CN111206422B - 一种干法抗静电氨纶纺丝油剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种干法抗静电氨纶纺丝油剂，由复合高温平滑剂、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂组成，所述的复合高温平滑剂由加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油和甲基硅油复合组成。本发明还提供了上述干法抗静电氨纶纺丝油剂的制备方法。本发明使氨纶纺丝在不同湿度条件下均具有优异的抗静电性能，适合各种规格氨纶旦丝的高速纺丝工艺要求。本发明具有良好的平滑性、优良的耐高低温性能、优良的耐黄变性，同时对氨纶具有良好的离散、隔离性。

Description

一种干法抗静电氨纶纺丝油剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种干法纺丝油剂，具体来说是一种干法抗静电氨纶纺丝油剂及其制备方法。
背景技术
聚氨酯弹性纤维，就是我们常规简称的“氨纶”，由于其具有优异的弹性和良好的综合性能，被称之为现代纺织服装工业必不可少的“类味精型”纺织原料，由于其优异的断裂伸长率及断裂强度，可用于一切需要良好弹性恢复率的织物，因而具有喝高的应用价值良好的发展前景。氨纶纺丝工艺主要有干法纺、熔融纺、湿发纺和反应纺等，其中干法纺丝产量达到世界氨纶总产量的80％，属于主要的纺丝方法，其典型的代表是英威达公司的Lycra纤维和拜尔公司Dorlastan纤维。
2019年我国氨纶总产量为约85万吨，2013年至2019年，国内氨纶产能年复合增长率为6.63％，且产能有进一步加大的趋势。随着氨纶产量的不断增加，氨纶纺丝油剂的产量也会相应增加。氨纶油剂就是通过喷油嘴或罗拉上油，在氨纶纤维表面形成一层保护膜，防止丝与丝之间产生粘连。良好的氨纶油剂能使氨纶丝上油后纺成的丝线具有良好的平滑性能、集束性、抗抗静电性能好，氨纶丝线成饼后在加工过程中内外层的绕转和退绕性能好、不断丝、不滑边。
目前生产氨纶油剂的公司，国外主要有美国的高尔斯顿公司、日本的竹本油脂公司和松本油脂公司，国内的有山东大易、北京中纺海天宁波希科等公司。虽然国内外生产氨纶纺丝油剂的公司很多，油剂的品种规格也多，但总存在一些不可调和的问题，比如油剂在纺丝过程的抗静电性能普遍较差，氨纶丝在后道工序使用过程中出现塌边、断丝，内能与外层的退绕性差、退绕速度慢等。如专利US3717575所述的氨纶纺丝油剂，就是用单一矿物油、硅油及氨基改性硅油组成，此类油剂的特点是所纺的氨纶丝手感较好，爽滑，但一个致命的缺点就是在使用过程中抗静电性能差。专利CN101525788是将聚二甲基硅氧烷和磷酸盐混合作为抗静电剂加入到纺丝原液中，使产品具备了抗静电的性能，但其对原材料使用量大，成本高且工艺复杂，不利于实际应用推广。专利CN106521965B是采用大量的二甲基硅油作为平滑剂和石墨烯使用，在一定程度上起到了抗静电的效果，但弊端就是成本大幅提升，同样不利于推广。专利CN104372446A采用季铵盐阳离子表面活性剂为抗静电剂加入油剂中，具备了一定的抗静电性能，但在后期使用中易出现塌边、断丝和退绕性能差的缺陷，同样不能完全满足实际氨纶纺丝过程中的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种干法抗静电氨纶纺丝油剂及其制备方法，所述的这种干法抗静电氨纶纺丝油剂及其制备方法要解决现有技术中的油剂在纺丝过程的抗静电性能普遍较差，氨纶丝在后道工序使用过程中出现塌边、断丝，内能与外层的退绕性差、退绕速度慢等技术问题。
本发明提供了一种干法抗静电氨纶纺丝油剂，由复合高温平滑剂、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂组成，所述的复合高温平滑剂由加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油和甲基硅油复合组成；
在所述的干法抗静电氨纶纺丝油剂中，所述的加氢石蜡基基础油的重量百分比为45％～55％、所述的加氢环烷基基础油的重量百分比为15％～25％，所述的甲基硅油的重量百分比为5％～10％，所述的复合抗静电剂的重量百分比为4％～8％，所述的酚基抗氧剂的重量百分比为0.5％～1％，所述的苯氨基抗氧剂的重量百分比为0.2％～0.5％，所述的烯酸抗氧剂的重量百分比为0.2％～1％，所述的高温分散剂的重量百分比为0.5％～2％，所述的柔软剂的重量百分比为1％～2％，所述的环保型乳化剂的重量百分比为2％～6％，所述的硬脂酸金属盐的重量百分比为0.1％～0.3％，所述的防腐剂的重量百分比为0.1％～0.5％，所述的消泡剂组成的重量百分比为0.1％～0.5％，在所述的加氢石蜡基基础油中，65％>Cp>56％，在所述的加氢环烷基基础油中，50％>Cp>42％，Cp是指基础油中长链及支链饱和烃中的碳原子数占碳骨架中总碳原子数的百分比。
进一步的，所述的加氢石蜡基础油在40℃时的运动粘度为10-18mm2/s。
进一步的，所述的加氢环烷基基础油在40℃时的运动粘度为10-20mm2/s。
进一步的，所述的甲基硅油为在40℃时的运动粘度为1000-1200cSt(厘斯)的二甲基硅油。
进一步的，所述的复合抗静电剂由第一组份、第二组份和第三组份组成，所述的第一组份、第二组份和第三组份的重量比为1：1：2，所述的第一组份为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与环氧乙烷组成的混合物、或者所述的第一组份为烷基胺与环氧乙烷组成的混合物；所述的第二组份为高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐或者异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐；所述的第三组份由聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚组成，所述的聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚的重量比为1：1.2。
