用于弹性纤维的整理剂及使用所述整理剂生产的弹性纤维 【技术领域】
本发明涉及用于弹性纤维的整理剂及使用所述整理剂生产的弹性纤维。确切地说，本发明涉及用于弹性纤维的整理剂，其能使弹性纤维纱线具有优异的抗静电性、润滑性、以及退卷和卷装形成性能，能使在弹性纤维纱线和棉纱的针织或机织过程中在弹性纤维纱线上由棉短纤的摩擦产生的棉纱飞花的沉积减少到最低程度，并能消除在针织和机织操作中弹性纤维纱线的断头；以及使用所述整理剂生产的弹性纤维。
技术背景
在日本专利公开Sho 61-97471中描述了一种含氨基改性硅氧烷的用于熔纺弹性纤维的整理剂。在日本专利公开Hei 4-5277中描述了一种同时含有聚醚改性硅氧烷和氨基改性硅氧烷的用于弹性纤维的整理剂。在日本专利公开Hei 7-173770中描述了一种含有机磷酸盐地用于弹性纤维的整理剂。
那些常规的整理剂不能赋予弹性纤维以足够的抗静电性，因为它们与疏水基质成分如硅油、矿物油和酯油一起配制。在弹性纤维纱线股之间接触时的过度粘性使弹性纤维纱线从卷装退卷的性能很差。在弹性纤维纱线股之间接触时的不适当摩擦引起不良的卷装形成。在纱线表面上的最佳润滑性对下流工艺进程的恒速操作是必须的。在结合有棉纱短纤的弹性纤维纱线的针织操作中，棉纱飞花易于吸附到弹性纤维纱线上和沉积在导向清纱器处，其必须进行频繁清理以防止弹性纤维纱线断头。
包含磷酸酯、具有伯胺或仲胺基团的烷基胺、和氨基改性硅氧烷的整理剂可有效防止弹性纤维纱线股彼此粘附，因为那些成分与形成弹性纤维纱线的聚氨基甲酸酯聚合物中包含的异氰酸酯反应，从而抑制了弹性纤维纱线表面上的异氰酸酯之间的反应，该反应是引起弹性纤维纱线股粘附的原因。氨基改性硅氧烷中包含的烷基胺和胺可刺激皮肤，必须仔细处理。磷酸酯本身对于赋予抗静电性、润滑性、和卷装形成性能以及抑制棉纱飞花粘附到弹性纤维纱线上几乎不起作用。
本发明的目的是提供用于弹性纤维的整理剂，其能实现弹性纤维纱线优异的抗静电性、润滑性、以及退卷和卷装形成性能，能使在弹性纤维纱线和棉纱的针织或机织过程中的粘附到到弹性纤维纱线上的棉纱飞花达到最低程度，并能使细弹性纱线例如33分特或更细的单丝和棉纱以例如100m/min或更高的喂纱速度进行高速针织操作；以及使用所述整理剂生产的弹性纤维。
【发明内容】
本发明的发明人对上述问题的解决办法进行了研究，发现它们可使用以下组合物解决。
本发明通过以下所述(1)到(5)得以实现。
(1)用于弹性纤维的整理剂，其包含60到99.99重量份的选自硅油、矿物油和酯油的至少一种基质成分；0.01到20重量份的氨基改性硅氧烷和0.0001到20重量份的每分子包含一个或多个烃基或氧化烯基的磷酸酯。
(2)上述(1)的整理剂，其中所述整理剂包含80到99.99重量份的所述基质成分；0.01到10重量份的所述氨基改性硅氧烷和0.0001到10重量份的所述磷酸酯。
(3)上述(1)或(2)的整理剂，其中所述整理剂包含0.01到15重量份的选自聚醚改性硅氧烷、羧基改性硅氧烷、金属皂和有机硅树脂中的一种或多种成分。
(4)上述(1)、(2)或(3)的整理剂，其中在所述氨基改性硅氧烷中的氨基与在所述磷酸酯中的酸性羟基的摩尔比为0.8到1.2。
(5)弹性纤维，其涂敷有占所述纤维0.1-15重量％的上述(1)、(2)、(3)或(4)中的一种整理剂。
附图简述
图1说明由辊产生的静电荷的测定。
图2说明在针织操作中纱线张力和在纱线上的静电荷的测定。
图3说明纱线-纱线的摩擦系数的测定。
图4说明沉积的飞花的量的测定。
图5说明由增加的退卷速度对初始的退卷速度的比表示的退卷性能的测定。
图中的数字表示以下的零件、样品和检查点：1弹性纤维纱线的卷装，2 Kasuga电子电位计，3弹性纤维纱线的卷装，4弹性纤维纱线，5补偿器，6滑轮，7织针，8应变仪，9滑轮，10测速计，11卷绕辊，12 Kasuga电子电位计，13载荷，14滑轮，15应变仪，16弹性纤维纱线的卷装，17补偿器，18滑轮，19棉纱飞花用导向清纱器，20弹性纤维纱线用卷绕辊，21棉纱短纤的卷装，22导纱器，23滑轮，24织针，25棉纱短纤用卷绕辊，26弹性纤维纱线的卷装，27用于卷纱线的筒管，28退卷辊，29卷绕辊，30待卷绕的纱线，31退卷点，32在卷装与退卷辊之间的接触点。
