一种含氟聚酯fdy纤维用油剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种含氟聚酯FDY纤维用油剂及其制备方法，所述含氟聚酯FDY纤维用油剂有效组成成分为，按重量份计，矿物油40-60份；聚氧乙烯醚20-35份；磷酸酯钾盐5-10份；聚乙二醇脂肪酸酯8-16份；烷基磺酸钠1-5份；全氟烷基丙烯酸酯1-5份。所述方法：将各组分混合并搅拌，温度控制为40-55℃，即可得到性能优良的FDY油剂。本发明中的FDY油剂综合性能优良，有良好的相容性、耐热性及上浆性。引入氟元素，使得油剂的润湿性能和渗透性能大大增加，有效的解决了传统含氟聚酯FDY纤维用油剂润湿性能差的问题。
【专利说明】一种含氟聚酯FDY纤维用油剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含氟聚酯FDY纤维用油剂及其制备方法，特别是涉及一种引入氟元素的含氟聚酯FDY纤维用油剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚酯纤维，尤其是涤纶等，具有许多优良的纺织性能和服用性能，被人们广泛应用。在聚酯纤维的生产过程中，针对不同类型的纤维，需要不同类型的油剂来对纤维进行一定程度的保护，使其在生产加工过程中出现不要的性能损伤，如，生产POY丝需要用到POY油剂，生产FDY丝需要用到FDY油剂、生产短纤维需要用到短纤油剂等。
[0003]聚酯纤维用FDY油剂就是一种针对聚酯FDY丝生产过程中所用的油剂，它是一种能赋予聚酯FDY丝合适的润滑性、集束性、抗静电性等性能，使其生产加工过程更加顺利的纤维处理剂。FDY油剂的选择要考虑热辊拉伸工艺的高温特点，选择耐高温类油剂，还要考虑到FDY丝直接上织机，油剂的乳化性、相容性和上浆性要好。
[0004]对于聚酯纤维织物来说，除了要求其有较高的强度，良好的弹性，良好的耐磨性和耐光性等性能之外，人们还希望其有较强的抗油污性能，易于清理，方便人们的生活。为了提高聚酯纤维的抗油污性能，人们采取了很多行之有效的方法，其中的一种方法就是合成生产含氟聚酯纤维。在聚酯生产过程中添加含氟单体，将氟元素聚合进聚酯中，然后再生产出含氟聚酯纤维。氟元素的加入提高了聚酯纤维的平滑性，使含氟聚酯纤维的表面能减小，抗油性大大增强。因此，传统的聚酯FDY油剂就不能很好的用于含氟聚酯纤维的生产过程。这是因为对于含氟聚酯纤维所需油剂来说，传统FDY油剂的表面张力大，使得其润湿性能大大下降，不能很好的形成均匀的油膜，这对含氟聚酯纤维的生产和性能有着较大的影响。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的问题是，提供一种适用于含氟聚酯FDY纤维纺丝过程中使用的油齐U，以弥补现有FDY油剂不能很好润湿含氟聚酯纤维的现状。本发明的FDY油剂中的各组分合理复配，相互协调，相互作用，为该FDY油剂提供了良好的综合性能。该FDY油剂有着良好的相容性、上浆性、耐热性和稳定性，能够稳定的在FDY丝生产过程中工作，改变纤维的摩擦行为，有效的减少毛丝、断头等情况的产生，更关键的是由于氟元素的引入，降低了油剂本身的表面张力，使得油剂的润湿性能和渗透性能大大的增加，能够在含氟聚酯纤维表面快速的进行润湿和铺平，形成强度适中的均匀油膜。解决了传统FDY油剂与含氟聚酯纤维之间附着力和润湿性能不理想的问题，有利于含氟聚酯FDY纤维的生产和加工。
[0006]本发明所提供的含聚酯FDY纤维用油剂的有效组分为，按重量份计，组分A:矿物油40-60份；组分B:聚氧乙烯醚20-35份；组分C:磷酸酯钾盐5_10份；组分D:聚乙二醇脂肪酸酯8-16份；组分E:烷基磺酸钠1-5份；组分F:全氟烷基丙烯酸酯1-5份。
[0007]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分A矿物油为平滑剂:该物质为9#?17#的矿物油中的一种。矿物油有着良好的耐热性，与其它组分有不错的相容性，其具有上油均匀，油膜强度高的特点，还能有效的减少纤维与金属的摩擦系数，增加纤维的抱合力，有利于集束。
[0008]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分B聚氧乙烯醚为乳化剂:该物质为异构十醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、十三醇聚氧乙烯醚、十二十四醇聚氧乙烯醚、十四醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚和十八醇聚氧乙烯醚中的一种。该组分具有良好的耐热性能，其疏水基团与被乳化物有良好的亲和性，同时还能够保持较大的亲水性，能使整个油剂形成均匀稳定的乳液。