进一步的，所述的复合抗静电剂的制备过程是，按照重量比称取第一组份、第二组份和第三组份，先将第三组份升温到40-60℃，然后再依次加入第一组份、第二组份，充分搅拌后，得到复合抗静电剂。
进一步的，所述的酚基抗氧剂为液态高分子甲基双酚基抗氧剂2，6—二叔丁基酚、或4，4—甲基双(2，6—二叔丁基酚)、或2，6—二叔丁基对甲酚中任意一种或两种的混合物。
进一步的，所述的苯氨基抗氧剂为液态辛基—丁基二苯胺。
进一步的，所述的烯酸抗氧剂为二十二碳五烯酸、二十三碳五烯酸。
进一步的，所述的高温分散剂为聚异丁烯多丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺中任意一种或两种的混合物。
进一步的，所述的柔软剂聚醚改性有机硅乳液、氨基改性有机硅乳液中任意一种或两种的混合物。
进一步的，所述的环保型乳化剂为聚醚高分子化合物、直链脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯酯中任意两种的混合。
进一步的，所述的硬脂酸金属盐为硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意两种混合。
进一步的，所述的防腐剂咪唑类化合物与羧酸胺盐类、咪唑类化合物与硼酸胺盐类中任一种的混合物。
进一步的，所述的消泡剂为磷酸三丁酯、甲基硅氧烷混合物中任意一种或两种的混合物。
进一步的，本发明还提供了上述干法抗静电氨纶纺丝油剂的制备方法，包括一个制备65％>Cp>56％的加氢石蜡基基础油的步骤和一个制备50％>Cp>42％的加氢环烷基基础油的步骤，在上述两个步骤完成之后，按照重量百分比称取加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油、甲基硅油、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂，同时称取精制白土，所述的精制白土的重量为加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油、甲基硅油、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂总重量的2％～6％，然后在第一个反应釜中加入加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油、甲基硅油，之后加热到110℃～130℃温度后加入精制白土，同时进行30～60min时间的搅拌精制吸附，直至吸附反应均匀，沉淀再经过滤机过滤以后抽入第二个反应釜，冷却到50℃～70℃后，加入环保型乳化剂、硬脂酸金属盐搅拌均匀后，接着将复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、防腐剂和消泡剂加入第二个反应釜中，搅拌均匀，冷却后即可得到干法抗静电氨纶纺丝油剂。
进一步的，所述的第一个和第二个反应釜均采用真空泵循环真空负压0.75～1.0KPa处理1～3次。
进一步的，所述的制备65％>Cp>56％加氢石蜡基基础油的步骤中，首先将烷烃、单环芳香烃、多环芳香烃以及不饱和的链烃的馏分为原料，先进行加氢精制，所述的不饱和的链烃的馏分占所述的原料的重量百分比为30～90％，加氢精制过程中反应釜的反应压力为4～12MPa，反应温度为250～340℃，进油总空速为0.2～0.55/h，反应氢油体积比为650～850，相对于加氢处理催化剂空速0.4～0.75/h，相对于加氢精制催化剂空速0.6～1.75/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Ni-W/AL2O3、或Ni-Mo-W/AL2O3、或Ni-Mo-Co/AL2O3，随后进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～55mmHg，切取200～280℃常压的馏分油，得到65％>Cp>56％的加氢石蜡基基础油。
进一步的，所述的制备50％>Cp>42％的环烷基基础油的步骤中，首先将烷烃、单环芳香烃、多环芳香烃以及不饱和的链烃的馏分为原料，先进行加氢精制，所述的不饱和的链烃的馏分占所述的原料的重量百分比为40～80％，加氢精制过程中反应釜的反应压力为4.5～12MPa，反应温度为230～330℃，进油总空速为0.25～0.55/h，反应氢油体积比为650～900，相对于加氢处理催化剂空速0.35～0.8/h，相对于加氢精制催化剂空速0.5-1.75/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Ni-W/AL2O3、或Ni-Mo-W/AL2O3、或Ni-Mo-Co/AL2O3，随后进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～55mmHg，切取220～320℃常压的馏分油，得到50％>Cp>42％的环烷基油。
进一步的，所述的精制白土为活性度大于180mmol/kg的活性白土。
本发明充分利用了65％>Cp>56％的芳烃加氢石蜡基基础油油、50％>Cp>42％的芳烃加氢环烷基基础油和甲基硅油在按比例复配时的高闪点、低温性能，尽量降低了高温平滑剂中含闪点低的芳烃比例，有效发挥各自结构的优势功能，提高平滑剂的耐高温性能。耐高温平滑剂是含量最多的一种组分，不仅仅要确保纤维与纤维之间、纤维与机械其它接触部件之间的适宜摩擦系数，保证了纺丝拉伸的顺利进行。