优选实施方案
本发明的整理剂包含60到99.99重量份，优选80到99.99重量份的至少一种选自硅油、矿物油和酯油的基质成分。硅油的例子为二甲基硅氧烷和甲基苯基硅氧烷；矿物油的例子为雷德伍德(Redwood)40秒的液体石蜡、雷德伍德50秒的液体石蜡、雷德伍德60秒的液体石蜡和雷德伍德80秒的液体石蜡；酯油的例子为月桂酸异辛酯、硬脂酸异辛酯、棕榈酸异丙酯和硬脂酸丁酯。
所含基质成分的比例低于上述比例的整理剂不能将氨基改性硅氧烷和磷酸酯溶解形成为稳定的溶液。另一方面，所含基质成分的比例高于上述比例的整理剂不能充分赋予弹性纤维以由氨基改性硅氧烷和磷酸酯实现的性能，如抗静电性、适当的退卷和卷装形成性能、润滑性、和防止棉纱飞花粘附到弹性纱线上的作用。
本发明的整理剂包含0.01到20重量份的、优选0.1到10重量份的氨基改性硅氧烷。
在整理剂中低于0.01重量份的氨基改性硅氧烷不能实现充分的抗静电性、退卷性能、卷装形成性能、润滑性、和防止棉纱飞花粘附到弹性纱线上的作用；在整理剂中高于20重量份的氨基改性硅氧烷不能很好地溶解在基质成分中。
在本发明的整理剂中掺混的氨基改性硅氧烷为那些每分子含有一个或多个氨基的硅氧烷，优选那些在25℃时粘度为30到30,000mm2/s和胺值为0.1到200KOHmg/g的那些硅氧烷。
粘度低于3mm2/s的氨基改性硅氧烷易于挥发，粘度高于30,000mm2/s的那些氨基改性硅氧烷使纤维的润滑性很差。氨基改性硅氧烷的优选粘度为3到20,000mm2/s。
胺值低于0.1KOHmg/g的氨基改性硅氧烷赋予不充分的抗静电性、润滑性和退卷和卷装形成性能，和不能有效防止飞花粘附到纱线上；胺值高于200KOHmg/g的那些氨基改性硅氧烷不能充分地溶解于基质成分中。氨基改性硅氧烷的胺值优选为1到150KOHmg/g。
所述氨基改性硅氧烷为包含末端氨基或侧链氨基的聚有机硅氧烷。
在所述氨基改性硅氧烷中包含的氨基为由下式表示的那些基团：-R1NHR2NH2(其中R1和R2为二价的烃基)、-R3NH2(其中R3为二价的烃基)、-R4NHR5(其中R4为二价的烃基，R5为一价的烃基)、和-R6NR7R8(其中R6为二价的烃基，R7和R8为一价的烃基)。
本发明的整理剂包含0.0001到20重量份，优选0.0001到10重量份的每分子含一个或多个烃或氧化烯基的磷酸酯。
在整理剂中低于0.0001重量份的磷酸酯不能赋予充分的抗静电性、润滑性、退卷和卷装形成性能，不能有效防止棉纱飞花粘附到纱线上；在整理剂中高于20重量份的磷酸酯不能充分溶解在基质成分中。
本发明中使用的用于磷酸酯的优选烃基为平均含1到30个碳原子的饱和或不饱和的、支链或直链的脂肪族烃基，或为可带有取代基的芳香族烃基或环状脂肪族烃基。
本发明中使用的优选的磷酸酯为那些具有1到30个氧化烯基如氧化乙烯、氧化丙烯和氧化丁烯基的磷酸酯。具有多于30个氧化烯基的磷酸酯不能充分地溶解在基质成分中。
所述磷酸酯的例子为磷酸一甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三甲酯、磷酸三(二十八烷)酯、油基磷酸酯、磷酸2-乙基己基酯、磷酸丁酯、磷酸苄酯、磷酸辛基苯酯、磷酸环己酯、POE(5)十六烷基磷酸酯、POE(7)POP(3.5)仲烷基醚磷酸酯、和POE(2)POP(5)磷酸酯。
所述氨基改性硅氧烷中的氨基与所述磷酸酯中酸性羟基的摩尔比优选为0.5到1.5。低于0.5的摩尔比是不经济的，因为用于中和氨基的酸性羟基的量超过了需要量。高于1.5的摩尔比由于得自未被中和的氨基的胺可能引起皮肤刺激。优选的摩尔比为0.8到1.2。
