CN1150364C - 腈纶短纤用油剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涉及腈纶短纤纺丝、纺纱用的用油剂，为的开链季铵盐型阳离子表面活性剂10～25%，其通式为R₁COOQ的脂肪酸多元醇酯型非离子表面活性剂10～25%，其通式为PO(CH₂CH₂O)nH的脂肪醇聚氧乙烯醚0～8%，余量为水组成的油剂，R代表烷基，X代表硫酸酯或磷酸酯基，P代表蓖麻油，Q代表多元醇(上述百分比为重量百分比)组成，使用本发明腈纶短纤用油剂，可以使腈纶纤维丝束手感柔软、滑爽、光泽明亮，可纺性好。其结果可以提高腈纶短纤的质量和生产效率。

Description

腈纶短纤用油剂

本发明涉及腈纶短纤纺丝、纺纱用的一种油剂。

腈纶纤维是一种重要的化学纤维，是合成纤维三大品种之一。由聚丙烯腈或丙烯腈与少量其他单体的共聚物制得。由于其吸湿性小，导电性差，摩擦系数大，因此必须使用油剂消除因摩擦产生的静电，调整摩擦系数，确保腈纶纺丝以及后加工的顺利进行。

腈纶短纤一般分棉型和毛型两种规格，棉型纤维采用棉纺设备加工，毛型纤维使用毛纺加工工艺，前者对油剂纺织加工的可纺性要求较高，如果油剂性能不完善就不能顺利通过清花、梳棉、细纱等各加工工序，导致纱线疵点多、易断头、消耗高，纺织效率低。而毛纺加工对油剂的可纺性要求相对低一些。通常腈纶短纤维油剂是由抗静电剂、润滑剂以及其他表面活性剂组成，多种表面活性剂复配在一起，相互取长补短，发挥协同效应。目前国内腈纶短纤油剂大多是以烷基磷酸酯盐、烷基聚氧乙烯磷酸酯盐及三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐作抗静电主剂与其他单剂复合而成的，如国内的TZ-48、YQM-3001等，日本的太伦-A280、太伦-A330等也属于此类。美国专利US4072617公开了一种腈纶油剂，它是由烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇磷酸酯、矿物油、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯组成。就目前国产腈纶油剂来说，由于油剂所采用的组份缺乏特性，协同效应欠缺，大多数油剂用于毛型纤维尚可，但用于棉型纤维，尤其是湿法纺丝棉型纤维则不能满足纺丝纺纱各加工工序的要求。以磷酸酯阴离子表面活性剂作抗静电主剂的油剂由于磷酸酯具有吸湿性，其使用受操作环境温湿度的影响较大，在高湿情况下，这种油剂性能不佳，会使上油纤维发粘。腈纶短纤维的质量除了纤维本身的内在质量外，其可纺性的优良与所用油剂也是密不可分的，因此国内部分腈纶生产厂仍使用价格昂贵的进口油剂。

本发明的目的在于提供一种适用于棉型、毛型腈纶短纤维用的，具有优异抗静电性、柔软性、适宜的平滑性、抱合性的腈纶短纤用油剂。

本发明的目的是这样实现的：

本发明所述的腈纶短纤油剂是由结构式为： 的开链季铵盐型阳离子表面活性剂10～25％，其通式为RCOOQ的脂肪酸多元醇酯型非离子表面活性剂10～25％，其通式为PO(CH₂CH₂O)_nH的聚氧乙烯蓖麻油7～25％，其通式为RO(CH₂CH₂O)nH的脂肪醇聚氧乙烯醚0～8％，余量为水组成的油剂，R代表烷基，X代表硫酸酯或磷酸酯基，P代表蓖麻油，Q代表多元醇，上述百分比为重量百分比。

开链季铵盐结构式中R₁、R₂、R₃、R₄是C_nH_2n+1的烷基，其中R₁中n＝12～18，R₂、R₃、R₄为甲基或乙基。

其通式为RCOOQ的脂肪酸多元醇酯，式中R为C₁₂～C₁₈烷基，Q可以是山梨醇、甘油、聚乙二醇。

通式为PO(CH₂CH₂O)_nH的聚氧乙烯蓖麻油，n＝90～200。

通式为RO(CH₂CH₂O)_nH的脂肪醇聚氧乙烯醚，R代表C₁₂～C₁₈烷基，n＝10～25。

本发明使用开链季铵盐阳离子表面活性剂可使腈纶纤维具有优良的抗静电性和柔软性。使用脂肪酸多元醇酯型非离子表面活性剂可使腈纶短纤维具有良好的平滑性，可使腈纶短纤维具有良好的抗静电性和抱合性，使用脂肪醇聚氧乙烯醚可使腈纶短纤维摩擦系数适中并使几种组分相互配伍，协同效应加强。

本发明所述的腈纶短纤维油剂，性能优异，上油均匀，油膜强度高。该油剂可赋予腈纶短纤维优良的抗静电性、柔软性，适宜的平滑性、抱合性，用其生产的腈纶短纤维手感柔软、滑爽，光泽明亮，纤维摩擦系数适中、可纺性好，能顺利通过纺织厂各道工序。本发明油剂可大大提高腈纶短纤维的产品质量。

