專利名稱：一種陽(yáng)離子丙綸紡絲油劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于丙綸纖維的紡絲油劑，特別涉及一種陽(yáng)離子丙綸纖維的紡絲油劑，屬于化學(xué)纖維紡絲油劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
丙綸纖維是一種疏水性的高分子化合物，分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有極性基團(tuán)，吸濕性低，靜電性強(qiáng)。在纖維紡絲、加彈過(guò)程中，纖維絲束相互之間的摩擦以及纖維與機(jī)械設(shè)備的摩擦將產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致絲束纏輥、毛絲、松散等，因此在丙綸紡絲生產(chǎn)工藝中，為了保證纖維在一定條件下順利進(jìn)行紡絲，改善纖維性能及纖維的質(zhì)量，并提高纖維制品的質(zhì)量，必須使用紡絲油劑。
為了降低生產(chǎn)成本，在配制油劑乳液時(shí)，一般的企業(yè)有可能使用自來(lái)水或未經(jīng)任何處理的地下水，不同地方的自來(lái)水和地下水中的Ga2+、Mg2+等金屬離子的含量不同。目前，丙綸化纖油劑一般是用非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復(fù)配而成的，中國(guó)發(fā)明專利“丙綸紡絲油劑及其制造方法”(CN1257950)公開了一種以硅油、高級(jí)醇、高級(jí)酸、十六醇磷酸酯鉀鹽、兩性磷酸酯銨鹽等為添加劑的丙綸紡絲油劑，由于其構(gòu)成組分主要是以非離子和陰離子表面活性劑為主要成分，水中的Ca2+、Mg2+等金屬離子可以與油劑中的陰離子表面活性劑如磷酸酯鹽等物質(zhì)結(jié)合，生成不溶與水的沉淀物，影響油劑的抗靜電性和油劑的乳化分散等性能，進(jìn)而影響纖維的抗靜電性和摩擦特性，在紡絲及后加彈變形過(guò)程中易出現(xiàn)毛絲、斷頭現(xiàn)象，導(dǎo)致卷繞成型差，優(yōu)等品率低，難以適應(yīng)丙綸紡絲工藝的使用需求，甚至有時(shí)纖維根本就無(wú)法生產(chǎn)，給化纖廠家?guī)?lái)經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種抗靜電性強(qiáng)、性能穩(wěn)定，可適用于硬度較高的自來(lái)水和地下井水配制油劑水溶液的陽(yáng)離子丙綸紡絲油劑。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供的一種陽(yáng)離子丙綸紡絲油劑的技術(shù)方案是按質(zhì)量百分比，它由2～10％的抗靜電劑、45～60％的平滑劑、5～20％的分散劑、5～20％的集束劑和2～5％的穩(wěn)定劑組成；所述的抗靜電劑是化學(xué)式為[RN(R1)(R2)(R3)]+X-的季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑，其中，R為C10～C12的直鏈烷基，R1，R2，R3為C1～C3的烷基或H，X為鹵素Cl或Br元素；所述的平滑劑是具有通式RCOO(CH2CH2O)mH或RCOO(CH2CH2O)mCOOR的脂肪酸聚乙二醇酯中的一種及其它們的組合，其中，R為C11～C17的直鏈烷基或烯基，m為6～15的整數(shù)；所述的分散劑為壬基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的一種或一種以上的混合物；所述的集束劑為蓖麻油聚氧乙烯醚或烷醇酰胺中的一種或一種以上的混合物；所述的穩(wěn)定劑為精制椰子油或精制色拉油中的一種或一種以上的混合物。
上述所述的季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑中R1，R2，R3烷基的結(jié)構(gòu)相同或不同。
丙綸纖維是一種疏水性的高分子化合物，分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有極性基團(tuán)，吸濕性低，靜電性強(qiáng)。在纖維紡絲、加彈過(guò)程中，纖維絲束相互之間的摩擦以及纖維與機(jī)械設(shè)備的摩擦將產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致絲束纏輥、毛絲、松散等，為解決紡絲過(guò)程中產(chǎn)生的靜電問(wèn)題，在油劑中必須加抗靜電成份，由于丙綸纖維帶負(fù)電荷，而陽(yáng)離子表面活性劑帶正電荷，這樣丙綸纖維和陽(yáng)離子表面活性劑會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附，從而有效的減少纖維因高速摩擦而產(chǎn)生的靜電荷。由于二價(jià)和三價(jià)金屬離子會(huì)使帶有兩個(gè)以上長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽產(chǎn)生沉淀，因此，本發(fā)明選用了一種只有一個(gè)長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑作為紡絲油劑的抗靜電劑，其HLB值和水溶性隨其鏈長(zhǎng)增加而減小，作用在于它不會(huì)與硬水中的Ca2+、Mg2+等金屬離子產(chǎn)生沉淀，起到很好的抗靜電效果。而目前在紡絲油劑中使用的抗靜電劑為SN，它由18個(gè)碳原子長(zhǎng)鏈烷基組成，水溶性較差，若用作丙綸油劑的組份，將會(huì)影響油劑的擴(kuò)散性能和潤(rùn)濕性能，因此，本發(fā)明選擇了烷基鏈長(zhǎng)在10～12個(gè)碳鏈的季銨鹽作為油劑的抗靜電劑。
平滑劑的作用可保持纖維與纖維，纖維與其它接觸部件之間的適宜摩擦系數(shù)，改善平滑性能，有利于紡絲拉伸的順利進(jìn)行。
