短纤维用纤维处理剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种短纤维用纤维处理剂，其必须以特定量包含特定的有机磷酸化合物(A)、(D)、(E)和特定的聚氧烯烃化合物(B)，所包含的化合物(A)和(B)的比率A/B的范围为0.01至0.07，并且所包含的无机磷酸盐为1wt％以下。该纤维处理剂实现了高速拉丝中良好的熟条卷条性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】短纤维用纤维处理剂及其应用
本专利技术涉及一种短纤维用纤维处理剂及其应用。
技术介绍
制造细纱(spunyarn)的过程包括诸如开纤、梳理、拉丝、粗纺、精纺和重绕的各种步骤。与诸如棉的天然纤维不同，诸如聚酯、尼龙和丙烯酸纤维的合成纤维在其表面没有油或脂类，因此内在缺乏纺纱过程所需的适当的润滑性和抗静电性。因此，将纤维处理剂用于合成纤维，从而提高其润滑性和抗静电性。近年来，为了提高生产效率的目的，在细纱的制造中采用了更快的处理速度。例如最近，梳理速度已经增长到150m/min以上，比约100m/min的传统速度快得多。最近，在精纺过程中纺锤的转速已经从约16,000rpm的传统速度增长到20,000rpm以上。随着纺纱速度的提高，纺纱过程中纤维-金属间摩擦和纤维上的静电荷也随之增加，所以对用于促进高速纺纱的短纤维用纤维处理剂的需求增加。对于这样的需求，已经开发了高速纺纱用纤维处理剂(参见专利文献1)。专利文献1的纤维处理剂确认了其在梳理或精纺过程中提高加工效率的效果。引用列表专利文献[专利文件1]日本未审专利申请公开号2002-30571专利技术概述本专利技术待解决的问题将专利文献1描述的高速纺纱用纤维处理剂施用于短纤维，但是，在高于500m/min的速度下，所得到的熟条卷条性能差，并且导致生产率下降。对这种卷条性能差的成因的研究表明，专利文献1所述的高速纺纱用纤维处理剂将熟条和卷条板之间的摩擦减少到小于期望水平的程度。本专利技术的目的是提供一种短纤维用纤维处理剂，其在高速拉丝中实现了优秀的卷条性能，以及施用了该纤维处理剂的短纤维。解决问题的手段本专利技术的专利技术人经过大量研究已经发现，以特定比率包含特定的有机磷酸化合物和特定的聚氧烯烃化合物的纤维处理剂能够解决上述问题。短纤维用纤维处理剂必须包含：化合物(A)，其由以下化学式(1)表示；化合物(B)，其包含选自由以下化学式(2)表示的化合物(B1)和由以下化学式(3)表示的化合物(B2)所组成的组中的至少一种化合物；化合物(D)，其由以下化学式(4)表示；以及化合物(E)，其由以下化学式(5)表示；其中化合物(A)的量在处理剂的不挥发组分的总量的1～16wt％的范围内，化合物(D)的量在处理剂的不挥发组分的总量的25～50wt％的范围内，化合物(E)的量在处理剂的不挥发组分的总量的20～40wt％的范围内，化合物(A)和化合物(B)的重量比A/B在0.01至0.70的范围内，并且无机磷酸盐的量为处理剂的不挥发组分的总量的1wt％以下。[化学式1]其中R1是直链C16-C18烷基，Q1是氢原子、碱金属盐或直链C16-C18烷基，并且Q2独立地是氢原子或碱金属盐。[化学式2]R2O-[(PO)a/(EO)b]-(A1O)c-H(2)其中R2是可以具有直链或支链结构的C8-C18烷基、C8-C18烯基、C8-C18芳基或C8-C18酰基；PO是氧化亚丙基，EO是氧化亚乙基，并且A1O是C2-C3氧化亚烷基；“a”、“b”和“c”表示每种加成的氧化亚烷基的平均摩尔数，其中“a”在0至10的范围内、“b”在0至10的范围内并且“c”在1至20的范围内；并且[(PO)a/(EO)b]表示由随机加成的“a”摩尔PO和“b”摩尔EO构成的聚氧化亚烷基。