一种涤纶短纤维前后纺统一油剂.pdf

摘要
申请专利号：	CN01104004.1	申请日：	2001.02.16
公开号：	CN1369594A	公开日：	2002.09.18
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效\|\|\|公开\|\|\|实质审查的生效申请日:2001.2.16
IPC分类号：	D06M15/53; D01F6/62	主分类号：	D06M15/53; D01F6/62
申请人：	中国石油天然气股份有限公司;
发明人：	阚学诚; 关玉春; 李彩清; 李凤鸣; 张玉华; 郝晶; 王秀丽; 马晓春
地址：	100011北京市东城区安德路16号洲际大厦
优先权：
专利代理机构：	北京市中实友专利代理有限责任公司	代理人：	刘天语
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内容摘要

本发明属于涤纶短纤维前后纺统一油剂,它包括烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、长碳链的脂肪酸酯表面活性剂,经复配而成,其主要优点是:该油剂稳定性好,与水有良好的相溶性,且水液稳定时间长,上油效果好,可赋予纤维良好的抗静电性、平滑性和抱和性,可纺性好,能使纤维顺利通过纤维厂和纺织厂各道加工工序,从而保证了涤纶短丝的产品质量;该油剂成本低,使用方便、无污染,是一种优良的涤纶短纤维前后纺统一用油剂。

权利要求书

1、一种涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：它包括烷基聚氧
乙烯醚磷酸酯盐表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯
型非离子表面活性剂，长碳链的脂肪酸酯非离子表面活性剂，其重量
百分比分别为55-65％∶23-32％∶2-8％∶5-10％，
2、按权利要求1所述的涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：
烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐是无色透明液体，其通式为：
单酯
双酯
式中：R为烷基，碳数为12-16，
  M为钾、钠、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，
  n＝3-5。
3、按权利要求1所述的涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：
烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂，其通式为：

式中：R为烷基，碳数为10-12，
  n＝7-15。
4、按权利要求1所述的涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：
脂肪酸聚氧乙烯酯表面活性剂，其通式为：
     RCOO-(CH₂C₂HO)_n-H
式中：R为烷基，碳数为8-18，
      n＝5-7。
5、按权利要求1所述的涤纶短纤维前后纺统一油剂，其特征在于：
长碳链的脂肪酸酯表面活性剂，其通式为：
     R₁COOR₂
式中：R₁、R₂为烷基，碳数为12-18。

说明书

一种涤纶短纤维前后纺统一油剂

本发明涉及一种涤纶短纤维纺丝用的油剂，它既能用于涤纶短纤
维的纺丝即前纺，又可用于涤纶短纤维的拉伸和整理即后纺，是一种
涤纶短纤维前后纺统一油剂。

目前，国内生产涤纶短纤维的厂家中仍有很多还在采用前纺和后
纺分别使用不同种油剂进行纺丝，由于前纺和后纺油剂不统一，这就
要求丝束在牵伸前要用大量的离子水洗去前纺纺丝油剂，这不仅造成
了大量离子水的浪费还会带来环境污染，因此在涤纶短纤维纺丝中使
用前后纺统一油剂是一种必然的趋势。当前，国内使用的涤纶短丝前
后纺统一油剂多为进口，进口油剂的配制温度高，一般为70℃以上，
且搅拌时间长达90分钟。除此之外，昂贵的价格也使国内厂家大大
提高了生产成本。因此，研制出一种质优价廉的国产涤纶短纤维前后
纺统一油剂来替代进口，是势在必行的。但是，国内关于涤纶短纤维
前后纺统一油剂的报道并不多，所报道的油剂由于所选组合物的种类
和配比等原因，多存在着油剂与水的相溶性差、稳定时间短等缺点，
而使得此类油剂没有大量的推广应用。我们在查阅的文献中，发现山
东科学1999，12(2)，17-19，31中介绍了一篇文章，题目是涤纶
短纤维新型油剂的研究，作者张峰、刘晓辉，该文章批露了这种油剂
的主要成分有：烷基磷酸酯钾盐和脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙
烯酯，其配比仅给出配方编号，没有详细介绍。此类油剂中使用的抗
静电剂烷基磷酸酯钾盐和平滑剂脂肪酸聚氧乙烯酯不很理想，烷基磷
酸酯钾盐的抗静电效果较差，文章中提到用该种油剂上油，丝的含油
率为0.18％时，其比电阻为2.2×10⁸Ω·cm，这可以看出，丝的含油率
比较高，而表征抗静电效果的物性指标比电阻又不理想。含油率高，
所纺丝在进行后加工时会出现粘缠现象，但调整含油率时，又不可抬
高比电阻，因为比电阻高，纤维静电大，纺丝时会出现麻烦。另外，
在油剂中仅用脂肪酸聚氧乙烯酯来做平滑剂，还不能使油剂的平滑性
能完全达到要求。