复合抗静电剂是氨纶纺丝油剂中重要成分之一，在此前的国产纺丝油剂中常用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯和脂肪醇磷酸酯作为抗静电剂，这类抗静电剂只有在湿度较大的情况下抗静电效果好，在湿度较小的情况下抗静电效果大大下降，从而导致丝束上积累的静电荷无法及时传导出去，引起断头、毛丝及塌边；还有这种抗静电剂耐热效果不好，长期使用会容易产生结焦现象。还有一种就是采用β-烷基磺酸盐与高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐混合，这种抗静电剂比第一种效果好，但不能够完全解决使用中的缺点。本发明采用复合抗静电剂由第一组份、第二组份和第三组份复合组成，所述的第一组份、第二组份和第三组份的重量比为1：1：2，所述的第一组份为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与环氧乙烷、或者所述的第一组份为烷基胺与环氧乙烷组成的混合物；所述的第二组份为高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐或者异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐；所述的第三组份由聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚组成，所述的聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚的重量比为1：1.2。复合抗静电剂的制备过程是，先按照重量比称取第一组份、第二组份和第三组份，先将第三组份升温到40-60℃，然后再依次加入第一组份、第二组份，充分搅拌后，得到复合抗静电剂，有效弥补它们之间的不足，充分发挥复合后对氨纶油剂的耐热性和在不同湿度条件下的抗静电效果，尤其是在干纺条件下的抗静电性能起到了非常良好的效果。
抗氧化剂是一种确保纺丝原液在储存及使用过程中不让纺丝油剂氧化或仅仅缓慢氧化的重要添加剂，传统的纺丝油剂为了降低成本，基本不使用抗氧剂或仅仅使用单一抗氧化剂，效果不明显，纤维丝上所沾的油剂容易氧化使丝容易变黄、不易漂洗。本发明采用不同型号的抗氧化剂复合使用，充分发挥了苯氨基抗氧剂、酚酯型抗氧剂、烯酸型抗氧化剂三者复合使用时更有效提高抗氧效果的特性，确保拉丝后丝不被变黄，同时使后道工序使用时容易漂洗。
纺丝油剂中由于各添加剂可以发挥自身的功能外，也会有不良影响，就是会增加纺丝原液在拉丝时的阻塞系数，为解决此问题，本发明特地选用聚异丁烯类化合物作为分散剂，一方面用它配置的纺丝原液的阻塞系数较低，有利于纤维拉丝平稳，另一方面也具有较高的耐温性能和平滑性能。
柔软剂能够吸附于纤维表面，使纤维表面平滑，同时能改善手感和触感，使拉出的丝光滑漂亮。本发明选用的柔软剂除以上功能外，在提高纺丝油剂的平滑性、纺丝的防污能力、抗静电性也有极大的促进作用。
乳化剂不仅对疏水基与被乳化物有较好的亲和性能，同时也保持较大的亲水性能，通过相应的物理和化学反应作用，使之与被乳化物形成统一的、有机的稳定平衡态，使整体纺丝油剂形成一种稳定的、均一平衡的乳液。本发明选用的乳化剂除了具备自身正常的乳化功能外，同时兼顾了环保功效，产品不含有APEO，此添加剂不仅保持了环保功效，同时在耐热性能方面也有不俗表现。
所有的纺丝油剂中均含有一定量的烯烃，而烯烃中的一种酸性物质促使纺丝油剂不易储存，不稳定，为了解决以上问题，本发明选用了硬脂酸金属盐作为添加与分散剂复合使用，有效解决了纺丝油剂的稳定储存、不易变色、同时对防腐蚀有重要作用，而且在使用过程中不会发生纺丝原液在管道内的阻塞。
目前市场上的纺丝油剂产品有些基本不添加防腐剂，或者有些即使添加也是一些醛类有害的暂时性防腐剂，因为纺丝油剂储存的条件不一，一旦储存不良就容易发生腐败，给生产带来不良后果，而防腐剂的加入可以大大延缓油剂和乳液的腐败，能保证油剂的储存稳定。本发明选用咪唑类化合物作为防腐剂，同时辅助采用适当羧酸胺盐类或硼酸胺盐类防腐剂，有效提高对纺丝油剂的防腐效果。
纺丝油剂在升温使用过程中容易产生气泡现象，这中气泡对纤维拉丝的均一性和平滑性造成重要影响，消泡剂在原液中对控制气泡产生、确保纺丝拉丝过程中油剂效果的正常发挥起到了重要的作用。本发明选用的消泡剂，能确保有效控制纺丝油剂在使用中的良好消泡效果。
含有芳烃、环烷烃、长链及支链饱和烃的高温平滑剂(加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油)，依据碳与碳的链接方式所形成的骨架类型，可以划分为三种类型：
①芳烃(以
Figure BDA0002391081200000061
为特征的单元)；
②环烷烃(以五元环
Figure BDA0002391081200000062
为特征的单元)；
③长链及支链饱和烃(以
Figure BDA0002391081200000063
为基本单元)
为了表述碳原子在碳骨架中所述类型，则用“碳型分析”—CA、CN、Cp来表示。为有效说明加氢石蜡基油馏分、加氢环烷基油的区别，现用如下碳链骨架说明：
Figure BDA0002391081200000071
芳环碳6个(1#-6#)则CA＝24％；
环烷碳8个(7#-14#)则CN＝32％；
链环碳11个(15#-25#)则Cp＝44％。
