CZ297279B6

CZ297279B6 - Biologicky degradovatelný vretenový olej

Info

Publication number: CZ297279B6
Application number: CZ0374599A
Authority: CZ
Inventors: Chen@Erh-Ning; Tang@Jing-Wen; Lin@Wen-Tain; Huang@Li-Chuan; Chien@Shu-Hua
Original assignee: Industrial Technology Research Institute
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2006-10-11
Also published as: CZ9903745A3

Abstract

Podstatu resení tvorí biologicky degradovatelný vretenový olej, který obsahuje (a) 80 az 90 % hmotnostních monofunkcního esteru, vybraného ze skupiny2-ethylhexylpalmitát, 2-ethylhexyl-stearát, oktyloleát, butylstearát a butylpalmitát, (b) 5 az 15 %hmotnostních neiontového emulgátoru, který je reakcním produktem adicní reakce ethylenoxidu a alkoholu, alkylfenolu nebo nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny, (c) 2 az 10 % hmotnostních antistatické látky a (d) 1 az 5 % hmotnostních slouceniny zvysující viskozitu.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zdokonaleného vřetenového oleje. Vynález se zvláště týká biologicky degradovatelného vřetenového oleje pro tvorbu nepravého zákrutu na přízi tak, aby při zpracování příze bylo sníženo množství odstřikovaného oleje.

Dosavadní stav techniky

Vřetenové oleje jsou maziva, užívaná po strukturaci příze k dosažení žádoucích vlastností příze. Primární funkcí vřetenového oleje je dostatečná kluznost příze tak, aby bylo možno vytvořit dobré cívky. Cívka je ideální balení pro další textilní zpracování, zejména pro výrobu cívečnic pro tkalcovské nebo pletací stroje.

Aby bylo možno dosáhnout svrchu uvedené funkce, musí mít vřetenové oleje určité vlastnosti, jako jsou rovnoměrná viskozita, odpovídající barva a pach, zajištění kluznosti mezi vláknem a kovem a mezi vlákny navzájem a také velmi dobrá stálost, antistatické účinky, vypratelnost malá tendence v rozstřikování.

V poslední době při stále větším znečištění životního prostředí v důsledku průmyslové výroby se klade stále větší důraz na recyklovatelné nebo biologicky degradovatelné výrobky nebo chemické látky, užívané při takových postupech. Oleje, užívané v textilním průmyslu, se dostávají do odpadních vod, takže biologická degradovatelnost těchto olejů vyžaduje stále vyšší pozornost.

Mimo to v Evropě v současné době dochází ke zvyšování požadavků na kvalitu odpadních vod v textilním průmyslu, takže biologická degradovatelnost past nebo olejů má být v průběhu sedmi dnů vyšší než 80 % (ZWT). Z tohoto důvodu je velmi žádoucí mít k dispozici vřetenové oleje s velmi dobrou biologickou degradovatelností a s žádoucími vlastnostmi pro účely textilního průmyslu.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří biologicky degradovatelný vřetenový olej, který obsahuje (a) 80 až 90 % hmotnostních monofunkčního esteru, vybraného ze skupiny 2-ethylhexylpalmitát, 2-ethylhexyl-stearát, oktyloleát, butylstearát a butylpalmitát, (b) 5 až 15 % hmotnostních neiontového emulgátoru, který je reakčním produktem adiční reakce ethylenoxidu a alkoholu, alkylfenolu nebo nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny, (c) 2 až 10 % hmotnostních antistatické látky a (d) 1 až 5 % hmotnostních sloučeniny, zvyšující viskozitu.

Hlavními složkami běžných vřetenových olejů jsou kluzné látky nebo maziva, emulgátory a antistatické látky. Emulgátory a antistatická látka jsou obvykle biologicky degradovatelné, avšak běžná maziva, jako jsou bílý olej a polyethery biologicky nejsou snadno degradovatelné. Z tohoto důvodu byl pro vřetenový olej podle vynálezu jako mazivo zvolen monofunkční ester.

- 1 CZ 297279 B6

Podle vynálezu může vřetenový olej obsahovat jeden nebo větší počet svrchu uvedených monofunkčních esterů jako mazivo, přičemž vhodné množství esterové sloučeniny je 80 až 90 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vřetenového oleje, s výhodou 80 až 85 % hmotnostních.

Kromě hlavní složky, kterou tvoří mazivo na bázi monofunkčnícho esteru, může vřetenový olej podle vynálezu obsahovat ještě emulgátor, antistatickou látku, sloučeninu, zvyšující viskozitu a další přísady, jako antioxidační činidlo, smáčedlo, inhibitor koroze, regulátor hodnoty pH a další látky.

