涤纶高速纺予取向丝整理剂

摘要

本发明是由可设计型的多支无规聚醚和可设计型的高分子无规聚醚与抗静电剂及水所组成。制造成本低、不产生烟雾可以避免环境污染。在涤纶予取向丝高速纺中，可在8％油浓下纤维上油率高达0.3％以上。有优异的渗透、润湿、平滑、集束、抗静电、耐热、抗结焦性，满足纺纱生活，降低白粉，避免结焦，减少断头率，提高了染色率，是一种理想的涤纶高速纺予取向丝整理剂。

说明书

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本发明是属于合成纤维整理剂的范畴。

随着涤纶长丝工艺技术的发展，其整理剂也相应地有所发展，但仅限于少数的工业发达国家。由于予取向丝（Pre-oriented    yarn简称poy）在高速牵伸过程中有卷绕成型;在加弹过程中有耐热、白粉、起毛现象;而在摩擦假捻时有平滑、集束、抗静电等问题。要克服这些问题，就必须在生产过程中使用一定数量的卷绕油剂，我们称之为poy油剂。该油剂涉及面广，其难度很大，这就是poy油剂发展缓慢的原因所在。

我们从日本特许公报1981年165071等文献及引进的这类油剂来看，有聚醚类型、聚酯与聚醚复配型、嵌段和无规聚醚混合型等。但后者要封闭端基，工艺繁杂。而这些油剂虽然能适应于高速纺予取向丝的加工整理及摩擦假捻加工工艺，但在实际应用上都存在许多弊端。

我们认为研究涤纶高速纺予取向丝整理剂，要面对工艺流程短，加工速度快及加工温度高的现实，除应具备普通长丝油剂的平滑性、耐热性、抗静电性和油剂均匀稳定性之外，尚须考虑渗透性、集束性与抗结焦性、油膜强度、油剂各组分之间的相溶性、稳定性、油剂的低泡性、消泡快等因素。因为高速纺是指在3000米/分-3500米/分运行，要求实现对每根纤维表面均匀地上油，这就要求整理剂渗透性能好、润湿速度快，且表面张力要尽可能地小。在高速加弹变形中，纤维还要通过加热器进入假捻摩擦盘，纤维上的油剂在离心力的作用下，会飞溅到加热器上，从而形成焦状物，会使纤维起毛、断头，还会影响环境，另外要求油剂有一定的油膜强度，使之白粉产生减少，又要求油剂的颗粒要小，最好相溶性达到增溶的程度，且均匀稳定性要好，而浓度与粘度的关系曲线不要出现突变点为优。上述的因素已构成一个复杂的系统，必须抓住重点，统筹兼顾，才能克服现在使用油剂的缺欠。

我们的目的是研制一种新型的可设计型的具有耐热、平滑、集束、渗透、润湿和抗结焦的涤纶予取向丝整理剂。

本发明的技术特征是由可设计型多支的无规聚醚和可设计型高分子的无规聚醚占90%和抗静电剂占2-4%及余者为水所组成。而该多支的无规聚醚是以多支异构醇和多元醇、聚乙二醇和聚丙二醇等为起始基的环氧乙烷和环氧丙烷共聚物。其通式如下：

其中：R₁;R₂;R₃为H、CH₃、C₂H₅……C₁₇H₃₅

催化剂：KOH、NaOH

其中：m＝3-5

n＝0-1

ma+nc＝X

mb+nd＝Y

催化剂：KOH、NaOH

（a、b、c、d为不规则的变数）

其中：a+b＝X+1

c＝Y

催化剂：KOH、NaOH

抗静电剂为单烷基聚氧乙醚磷酸酯盐，其通式如下：

RO（EO）_nH+H₄P₂O₇→RO（EO）_n-

其中：n＝3-10

R＝C₅-C₁₃

M＝K NH₄

上面所述的可设计型的多支无规聚醚和高分子多支无规聚醚是将市售的环氧乙烷与环氧丙烷按众所周知的方法除去其中之水份和醛酮、重金属等杂质。其一是为了使产品的色泽良好，其二是为了控制付产物在一定的范围内，然后将已精制到的原料按照所需的设计投入聚合反应釜，这个反应釜，必须带有外夹套喷淋降温，内有环氧乙烷和环氧丙烷的加入管，搅拌，并装有温度计、放空节门、真空装置系统，真空度达740mm/Hg以上，反应中有氮气保护，反应温度控制在100-200℃之间，反应时间应控制在3-4小时为宜。聚合完毕后随即降温出料，即可得到所需的产品。