[0009]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分C磷酸酯钾盐为抗静电剂:该物质为十二烷基磷酸酯钾盐、异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐和十二十四醇磷酸酯钾盐中的一种。采用阴离子型抗静电剂，能够实现表面亲水化，利于油剂与浆料的置换。磷酸酯钾盐的耐热性比较好，良好的抗静电性，能够增强纤维的抗静电效果，有利于纤维的集束。
[0010]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分D聚乙二醇脂肪酸酯为集束剂:该物质为聚乙二醇硬脂酸单酯、聚乙二醇硬脂酸双酯、聚乙二醇月桂酸单酯、聚乙二醇月桂酸双酯、聚乙二醇油酸单酯和聚乙二醇油酸双酯中的一种。含氟聚酯纤维大分子中含有酯基，选用脂肪酸酯，与其有更好的附着力。而且其平滑性优异，上浆性及耐热性良好，能够满足FDY油剂的工艺要求。集束剂的加入能够提高油剂的集束性和平滑性，同时，能与磷酸酯钾盐抗静电剂起协同作用，增强纤维的抗静电效果，使得纤维的抱合力提高，有利于纤维加工过程中的集束。
[0011]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分E烷基磺酸钠为添加剂:该物质为十二烷基磺酸钠、十五烷基磺酸钠和十六烷基磺酸钠中的一种。烷基磺酸钠的加入能够提高油剂的渗透能力，使得油剂可以在较短的时间内均匀的附着在丝束上，能有效的减少毛丝、断头的出现。
[0012]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分F全氟烷基丙烯酸酯为添加剂:该物质为全氟丁基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯和全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯中的一种。其目的是为了适当减少油剂的表面张力，易于形成均匀的连续油膜。全氟烷基以及丙烯酸酯具有较低的表面能，适量添加能够减低油剂的表面张力，使得油剂的润湿性能和渗透力大为增加，易于在纤维的润湿和铺展，形成均匀的油膜。
[0013]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂的主要实现过程:将组分B、组分C、组分D、组分E和组分F常温混合，搅拌20-30分钟，然后再将混合物加入到组分A中，温度控制为40-55°C，搅拌0.5?2h，即可得到性能优良的FDY油剂，使用时用纯水配置成8?10%的乳化液。
[0014]有益效果:
[0015]本发明中的FDY油剂的各组分相互协调，共同作用，具有优良的综合性能。具有良好的相容性、耐热性及上浆性等，同时引入氟元素，使得油剂的润湿性能和渗透性能大大的增加，能够很快的在含氟聚酯纤维表面形成强度适中的均匀油膜，有效的解决了含氟聚酯纤维油剂润湿性能的问题，同时也有效的减少了毛丝断头等问题，有利于含氟聚酯FDY纤维的生产和加工。【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0017]本发明所提供的含聚酯FDY纤维用油剂的有效组分为，按重量份计，组分A:矿物油40-60份；组分B:聚氧乙烯醚20-35份；组分C:磷酸酯钾盐5_10份；组分D:聚乙二醇脂肪酸酯8-16份；组分E:烷基磺酸钠1-5份；组分F:全氟烷基丙烯酸酯1-5份。
[0018]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分A矿物油为平滑剂:该物质为9#?17#的矿物油中的一种。矿物油有着良好的耐热性，与其它组分有不错的相容性，其具有上油均匀，油膜强度高的特点，还能有效的减少纤维与金属的摩擦系数，增加纤维的抱合力，有利于集束。