[化学式3]其中A2O是C2-C3氧化亚烷基；“m”和“n”表示每种加成的氧化亚烷基的平均摩尔数，其中“m+n"在2至20的范围内；R3是可以具有直链或支链结构的C8-C16烷基、C8-C16烯基或C8-C16芳基。[化学式4]其中R4是直链C16-C18烷基，R5是直链C16-C18烷基，并且M1是氢原子或碱金属盐。[化学式5]其中R6是直链C16-C18烷基，并且M2和M3各自独立地是氢原子或碱金属盐。R2应当优选为C8-C18烷基、C8-C18烯基或C8-C18芳基。化合物(B)应当优选为化合物(B1)，并且A1O应当优选为氧化亚乙基。纤维处理剂的不挥发组分的吸湿率应当优选为在1～15wt％的范围内。“a”和“b”应当各自优选为在1至10的范围内。在纤维处理剂的不挥发组分的总量中，C6-C8烷基磷酸酯钾盐的量应当优选为小于3wt％。本专利技术的短纤维是施用了所述纤维处理剂的纤维。本专利技术的有利效果施用了本专利技术的短纤维用纤维处理剂的短纤维实现了高速拉丝中良好的熟条卷条性能。本专利技术的短纤维由于高速拉丝中良好的熟条卷条性能，有助于高纺纱效率。附图说明图1：示出测试拉丝中的纤维加工性的方法的示意图。图2：示出评价拉丝中的纤维加工性的标准的示意图。参考标记列表1：容器罐2：生条3：纱条导轨4：夹辊5：卷条板6：熟条容器罐7：熟条8：均匀的卷条9：不均匀的卷条具体实施方式本专利技术的短纤维用纤维处理剂必须包含化合物(A)、化合物(B)、化合物(D)和化合物(E)，并且以特定比率包含化合物(A)和化合物(B)，如以下详细描述。化合物(A)化合物(A)是本专利技术的必要组分。化合物(A)在彻底干燥时形成固体，并且是高度吸湿的。大多数固体组分经常导致纤维集束性不足，而化合物(A)由于其高吸湿性，实现了固态下足够的纤维集束性。为了解决本专利技术的问题，即熟条的卷条性能不理想，熟条和卷条板之间的摩擦需要足够低，同时为了保持熟条的卷条形状必须优化纤维-纤维间摩擦。短纤维用纤维处理剂中适当量的化合物(A)实现了施用了纤维处理剂的短纤维的良好的熟条卷条性能。不含有化合物(A)的短纤维用纤维处理剂造成纤维-纤维间摩擦过低，并且导致卷条性能不良。另一方面，包含过量的化合物(A)的短纤维用纤维处理剂造成纤维-纤维间摩擦和纤维-金属间摩擦过高，并且也导致卷条性能不良。化合物(A)的高吸湿性能够归因于其适于配位诸如水的含极性基团化合物的化学结构，从而容易保持水分，尽管高吸湿性的实际原因尚不明确。通过化合物(A)实现的良好纤维粘结性能够归因于化合物(A)的分子量比化合物(E)和(D)的分子量大，其中化合物(E)和(D)分别为下面提及的单烷基磷酸盐和二烷基磷酸盐。分子量较大的化合物展现较大的分子间力，推定其实现较好的纤维集束，尽管通过化合物(A)实现的良好纤维集束性的实际原因尚不明确。化合物(A)由上面示出的化学式(1)所表示。化学式(1)中的R1是直链C16-C18烷基。烷基包括十六烷基、十七烷基和十八烷基，并且对于良好的熟条卷条性能十八烷基是优选的。碳数小于16的R1赋予纤维的摩擦不足，不能实现良好的卷条性能。碳数大于18的R1赋予纤维的摩擦过高，不能实现良好的卷条性能。化学式(1)中的Q1是氢原子、碱金属盐或直链C16-C18烷基。碱金属盐包括钾盐和钠盐，并且对于良好的熟条卷条性能钾盐是优选的。化学式(1)中的Q2是氢原子或碱金属盐。碱金属盐包括钾盐和钠盐，并且对于良好的熟条卷条性能钾盐是优选的。化合物(A)能够通过下列方法检测。31P-NMR光谱法将约30mg纤维处理剂样品的不挥发组分置于直径5mm的NMR样品管内并且称重。加入约0.5mL氘代溶剂重水(D2O)以溶解该组分，并且用162MHz光谱仪(AVANCE400，由Bruker制造)进行31P-NMR光谱测试。在-5至-15ppm的范围内检测到化合物(A)中磷元素的峰。