实施例1

将13份十八烷基二甲基乙基硫酸乙酯季铵盐、12份失水山梨醇单硬脂酸酯、8份聚氧乙烯蓖麻油(100)、2份月桂醇聚氧乙烯醚(15)以及65份水加入容器内，升温至70℃左右，搅拌约40分钟即可。

        表1         几种油剂性能比较

      项目             实施例1       比较例1     比较例2

      PH值             6.3           6.5         7.1

      离子性           阳/非         阳/非       阴/非

      乳液稳定性       ＞240h        ＞240h      ＞72h

      纤维比电阻/Ω         5.44×10⁷    1.72×10⁸  1.88×10⁹

      摩擦             μ_s0.3138    0.3241      0.3628

                   F/F μ_d0.2487    0.2542      0.2768

      系数             μ_s0.4168    0.4052      0.4413

                   F/M μ_d0.4288    0.4238      0.4671

      上油槽温度/℃         82+2      82+2        90+3

      超倍长                较少      较少        较多

      纤维上油率/％    0.25～0.35  0.25～0.35  0.35～0.55

注：比较例1为美国XF-2B油剂，比较例2为国产HT-1063。

由表1可以看出本发明油剂YH-202性能优异，其比电阻较低，抗静电性尤为突出。

实施例2

依照实施例1所述的方法，按如下组份比例来制备油剂。

        组分                          重量

     十六烷基二甲基乙基硫酸乙酯季铵盐  15

     失水山梨醇单油酸酯                15

     聚氧乙烯蓖麻油(100)               10

     脂肪醇聚氧乙烯醚(20)               5

     水                                55

        表2不同油剂生产纤维的质量数据

项目            实施例2        比较例2

强度CN/dtex     2.86            2.64

疵点/mg/100g    8               12

含油/％         0.30            0.39

直伸/％         38              44

卷曲数个/10cm   43              39

黄度            10              10.7

重量不匀/％     2.2             2.8

长度偏差/％     1               -4

短毛率/％       1.6             2.6

毛粒/只/米      0.2             0.6

手感            柔软            发涩

光泽            明亮            暗淡

由表2可以看出，使用实施例2本发明油剂YH-202生产的腈纶纤维各项性能明显好于采用比较例2国产HT-1063油剂生产的腈纶纤维。

实施例3

依照实施例1所述的方法，按如下组份比例来制备油剂。

          组分                        重量

十八烷基二甲基乙基硫酸乙酯季铵盐       23

失水山梨醇单硬脂酸酯                   20

聚氧乙烯蓖麻油(150)                    22

水                                     35

             表3不同油剂使用效果对比

项目                   实施例3        比较例2

混条不匀率％             2.0            2.5

针梳不匀率％             1.0            1.7

细纱断头率根/千锭·时    62.5           70.0

正品率％                 97.5           93.5

班产量Kg/班              450            370

制成率％                 98.0           94.0

成品外观                 光泽明亮       光泽暗淡

成品手感                 柔软滑爽       发涩

实施例4

依照实施例1所述的方法，按如下组份比例来制备油剂。

           组分                    重量

十八烷基二甲基乙基硫酸乙酯季铵盐    20

失水山梨醇硬脂酸酯                  16

聚氧乙烯蓖麻油(150)                 10

脂肪醇聚氧乙烯醚(15)                 8

水                                  46

             表4不同油剂使用效果对比

项目                   实施例4    比较例2

混条不匀率％             1.6        2.5

针梳毛粒只/克            1.5        1.9

针梳不匀率％             1.2        1.7

细纱断头率根/千锭·时    63.0       70.0

正品率％                 96.0       93.5

制成率％                 97.0       94.0

成品外观                 光泽明亮   光泽暗淡

成品手感                 柔软滑爽   发涩

Claims (4)

1.一种腈纶短纤油剂，其特征是由结构式为：

的开链季铵盐型阳离子表面活性剂10～25％，其通式为RCOOQ的脂肪酸多元醇酯型非离子表面活性剂10～25％，其通式为PO(CH₂CH₂O)_nH的聚氧乙烯蓖麻油7～25％，其通式为RO(CH₂CH₂O)_nH的脂肪醇聚氧乙烯醚0～8％，余量为水组成的油剂，R代表烷基，X代表硫酸酯或磷酸酯基，P代表蓖麻油，Q代表多元醇，上述百分比为重量百分比；开链季铵盐结构式中R₁、R₂、R₃、R₄是C_nH_2n+1的烷基，其中R₁中n＝12～18，R₂、R₃、R₄为甲基或乙基。

2.根据权利要求1所述的一种腈纶短纤油剂，其特征是其通式为RCOOQ的脂肪酸多元醇酯，式中R为C₁₂～C₁₈烷基，Q可以是山梨醇、甘油、聚乙二醇。

3.根据权利要求1所述的一种腈纶短纤油剂，其特征是通式为PO(CH₂CH₂O)_nH的聚氧乙烯蓖麻油，n＝90～200。

4.根据权利要求1所述的一种腈纶短纤油剂，其特征是通式为RO(CH₂CH₂O)_nH的脂肪醇聚氧乙烯醚，R代表C₁₂～C₁₈烷基，n＝10～25。