳值正负20℃范围内、空气相对湿度最佳值正负30％范围内的条件下后加工生产。由此证明，本发明的纺丝油剂赋予聚乙烯醇水溶短纤维较宽的温度和湿度适应范围，使得聚乙烯醇水溶短纤维适合不同季节、不同区域的后加工生产。
根据对2016年1月-2016年12月客户投诉事件的统计，由于纺丝油剂因素导致聚乙烯醇水溶短纤维后加工出现质量问题的比例为掉白粉31％、可纺性差34％、优等品率为22％。根据对2017年1月-2017年12月客户投诉事件的统计，未接到由于纺丝油剂因素导致聚乙烯醇水溶短纤维后加工出现掉白粉、可纺性差、优等品率等方面问题的投诉。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂，其特征在于，主要组分及以质量份计的配比关系为：脂肪醇聚氧乙烯醚7-9份、硬脂酸聚氧乙烯酯11-13份、月桂酸聚氧乙烯醚5-9份、油酸聚氧乙烯醚5-7份、蓖麻油聚氧乙烯醚16-20份、脂肪胺聚氧乙烯醚15-20份、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐15-20份和去离子水10-20份。
2.权利要求1所述聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：先将脂肪醇聚氧乙烯醚加入搅拌釜中，接着加入去离子水，加热至40-60℃搅拌30-60分钟；然后将其余各组分依次加入釜中，保持温度在40-60℃，搅拌1-2小时，即得聚乙烯醇水溶短纤维纺丝油剂。
3.权利要求1所述纺丝油剂在聚乙烯醇水溶短纤维后加工生产中的应用。
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