[0019]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分B聚氧乙烯醚为乳化剂:该物质为异构十醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、十三醇聚氧乙烯醚、十二十四醇聚氧乙烯醚、十四醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚和十八醇聚氧乙烯醚中的一种。该组分具有良好的耐热性能，其疏水基团与被乳化物有良好的亲和性，同时还能够保持较大的亲水性，能使整个油剂形成均匀稳定的乳液。
[0020]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分C磷酸酯钾盐为抗静电剂:该物质为十二烷基磷酸酯钾盐、异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐和十二十四醇磷酸酯钾盐中的一种。采用阴离子型抗静电剂，能够实现表面亲水化，利于油剂与浆料的置换。磷酸酯钾盐的耐热性比较好，良好的抗静电性，能够增强纤维的抗静电效果，有利于纤维的集束
[0021 ] 如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分D聚乙二醇脂肪酸酯为集束剂:该物质为聚乙二醇硬脂酸单酯、聚乙二醇硬脂酸双酯、聚乙二醇月桂酸单酯、聚乙二醇月桂酸双酯、聚乙二醇油酸单酯和聚乙二醇油酸双酯中的一种。含氟聚酯纤维大分子中含有酯基，选用脂肪酸酯，与其有更好的附着力。而且其平滑性优异，上浆性及耐热性良好，能够满足FDY油剂的工艺要求。集束剂的加入能够提高油剂的集束性和平滑性，同时，能与磷酸酯钾盐抗静电剂起协同作用，增强纤维的抗静电效果，使得纤维的抱合力提高，有利于纤维加工过程中的集束。
[0022]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分E烷基磺酸钠为添加剂:该物质为十二烷基磺酸钠、十五烷基磺酸钠和十六烷基磺酸钠中的一种。烷基磺酸钠的加入能够提高油剂的渗透能力，使得油剂可以在较短的时间内均匀的附着在丝束上，能有效的减少毛丝、断头的出现。
[0023]如上所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，组分F全氟烷基丙烯酸酯为添加剂:该物质为全氟丁基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯和全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯中的一种。其目的是为了适当减少油剂的表面张力，易于形成均匀的连续油膜。全氟烷基以及丙烯酸酯具有较低的表面能，适量添加能够减低油剂的表面张力，使得油剂的润湿性能和渗透力大为增加，易于在纤维的润湿和铺展，形成均匀的油膜。
[0024]实施例1[0025]按重量份计，取20份聚异构十醇聚氧乙烯醚、10份十二烷基磷酸酯钾盐、16份聚乙二醇硬脂酸单酯、4份十二烷基磺酸钠、5份全氟丁基乙基丙烯酸酯常温混合，搅拌20min。将上述混合物加入到45份9#矿物油中，温度控制在55°C，搅拌lh，即可得到性能优良的FDY油剂。
[0026]实施例2
[0027]按重量份计，取35份异构十三醇聚氧乙烯醚、5份异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、14份聚乙二醇硬脂酸双酯、I份十五烷基磺酸钠、5份全氟己基乙基丙烯酸酯常温混合，搅拌30min。将上述混合物加入到40份10#矿物油中，温度控制在40°C，搅拌0.5h，即可得到性能优良的FDY油剂。
[0028]实施例3
[0029]按重量份计，取25份月桂酸聚氧乙烯醚、7份十二十四醇磷酸酯钾盐、11份聚乙二醇月桂酸单酯、5份十六烷基磺酸钠、2份全氟辛基乙基丙烯酸酯常温混合，搅拌20min。将上述混合物加入到50份11#矿物油中，温度控制在55°C，搅拌2h，即可得到性能优良的FDY油剂。
[0030]实施例4
[0031]按重量份计，取23份十三醇聚氧乙烯醚、5份异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、8份聚乙二醇月桂酸双酯、3份十五烷基磺酸钠、I份全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯常温混合，搅拌30min。将上述混合物加入到60份12#矿物油中，温度控制在50°C，搅拌1.5h，即可得到性能优良的FDY油剂。
[0032]实施例5
[0033]按重量份计，取30份十八醇聚氧乙烯醚、8份十二十四醇磷酸酯钾盐、12份聚乙二醇油酸单酯、2份十五烷基磺酸钠、3份全氟己基乙基甲基丙烯酸酯常温混合，搅拌30min。将上述混合物和加入到45份14#矿物油中，温度控制在55°C，搅拌50分钟，即可得到性能优良的FDY油剂。
