本发明涉及一种提高纤维丝织造效率的油剂乳液和方法。
背景技术：
随着合纤工业的发展，产品的开发，仿真丝产品的研究已迫在眉睫，由于人们对衣着要求越来越高，近年来真丝织物需求量亦越来越大，但真丝原料的紧缺给织造工业带来了极大的威胁，是等米下锅，还是另找出路，这是当前织造工业面临的共同课题。仿真丝产品的研究是最佳的方向。既然称到仿真丝，原料的来源自然是以涤纶为主。为达到轻薄型的真丝绸风格，必须在合纤涤纶长丝即细旦丝上下功夫。目前在仿真丝上应用的细旦丝有75D/72F，68D/48F及（20D-30D）。
目前应用于仿真丝例如条双绉用的经50D/36F，纬75D/72F，单丝多，给织造带来了很大的困难，尤为困难的是纬75D/72F，细旦丝需经高(强)捻过程（25.29T/cm.9000转/分），采取传统上浆工艺处理后的丝，捻丝时，毛丝、断头严重。在捻丝机上的效率仅13-15%，造成原料的极大浪费，同时能源消耗大，给织造带来很大困难。此外，上浆工艺还存在很多问题，一是，需采用大型上浆设备，设备复杂，空气污染和废水污染严重；二是，上浆量需要4%~8%，退浆难度大；三是，上浆聚酯长丝上浆后制成的经丝轴子有20%~40%以上要造成裂轴，如果不处理妥当就要报废，造成严重经济浪费，并带来污染，增加生产成本。
为了解决毛丝、断头多的现象、提高效率，之前我们曾探讨了上油这条工艺路线，开始先以锦纶油，乳化硅油等油剂应用。然而油剂的作用仅是增加平滑性，对72根单丝的集束作用不大，效率不高，因此仍不理想。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题是克服现有技术的不足提供一种可提高纤维丝织造效率和解决经轴裂轴问题的油剂乳液和方法。
为解决以上技术问题，本发明一方面提供一种可提高纤维丝织造效率的油剂乳液，该油剂乳液由非水组分和水组成，所述非水组分的质量浓度为10%~20% ，以重量份计，所述非水组分包含如下组份：具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇 20~30份；聚硅氧烷高级脂肪酸酯6~10份；二甲基甲酰胺 0.5~1.5份；木醋 5~6份；抗静电剂 2~3份；乳化硅油 0.5~2份；DTY加弹油剂 0.5~1.5份。
优选地，所述非水组分包含：具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇 20~25份；聚硅氧烷高级脂肪酸酯7~8份；二甲基甲酰胺 0.8~1.2份；木醋 5~6份；抗静电剂 2.5~3份；乳化硅油 1~1.5份；DTY加弹油剂 0.8~1份。
根据本发明，具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇可通过皂化乙烯酯系聚合物而获得的。皂化度通常以70~100摩尔%范围。其中具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇由乙烯醇单元和衍生自单体(a)的单元构成，聚合度通常为10~3000。
就乙烯酯系聚合物的制造中所使用的乙烯酯系单体而言，没有特别地限定，但可举出：甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、草酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、油酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等。其中，从经济的观点优选乙酸乙烯酯。
上述单体(a)选自具有不饱和双键的甲硅烷基化合物中的至少1种单体。
就上述的具有不饱和双键的甲硅烷基化合物而言，可举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等含有不饱和双键与三烷氧基甲硅烷基的化合物等。其中优选乙烯基三甲氧基硅烷。
就乙烯酯系聚合物中的衍生自单体(a)的单元的含有率而言，基于构成乙烯酯系聚合物的全部单体单元的摩尔数，通常的含量为0.01~10摩尔%，以0.02~5摩尔%优选，0.05~2摩尔%更优选，0.1~1摩尔%为进一步优选。
根据本发明，所述皂化方法是已知的，可采用常规手段来实施，例如先将上述的乙烯酯系单体和单体(a)用自由基引发剂进行共聚，然后加入碱使共聚体皂化。
根据本发明，具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇还可通过使用硅化剂对聚乙烯醇或含有羟基的变性聚乙烯醇进行变性引入甲硅烷基获得。
根据本发明的一个具体且优选方面，所述具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇是乙酸乙烯酯单体和乙烯基三甲氧基硅烷单体共聚物经皂化制得。
优选地，聚硅氧烷高级脂肪酸酯为聚二甲基硅氧烷硬脂酸酯。
优选地，所述乳化硅油为西甲硅油。
优选地，所述非水组分的质量浓度为15%~20%。
优选地，所述木醋为柠檬醋。
根据本发明，所述DTY加弹油剂可以采用市场上常见的那些，没有特别限定。但优选采用本发明如下所述DTY加弹油剂。
