涤纶FDY纺丝油剂的研制

摘要

FDY涤纶一步纺油剂是一种用于涤纶高速纺丝的助剂，在纺丝和后加工过程中起平滑，抱合，抗静电等作用。由于纺丝过程中的高温高速工艺，因此研制FDY涤纶高速一步纺丝工艺的化纤油剂难度较大。目前相对于国外在该领域的深入研究和成熟技术，国内的涤纶高速一步纺油剂的研究还较为缺乏，技术相对落后，国产的涤纶一步纺油剂的性能与国外同类产品还存在较大的差距。因此本研究通过对国内外样本的化学系数的比较分析，找到了一系列影响该产品性能的关键性数据，并利用这些数据研制出了更加优良的涤纶一步纺油剂FDY。研究结果如下: 1)以表面活性剂的分离和鉴定为基础，采用化学分析和仪器分析如红外光谱、液相—质谱等相结合的方法，证实该油剂的主要成分有阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂和矿物油;同时对国外油剂里的各组分的分子结构进行了定性和定量分析;在参照对国外油剂剖析结果的基础上，对油剂单体结构性能进行了测试与分析。 2)利用油剂单体结构剖析的数据，通过设置酸化剂用量，反应温度，酸醇摩尔比及反应时间为变化量的正交实验，确定油剂单体-三羟甲基丙烷油酸月桂酸混合酯合成的优化条件为:催化剂用量0.05％，反应温度205～210℃，酸醇摩尔比n（油酸+月桂酸）∶n（三羟甲基丙烷）为2.80∶1，回流反应时间5.0h。并对最优条件下合成的单体进行抗静电、平滑、柔软、抱合、耐热、乳化等物化性能和应用性能进行了重复测试，证实该合成单体符合油剂单体性能要求。同时将该合成单体作为一类平滑剂加入油剂的调配实验，通过对不同配方的油剂包括国外样本进行化学性能的比较分析和新油剂配方的调试，制备了各项性能都不亚于国外样本的新一代改良涤纶一步纺油剂—FDY. 3)通过将新改良的涤纶一步纺油剂与国外样本在实际小规模应用测试中的比较分析，进一步优化新油剂的配方。同时新合成的油剂在大规模的生产中得到了实践，并取得了较好的经济效益。 本研究通过比较分析和应用测试，通过合成新的油剂单体，优化国产涤纶一步纺油剂的配方，新合成的涤纶一步纺油剂不仅在化学性能上达到了国际水平，而且在生产实践中得到了较好的应用。新涤纶一步纺油剂FDY的研制成功不仅节约了生产成本和减少了环境污染，同时也提高了产品的质量和企业的经济效益。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 FDY一步纺涤纶长丝的现状

1．2 涤纶一步纺纺丝工艺及上油

1．2．1 纺丝工艺

1．2．2 上油的实施

1．2．3 工艺与设备的特点

1．2．4 涤纶高速一步纺纺丝油剂的技术特点及对单体性能要求

1．2．5 油剂单体的选择

1．2．6 油剂的液相色谱质谱联用原理

1．3 FDY涤纶一步纺长丝油剂的研究背景和动态

1．4 课题的提出

1．5 本课题研究的目的和意义

1．6 课题的研究方案

第2章 进口样品的分析

2．1 实验用主要试剂及仪器

2．1．1 试剂

2．1．2 仪器

2．2 FDY涤纶高速一步纺纺丝油剂进口样品的初步分析

2．2．1 理化性能

2．2．2 耐热性能测定

2．2．3 油剂的离子型鉴定

2．2．4 元素定性分析

2．2．5 磷酸裂解实验

2．2．6 燃烧和灼烧实验

2．2．7 全组分红外光谱(IR)分析

2．2．8 高效液相色谱与质谱联机分析

2．3 结果与讨论

2．3．1 理化性能

2．3．2 耐热性能测试

2．3．3 油剂的离子型鉴定

2．3．4 元素定性分析

2．3．5 磷酸裂解实验

2．3．6 燃烧和灼烧实验

2．3．7 全组分IR谱图分析

2．3．8 液相—质谱谱图分析

2．4 进口油剂样品的组分分析结论

第3章 三羟甲基丙烷油酸月桂酸混合酯的合成和FDY油剂的研究

3．1 单体合成的研究

3．1．1 实验药品

3．1．2 实验仪器及设备

3．1．3 三羟甲基丙烷油酸月桂酸混合酯的制备

3．1．4 合成的三羟甲基丙烷油酸月桂酸混合酯工艺优化的选择

3．1．5 性能测试

3．2 涤纶FDY纺丝油剂的研制

第4章 应用试验

4．1 第一次实验

4．1．1 试验地点、时间和油剂品种

4．1．2 纺丝工艺

4．1．3 油剂指标

4．1．4 纺丝

4．2 第二次实验

4．2．1 试验地点、时间和油剂型号

4．2．2 纺丝工艺

4．2．3 油剂指标

4．2．4 纺丝

4．3 涤纶FDY纺丝油剂大试实验

4．3．1 纺丝工艺

4．3．2 油剂指标

4．3．3 纺丝

4．4 总结

第5章 结论

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文

硕士期间授权的专利