本发明的整理剂是安全的，不会刺激皮肤，因为在所述氨基改性硅氧烷中的氨基被中和了。用所述磷酸酯中和的氨基与弹性纤维纱线表面上的异氰酸酯反应，以防止弹性纤维纱线股彼此粘附，因为异氰酸酯与氨基比磷酸酯与氨基更易反应。另外，虽然酸性羟基的反应性低于氨基的反应性，但是磷酸酯的酸性羟基也与弹性纤维纱线表面上的异氰酸酯反应，以防止弹性纤维纱线股彼此粘附。这种性能有助于改进弹性纤维纱线从卷装的退卷性能。
可向本发明的整理剂中加入0.01到15重量份，优选0.01到5重量份的至少一种选自除了氨基改性硅氧烷以外的改性硅氧烷，特别是聚醚改性硅氧烷和羧基改性硅氧烷、金属皂、和有机硅树脂。
可加入到本发明的整理剂中的金属皂为那些高级脂肪酸的金属皂，其作为用于弹性纤维的常规整理剂中的一种组分是本领域技术人员所公知的。其中，优选硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钡、和硬脂酸锌。
在整理剂中可掺混的除了氨基改性硅氧烷外的改性硅氧烷为本领域技术人员所公知，例如，烷基改性硅氧烷、酯基改性硅氧烷、聚醚改性硅氧烷、甲醇改性硅氧烷、羧基改性硅氧烷、巯基改性硅氧烷、磷酸酯改性硅氧烷、和环氧基改性硅氧烷。其中，优选聚醚改性硅氧烷和羧基改性硅氧烷。
在整理剂中可掺混的有机硅树脂为：有机聚硅氧烷树脂，其包括由式R1R2R3SiO1/2表示的硅氧烷单元(其中R1、R2和R3为一价烃基)、和由式SiO2表示的硅氧烷单元；有机聚硅氧烷树脂，其包括由式R1R2R3SiO1/2表示的硅氧烷单元(其中R1、R2和R3为一价烃基)、由式SiO2表示的硅氧烷单元、和由式R4SiO3/2表示的硅氧烷单元(其中R4为一价烃基)；和有机聚硅氧烷树脂，其包括由式R4SiO3/2表示的硅氧烷单元(其中R4为一价烃基)。
另外，通常掺混于弹性纤维用的整理剂中的几种组分，如稳定剂、抗静电剂、抗氧化剂、和紫外层吸收剂，可掺混在本发明的整理剂中。
本发明的整理剂在30℃时的优选粘度为3到30mm2/s。粘度低于3mm2/s的整理剂会过度挥发，粘度高于30mm2/s的整理剂不能赋予纤维以充分的润滑性。
本发明弹性纤维的特征在于施用0.1到15重量％，优选1到10重量％的所述整理剂。
实施例
使用以下实施例更为详尽地描述本发明。按以下方法评价实施例中提及的每种性能。
测试整理剂性能的方法
粘度：
在固定的温度如25℃或35℃下，用Cannon-Fenske粘度计测定整理剂样品的动力粘度。
胺值：
通过电位滴定，用0.1N HCl-乙二醇-异丙醇溶液滴定溶解于溶剂如异丙醇中的整理剂样品，测定整理剂样品的胺值。
由辊产生的静电荷：
在退卷辊上，按图1所示放置施用了整理剂的弹性纤维纱线的卷装(1)，以50m/min的圆周速度转动退卷辊。开始转动后1小时，使用在卷装上方2cm的Kasuga电子电位计(2)测定在卷装上产生的静电荷。
针织操作中的纱线张力：
如图2所示，从卷装(3)垂直释放弹性纤维纱线(4)，该弹性纤维纱线(4)被传送通过补偿器(5)、滑轮(6)、织针(7)、连接到应变仪(8)的滑轮(9)、测速计(10)，并被卷绕到卷绕辊(11)上。以固定不变的速度(如10m/min和100m/min)传送纱线并卷绕在卷绕辊上，所述速度由卷绕辊的转动速度控制。用应变仪(8)测定运行纱线的张力，以克为单位表示在纱线与织针之间的摩擦。同时由运行纱线上方1cm的Kasuga电子电位计(12)测定纱线上的静电荷。
纱线-纱线的摩擦系数(F/Fμs)：
如图3所示，把一根50到60cm的施用有整理剂的弹性单丝股一端连接到载荷T1(13)上，通过滑轮(14)，另一端连接到应变仪(15)，以恒定的速度如3cm/min拉动。用应变仪(15)测定输出张力T2，并通过式1计算为纱线-纱线的摩擦系数：
纱线-纱线的摩擦系数(F/Fμs)＝1/θln(T2/T1)…………………(1)
其中θ＝2π，ln为自然对数，T1为每22分特纱线1g。
