[发明专利]一种乳化液型涤纶工业丝用油剂

说明书

技术领域

本发明属于以高分子化合物为基料为特征的润滑油组合物，特别涉及一种以乳化液形式应用的涤纶工业丝用油剂。

背景技术

在合成纤维工业中，熔体纺丝的纤维从喷丝板出来后都需要用到油剂作为纤维与其接触面的介质，瞬间在纤维表面铺展，提高纤维的平滑性、柔软性，降低纤维与金属之间的动摩擦系数，适当增大纤维与纤维间的静摩擦系数，减少静电产生，以利于后面卷绕、捻织等工序的进行。近年来随着合成纤维工业的发展，工业丝纤维的纺丝速度越来越快，相应对油剂的平滑性、抱和性、耐热性和抗静电性等性能提出更高的要求。

USP4915855介绍了一种主要应用于涤纶纺丝过程的油剂，由70～99.5％的水，0.5～30％的油相组成，即乳化液型油剂，其中油相由20～60％的平滑剂、10～30％的乳化剂、5～10％的抗静电剂组成，并加入1～5％的增粘剂。平滑剂主要有棕榈油、棉籽油、矿物油、油酸酯及甘油酯等，乳化剂有脂肪酸盐，高级脂肪醇和磺酸化植物油等，增粘剂为两端以C₁₂～C₁₈的醚键封端的EO/PO共聚物。该油剂的特点是增粘剂的加入不影响油相的初始粘度，却可使乳化液的粘度不随水含量的降低有大的改变，从而提高了油剂在纤维表面的延展性，且操作环境中温度和湿度的改变不影响油剂的可纺性，但该油剂的缺点是油剂的平滑性不足，耐热性差，在纺丝过程中发烟量大。

USP5382372公开了一种以乳化液形式上油的纺丝油剂，可以应用到涤纶、锦纶和维纶等纤维的生产过程。该油剂含有35～95％的平滑剂、10～30％的乳化剂和抗静电剂、10～30％的添加剂如PH值调节剂、防腐剂、杀菌剂等，并加入0.005～0.05％等水溶性聚合物如分子量大于10⁶的聚氧乙烯、聚环氧烷、聚丙烯酰胺等，以提高油剂在纤维表面的匀附性，降低油剂在纤维表面因高速飞溅而产生的损失。平滑剂主要有矿物油、直链脂肪酸酯、分子量为600～6000的EO/PO共聚物等，相应乳化液的应用浓度为3～40％。该油剂具有油膜强度高，在纤维表面匀附性好的特点，但平滑性和耐热性差，只适用于旦数较低，纺速和牵伸温度不高的纤维纺丝过程。

USP7021349公开了一种适用于涤纶和锦纶工业丝的纺丝油剂，由大于20％的EO/PO共聚物、大于5％的聚氧乙烯甘油酯、小于5％的乙氧基硅油和大于1％的抗静电剂组成。该油剂以纯油剂状态上油，具有可纺性优良、发烟量小，上油率低且纤维性能好等特点，但无法应用于以乳化液上油的涤纶工业丝生产过程。

ZL200610048403.9公开了一种应用于高模低缩涤纶工业丝的纺丝油剂，该油剂由5～70重量％的精制矿物油、10～85重量％的多元醇脂肪酸酯、5～55重量％的共聚醚、2～40重量％的脂肪酸聚氧乙烯酯、1～15重量％的抗静电剂、0.1～10重量％的粘合性能改进剂等组成，其特点是既具有良好的平滑性和抱和性，又具备良好的粘合性能，但该油剂以纯油剂的方式上油，不适用于以乳化液形式上油的涤纶工业丝生产过程。

本发明根据涤纶工业丝的生产工艺特点，提供一种平滑性和耐热性优良的油剂，且相应的乳化液具有很高的稳定性。

发明内容

本发明针对现有乳化液型涤纶工业丝油剂平滑性、耐热性不足的问题，提出一种新的涤纶工业丝用油剂，该油剂具有优良的平滑性和耐热性，可纺性和牵伸性优良，焦油化程度低。

本发明提供的油剂由以下组分组成：

(a)0～80重量％多元醇脂肪酸酯；

(b)10～50重量％环氧乙烷环氧丙烷聚醚脂肪酸酯；

(c)0～20重量％聚氧乙烯脂肪酸酯；

(d)5～40重量％聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯；

(e)0.5～10重量％抗静电剂；

其中：组分(a)为多元醇脂肪酸酯，其中多元醇为直链二元醇、丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷至少一种，脂肪酸为C₂～C₃₀的脂肪酸至少一种，两种时按任意比例混合，最好为C₈～C₂₂的脂肪酸，其在油剂中的含量为0～80重量％，最好为30～70重量％；

组分(b)为环氧乙烷环氧丙烷聚醚脂肪酸酯，结构简式如下式所示：