ío Emulgátorem, vhodným pro použití ve vřetenovém oleji podle vynálezu, je neiontové smáčelo. Obvykle jde o reakční produkt ethylenoxidu a alkoholu, alkylfenolu, nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny, jako je polethylenglykol(C8 až C22)ether, polyethylenglykolfenol, jako nonylfenol nebo oktylfenolether, polyethylenglykol(C8 až C22)ester, polyethylenglykolester, jako smáčedla Spán a Tween apod. Vhodné množství emulgátoru je 5 až 15 % hmotnostních, vztaženo 15 na hmotnost vřetenového oleje, s výhodou 8 až 12 % hmotnostních.

Ve vřetenovém oleji podle vynálezu je vhodným antistatickým činidlem např. aniontové smáčedlo, kationtové smáčedlo nebo smáčedlo s obojetnými ionty, mimo to také iontová smáčedla typu alkylsulfonátu, polyethylenglykolsulfátu, fosfátu, kvartémí amoniové soli apod. Vhodné množst20 ví antistatického činidla je v rozmezí 2 až 10 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vřetenového oleje, s výhodou 4 až 8 % hmotnostních.

Podle vynálezu se s výhodou užívá sloučenina, zvyšující viskozitu typu polyalkylenu, může jít např. o kopolymer ethylenu a propylenu s molekulovou hmotností v rozmezí 100 000 až 400 000, 25 polyisobutylen s molekulovou hmotností 20 000 až 2 000 000 nebo polyalkylstyren s molekulovou hmotností 100 000 až 4 000 000. Příslušné množství sloučeniny, zvyšující viskozitu, je 1 až 5 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vřetenového oleje, s výhodou 2 až 3 % hmotnostní.

Výkonnost vřetenového oleje je primárně založena na schopnosti vlákna přijímat tento olej, na 30 množství rozstřikovaného oleje a na jeho biologické degradovatelnosti. Vřetenový olej je na začátku nanášen z válce, takže v případě, že afinita oleje k vláknu není dostatečná nebo není dostatečná permeabilita pro olej, nebude vlákno přijímat dostatečné množství oleje za jinak stejných podmínek zpracování, jako jsou např. rychlost otáčení válce, výška hladiny oleje a rychlost tvorby nepravého zákrutu, čímž bude docházet k nežádoucím účinkům při opětném navíjení 35 a zpracování příze. Příjem vřetenového oleje přízí je přibližně 1 až 1,5 %. Vzhledem k velké rychlosti výroby příze, může být olej rozstřikován v případě jeho nevhodných vlastností. Při rozstřikování většího množství oleje je důsledkem opět nedostatečný příjem oleje přízí a mimo to také znečištění okolního prostředí.

V následujících příkladech byl sledován příjem oleje, úroveň rozstřikování a biologická degradovatelnost vřetenového oleje podle vynálezu a získané parametry byly srovnávány s parametry pro běžné vřetenové oleje, přičemž biologická degradovatelnost byla sledována zkouškou v uzavřené lahvi CBT podle OECD 301D, příjem oleje a úroveň rozstřikování byly vyhodnoceny zařízením, které je popsáno ve zveřejněné Taiwanské patentové přihlášce TW 87 110 203. Stanovení bylo 45 prováděno následujícím způsobem.

Byly nastaveny podmínky zpracování příze a byl nanesen vřetenový olej, který měl byl podroben zkouškám. Jako prostředí pro absorbování oleje byl použit kraftový papír s rozměrem 15 x 20 cm. Papír byl uložen na vrchol cívky a před navinutím příze byly shromážděny rozstříknuté 50 kapky. Pokus byl prováděn při rychlosti tvorby nepravého zákroku 1000 m/min, poměru dloužení

D.R. 1,72, poměru obvodové rychlosti disku a příze D/Y, 1,7, doba shromažďování kapek 2 minuty.

Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však nemají sloužit 55 k omezení rozsahu vynálezu.

- 7 CZ 297279 B6

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

V tomto příkladu byla ke vřetenovému oleji v tabulce 1 přidána řada sloučenin, zvyšujících viskozitu, s různou chemickou strukturou. Výsledek vyhodnocení příjmu a rozstřikování je pak uveden v tabulce 2. Výsledky jasně prokazují, že optimální sloučeninou, zvyšující viskozitu jsou polyalkyleny.