卷装形成(纱线匝的变形)：
视觉检查施用有测试整理剂的400g弹性单丝的卷装，观察是否有纱线匝的变形如凸出或成形不良。
飞花沉积：
如图4所示，从卷装(16)以20m/min的速度释放弹性纱线样品，该样品通过补偿器(17)、滑轮(18)和导向清纱器(19)传送，并以80m/min的速度卷绕到卷绕辊(20)上。棉纱短纤自卷装(21)开始，通过导纱器(22)、滑轮(23)和织针(24)传送，以80m/min的速度卷绕到卷绕辊(25)上。通过摩擦在滑轮(23)和织针(24)之间被加捻一圈的棉纱短纤，从棉纱短纤产生飞花。测定在传送弹性纤维纱线1小时内在导向清纱器中沉积的飞花重量。在测试前，弹性纤维纱线和棉纱短纤都在20℃和RH45％的条件下调理3天。在20℃和RH 45％的条件下进行测试。导向清纱器由氧化铝制成，内径0.2mm，长10mm。
退卷性能：
如图5所示，把施用有测试整理剂的弹性纱线的卷装(26)放置在退卷速度测试装置的退卷辊上，把筒管(27)放置在卷绕辊上。在将退卷辊(28)和卷绕辊(29)的转动速度控制为相同后，同时开动这两个辊。在这种操作条件下，几乎没有拉力施加到卷装的纱线(30)上，以免纱线通过纱线表面的粘性粘附到卷装上，从而使纱线从卷装的退卷点(31)保持在图5中所示的位置。控制退卷速度以使退卷点(31)固定在卷装和退卷辊之间的接触点(32)上，因为纱线在卷装上的退卷点随退卷速度的改变而改变。检测使退卷点保持在接触点的退卷速度，并通过下式(2)计算在退卷和卷绕速度之间的差异，以表示纱线的退卷性能。计算值越低表示纱线的退卷性能越好：
退卷性能(％)＝(卷绕速度-退卷速度)/退卷速度×100…………(2)
皮肤刺激：
把每种测试整理剂以2重量％溶解于丙酮中，把一片纱布(根据日本药典)浸入其中。在浸渍30分钟后，干燥纱布，并将其切成1.5cm的正方形。把纱布切片贴在测试对象的上臂内侧，时间为48小时。然后除去纱布片，每30分钟检查被贴皮肤的状态，并按照表1中所示的标准进行分级。合计每个级别的分数，并除以受试者的总数，以测定每个级别的平均分数。0到低于1的平均分数表示为○，1到低于2的平均分数表示为△，2或2以上的平均分数表示为×。
表1
级别(分数) 分级标准 - (0) 没有刺激 ± (0.5) 轻微的红斑 I (1) 红斑 II (2) 红斑和水肿 III (3)红斑、水肿和丘疹；浆状的丘疹；小水泡 VI (4) 大泡
聚合物溶液的制备：
通过如下方法制备27％的聚合物的二甲基甲酰胺溶液：使数均分子量为2000的聚四亚甲基醚乙二醇与4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯以摩尔比1∶2反应，通过溶解于二甲基甲酰胺中的1，2-二氨基丙烷延长聚合物链。该溶液在30℃下的粘度为1500mPaS。
实施例1到5和比较实施例1到3
在190℃下，在氮气流中挤出聚氨基甲酸酯聚合物溶液，形成干纺的聚氨基甲酸酯长丝。对挤出的长丝施用如表4所述的每种整理剂，其中组分的比例按重量份描述，其与表2和表3中的组分一起配制，使用以纤维的6重量％的整理剂涂覆的辊进行施用，最终以500m/min的速度卷绕到筒管上，形成77分特单丝纱线的400g卷装。在评价前使得到的卷装在35℃和RH 50％下调理48小时。
表2
氨基改性硅氧烷 粘度(25℃，mm2/s) 胺值(KOH mg/g) A-1 13 125 A-2 1,100 33 A-3 7,000 8 A-4 20,000 31
表3
磷酸酯 烷基的平均 碳原子数 烷基数 加入的氧化烯(氧化 乙烯)基的分子数 B-1 C14 1到2 0 B-2 C16 1到2 5
表4