根据本发明，DTY加弹油剂由基础油88%~91%、乳化剂OP-4 3.5%~5%，苯磺酸1.5%~2%、三乙醇胺0.8%~2%和油酸 1.8%~3%组成，其中基础油由5号机油和15号机油按质量比8~10：1组成。采取该油剂和具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇的协同作用，非常有效地解决了毛丝、断头、经轴裂轴问题，大大提高织造效率。
根据本发明，所述的抗静电剂优选为PK抗静电剂，具体例如MOA3PK-40。
进一步地，所述油剂乳液可由所述组份按比例混合而成。
本发明第二方面提供一种提高纤维丝织造效率的方法，该方法包括上油步骤：通过在络筒过程中向纤维单丝上喷淋或接触如上所述的油剂乳液以形成油膜。
优选地，控制上油率为0.2wt%~0.5wt%。更优选地，控制上油率为0.2wt%~0.25wt%。
根据本发明的一个具体方面，本发明的所述纤维丝为仿真丝细旦丝。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
采用本发明的油剂乳液和丝织造方法进行织造，捻丝时，毛丝、断头现象得到显著改善，显著提高织造效率（达到90%以上），且解决了经轴裂轴问题（仅有1%~2%的裂轴），避免浪费，降低成本。此外，本发明方法操作简单，设备要求低，成本低，环境污染小。无需专门设置退浆工序，在织造成坯布后的染色过程和水洗过程中丝上形成的油膜就会被有效除去。
具体实施方式
本发明提供一种可显著提高丝织造效率的油剂乳液，该乳液可通过喷淋泵或油盘上油，乳液的最适宜浓度是15-20%。对POY涤纶丝应限制用水量，故一般采用18-20%的浓度。
按纤维重量计，适宜的上油率是0.2-0.5%固体（用18%的水乳剂上油）。
使用油盘上油时，乳液的浓度范围应是15-20%，而使用喷淋上油器时，应采用18%~20%的乳液。可防油盘处油剂飞溅或抛洒，以免引起在卷饶头往复导丝器前方的导丝钩处的长丝断裂。
本发明的油剂乳液已经成功的使用于速度超过700米/分的新式矮型假捻机。不在加热板上沉积残留物。在锭子式假捻机和摩擦式假捻机上，捻过程中不加任何阻力，可以顺利退绕，集束后的单丝经得起25.29T/cm捻高（强）捻过程的环境，使用良好。
本发明的油剂乳液的采用，可以取代传统上浆工艺和退浆工艺，并使捻丝机的效率从低于15%以下上升到90%以上，完全符合工艺要求。采用本发明油剂的丝无需专门设置退浆工序，在织造成坯布后的染色过程和水洗过程中就会被有效除去。
以下结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，然而本发明不限于以下实施例。
本发明中在没有明确说明时，表示含量的“%”或“百分比”为重量百分比含量。以下实施例中，未注明的实验条件为常规的实验条件。所用到的原料物质通过商购获得。
实施例1
本发明提供一种可提高纤维丝织造效率的油剂乳液，以重量份计，该油剂乳液中非水组分浓度为约20%，水含量为约80%。
以重量份计，非水组分包含：具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇 23份；聚硅氧烷高级脂肪酸酯7.5份；二甲基甲酰胺 1份；木醋 5.5份；MOA3PK-40抗静电剂 2.8份；乳化硅油 1.2份；DTY加弹油剂 0.8份，其中具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇是乙酸乙烯酯单体和乙烯基三甲氧基硅烷单体共聚物经皂化制得（购自上海助剂厂），其中木醋为柠檬醋，其中DTY加弹油剂由基础油89.7%、乳化剂OP-4 4.13%，苯磺酸1.79%、三乙醇胺0.95%和油酸 2.15%组成，其中基础油由5号机油和15号机油按质量比9：1组成。
本例油剂乳液可由上述组分与水在40℃以下混合制得，外观呈淡黄色液体（30℃），pH为6~6.5。
实施例2
本发明提供一种可提高纤维丝织造效率的油剂乳液，其非水组分浓度约15%，水含量为约85%，组成非水组分的各成份的比例如下，具有甲硅烷基的变性聚乙烯醇 20份；聚硅氧烷高级脂肪酸酯7份；二甲基甲酰胺 1份；木醋 5.5份；MOA3PK-40抗静电剂 2.8份；乳化硅油 1.2份；DTY加弹油剂 0.8份。各成分同实施例1。
本例油剂乳液可由上述组分与水在40℃以下混合制得，外观呈淡黄色液体（30℃），pH为6~6.5。
实施例3
本例提供在织造中采用实施例2的油剂乳液的试验。
当生产150旦/34根POY长丝，纺丝卷绕速度为3600米/分，不用导丝盘，在络筒机上，使用带陶瓷盖的单油盘上油，采用以下条件进行初步试验：
油辊转速： 12转/分
辊直径： 200毫米
经过上油的长丝在摩擦盘假捻与锭子假捻工艺中，使高速卷绕机（3600米/分）和摩擦变形设备运转顺利，并具有以下特性：
1、可以3600米/分的卷绕速度下获得重达12-13公斤的优质卷装，而不会造成“蛛网丝”、“塌边”或其它卷绕疵病，无裂轴问题。
、防止上油辊上油剂“喷溅”或”“抛洒”，因而避免了长丝在卷绕头往复导丝器前的导丝钩上断开。
、在新式的矮形变形设备上已应用成功，速度可超过700米/分。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。