本发明的目的在于提供一种涤纶短纤维前后纺统一用的新型油
剂，它的稳定性好，与水有良好的相溶性，具有优良的抗静电性、平
滑性，适宜的抱和性，油剂的配制温度低、搅拌时间短，完全可以替
代进口油剂，并且价格低廉，可产生显著的经济效益。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述的涤纶短纤维前
后纺统一油剂，它包括烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐、烷基酚聚氧乙烯醚、
脂肪酸聚氧乙烯酯和长碳链的脂肪酸酯表面活性剂经复配而成，各组
分的重量百分比分别为55-65％∶23-32％∶2-8％∶5-10％。

所述烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐为阴离子表面活性剂，可使该油剂
具有优良的抗静电性、平滑性和水液稳定性，其通试为：
单酯
双酯
式中：R为烷基，碳数为12-16，

M为钾、钠、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，

n＝3-5。

该表面活性剂烷基聚氧乙烯醚磷酸酯盐的合成方法见发明专利
98114234.6，其外观为无色液体，抗静电性好于其它同类抗静电剂，
且与其它组分的表面活性剂互配性好，配成的油剂水液稳定时间可达
14天以上。

所述的烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯酯为非离子表面活
性剂，使得本发明具有合适的抱和性，并使油剂中的几种单体能够配
伍。

其醚的通式为：

式中：R为烷基，碳数为10-12，

n＝7-15；

其酯的通式为：

RCOO-(CH₂C₂HO)_n-H

式中：R为烷基，碳数为8-18，

n＝5-7。

所述的长碳链脂肪酸酯为非离子表面活性剂，使得本发明具有
良好的平滑性，其通式为：

R₁COOR₂

式中：R₁、R₂为烷基，碳数为12-18。

此种长碳链脂肪酸酯的平滑性优于其它的平滑剂，本身的热稳定
性好是一种性能优良的平滑剂。

以下为本发明的油剂中几种单体的配比和上油实验的实施举例，
借以更好地阐述本发明。

实施例1：
油剂的配制和上油实验：

在800ml烧杯内，分别按重量百分比加入下述配比中的各单体，
然后加入脱盐水，将其配成1.0％浓度的油剂水液，在35-40℃的水
浴中，以中速搅拌20分钟。再将事先准备好的无油丝放入所配制的
油剂中浸泡4分钟，然后甩干，在100℃的烘箱内烘干6小时，即制
成纤维试样。