[0034]实施例6
[0035]按重量份计，取32份十六醇聚氧乙烯醚、6份十二烷基磷酸酯钾盐、14份聚乙二醇油酸双酯、3份十六烷基磺酸钠、5份全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯常温混合，搅拌20min。将上述混合物加入到40份15#矿物油中，温度控制在40°C，搅拌1.5h，即可得到性能优良的FDY油剂。
[0036]实施例7
[0037]按重量份计，取28份十四醇聚氧乙烯醚、9份十二十四醇磷酸酯钾盐、13份聚乙二醇硬脂酸双酯、4份十二烷基磺酸钠、2份全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯常温混合，搅拌20min。将上述混合物加入到44份16#矿物油中，温度控制在45°C，搅拌75分钟，即可得到性能优良的FDY油剂。
[0038]实施例8
[0039]按重量份计，取24份是十二十四醇聚氧乙烯醚、5份异构十三醇磷酸酯钾盐、8份聚乙二醇月桂酸双酯、4份十六烷基磺酸钠、4份全氟己基乙基丙烯酸酯常温混合，搅拌20min。将上述混合物加入到55份17#矿物油中，温度控制在50°C，搅拌1.5h，即可得到性能优良的FDY油剂。
【权利要求】
1.一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，其特征是:所述含氟聚酯FDY纤维用油剂的组分按重量份计: 组分A:矿物油40-60份； 组分B:聚氧乙烯醚20-35份； 组分C:磷酸酯钾盐5-10份； 组分D:聚乙二醇脂肪酸酯8-16份； 组分E:烷基磺酸钠1-5份； 组分F:全氟烷基丙烯酸酯1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，其特征在于，所述的矿物油为9#?17#的矿物油中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，其特征在于，所述的聚氧乙烯醚为异构十醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、十三醇聚氧乙烯醚、十二十四醇聚氧乙烯醚、十四醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚和十八醇聚氧乙烯醚中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，其特征在于，所述的磷酸酯钾盐为十二烷基磷酸酯钾盐、异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐和十二十四醇磷酸酯钾盐中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，其特征在于，所述的聚乙二醇脂肪酸酯为聚乙二醇硬脂酸单酯、聚乙二醇硬脂酸双酯、聚乙二醇月桂酸单酯、聚乙二醇月桂酸双酯、聚乙二醇油酸单酯和聚乙二醇油酸双酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，其特征在于，所述的烷基磺酸钠为十二烷基磺酸钠、十五烷基磺酸钠和十六烷基磺酸钠中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂，其特征在于，所述的全氟烷基丙烯酸酯为全氟丁基乙基丙烯酸酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯、全氟己基乙基甲基丙烯酸酯和全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯中的一种。
8.如权利要求1?7中任一项所述的一种含氟聚酯FDY纤维用油剂的制备方法，其特征是:将组分B、组分C、组分D、组分E和组分F常温混合，搅拌20-30分钟，然后再将混合物加入到组分A中，温度控制为40-55°C，搅拌0.5?2h，即可得到性能优良的FDY油剂。
【文档编号】D06M13/292GK103469568SQ201310445111
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】宋怀军, 江立平, 黄卓旺, 丁建中, 曾晓元, 张 荣, 吴国旺 申请人:江苏立新化纤科技有限公司