Tabulka 1

Složka	Množství (% hmotn.)
Mazivo: 2-ethylhexylpalmitát	81
Emulgátor 1: nonylfenolethoxylát (n = 3)	5
Emulgátor 2: nonylfenolethoxylát (n = 9)	3
Emulgátor 3: laurylalkoholethoxylát (n = 5)	4
Antistatická látka: alkylsulfonát 263B	5
Látka pro zvýšení viskozity (tabulka 2)	2

Tabulka 2

Látka pro zvýšení viskozity	Ethylenvinylacetát (EVA) kopolymer	Kopolymer EO/PO	Polyisobutylen*¹	Kopolymer ethylenu a propylenu*²
Příjem oleje%	1,00	1,2	1,68	1,5
Odstříknuté kapky	100	80	0	5

Materiál typu polyalkylenu, zvyšující viskozitu, molekulová hmotnost 1 000 000.

*²: Materiál typu polyalkylenu, zvyšující viskozitu, molekulová hmotnost 200 000.

Příklad 2

V tomto příkladu byly podrobeny zkouškám tři odlišné vřetenové oleje, přičemž byl hodnocen příjem oleje, úroveň rozstřikování a biologická degradovatelnost. Zkoušenými oleji byly (1) běžný biologicky nedegradovatelný vřetenový olej APZ-200 s velmi příznivým hodnocením na trhu (Fina Co.), (2) vřetenový olej Stantex CFA biologicky degradovatelný (Henkel Co.) a (3) vřetenový olej podle vynálezu, obsahující jako látku pro zvýšení viskozity polyisobutylen podle příkladu 1. Získané výsledky jsou shrnuty v tabulce 3.

Tabulka 3

	APZ-200 (Fina)	Stantex CFA (Henkel)	Olej podle vynálezu
Příjem (%)	1,43	0,74	1,68
Rozstříknuté kapky	0	10	0
Biologická degradovatelnost CBT, %	-50	-80	-80

Z tabulky 3 je zřejmé, že běžně užívaný vřetenový olej má dobrý příjem a málo se rozstřikuje, jeho biologická degradovatelnost je však pouze 50 %. Biologicky degradovatelnější vřetenový olej však nemá dostatečný příjem olej a olej se více rozstřikuje. Vřetenový olej podle vynálezu má nejen dobrou biologickou degradovatelnost 80 %, nýbrž také výhodnou hodnotu příjem a velmi malé množství rozstřikovaného oleje ve formě kapek.

Vynález byl popsán v souvislosti s výhodnými provedeními, je však zřejmé, že by bylo možno uskutečnit ještě řadu změn a modifikací, rovněž spadajících do rozsahu vynálezu, takže vynález nemůže být na popsaná provedení omezen.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Biologicky degradovatelný vřetenový olej, v y z n a č u j í c í se t í m , že obsahuje (a) 80 až 90 % hmotnostních monofunkčního esteru, vybraného ze skupiny 2-ethylhexylpalmitát, 2-ethylhexylstearát, oktyloleát, butylstearát a butylpalmitát, (b) 5 až 15 % hmotnostních neiontového emulgátoru, který je reakčním produktem adiční reakce ethylenoxidu a alkoholu, alkylfenolu nebo nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny, (c) 2 až 10 % hmotnostních antistatické látky, a (d) 1 až 5 % hmotnostních sloučeniny zvyšující viskozitu.

2. Biologicky degradovatelný vřetenový olej podle nároku 1, vy znač u j í cí se t í m , že jako monofunkční ester obsahuje 2-ethylhexylpalmitát.

3. Biologicky degradovatelný vřetenový olej podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že jako antistatickou látku obsahuje aniontové smáčedlu, aniontové smáčedlo nebo smáčedlo s obsahem obojetných iontů.

4. Biologicky degradovatelný vřetenový olej podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že jako látku zvyšující viskozitu obsahuje sloučeninu typu polyalkylenu.

5. Biologicky degradovatelný vřetenový olej podle nároku 4, vyznačující se tím, že jako látku pro zvýšení viskozity obsahuje kopolymer ethylenu a propylenu s molekulovou hmotností 100 00 až 400 000.

6. Biologicky degradovatelný vřetenový olej podle nároku 4, vyznačující se tím, že jako látku pro zvýšení viskozity obsahuje polyisobutylen s molekulovou hmotností 20 000 až 2 000 000.

7. Biologicky degradovatelný vřetenový olej podle nároku 4, vy znač u j í cí se tí m , že jako látku pro zvýšení viskozity obsahuje polyalkylstyren s molekulovou hmotností 100 000 až 4 000 000.