测试号 实施例 比较实施例 1 2 3 4 5 1 2 3 整理剂 A B C D E F G H 二甲基硅氧烷(15mm2/s) 液体石蜡(雷德伍德60秒) 液体石蜡(雷德伍德80秒) 月桂酸异辛酯 95 50 40 60 35 50 30 13 60 35 60 35 50 50 40 40 20 A-1 A-2 A-3 A-4 3 7 4 5 3 5 B-1 B-2 2 3 1 2 2 10m/min针织中纱线张力(g) 100m/min 7.0 16.5 9.0 19.5 10.5 21.5 9.5 20.0 10.0 21.0 12.5 25.5 11.5 23.5 12.0 24.5静电荷(kV) 10m/min 100m/min +0.05 +0.1 +0.1 +0.1 +0.3 +0.3 +0.2 +0.2 0 +0.05 +4.0 +6.3 +3.5 +5.8 +3.0 +5.5由辊产生的静电荷(kV) +0.2 +0.3 +0.8 +0.4 +0.1 +10.5 +9.5 +8.5纱线-纱线的摩擦系数 0.31 0.30 0.27 0.29 0.28 0.17 0.19 0.18卷装形成中的缺陷 无 无 无 无 无 有 无 有飞花沉积(mg) 0.6 0.7 1.4 0.9 0.5 10 6 5退卷性能 40 50 65 55 45 85 120 140皮肤刺激 ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○
实施例6到10和比较实施例4到6
以与实施例1到5类似的方式，在190℃下，在氮气流中挤出聚氨基甲酸酯聚合物溶液，形成干纺的聚氨基甲酸酯长丝。对挤出的长丝施用如表7所示的每种整理剂，其中组分的比例按重量份计，其与表5和表6中的组分一起配制，使用以纤维重量计为6％的整理剂涂覆的辊，最终以500m/min的速度卷绕到筒管上，形成77分特单丝纱线的400g卷装。在评价前使得到的卷装在35℃和RH 50％下调理48小时。
表5
氨基改性硅氧烷 粘度(25℃，mm2/s) 胺值(KOH mg/g) A-5 5 122 A-6 800 37 A-7 5,000 11 A-8 15,000 1
表6
磷酸酯烷基的平均碳原子 数烷基数加入的氧化烯(氧化乙烯)基的分 子数 B-3 C18 1到2 0 B-4 C16 1到2 15
表7
测试号 实施例 比较实施例 6 7 8 9 10 4 5 6 整理剂 I J K L M N O P 二甲基硅氧烷(15mm2/s) 液体石蜡(雷德伍德60秒) 液体石蜡(雷德伍德80秒) 月桂酸异辛酯 94 50 39 58 30 50 30 15.9 60 35 60 35 50 50 40 40 20 A-5 A-6 A-7 A-8 3 6 11 4 4 5 B-3 B-4 3 5 1 0.1 1针织中纱线张力(g) 10m/min 100m/min 7.0 16.0 7.5 16.5 9.0 19.0 8.5 18.5 10.5 21.0 12.0 24.0 11.5 23.5 12.0 24.5静电荷(kV) 10m/min 100m/min 0 +0.05 +0.05 +0.1 +0.2 +0.2 +0.3 +0.4 +0.4 +0.5 +4.3 +6.7 +3.7 +6.1 +3.2 +5.2由辊产生的静电荷(kV) +0.1 +0.2 +0.5 +0.7 +1.3 +10.7 +9.7 +8.3纱线-纱线的摩擦系数 0.30 0.29 0.28 0.26 0.24 0.17 0.19 0.18卷装形成中的缺陷 无 无 无 无 无 有 无 有飞花沉积(mg) 0.8 0.6 1.0 1.4 1.7 1.2 6 5退卷性能 40 55 65 60 70 80 120 140皮肤刺激 ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○
实施例11到15和比较实施例7到9
聚合物溶液的制备：