单体配比见下表：

             单     体
  重量百分比配比
加成环氧数为5的C_12-14混合醇聚氧乙烯醚
磷酸酯钾盐

        55
加成环氧数为9的癸基酚聚氧乙烯醚
        32
加成环氧数为5的十六烷基脂肪酸聚氧乙
烯酯

        5
硬脂酸月桂醇酯
        8

实施例2：

油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：

            单     体
  重量百分比配比
加成环氧数为3的C_14-16混合醇聚氧乙烯醚
磷酸酯钠盐

    55
加成环氧数为9的癸基酚聚氧乙烯醚
    32
加成环氧数为7的十四烷基脂肪酸聚氧乙
烯酯

    5
十六烷基脂肪酸十四醇酯
    8

实施例3：

油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：

    单  体
  重量百分比配比
加成环氧数为4的C_12-14混合醇聚氧乙烯醚
磷酸酯钾盐

    60
加成环氧数为9的癸基酚聚氧乙烯醚
    30
加成环氧数为5的十六烷基脂肪酸聚氧乙
烯酯

    5
十六烷基脂肪酸月桂醇酯
    5

实施例4：

油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：

    单  体
  重量百分比配比
加成环氧数为3的C_14-16混合醇聚氧乙烯醚
磷酸酯胺盐

    60
加成环氧数为9的癸基酚聚氧乙烯醚
    29
加成环氧数为5的十一烷基脂肪酸聚氧乙
烯酯

    6
硬脂酸月桂醇酯
    5

实施例5：

油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：

    单  体
  重量百分比配比
加成环氧数为4的C_12-14混合醇聚氧乙烯醚
磷酸酯钾盐

    62
加成环氧数为11的癸基酚聚氧乙烯醚
    27
加成环氧数为7的十六烷基脂肪酸聚氧乙
烯酯

    4
硬脂酸月桂醇酯
    7

实施例6

油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：

    单  体
  重量百分比配比
加成环氧数为5的C_12-14混合醇聚氧乙烯醚
磷酸酯钠盐

    61
加成环氧数为9的十二烷基酚聚氧乙烯醚
    28
加成环氧数为5的壬基脂肪酸聚氧乙烯酯

    4
十六烷基脂肪酸十四醇酯
    7

实施例7

油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：

    单  体
  重量百分比配比
加成环氧数为3的C_14-16混合醇聚氧乙烯醚
磷酸酯胺盐

    65
加成环氧数为12的癸基酚聚氧乙烯醚
    22
加成环氧数为6的十六烷基脂肪酸聚氧乙
烯酯

    5
硬脂酸月桂醇酯
    8

实施例8

油剂的配制和上油实验同实施例1，其中各单体的配比见下表：

              单     体
  重量百分比配比
加成环氧数为5的C_12-14混合醇聚氧乙烯醚
磷酸酯钾盐

    65
加成环氧数为11的十一烷基酚聚氧乙烯醚
    26
加成环氧数为5的十六烷基脂肪酸聚氧乙
烯酯

    4
硬脂酸月桂醇酯
    5

将以上各实施例中制备好的纤维试样分别与在同样条件下使用
德国双S公司油剂制备的纤维试样测试进行性能对比，其结果见下
表。其中比电阻使用YG321型纤维比电阻仪，在温度为20±2℃、湿
度为60％的条件下进行测试，含油率采用乙醇萃取法进行测试。

实施例中所用油剂与德国双S油剂性能对比结果

由上表可以看出，在相同浓度，相同制样条件下，本发明与德国双
S油剂上油后丝的含油率、比电阻相当。这说明本发明的综合性能与
进口油剂相差无几，优于国内同类产品，完全可以替代进口油剂。

利用本发明这种涤纶短纤维前后纺统一油剂，它可以解决前纺和
后纺油剂不统一的问题，这种油剂的配方合理、稳定性好，油剂与水
有良好的相溶性，上油效果好，可赋予纤维良好的抗静电性、平滑性
和抱和性，能使纤维顺利通过纤维厂和纺织厂各道加工工序，可纺性
良好，保证了涤纶短纤维的产品质量。油剂的配制温度低、搅拌时间
短，油剂水液稳定时间长，生产成本低、使用方便、无污染，完全可
以替代进口油剂，可产生显著的经济效益，是一种优良的涤纶短纤维
前后纺统一油剂。