1)本发明的干法抗静电氨纶纺丝油剂与已有技术相比，具有以下积极和明显的优点。纺丝油剂具有稳定的运动粘度。采用GB/T265测得产品在40℃时的运动粘度为11～15mm2/s，传统产品在40℃时的运动粘度为8～25mm2/s，事件证明产品在40℃时的运动粘度稳定的运动粘度稳定在12～14mm2/s时效果最好。当产品在40℃时的运动粘度小于12mm2/时粘度太低，导致上油率太低，平滑降低，容易断丝；当产品在40℃时的运动粘度大于14mm2/时粘度太大，导致上油率太高，粘度太大纺丝速度降低，上油率太高还会增加油剂的消耗量，既增加生产成本，又导致在后续清洗过程中增加化学清洗剂用量污染环境，因此本产品恰当的运动粘度确保了纺丝过程中拉丝的稳定上油率，也确保了纺丝质量的稳定性。
2)纺丝油剂具有优良的抗静电效果。纺丝油剂在各种湿度条件下、尤其是在干纺条件下具有优良的抗静电效果，丝饼内外退绕张力均匀，不易落丝和断丝，而且在后续加工过程中的综合退绕性能得到优化。
3)纺丝油剂具有良好的耐热性能。采用GB/T3536法测得产品的开口闪点为216～225℃，传统产品闪点为155～190℃。使纺丝、拉伸生产正常运转，适合各种规格包括粗细纤维的高速纺丝工艺，不冒烟、热辊上不结焦。
4)纺丝油剂具有良好的湿润性、附着性、渗透性、耐黄变。产品不容易使纤维染色发黄、后续易漂洗。
5)纺丝油剂具有良好的平滑性、离散与抗粘连性能。氨纶丝与丝之间的隔离作用有效避免了相互之间的粘连，而且纺丝的集束性能好，有利于丝饼成型且防止丝线的滑落。
6)纺丝油剂具有高度的稳定性能。在纺丝生产过程中性能稳定，具有优良的稀释稳定性和剪切稳定性，纺丝过程中不断头。
7)纺丝油剂抗泡性能强。在生产过程中不易产生泡沫，上油均匀，有利于纺丝的顺利进行。
8)纺丝油剂成型好、解束好、耐储存和使用稳定性好。产品中添加的防腐剂有效提升乳化液使用时间长，无分层，无腐败和异味现象产生。
9)纺丝油剂具有优。
10)纺丝油剂具有优良的环保性能。产品中不含Oeko-Tex Standard 100纺丝行业限用的APEO，符合国家环保要求和出口标准。
11)产品使氨纶丝能顺利通过各种设备的后纺织造，有效提高了氨纶纺丝的成品率与优良率。
12)本发明的干法氨纶纺丝油剂其抗静电性能极其优异而且成本经济实惠、生产制造工艺简单。
具体实施方式：
实施例1
本发明一种干法抗静电氨纶纺丝油剂，由复合高温平滑剂、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂组成，所述的复合高温平滑剂由加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油和甲基硅油复合组成。在所述的干法抗静电氨纶纺丝油剂中，所述的加氢石蜡基基础油的重量百分比为51％、所述的加氢环烷基基础油的重量百分比为25％、所述的甲基硅油的重量百分比为8％、所述的复合抗静电剂的重量百分比为7％、所述的酚基抗氧剂的重量百分比为0.5％、所述的苯氨基抗氧剂的重量百分比为0.5％、所述的烯酸抗氧剂的重量百分比为0.8％、所述的高温分散剂的重量百分比为1％、所述的柔软剂的重量百分比为1.6％、所述的环保型乳化剂的重量百分比为4.1％、所述的硬脂酸金属盐的重量百分比为0.1％、所述的防腐剂的重量百分比为0.4％、所述的消泡剂组成的重量百分比为0.3％。在所述的加氢石蜡基基础油中，65％>Cp>56％，在所述的加氢环烷基基础油中，50％>Cp>42％，Cp是指基础油中长链及支链饱和烃中的碳原子数占碳骨架中总碳原子数的百分比。
进一步的，所述的加氢石蜡基础油在40℃时的运动粘度为10-18mm2/s。
进一步的，所述的加氢环烷基基础油在40℃时的运动粘度为10-20mm2/s。
进一步的，所述的甲基硅油为在40℃时的运动粘度为1000-1200cSt(厘斯)的二甲基硅油。
进一步的，所述的复合抗静电剂由第一组份、第二组份和第三组份组成，所述的第一组份、第二组份和第三组份的重量比为1：1：2，所述的第一组份为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与环氧乙烷组成的混合物；所述的第二组份为异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐；所述的第三组份由聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚组成，所述的聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚的重量比为1：1.2。
进一步的，所述的复合抗静电剂的制备过程是，先按照重量比称取第一组份、第二组份和第三组份，然后将第三组份升温到40-60℃，再依次加入第一组份、第二组份，充分搅拌后，得到复合抗静电剂。
进一步的，所述的酚基抗氧剂为液态高分子甲基双酚基抗氧剂2，6—二叔丁基酚。
进一步的，所述的苯氨基抗氧剂为液态辛基—丁基二苯胺。
进一步的，所述的烯酸抗氧剂为二十二碳五烯酸。
进一步的，所述的高温分散剂为聚异丁烯多丁二酰亚胺。
进一步的，所述的柔软剂聚醚改性有机硅乳液。
进一步的，所述的环保型乳化剂为聚醚高分子化合物、月桂酸聚氧乙烯酯两种的混合。
进一步的，所述的硬脂酸金属盐为硬脂酸钡、硬脂酸锌的混合。
进一步的，所述的防腐剂咪唑类化合物与羧酸胺盐类的混合物。
进一步的，所述的消泡剂为磷酸三丁酯。
实施例2
本发明一种干法抗静电氨纶纺丝油剂，由复合高温平滑剂、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂组成，所述的复合高温平滑剂由加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油和甲基硅油复合组成。在所述的干法抗静电氨纶纺丝油剂中，所述的加氢石蜡基基础油的重量百分比为54％、所述的加氢环烷基基础油的重量百分比为21％、所述的甲基硅油的重量百分比为7％、所述的复合抗静电剂的重量百分比为8％、所述的酚基抗氧剂的重量百分比为0.6％、所述的苯氨基抗氧剂的重量百分比为0.4％、所述的烯酸抗氧剂的重量百分比为0.3％、所述的高温分散剂的重量百分比为1.5％、所述的柔软剂的重量百分比为1.2％、所述的环保型乳化剂的重量百分比为5.5％、所述的硬脂酸金属盐的重量百分比为0.2％、所述的防腐剂的重量百分比为0.3％、所述的消泡剂组成的重量百分比为0.4％。在所述的加氢石蜡基基础油中，65％>Cp>56％，在所述的加氢环烷基基础油中，50％>Cp>42％，Cp是指基础油中长链及支链饱和烃中的碳原子数占碳骨架中总碳原子数的百分比。