由化学式(1)表示的化合物(A)的实例包括聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短纤维用纤维处理剂，该短纤维用纤维处理剂必须包含：化合物(A)，该化合物(A)由以下化学式(1)表示；化合物(B)，该化合物(B)包含选自由以下化学式(2)表示的化合物(B1)和由以下化学式(3)表示的化合物(B2)所组成的组中的至少一种化合物；化合物(D)，该化合物(D)由以下化学式(4)表示；以及化合物(E)，该化合物(E)由以下化学式(5)表示，其中，所述化合物(A)的量在所述处理剂的不挥发组分的总量的1～16wt％的范围内，所述化合物(D)的量在所述处理剂的不挥发组分的总量的25～50wt％的范围内，所述化合物(E)的量在所述处理剂的不挥发组分的总量的20～40wt％的范围内，所述化合物(A)和所述化合物(B)的重量比A/B在0.01至0.70的范围内，并且无机磷酸盐的量为所述处理剂的不挥发组分的总量的1wt％以下，[化学式1]其中，R1是直链C16‑C18烷基，Q1是氢原子、碱金属盐或直链C16‑C18烷基，并且Q2独立地是氢原子或碱金属盐，[化学式2]R2O‑[(PO)8/(EO)b]‑(A1O)c‑H    (2)其中，R2是能够具有直链或支链结构的C8‑C18烷基、C8‑C18烯基、C8‑C18芳基或C8‑C18酰基；PO是氧化亚丙基，EO是氧化亚乙基并且A1O是C2‑C3氧化亚烷基；“a”、“b”和“c”表示每种加成的氧化亚烷基的平均摩尔数，其中，“a”在0至10的范围内、“b”在0至10的范围内并且“c”在1至20的范围内；并且[(PO)a/(EO)b]表示由随机加成的“a”摩尔PO和“b”摩尔EO构成的聚氧化亚烷基，[化学式3]其中，A2O是C2‑C3氧化亚烷基；“m”和“n”表示每种加成的氧化亚烷基的平均摩尔数，其中，“m+n在2至20的范围内；R3是能够具有直链或支链结构的C8‑C16烷基、C8‑C16烯基或C8‑C16芳基，[化学式4]其中，R4是直链C16‑C18烷基，R5是直链C16‑C18烷基，并且M1是氢原子或碱金属盐，[化学式5]其中，R6是直链C16‑C18烷基，并且M2和M3各自独立地是氢原子或碱金属盐。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.30 JP 2014-0939061.一种短纤维用纤维处理剂，该短纤维用纤维处理剂必须包含：化合物(A)，该化合物(A)由以下化学式(1)表示；化合物(B)，该化合物(B)包含选自由以下化学式(2)表示的化合物(B1)和由以下化学式(3)表示的化合物(B2)所组成的组中的至少一种化合物；化合物(D)，该化合物(D)由以下化学式(4)表示；以及化合物(E)，该化合物(E)由以下化学式(5)表示，其中，所述化合物(A)的量在所述处理剂的不挥发组分的总量的1～16wt％的范围内，所述化合物(D)的量在所述处理剂的不挥发组分的总量的25～50wt％的范围内，所述化合物(E)的量在所述处理剂的不挥发组分的总量的20～40wt％的范围内，所述化合物(A)和所述化合物(B)的重量比A/B在0.01至0.70的范围内，并且无机磷酸盐的量为所述处理剂的不挥发组分的总量的1wt％以下，[化学式1]其中，R1是直链C16-C18烷基，Q1是氢原子、碱金属盐或直链C16-C18烷基，并且Q2独立地是氢原子或碱金属盐，[化学式2]R2O-[(PO)a/(EO)b]-(A1O)c-H(2)其中，R2是能够具有直链或支链结构的C8-C18烷基、C8-C18烯基、C8-C18芳基或C8-C18酰基；PO是氧化亚丙基，EO是氧化亚乙基并且A1O是C2-C3氧化亚烷基；“a”、“b”和“c”表示每种加成的氧化亚烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：多田充宏，小南裕志，
申请(专利权)人：松本油脂制药株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP