一种超细旦纤维专用FDY油剂及其制备方法与流程

一种超细旦纤维专用fdy油剂及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种超细旦纤维专用fdy油剂及其制备方法，属于纺丝用油剂技术领域。


背景技术：

2.纺丝油剂可以调节纤维与纤维间、纤维与金属间摩擦系数，减少因摩擦产生的静电，使纤维具有良好的集束性、润滑性，满足纤维后序加工相关工序的需要。油剂主要由集束剂、增溶剂、乳化剂、抗静电剂等组成。一般长丝油剂的主要作用是使上油后的纤维能顺利地进行卷绕，丝筒成型好，并在拉伸工序中减少毛丝、断头，保证正常牵伸，所以要求油剂必须具有良好的抗静电性和适度的润滑性及纤维抱合性。
3.随着工业技术的进步发展，现如今做出来的超细旦丝的直径小于7.2um，适用于织造高密度防水透气织物，且其制作出来的面料由于其能优良的产品性能，广受市场的青睐。超细旦纤维在纺丝的过程中，由于每根单丝的细度较细，其强力较小，在牵伸卷绕过程中，会经过多个牵伸辊和卷绕辊等对纤维摩擦有可能造成单丝的断裂，引起超细旦纤维丝的起毛现象的发生。这是由于牵伸辊和卷绕辊等辊与纤维之间的摩擦所造成的，在保证牵伸辊等零部件表面光滑度的前提下，若油剂在纤维表面的附着牢度不够，在牵伸或卷绒过程中会使得纤维表面的油剂变少，从而增加了断裂起毛的风险。如何制备一种在超细旦纤维的表面附着力强的超细旦纤维专用油剂，成为要解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种超细旦纤维专用fdy油剂及其制备方法，该超细旦纤维专用fdy油剂可以较为牢固的附着于纤维表面，保证了丝条高速生产正常进行，减少断头次数。
5.为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
6.本发明所涉及的一种超细旦纤维专用fdy油剂，包括如下重量份数的组分：
7.平滑剂：15-30份；
8.脂肪族抗静电剂：5-10份；
9.集束剂：15-25份；
10.乳化剂：50-60份；
11.平衡调节剂：1-10份；
12.脂肪族超支化聚酯：10-15份；
13.季铵盐改性氨基硅油：3-5份。
14.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述脂肪族抗静电剂为脂肪族季铵盐、脂肪族羟基磺酸盐中的一种或两种的混合。
15.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述平滑剂为白油。
16.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述集束剂为聚氧丙稀醚、聚
乙二醇400双油酸酯中的任意一种或多种。
17.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯中的任意一种或多种。
18.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述平衡调节剂为高级脂肪醇、高级脂肪酸中的任意一种或多种。
19.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述季铵盐改性氨基硅油是由季铵盐改性剂与与氨基硅油在无机碱条件下反应制成；所述季铵盐改性剂为3-氯-2羟基丙基十二烷二甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基十四烷基二甲基氯化铵、2-氯-2羟基丙基十六烷二甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基十八烷基二甲基氯化铵。
20.本发明还公开了一种超细旦纤维专用fdy油剂，包括如下步骤：
21.a、在无机碱条件下，将氨基硅油与季铵盐改性剂于50℃-100℃条件下反应3-10小时，得到季铵盐改性氨基硅油；
22.b、将平滑剂、乳化剂、集束剂、抗静电剂和去离子水按照设定的份数加入调配釜中，在45-50℃条件下，搅拌45-50min；
23.c、再将平衡调节剂、脂肪族超支化聚酯和季铵盐改性氨基硅油按照重量份数加入，并升温至65-70℃条件下，搅拌2-3h，冷却至室温；
24.d、最后经过过滤、出料和包装，即得超细旦纤维专用fdy油剂。
25.在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述无机碱为氢氧化铵、氢氧化钠或氢氧化钾。
26.本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种超细旦纤维专用fdy油剂，采用脂肪族超支化聚酯，由于其具有酯基可以与涤纶纤维具有良好的结合性，并且由于其另一端还可以与脂肪族抗静电剂具有相似的基团，也具有良好的相容性，增加了抗静电剂和油剂等在纤维表面的结合牢度，超细旦纤维丝可以满足高速生产的要求。也不会在经过热辊时，里面的有效成分不会因为高温而升华，从而降低油剂的作用。