使100重量份的数均分子量为2000的聚丁二醇与25重量份的4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯在70℃下反应，加入250重量份的N，N’-二甲基乙酰胺来冷却并溶解反应产物。加入由5重量份的1，2-二氨基丙烷在184重量份的N，N’-二甲基乙酰胺中的溶液所形成的混合物，并加入0.2重量％的粘度为10000mm2/s的二甲基硅氧烷。在180℃下，在氮气流中通过具有四个喷丝孔的喷丝头挤出以这种方式制得的聚氨基甲酸酯聚合物溶液，形成干纺的聚氨基甲酸酯长丝。对挤出的长丝施用如表8所示的每种整理剂，其与表2和表3中的组分一起配制，使用以纤维重量计为6％的整理剂涂覆的辊进行施用，最终以500m/min的速度卷绕到筒管上，形成44分特复丝纱线的400g卷装。在评价前使得到的卷装在35℃和RH 50％下调理48小时。
表8
测试号 实施例 比较实施例 11 12 13 14 15 7 8 9 整理剂 O P Q R S T U V 二甲基硅氧烷(5mm2/s) 液体石蜡(雷德伍德40秒) 液体石蜡(雷德伍德60秒) 硬脂酸异辛酯 80 13 49.5 40 59.9 30 49.5 30 13 60 34 60 33.7 60 37.9 70 29.5 A-1 A-2 A-3 A-4 3 7 5 5 3 5 B-1 B-2 2 3 2 2 2 异硬脂酸钠 1.0 0.5 1.0 硬脂酸铝 2 1.8 1.8 羧基改性硅氧烷(BY-16-750) 0.3 0.3 0.3 聚醚改性硅氧烷(KF-351) 0.5 0.5 MQ-型有机硅树脂(TSF 4600) 0.5 0.5 针织中纱线张力(g) 10m/min 100m/min 7.0 16.5 9.0 18.5 9.5 19.5 9.0 19.0 10.0 21.5 11.0 22.0 10.0 20.0 9.0 18.0 静电荷(kV) 10m/min 100m/min 0 0 0 +0.1 +0.1 +0.1 +0.1 +0.2 0 0 +1.5 +1.5 +1.9 +3.0 +2.0 +3.2 由辊产生的静电荷(kV) +0.05 +0.1 +0.2 +0.3 0 +2.5 +6.5 +5.0 纱线-纱线的摩擦系数 0.31 0.30 0.29 0.29 0.28 0.18 0.20 0.21 卷装形成中的缺陷 无 无 无 无 无 有 无 无 飞花沉积(mg) 0.4 0.5 0.7 0.9 0.3 3.5 4 5 退卷性能 30 40 40 50 35 65 85 115 皮肤刺激 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
在表8中，使用如下产品作为羧基改性硅氧烷、聚醚改性硅氧烷、和MQ-型有机硅树脂。
羧基改性硅氧烷：BY-16-750，由Toray Dow-Corning Silicone Co.，Ltd.生产
聚醚改性硅氧烷：KF-351，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.生产
MQ-型有机硅树脂：TSF 4600，由Toshiba Silicone Co.，Ltd.生产
上述描述适用于表9和表13。
实施例16到20和比较实施例10到12
聚合物溶液的制备：
使100重量份的数均分子量为2000的聚丁二醇与25重量份的4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯在70℃下反应，加入250重量份的N，N’-二甲基乙酰胺来冷却并溶解反应产物。加入由5重量份的1，2-二氨基丙烷在184重量份的N，N’-二甲基乙酰胺中形成的溶液混合物，并加入0.2重量％的粘度为10000mm2/s的二甲基硅氧烷。在180℃下，在氮气流中通过具有四个喷丝孔的喷丝头挤出以这种方式制得的聚氨基甲酸酯聚合物溶液，形成干纺的聚氨基甲酸酯长丝。对挤出的长丝施用如表9所示的每种整理剂，其与表5和表6中的组分一起配制，使用以纤维重量计为6％的整理剂涂覆的辊进行施用，最终以500m/min的速度卷绕到筒管上，形成44分特复丝纱线的400g卷装。在评价前使得到的卷装在35℃和RH 50％下调理48小时。
表9
测试号 实施例 比较实施例 16 17 18 19 20 10 11 12 整理剂 W Y Z A’ B’ C’ U V 二甲基硅氧烷(5mm2/s) 液体石蜡(雷德伍德40秒) 液体石蜡(雷德伍德60秒) 硬脂酸异辛酯 80 12 48.5 40 62.8 30 52.4 30 13 60 34 60 33.7 60 37.9 70 29.5 A-5 A-6 A-7 A-8 3 6 4 4 4 5 B-3 B-4 3 5 0.1 0.1 1 异硬脂酸钠 1.0 0.5 1.0 硬脂酸铝 2 1.8 1.8 羧基改性硅氧烷(BY-16-750) 0.3 0.3 0.3 聚醚改性硅氧烷(KF-351) 0.5 0.5 MQ-型有机硅树脂(TSF 4600) 0.5 0.5 针织中纱线张力(g) 10m/min 100m/min 7.0 16.5 8.0 17.0 8.5 18.5 8.0 17.5 10.5 21.5 12.0 23.5 11.0 21.5 10.5 19.5 静电荷(kV) 10m/min 100m/min 0 0 0 +0.1 +0.2 +0.2 +0.2 +0.3 +0.3 +0.3 +1.3 +1.4 +2.3 +3.4 +2.7 +3.5 由辊产生的静电荷(kV) +0.05 +0.1 +0.4 +0.6 +0.8 +2.3 +6.3 +5.1 纱线-纱线的摩擦系数 0.30 0.29 0.26 0.26 0.24 0.17 0.20 0.21 卷装形成中的缺陷 无 无 无 无 无 有 无 无 飞花沉积(mg) 0.5 0.4 1.0 1.2 1.3 3 4 5 退卷性能 30 40 45 55 55 60 85 115 皮肤刺激 ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○
实施例21到24和比较实施例13到16
聚合物溶液的制备：
使100重量份的数均分子量为2000的聚丁二醇与25重量份的4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯在70℃下反应，加入250重量份的N，N’-二甲基乙酰胺来冷却并溶解反应产物。加入由5重量份的1，2-二氨基丙烷在184重量份的N，N’-二甲基乙酰胺中形成的混合物。在190℃下，在氮气流中通过具有两个喷丝孔的喷丝头挤出以这种方式制得的聚氨基甲酸酯聚合物溶液，形成干纺的聚氨基甲酸酯长丝。对挤出的长丝施用如表12所示的每种整理剂，其与表10和表11中的组分一起配制，使用以纤维重量计为6％的整理剂涂覆的辊进行施用，最终以400m/min的速度卷绕到筒管上，形成22分特复丝纱线的400g卷装。在评价前使得到的卷装在35℃和RH 50％下调理48小时。
表10
氨基改性硅氧烷 粘度(25℃，mm2/s) 胺值(KOH mg/g) A-9 60 9 A-10 72 25 A-11 1,200 5 A-12 1,400 14
表11 磷酸酯烷基的平均碳原子 数烷基数加入的氧化烯(氧化乙烯)基的分 子数 B-5 异-C18 1到2 0 B-6 C16 1到2 0
表12
测试号 实施例 比较实施例 21 22 23 24 13 14 15 16 整理剂 D’ E’ F’ G’ H’ I’ J’ K’ 二甲基硅氧烷(10mm2/s) 液体石蜡(雷德伍德40秒) 液体石蜡(雷德伍德60秒) 硬脂酸异辛酯 94 82 12 67 30 62.5 20 10 20 40 30 45 50 50 50 70 30 A-9 A-10 A-11 A-12 5.7 5.3 2.96 7.2 10 B-5 B-6 0.3 0.7 0.04 0.3 5针织中纱线张力(g) 10m/min 100m/min 6.0 15.0 5.5 14.5 7.0 16.5 8.0 17.5 10.0 20.5 12.5 24.0 11.0 23.0 10.5 21.5静电荷(kV) 10m/min 100m/min +0.2 +0.3 +0.3 +0.4 0 +0.05 0 0 +2.7 +3.9 +3.6 +6.0 +3.8 +6.3 +4.3 +7.7由辊产生的静电荷(kV) +0.5 +0.9 +0.1 0 +6.6 +9.7 +10.3 +11.5纱线-纱线的摩擦系数 0.29 0.30 0.28 0.27 0.15 0.20 0.20 0.21卷装形成中的缺陷 无 无 无 无 有 无 无 无飞花沉积(mg) 1.1 1.5 0.5 0.3 4.5 8 11 13退卷性能 50 50 60 55 100 120 130 120皮肤刺激 ○ ○ ○ ○ △ ○ ○ ○
实施例25到28和比较实施例17到20
聚合物溶液的制备：
使100重量份的数均分子量为2000的聚丁二醇与25重量份的4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯在70℃下反应，加入250重量份的N，N’-二甲基乙酰胺来冷却并溶解反应产物。加入由5重量份的1，2-二氨基丙烷溶于184重量份的N，N’-二甲基乙酰胺中所制备的混合物。在190℃下，在氮气流中通过具有二个喷丝孔的喷丝头挤出以这种方式制得的聚氨基甲酸酯聚合物溶液，形成干纺的聚氨基甲酸酯长丝。对挤出的长丝施用如表13所示的每种整理剂，其与表10和表11中的组分一起配制，使用以纤维重量计为6％的整理剂涂覆的辊进行施用，最终以400m/min的速度卷绕到筒管上，形成22分特复丝纱线的400g卷装。在评价前使得到的卷装在35℃和RH 50％下调理48小时。
表13
测试号 实施例 比较实施例 25 26 27 28 17 18 19 20 整理剂 L’ M’ N’ O’ P’ Q’ R’ S’ 二甲基硅氧烷(10mm2/s) 液体石蜡(雷德伍德40秒) 液体石蜡(雷德伍德60秒) 硬脂酸异辛酯 92 81.5 12 64.7 30 61.7 20 10 20 39.2 30 45 49.5 49 50 69.7 30 A-9 A-10 A-11 A-12 5.7 5.3 2.96 7.2 10 B-5 B-6 0.3 0.7 0.04 0.3 5硬脂酸镁 2 1.8 0.5 0.5羧基改性硅氧烷(BY-16-750) 0.3 0.3 0.3聚醚改性硅氧烷(KF-351) 0.5 0.5MQ-型有机硅树脂(TSF 4600) 0.5 0.5 0.5针织中纱线张力(g) 10m/min 100m/min 6.0 15.0 6.0 15.0 6.5 15.5 8.0 18.0 9.5 20.0 11.0 23.0 11.5 24.5 9.5 20.5静电荷(kV) 10m/min 100m/min +0.2 +0.2 +0.3 +0.3 0 0 0 0 +2.4 +3.3 +3.2 +5.6 +3.5 +5.9 +4.0 +6.8由辊产生的静电荷(kV) +0.4 +0.8 0 0 +6.1 +9.1 +9.7 +10.0纱线-纱线的摩擦系数 0.29 0.30 0.28 0.27 0.15 0.19 0.20 0.21卷装形成中的缺陷 无 无 无 无 有 无 无 无飞花沉积(mg) 0.8 1.3 0.3 0.2 4.0 7 9 11退卷性能 40 35 50 40 95 115 110 115皮肤刺激 ○ ○ ○ ○ △ ○ ○ ○
在工业领域中的应用
本发明的整理剂赋予弹性纤维以稳定的抗静电性、优异的退卷和卷装形成性能、和充分的润滑性。另外，该整理剂能使粘附在弹性纤维纱线上的棉纱飞花减少到最低程度，以使弹性纱线和棉纱的针织操作中的断头减少到最低程度，从而有助于改善针织效率和纤维质量。