一种干法氨纶纺丝用油剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种干法氨纶纺丝用油剂，其组分包括：有机硅树脂、甲基硅油、改性硅油、矿物油和抗静电剂；其制备包括：（１）将硅烷链节Ｍ、Ｘ、Ｙ和Ｚ，混合搅拌均匀，２５℃下开始滴加酸水，在６０℃～７０℃温度下维持反应１小时后，停止搅拌，分层后将下层树脂分离出，洗涤至ｐＨ中性，抽真空升温脱水，制取有机硅树脂；（２）将上述有机硅树脂、甲基硅油、聚醚改性硅油、矿物油和抗静电剂加入搅拌釜内，在１０～５０℃温度下充分混合均匀，即得；应用：将油剂装在贮槽中，通过油泵将油剂输送到喷油嘴或罗拉，直接与氨纶丝接触上油。该干法氨纶纺丝用油剂为无色透明液体，不含硬酯酸镁等固体颗粒组分，上油过程不会堵塞管道和设备，无需停车清理，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属纤维用油剂的制备领域，特别是涉及一种干法氨纶纺丝用油剂及其制备方法 和应用。
技术介绍
聚氨酯弹性纤维，即氨纶，由于其优异的弹性和良好的综合性能，在过去的数年内其 生产和应用得到了快速的发展。2007年全国氨纶产量超过20万吨。聚氨酯弹性纤维，由于其纤维分子结构中存在氨基甲酸酯极性基团，在赋予纤维弹性 性能的同时，也使氨纶丝之间易发生粘连，如果没有良好合适的氨纶纺丝用油剂，则会给 氨纶纺丝工序和其后的加工应用带来严重问题。氨纶纺丝工艺主要有干法纺丝、熔融纺丝 和湿法纺丝等，其中干法纺丝约占80%。氨纶油剂通过喷油嘴或罗拉上油，在氨给丝纤维 表面形成一层保护膜，防止丝与丝之间产生粘连。良好的油剂能使氨纶丝上油后纺成的丝 饼成型好，丝线具有良好的平滑性、集束性和抗静电性，同时使氨纶丝饼在后加工过程中 易退绕、不断丝、不滑边，即加工性能好。目前国内的氨纶制造企业，大部份为近年引进技术和设备，所用油剂也相应的以进口 产品为主。考查氨纶油剂的发展，在技术上经历了以下几个阶段在发展初期，使用类似 其它合成纤维用油剂，其组分基本上为石化类表面活性剂。如日清纺织株式会社开发的特 公昭44一8卯7公告中显示的主要油剂成份为矿物油和脂肪酸酯类物质，其应用结果是可 纺性差，丝的退绕张力大且不匀一；后来的油剂逐步开始添加硅油和改性硅油作为防粘连 组分，如东洋纺织株式会社的特公昭57—128276所示，其主要组分为矿物油、硅油、聚 醚改性硅油、脂肪酸酯类物质，尽管此类油剂品质有了很大提高，但由于硅油的低表面张 力，仍存在丝易滑落，丝饼内外退绕力差异大等缺陷；也有专利(特公昭41一286、特公 昭40—5557、公开号CN 1696395A等)报导，在油剂中添加高级脂肪酸的金属盐，如硬 酯酸镁固体粉沫，作为氨纶丝的防粘组分，但实际应用中存在硬酯酸镁固体的沉降和堵塞 油剂管道等问题。由此可见，开发高品质的氨纶纺丝油剂，尤其是干法氨纶纺丝用油剂， 对于提高氨纶丝的质量，促进氨纶产业的发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种干法氨纶纺丝用油剂及其制备方法和应用，本 专利技术的干法氨纶纺丝用油剂为无色透明液体，不含硬酯酸镁等固体颗粒组分，上油过程不 会堵塞管道和设备，无需停车清理，提高了生产效率，适用于多种干法氨纶纺丝工艺，丝饼内外退绕张力均匀，抗静电性能好，不易落丝和断丝，在后加工过程中的综合退绕性能 好。本专利技术的一种干法氨纶纺丝用油剂,其组分包括有机硅树脂、粘度1 50mPa,s的甲基硅油、改性硅油、矿物油和抗静电剂；其质量比为i% 30% : io%~60% : 1%~20% :10% 60% : 0.5%~10%。所述的一种干法氨纶纺丝用油剂，其中有机硅树脂、甲基硅油、改性硅油、矿物油和抗静电剂的质量比为5% 20% : 20%~50% : 5%~15% : 20%~40% : 1%~5%;所述的干法氨纶纺丝用油剂为无色透明，无可见固体颗粒，粘度5 20mPa.s; 所述的有机硅树脂化合物的通式为-<formula>formula see original document page 5</formula>式中Me为甲基；为甲基、乙基、苯基或氯甲基；R2为甲基、乙基或苯基；R3为 甲基、乙基、苯基、羟基或长链烷基；所述的有机硅树脂化合物通式(1)中的MXYZ为组成该树脂的硅烷链节，其摩尔比 为M : X : Y : Z = 0.05~0.5 : 0.05 0.5 : 0.1~0.8 : 0.1~0.8;所述的有机硅树脂化合物的结构式为<formula>formula see original document page 5</formula>式中Me为甲基；所述的有机硅树脂化合物通式(1)中的链节M为三甲基氯硅烷、二甲基苯基氯硅烷、三甲基甲氧基硅烷或六甲基二硅氧垸等；所述的有机硅树脂化合物通式(1)中的x为二甲基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅垸或甲基苯基二乙氧基硅烷等；所述的有机硅树脂化合物通式(1)中的Y为甲基三氯硅垸、苯基三氯硅烷、甲基三 甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅垸或长链烷基三乙氧基硅烷等；所述的有机硅树脂化合物通式(1)中的Z为四氯化硅、正硅酸甲酯或正硅酸乙酯等; 所述的有机硅树脂化合物为无色透明液体，粘度为100~100000mPa.s; 所述的甲基硅油(市售)的粘度为5 30mPa.s;所述的改性硅油(市售)为在甲基硅油分子基础上，其分子侧链引入改性基团后的硅 油，改性基团为羟基、氨基、环氧基或聚醚等；所述的矿物油(市售)为无色透明、无味的精制矿物油；所述的抗静电剂为阳离子(如巿售的1631、 1831)或阴离子型抗静电剂(如市售的磷 酸酯钾盐、磷酸酯钠盐)；本专利技术的一种干法氨纶纺丝用油剂的制备方法，包括(1) 有机硅树脂的制备按摩尔比0.05-0.5 : 0.05~0.5 : 0.1~0.8 : 0.1~0.8依次称取链 节M、 X、 Y和Z硅垸，搅拌混合均匀，25。C下开始滴加由水和30。/。浓度盐酸组成的酸水， 其中水与30%浓度盐酸的质量比为5: 1， l小时内加完，反应液温度上升至70。C，反应液 颜色由无色透明逐渐转为乳白色，在6(TC 70'C温度下维持反应1小时后，停止搅拌，反 应液分为二层，将下层树脂分离出，用纯净水将树脂洗涤至PH中性，将含水的树脂重新 装入反应器内，在抽真空条件下升温脱水，脱水温度10(TC 13(TC，时间2 3小时，即得；(2) 将上述有机硅树脂、甲基硅油、改性硅油、矿物油和抗静电剂按质量比1%~30% :io%~60% : i%~20% : io%~60% : 0.5%~10°/。依次加入搅拌釜内，在10 50。c温度下充分混合均匀，即得无色透明的干法氨纶纺丝用油剂。本专利技术的一种干法氨纶纺丝用油剂的应用，包括将油剂装在贮槽中，通过油泵将油剂输送到喷油嘴或罗拉，直接与氨纶丝接触上油，使用本油剂，油剂贮槽无需搅拌，根据纺丝工艺，控制丝的上油量的范围在3~6%。本专利技术的干法氨纶纺丝用油剂中，有机硅树脂化合物作为复合油剂的主要组分，其微 观尺寸为纳米级微颗粒，在氨纶丝之间形成颗粒隔离作用，能有效地避免氨纶丝之间的粘 连，同时该树脂又具有相当高的粘度，提供良好的集束性，有利于丝饼成型和防止丝线滑落，并且该有机硅树脂化合物与甲基硅油、矿物油具有好良的相溶性；在其他组分中，甲 基硅油具有优异的平滑性、脱模性和耐高低温特性；而改性硅油可以起到防粘连，降低丝 的摩擦系数等作用；矿物油作为油剂的基础组分之一，为纺丝用油剂提供一定的平滑特性； 最后选择阳离子或阴离子型抗静电剂， 一般地阴离子型抗静电剂的抗静电性能好于阳离子 .和非离子型。 有益效果(1) 本专利技术提供的有机硅树脂化合物，在氨纶丝之间形成颗粒隔离作用，能有效地 避免氨纶丝之间的粘连，同时该树脂又具有相当高的粘度，提供良好的集束性，有利于丝 饼成型和防止丝线滑落；(2) 本专利技术的干法氨纶纺丝用油剂为无色透明液体，不含硬酯酸镁等固体颗粒组分， 上油过程不会堵塞管道和设备，无需停车清理，提高了生产效率；(3) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干法氨纶纺丝用油剂，其组分包括：有机硅树脂、粘度１～５０ｍＰａ．ｓ的甲基硅油、改性硅油、矿物油和抗静电剂，其质量比为：１％～３０％∶１０％～６０％∶１％～２０％∶１０％～６０％∶０．５％～１０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：茅开表，胡生斌，
申请(专利权)人：宁波经济技术开发区希科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]