具体实施方式
27.下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
28.实施例一
29.本实施例所涉及的一种超细旦纤维专用fdy油剂的制备方法，包括如下步骤：
30.a、在无机碱条件下，将氨基硅油与季铵盐改性剂于70℃条件下反应3-10小时，得到季铵盐改性氨基硅油。
31.在本步骤中所使用的无机碱为氢氧化铵、氢氧化钠或氢氧化钾。在本实施例中选择为氢氧化钠。
32.进一步的，所述季铵盐改性剂为3-氯-2羟基丙基十二烷二甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基十四烷基二甲基氯化铵、2-氯-2羟基丙基十六烷二甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基十八烷基二甲基氯化铵。在本实施例中选择为3-氯-2-羟基丙基十八烷基二甲基氯化铵。
33.按照30质量份的氨基硅油(胺值：1.60mmol/g，黏度(25℃)：5000cp)、7.5质量份的3-氯-2-羟基丙基十八烷基二甲基氯化铵、0.8质量份的氢氧化钾及60质量份的甲苯，在90
℃条件下反应8小时，冷却，过滤除去沉淀，减压蒸馏除去溶剂得到季铵盐改性氨基硅油。
34.b、将平滑剂、乳化剂、集束剂、脂肪族抗静电剂和去离子水按照设定的份数加入调配釜中，在45℃条件下，搅拌50min。
35.其中，平滑剂的用量为15质量份、乳化剂的用量为50质量份、集束剂的用量为15质量份、脂肪族抗静电剂的用量为10质量份和去离子水的用量为15质量份。
36.在本实施例中，平滑剂为白油。所述乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯中的任意一种或多种，本实施例中选择为脂肪醇聚氧乙烯醚。所述脂肪族抗静电剂为脂肪族季铵盐、脂肪族羟基磺酸盐中的一种或两种的混合，在本实施例中选择为脂肪族季铵盐，具体为十六烷基二甲基苄基氯化铵。
37.c、再将平衡调节剂、脂肪族超支化聚酯和季铵盐改性氨基硅油按照重量份数加入，并升温至70℃条件下，搅拌2h，冷却至室温。其中，平衡调节剂的用量为5质量份、脂肪族超支化聚酯的用量为10质量份和季铵盐改性氨基硅油的用量为15质量份。
38.在本实施例中，所述平衡调节剂为高级脂肪醇、高级脂肪酸中的任意一种或多种，具体选择为高级脂肪醇。
39.d、最后经过过滤、出料和包装，即得超细旦纤维专用fdy油剂。
40.实施二
41.本实施例所涉及的一种超细旦纤维专用fdy油剂的制备方法，包括如下步骤：
42.a、在无机碱条件下，将氨基硅油与季铵盐改性剂于95℃条件下反应9小时，得到季铵盐改性氨基硅油。
43.在本步骤中所使用的无机碱为氢氧化铵、氢氧化钠或氢氧化钾。在本实施例中选择为氢氧化钾。
44.进一步的，所述季铵盐改性剂为3-氯-2羟基丙基十二烷二甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基十四烷基二甲基氯化铵、2-氯-2羟基丙基十六烷二甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基十八烷基二甲基氯化铵。在本实施例中选择为2-氯-2羟基丙基十六烷二甲基氯化铵。
45.按照30质量份的氨基硅油(胺值：1.60mmol/g，黏度(25℃)：5000cp)、7.5质量份的3-氯-2-羟基丙基十八烷基二甲基氯化铵、0.8质量份的氢氧化钾及60质量份的甲苯，在90℃条件下反应8小时，冷却，过滤除去沉淀，减压蒸馏除去溶剂得到季铵盐改性氨基硅油。
46.b、将平滑剂、乳化剂、集束剂、脂肪族抗静电剂和去离子水按照设定的份数加入调配釜中，在50℃条件下，搅拌45min。
47.其中，平滑剂的用量为30质量份、乳化剂的用量为60质量份、集束剂的用量为25质量份、脂肪族抗静电剂的用量为15质量份和去离子水的用量为20质量份。
48.在本实施例中，平滑剂为白油。所述乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯中的任意一种或多种，本实施例中选择为脂肪酸聚氧乙烯酯。所述脂肪族抗静电剂为脂肪族季铵盐、脂肪族羟基磺酸盐中的一种或两种的混合，在本实施例中选择为脂肪族羟基磺酸盐。所述集束剂为聚氧丙稀醚、聚乙二醇400双油酸酯中的任意一种或多种，在本实施例中选择为聚氧丙稀醚。
49.c、再将平衡调节剂、脂肪族超支化聚酯和季铵盐改性氨基硅油按照重量份数加入，并升温至65℃条件下，搅拌3h，冷却至室温。其中，平衡调节剂的用量为5质量份、脂肪族
超支化聚酯的用量为10质量份和季铵盐改性氨基硅油的用量为15质量份。
50.在本实施例中，所述平衡调节剂为高级脂肪醇、高级脂肪酸中的任意一种或多种，具体选择为高级脂肪酸。
51.d、最后经过过滤、出料和包装，即得超细旦纤维专用fdy油剂。
52.对比例为市售样品gxm-100。