进一步的，所述的加氢石蜡基础油在40℃时的运动粘度为10-18mm2/s。
所述的加氢环烷基基础油在40℃时的运动粘度为10-20mm2/s。
进一步的，所述的甲基硅油为在40℃时的运动粘度为1000-1200cSt(厘斯)的二甲基硅油。
进一步的，所述的复合抗静电剂由第一组份、第二组份和第三组份组成，所述的第一组份、第二组份和第三组份的重量比为1：1：2，所述的第一组份为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与环氧乙烷的混合物；所述的第二组份为异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐；所述的第三组份由聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚组成，所述的聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚的重量比为1：1.2。
进一步的，所述的复合抗静电剂的制备过程是，先按照重量比称取第一组份、第二组份和第三组份，然后将第三组份升温到40-60℃，再依次加入第一组份、第二组份，充分搅拌后，得到复合抗静电剂。
进一步的，所述的酚基抗氧剂为液态高分子甲基双酚基抗氧剂2，6—二叔丁基酚、4，4—甲基双(2，6—二叔丁基酚)的混合物。
进一步的，所述的苯氨基抗氧剂为液态辛基—丁基二苯胺。
进一步的，所述的烯酸抗氧剂为二十三碳五烯酸。
进一步的，所述的高温分散剂为聚异丁烯多丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺两种的混合物。
进一步的，所述的柔软剂聚醚改性有机硅乳液、氨基改性有机硅乳液两种的混合物。
进一步的，所述的环保型乳化剂为直链脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚两种的混合。
进一步的，所述的硬脂酸金属盐为硬脂酸钡、硬脂酸镁的两种混合。
进一步的，所述的防腐剂咪唑类化合物与硼酸胺盐的混合物。
进一步的，所述的消泡剂为磷酸三丁酯、甲基硅氧烷两种的混合物。
实施例3
本发明一种干法抗静电氨纶纺丝油剂，由复合高温平滑剂、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂组成，所述的复合高温平滑剂由加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油和甲基硅油复合组成。在所述的干法抗静电氨纶纺丝油剂中，所述的加氢石蜡基基础油的重量百分比为52％、所述的加氢环烷基基础油的重量百分比为22％、所述的甲基硅油的重量百分比为10％、所述的复合抗静电剂的重量百分比为6％、所述的酚基抗氧剂的重量百分比为0.8％、所述的苯氨基抗氧剂的重量百分比为0.3％、所述的烯酸抗氧剂的重量百分比为0.5％、所述的高温分散剂的重量百分比为1.2％、所述的柔软剂的重量百分比为1.4％、所述的环保型乳化剂的重量百分比为5.4％、所述的硬脂酸金属盐的重量百分比为0.2％、所述的防腐剂的重量百分比为0.2％、所述的消泡剂组成的重量百分比为0.5％。在所述的加氢石蜡基基础油中，65％>Cp>56％，在所述的加氢环烷基基础油中，50％>Cp>42％，Cp是指基础油中长链及支链饱和烃中的碳原子数占碳骨架中总碳原子数的百分比。
进一步的，所述的加氢石蜡基础油在40℃时的运动粘度为10-18mm2/s。
进一步的，所述的加氢环烷基基础油在40℃时的运动粘度为10-20mm2/s。
进一步的，所述的甲基硅油为在40℃时的运动粘度为1000-1200cSt(厘斯)的二甲基硅油。
进一步的，所述的复合抗静电剂由第一组份、第二组份和第三组份组成，所述的第一组份、第二组份和第三组份的重量比为1：1：2，所述的第一组份为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐与环氧乙烷的混合物；所述的第二组份为高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐；所述的第三组份由聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚组成，所述的聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚的重量比为1：1.2。
进一步的，所述的复合抗静电剂的制备过程是，先按照重量比称取第一组份、第二组份和第三组份，然后将第三组份升温到40-60℃，再依次加入第一组份、第二组份，充分搅拌后，得到复合抗静电剂。
进一步的，所述的酚基抗氧剂为液态高分子甲基双酚基抗氧剂为2，6—二叔丁基对甲酚。
进一步的，所述的苯氨基抗氧剂为液态辛基—丁基二苯胺。
进一步的，所述的烯酸抗氧剂为二十三碳五烯酸。
进一步的，所述的高温分散剂为聚异丁烯多丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺的混合物。
进一步的，所述的柔软剂聚醚改性有机硅乳液、氨基改性有机硅乳液的混合物。
进一步的，所述的环保型乳化剂为直链脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯酯两种的混合。
进一步的，所述的硬脂酸金属盐为硬脂酸镁、硬脂酸锌两种混合。
进一步的，所述的防腐剂咪唑类化合物与羧酸胺盐类的混合物。
进一步的，所述的消泡剂为磷酸三丁酯、甲基硅氧烷两种的混合物。
实施例4
本发明一种干法抗静电氨纶纺丝油剂，由复合高温平滑剂、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂组成，所述的复合高温平滑剂由加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油和甲基硅油复合组成。在所述的干法抗静电氨纶纺丝油剂中，所述的加氢石蜡基基础油的重量百分比为55％、所述的加氢环烷基基础油的重量百分比为18％、所述的甲基硅油的重量百分比为9％、所述的复合抗静电剂的重量百分比为7％、所述的酚基抗氧剂的重量百分比为1％、所述的苯氨基抗氧剂的重量百分比为0.2％、所述的烯酸抗氧剂的重量百分比为0.6％、所述的高温分散剂的重量百分比为1.8％、所述的柔软剂的重量百分比为1.8％、所述的环保型乳化剂的重量百分比为4.8％、所述的硬脂酸金属盐的重量百分比为0.3％、所述的防腐剂的重量百分比为0.5％、所述的消泡剂组成的重量百分比为0.2％。在所述的加氢石蜡基基础油中，65％>Cp>56％，在所述的加氢环烷基基础油中，50％>Cp>42％，Cp是指基础油中长链及支链饱和烃中的碳原子数占碳骨架中总碳原子数的百分比。
进一步的，所述的加氢石蜡基础油在40℃时的运动粘度为10-18mm2/s。
进一步的，所述的加氢环烷基基础油在40℃时的运动粘度为10-20mm2/s。
进一步的，所述的甲基硅油为在40℃时的运动粘度为1000-1200cSt(厘斯)的二甲基硅油。
进一步的，所述的复合抗静电剂由第一组份、第二组份和第三组份组成，所述的第一组份、第二组份和第三组份的重量比为1：1：2，所述的第一组份为烷基胺与环氧乙烷组成的混合物；所述的第二组份为高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐；所述的第三组份由聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚组成，所述的聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚的重量比为1：1.2。
进一步的，所述的复合抗静电剂的制备过程是，先按照重量比称取第一组份、第二组份和第三组份，然后将第三组份升温到40-60℃，再依次加入第一组份、第二组份，充分搅拌后，得到复合抗静电剂。
进一步的，所述的酚基抗氧剂为液态高分子甲基双酚基抗氧剂为4，4—甲基双(2，6—二叔丁基酚)、2，6—二叔丁基对甲酚两种的混合物。
进一步的，所述的苯氨基抗氧剂为液态辛基—丁基二苯胺。
进一步的，所述的烯酸抗氧剂为二十二碳五烯酸。
进一步的，所述的高温分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺。
进一步的，所述的柔软剂聚醚改性有机硅乳液。
进一步的，所述的环保型乳化剂为聚醚高分子化合物、异构醇聚氧乙烯醚两种的混合。
进一步的，所述的硬脂酸金属盐为硬脂酸镁、硬脂酸钙两种的混合。
进一步的，所述的防腐剂为咪唑类化合物与硼酸胺盐类中任一种的混合物。
进一步的，所述的消泡剂为甲基硅氧烷。
实施例1-4均采用下述的方法制备：
本发明的干法抗静电氨纶纺丝油剂的制备方法，包括一个制备65％>Cp>56％的加氢石蜡基基础油的步骤和一个制备50％>Cp>42％的加氢环烷基基础油的步骤，在上述两个步骤完成之后，按照重量百分比称取加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油、甲基硅油、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂，同时称取精制白土，所述的精制白土的重量为加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油、甲基硅油、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂总重量的2％～6％，然后在第一个反应釜中加入加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油、甲基硅油，之后加热到110℃～130℃温度后加入精制白土，同时进行30～60min时间的搅拌精制吸附，直至吸附反应均匀，沉淀再经过滤机过滤2～3次以后抽入第二个反应釜，冷却到50℃～70℃后，加入环保型乳化剂、硬脂酸金属盐搅拌20min～40min均匀后，接着将复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、防腐剂和消泡剂加入第二个反应釜中，搅拌30min～60min均匀，冷却后即可得到产品。
进一步的，所述的第一个和第二个反应釜均采用真空泵循环真空负压0.75～1.0KPa处理1～3次。
进一步的，所述的制备65％>Cp>56％加氢石蜡基基础油的步骤中，首先将烷烃、单环芳香烃、多环芳香烃以及不饱和的链烃的馏分为原料，先进行加氢精制，所述的不饱和的链烃的馏分占所述的原料的重量百分比为30～90％，加氢精制过程中反应釜的反应压力为4～12MPa，反应温度为250～340℃，进油总空速为0.2～0.55/h，反应氢油体积比为650～850，相对于加氢处理催化剂空速0.4～0.75/h，相对于加氢精制催化剂空速0.6～1.75/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Ni-W/AL2O3、或Ni-Mo-W/AL2O3、或Ni-Mo-Co/A AL2O3，随后进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～55mmHg，切取200～280℃常压的馏分油，得到65％>Cp>56％的加氢石蜡基基础油。