平滑劑的作用在于可使油劑體系中的各組分分散均勻，使油劑在使用過(guò)程中成為均勻、透明、穩(wěn)定的油狀溶液。另外壬基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯都具有良好的耐熱性能，可以很好的解決油劑的耐熱問(wèn)題。
集束劑的作用在于能提高纖維的集束性，使纖維在加工過(guò)程中不散亂、蓬松，對(duì)纖維起抱合作用。
穩(wěn)定劑的加入能保證油劑的使用和貯存穩(wěn)定性，降低油劑的表面張力，增強(qiáng)油劑的抗靜電性能，提高油劑穩(wěn)定性。另外合成纖維是疏水性物質(zhì)，精制椰子油或精制色拉油是親油性物質(zhì)，精制椰子油或精制色拉油會(huì)在纖維表面形成一層致密的油膜，從而起到減少纖維摩擦保護(hù)纖維順利紡絲的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于以陽(yáng)離子和非離子表面活性劑為油劑的主體成分，能適應(yīng)不同硬度的自來(lái)水和地下井水，在紡絲過(guò)程中能及時(shí)消除或減少因絲束高速滑動(dòng)而產(chǎn)生的靜電，有效地提高了油劑的抗靜電性，保證纖維的加工品質(zhì)；同時(shí)，該油劑的油膜強(qiáng)度高，附著性好，上油均勻穩(wěn)定，能保證纖維具有較好的抗靜電性、集束性、平滑性、耐熱性和柔軟性，能適應(yīng)丙綸的加工要求和不同型號(hào)的丙綸紡絲設(shè)備，保證纖維生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例按質(zhì)量百分比，確定各組分的比例5％的抗靜電劑，選用季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑[C10H21N(C2H5)(CH3)(CH3)]+Cl-；60％的平滑劑，其中，月桂酸聚乙二醇酯為45％，油酸聚乙二醇酯為15％；10％的分散劑，其中，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯5％，壬基酚聚氧乙烯醚5％；20％的集束劑，其中，蓖麻油聚氧乙烯醚(EL類)15％，烷醇酰胺5％；5％的穩(wěn)定劑，選用精制椰子油。
按上述組分及比例配料后，其陽(yáng)離子丙綸紡絲油劑的制造方法為按各組分的重量百分比，將計(jì)量準(zhǔn)確的各組份抽入反應(yīng)釜，開動(dòng)攪拌器，再抽入計(jì)量好的去離子水，加熱至40～50℃，攪拌1.5～2小時(shí)，攪拌均勻后冷卻，過(guò)濾，包裝。
本發(fā)明所述的配比及制造方法所生產(chǎn)的陽(yáng)離子丙綸紡絲油劑可達(dá)如下質(zhì)量指標(biāo)1.外觀黃色至淡黃色透明液體；2.pH(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％水溶液，常溫)6.0～8.0；3.有效成分84～86％；4.運(yùn)動(dòng)黏度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％水溶液，40℃，mm2/s)8～15；5.乳液穩(wěn)定性(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％水溶液，常溫)72小時(shí)不分層。
本發(fā)明所述的陽(yáng)離子丙綸紡絲油劑適用于68D～1500D的丙綸本色及有色復(fù)絲、變形絲、異形絲的生產(chǎn)。經(jīng)化纖廠用硬度為150ppm的硬水來(lái)配制油劑水溶液用，紡絲、拉伸生產(chǎn)正常，纖維質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到用戶要求。
權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)離子丙綸紡絲油劑，其特征在于按質(zhì)量百分比，它由2～10％的抗靜電劑、45～60％的平滑劑、5～20％的分散劑、5～20％的集束劑和2～5％的穩(wěn)定劑組成；所述的抗靜電劑是化學(xué)式為[RN(R1)(R2)(R3)]+X-的季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑，其中，R為C10～C12的直鏈烷基，R1，R2，R3為C1～C3的烷基或H，X為鹵素Cl或Br元素；所述的平滑劑是具有通式RCOO(CH2CH2O)mH或RCOO(CH2CH2O)mCOOR的脂肪酸聚乙二醇酯中的一種及其它們的組合，其中，R為C11～C17的直鏈烷基或烯基，m為6～15的整數(shù)；所述的分散劑為壬基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的一種或一種以上的混合物；所述的集束劑為蓖麻油聚氧乙烯醚或烷醇酰胺中的一種或一種以上的混合物；所述的穩(wěn)定劑為精制椰子油或精制色拉油中的一種或一種以上的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所屬的一種陽(yáng)離子丙綸紡絲油劑，其特征在于所述的季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑中R1，R2，R3烷基的結(jié)構(gòu)相同或不同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陽(yáng)離子丙綸纖維的紡絲油劑，屬于化學(xué)纖維紡絲油劑技術(shù)領(lǐng)域。按質(zhì)量百分比，它由2～10％的抗靜電劑、45～60％的平滑劑、5～20％的分散劑、5～20％的集束劑和2～5％的穩(wěn)定劑組成；所述的抗靜電劑是化學(xué)式為[RN(R
文檔編號(hào)D06M13/332GK101046059SQ20071003938
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者周向東, 楊海濤 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)