53.测试项目包括发烟量、纤维丝饼外观、卷绕牵伸断头现象。
54.发烟量试验：分别将实施例1、实施例二及对比例1所涉及的fdy油剂取20g，置于50ml的烧杯中，烘箱120℃环境中放置1小时，取出冷却。前后质量差即为各产品的发烟量。测试结果中实施例一、实施例二中前后质量的变化为0.57％、0.83％，而对比例中的前后质量变化量为7.36％。
55.纤维丝饼外观、卷绕牵伸断头现象等均是制备75d/144f的涤纶超细纤维长丝的过程中进行测试，除所使用油剂不同外，其余工艺参数均相同。
56.纤维丝饼外观：采用实施例一及实施例二、对比例所涉及的油剂所制备的纤维丝饼进行外观检测，丝饼外观在毛丝这一项目方面优等品率分别为99.2％、98.9％和93.7％。优等品即aa级，在毛丝这一检测项目上的要求是没有毛丝。而一等品即a级在毛丝这一检测项目上的要求是≦2根，二等品，即合格品，在毛丝这一检测项目上的要求是≦10根。
57.卷绕牵伸断头现象的测试中，采用实施例一、实施例二及对比例所制备的油剂进行测试，连续测试120小时，其分别的断头次数分别为3次、2次和10次。
58.实施例一及实施例二所制备的测试通过相似基团更容易结合的原理，采用了脂肪族超支化聚酯、脂肪族抗静电剂等，提高了与纤维单丝的结合牢度，并且由于超支化聚酯对其他测试有良好的固定性，从而可以减少油剂的挥发，从而减少了毛丝和断头现象的发生。
59.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种超细旦纤维专用fdy油剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：平滑剂：15-30份；脂肪族抗静电剂：5-10份；集束剂：15-25份；乳化剂：50-60份；平衡调节剂：1-10份；脂肪族超支化聚酯：10-15份；季铵盐改性氨基硅油：3-5份。2.根据权利要求1所述的一种超细旦纤维专用fdy油剂，其特征在于，所述脂肪族抗静电剂为脂肪族季铵盐、脂肪族羟基磺酸盐中的一种或两种的混合。3.根据权利要求1所述的一种超细旦纤维专用fdy油剂，其特征在于，所述平滑剂为白油。4.根据权利要求1所述的一种超细旦纤维专用fdy油剂，其特征在于，所述集束剂为聚氧丙稀醚、聚乙二醇400双油酸酯中的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种超细旦纤维专用fdy油剂，其特征在于，所述乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯中的任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种超细旦纤维专用fdy油剂，其特征在于，所述平衡调节剂为高级脂肪醇、高级脂肪酸中的任意一种或多种。7.根据权利要求1所述的一种超细旦纤维专用fdy油剂，其特征在于，所述季铵盐改性氨基硅油是由季铵盐改性剂与与氨基硅油在无机碱条件下反应制成；所述季铵盐改性剂为3-氯-2羟基丙基十二烷二甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基十四烷基二甲基氯化铵、2-氯-2羟基丙基十六烷二甲基氯化铵、3-氯-2-羟基丙基十八烷基二甲基氯化铵。8.一种制备权利要求1至7任一项所述的一种超细旦纤维专用fdy油剂，其特征在于，包括如下步骤：a、在无机碱条件下，将氨基硅油与季铵盐改性剂于50℃-100℃条件下反应3-10小时，得到季铵盐改性氨基硅油；b、将平滑剂、乳化剂、集束剂、抗静电剂和去离子水按照设定的份数加入调配釜中，在45-50℃条件下，搅拌45-50min；c、再将平衡调节剂、脂肪族超支化聚酯和季铵盐改性氨基硅油按照重量份数加入，并升温至65-70℃条件下，搅拌2-3h，冷却至室温；d、最后经过过滤、出料和包装，即得超细旦纤维专用fdy油剂。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱为氢氧化铵、氢氧化钠或氢氧化钾。

技术总结
本发明所公开了一种超细旦纤维专用FDY油剂，包括如下重量份数的组分：平滑剂：15-30份；脂肪族抗静电剂：5-10份；集束剂：15-25份；乳化剂：50-60份；平衡调节剂：1-10份；脂肪族超支化聚酯：10-15份；季铵盐改性氨基硅油：3-5份。采用脂肪族超支化聚酯，由于其具有酯基可以与涤纶纤维具有良好的结合性，并且由于其另一端还可以与脂肪族抗静电剂具有相似的基团，也具有良好的相容性，增加了抗静电剂和油剂等在纤维表面的结合牢度，超细旦纤维丝可以满足高速生产的要求。也不会在经过热辊时，里面的有效成分不会因为高温而升华，从而降低油剂的作用。从而降低油剂的作用。


技术研发人员：陈小琴 宋云飞 张杰 朱通彧 顾建坤
受保护的技术使用者：桐乡市恒隆化工有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/9/20