进一步的，所述的制备50％>Cp>42％的环烷基基础油的步骤中，首先将烷烃、单环芳香烃、多环芳香烃以及不饱和的链烃的馏分为原料，先进行加氢精制，所述的不饱和的链烃的馏分占所述的原料的重量百分比为40～80％，加氢精制过程中反应釜的反应压力为4.5～12MPa，反应温度为230～330℃，进油总空速为0.25～0.55/h，反应氢油体积比为650～900，相对于加氢处理催化剂空速0.35～0.8/h，相对于加氢精制催化剂空速0.5-1.75/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Ni-W/AL2O3、或Ni-Mo-W/AL2O3、或Ni-Mo-Co/AL2O3，随后进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～55mmHg，切取220～320℃常压的馏分油，得到50％>Cp>42％的环烷基油。
进一步的，所述的精制白土为活性度大于180mmol/kg的活性白土。
各项物理化学指标见表1所示。
表1
Figure BDA0002391081200000141
Figure BDA0002391081200000151
上油率测试法：采用一定量纺丝油进行氨纶纺丝，记录纺丝量以及纺丝前后纺丝油数值，计算出上油率。
本发明实施例4与市场上流行使用的国内外产品各物化性能比较见表2
表2
Figure BDA0002391081200000152
从表2可以产出，本发明的倾点与进口产品接近，明显要由于国内对比产品；闪点、有效成分要优于进口和国产产品；上油率与粘度有较强的相关性，本发明的上油率也要明显稳定适中。
本发明实施例4与市场上流行使用的国内外产品在纺丝过程中测定数据比较见表3
表3
Figure BDA0002391081200000161
从表3可以看出，本发明实施例4的静电性能(KV)在低速时与进口产品相当，随着速度的上升，摩擦下降较快，要明显由于进口产品，无论是在低速还是高速的状况下，静电性能均要明显优于国内生产比对产品，体现出了本发明产品独特的抗静电性能。无论是在高速还是低速状况下，摩擦F/N均与进口产品相当，但均要明显优于国内生产比对产品，体现出了优良的平滑性能。
使用各种油剂后纺成氨纶丝进行各项性能测试比较数据见表4
表4
Figure BDA0002391081200000171
从表4可以看出，本发明实施例4中300％应力、线密度变异系数(％)指标与国内产品相当，要优于同类型进口产品，而干热恢复率(％)普遍要由于国产与进口产品，尤其是进口产品在此方面的指标偏低；断裂伸长率(％)、断裂伸长率变异系数(％)均要优于同类进口产品，尤其在表层退绕性和里层退绕性、恶化表层退绕性和恶化里层退绕性指标上范围变化较小，表现出了独特的退绕稳定性能。
以上所述的仅仅是本发明的其中一个实施例子，并不表示对本发明的技术方案做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对本发明的实施例子所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。
本发明的有益效果在于：首先，本发明充分发挥了产品结构中所含芳香烃、环烷烃和链烃的优点，再与甲基硅油复配，克服了传统生产纺丝油剂油采用单一组分矿物油所带来的缺点，大大提高了氨纶干纺时的润滑性能；其次，本发明采用复合抗静电剂，使纺丝油剂在各种湿度、各种纺速条件下均具有优良的抗静电效果，丝饼内外退绕张力均匀，不易落丝和断丝；第三，本发明充分发挥了苯氨基抗氧剂与酚酯型抗氧剂复合使用时更有效提高抗氧效果的特性，解决了拉丝后丝束变色及难清洗的问题；第四，本发明产品还在产品储存的稳定性、解决纺丝过程中的多气泡问题、解决丝线之间的粘连性问题、成品纺丝的柔软性、手感、以及环保性能上都具有优良性能。

Claims (3)

1.一种干法抗静电氨纶纺丝油剂，其特征在于：由复合高温平滑剂、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂组成，所述的复合高温平滑剂由加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油和甲基硅油复合组成；
在所述的干法抗静电氨纶纺丝油剂中，所述的加氢石蜡基基础油的重量百分比为45%～55%，所述的加氢环烷基基础油的重量百分比为15%～25%，所述的甲基硅油的重量百分比为5%～10%，所述的复合抗静电剂的重量百分比为4%～8%，所述的酚基抗氧剂的重量百分比为0.5%～1%，所述的苯氨基抗氧剂的重量百分比为0.2%～0.5%，所述的烯酸抗氧剂的重量百分比为0.2%～1%，所述的高温分散剂的重量百分比为0.5%～2%，所述的柔软剂的重量百分比为1%～2%，所述的环保型乳化剂的重量百分比为2%～6%，所述的硬脂酸金属盐的重量百分比为0.1%～0.3%，所述的防腐剂的重量百分比为0.1%～0.5%，所述的消泡剂组成的重量百分比为0.1%～0.5%，在所述的加氢石蜡基基础油中，65%> Cp>56%，在所述的加氢环烷基基础油中，50%> Cp>42%，Cp是指基础油中长链及支链饱和烃中的碳原子数占碳骨架中总碳原子数的百分比；
所述的加氢石蜡基基础油在40℃时的运动粘度为10-18mm2/s，所述的加氢环烷基基础油在40℃时的运动粘度为10-20mm2/s，所述的甲基硅油为在40℃时运动粘度为1000-1200cSt的二甲基硅油；