实施例如下：

例1）起始基    分子量    EO/PO（mol）    配比（%）

R₁1200>

R₂1000>

R₃12000>

R₄800>

抗静电剂    2-3

水    余量

其中：R₁＝C₃-C₁₀异构醇

R₂＝C₂-C₄醇

R₃＝多元醇（丙三醇、山梨醇、季戊四醇……）

R₄＝C₁₁-C₁₇异构醇

例2）起始基    分子量    EO/PO（mol）    配比（%）

R₁1100>

R₃8000>

R₄1500>

抗静电剂    1-2

水    余量

例3）起始基    分子量    EO/PO（mol）    配比（%）

R₁800>

R₂1800>

R₃15000>

R₄1600>

抗静电剂    3

水    余量

例4）起始基    分子量    EO/PO（mol）    配比（%）

R₁1500>

R₂600>

R₃20000>

R₄700>

抗静电剂    2-4

水    余量

本发明整理剂由于研制出多支无规聚醚，所以其渗透性和润湿整性能优异，能极其迅速地使整理剂均匀润湿丝束中每根纤维表面，该理剂在0.2%浓度下，用自由沉降法测得其润湿速度在50秒以内，而其他熟知的整理剂均在1-3分钟之间。

本发明研制出的多元醇高分子无规聚醚，分子量聚合准确度高，其粘度大，集束性强，降低了丝的断头率，提高了丝的强度，把它配伍到复配油剂中，可使粘度-浓度关系曲线没有突变点出现，而且该曲线随浓度下降，粘度继续呈现平滑下降趋势，突破国外油剂不敢加入集束剂，或加入集束剂后粘度-浓度变化曲线有突变点，而造成解舒张力大，缠罗拉和发烟、结焦等不良现象。

本发明以调整EO/PO比例和分子量的不同，达到相近的HLB值，使其相互增溶性好。一般熟知的整理剂在应用时油槽浓度控制在15-16%条件下，纤维上油量为0.25-0.34%。而本发明整理剂在应用时油槽浓度在8%条件下，纤维上油率在0.3%以上，这就提高了整理剂有效应用率，降低了油耗，保证每根纤维都能均匀地附着所要求的上油量，使在操作加工中丝的断头率下降，在染色中提高了染色率，此外由于各组份之间相溶性很好，从而使表面张力下降，其粘度最高值≤100厘泊。在220℃的加工过程中，加热器上不会产生结焦现象，这就保证了加工操作顺利，从而提高了生产效率。另外整理剂稳定性好，在高温热分解中没有烟雾，仅分解为二氧化碳和水，改善了生产车间环境，由于整理剂油膜强度高，减少了白粉产生量，而它的抗静电性也是十分理想的，它的毒性极微，其化学耗氧量（COD）比无毒可食性表面活性剂低一倍，而生物耗氧量（BOD）仅是可食性表面活性剂（如蔗糖酯）的1/100。本发明原料易于获得，生产成本是进口价格的一半。

上述的特征是由于我们研制了新的整理剂品种，开拓了简单可行的新工艺才获得在高速牵伸（3000-3500米/分）及摩擦假捻（500-600米/分）加工工艺上比以往的整理剂有着更卓越的成效，我们认为本发明是一种理想的涤纶高速纺予取向丝整理剂。

补正    86104188

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说明书 3 16 M＝K，NH₄此类酸性酯可用KOH

NH₄水、有机胺类中和