所述的复合抗静电剂由第一组份、第二组份和第三组份组成，所述的第一组份、第二组份和第三组份的重量比为1：1：2，所述的第一组份选自十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和环氧乙烷组成的混合物、或者所述的第一组份选自烷基胺和环氧乙烷组成的混合物；所述的第二组份为高碳醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐或者异构醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐；所述的第三组份由聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚组成，所述的聚醚硅油与异构醇聚氧乙烯醚的重量比为1：1.2；
所述的复合抗静电剂的制备过程是，按照重量比称取第一组份、第二组份和第三组份，先将第三组份升温到40-60℃，然后依次加入第一组份、第二组份，充分搅拌后，得到复合抗静电剂；
所述的酚基抗氧剂为2，6—二叔丁基酚或2，6—二叔丁基对甲酚中任意一种或两种的混合物；所述的苯氨基抗氧剂为液态辛基—丁基二苯胺；所述的烯酸抗氧剂为二十二碳五烯酸、二十三碳五烯酸；所述的高温分散剂为聚异丁烯多丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酰亚胺中任意一种或两种的混合物；所述的柔软剂聚醚改性有机硅乳液、氨基改性有机硅乳液中任意一种或两种的混合物；所述的环保型乳化剂为聚醚高分子化合物、直链脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯酯中任意两种的混合；所述的硬脂酸金属盐为硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意两种混合；所述的防腐剂为咪唑类化合物与羧酸胺盐类、咪唑类化合物与硼酸胺盐类中任一种的混合物；所述的消泡剂为磷酸三丁酯、甲基硅氧烷混合物中任意一种或两种的混合物；
上述的干法抗静电氨纶纺丝油剂的制备方法，包括一个制备65%> Cp>56%的加氢石蜡基基础油的步骤和一个制备50%>Cp>42%的加氢环烷基基础油的步骤，在上述两个步骤完成之后，按照重量百分比称取加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油、甲基硅油、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂，同时称取精制白土，所述的精制白土的重量为加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油、甲基硅油、复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、环保型乳化剂、硬脂酸金属盐、防腐剂和消泡剂总重量的2%～6%，然后在第一个反应釜中加入加氢石蜡基基础油、加氢环烷基基础油、甲基硅油，之后加热到110℃～130℃温度后加入精制白土，同时进行30～60min时间的搅拌精制吸附，直至吸附反应均匀，沉淀再经过滤机过滤后抽入第二个反应釜，冷却到50℃～70℃后，加入环保型乳化剂、硬脂酸金属盐，搅拌均匀后，接着将复合抗静电剂、酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂、烯酸抗氧剂、高温分散剂、柔软剂、防腐剂和消泡剂加入第二个反应釜中，搅拌均匀，冷却后即可得到干法抗静电氨纶纺丝油剂；
在所述的制备65%> Cp>56%加氢石蜡基基础油的步骤中，首先将烷烃、单环芳香烃、多环芳香烃以及不饱和的链烃的馏分为原料，先进行加氢精制，所述的不饱和的链烃的馏分占所述的原料的重量百分比为30～90%，加氢精制过程中反应釜的反应压力为4～12MPa，反应温度为250～340℃，进油总空速为0.2～0.55/h，反应氢油体积比为650～850，相对于加氢处理催化剂空速0.4～ 0.75/h，相对于加氢精制催化剂空速0.6～1.75/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Ni-W/ AL2O3、或Ni-Mo-W/ AL2O3、或Ni-Mo-Co/ AL2O3，随后进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～55mmHg，切取200～280℃常压的馏分油，得到65%> Cp>56%的加氢石蜡基基础油；
在所述的制备50%> Cp>42%的环烷基基础油的步骤中，首先将烷烃、单环芳香烃、多环芳香烃以及不饱和的链烃的馏分为原料，先进行加氢精制，所述的不饱和的链烃的馏分占所述的原料的重量百分比为40～80%，加氢精制过程中反应釜的反应压力为4.5～12MPa，反应温度为230～330℃，进油总空速为0.25～0.55/h，反应氢油体积比为650～900，相对于加氢处理催化剂空速0.35～0.8/h，相对于加氢精制催化剂空速0.5-1.75/h，所述的加氢精制过程中的催化剂为Ni-W/ AL2O3、或Ni-Mo-W/AL2O3、或Ni-Mo-Co/AL2O3，随后进行常减压蒸馏，减压蒸馏工艺为残压1～55mmHg，切取220～320℃常压的馏分油，得到50%> Cp>42%的环烷基油。
2.根据权利要求1所述的一种干法抗静电氨纶纺丝油剂，其特征在于：所述的第一个和第二个反应釜均采用真空泵循环真空负压0.75～1.0KPa处理1～3次。
3.根据权利要求1所述的一种干法抗静电氨纶纺丝油剂，其特征在于：所述的精制白土为活性度大于180mmol/kg的活性白土。
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