[发明专利]一种环保型丙纶长丝油剂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工油剂技术领域，尤其涉及一种环保型丙纶长丝油剂及其生产方法。

背景技术

丙纶纤维具有质轻、强韧性好、化学稳定性好、传热性慢、导湿性好、织品缩水率小、湿态时强度不变化、织物轻盈保暖，弹性好，制造成本低、来源丰富，价格低廉，再循环加工简便等特点，虽然其本身不吸湿，但由于具有良好的芯吸效应，能通过织物中的毛细管把水分传递出去，使皮肤保持于爽，故除大量应用于过滤材料、无纺布、土工布等产业用纺织品外，近年来细旦丙纶更应用于制造国际流行的功能性运动服、时装面料，很长一段时间里保持高速增长。丙纶是四大合成纤维中发展潜力最大的，前景十分广阔的品种。目前世界上90％的地毯底布和25％地毯面纱是由丙纶制作的，日本的丙纶功能纺织品占全部纺织品的39％，美国先后研制出抗菌、阻燃、抗静电、防污等多种功能性丙纶及茂金属催化体系的聚丙烯，西欧各国对丙纶研究与开发也相当活跃，已成功开发出导电、电热、生物吸收降解丙纶。

根据加工的需要，合成纤维纺织时需要使用油剂，在纤维表面上形成一层油膜，改善纤维的平滑性，降低丝束的摩擦系数，增强可纺性，改善成品的质量。合成纤维所使用的油剂一般由降低纤维之间摩擦系数的平滑柔软剂、消除静电并增强纤维间抱合力的抗静电剂和对油剂起乳化稳定作用的乳化剂组成。丙纶长丝油剂作为聚丙烯原料转化为纺织品的过程中的一种重要的中间介质，主要用于调节纤维的摩擦特性，防止或消除静电积聚，赋予纤维平滑柔软等特性，使化学纤维顺利通过纺丝、拉伸、加弹纺纱、织造等工序，确保生产的顺利进行，油剂对生产的稳定性、产品质量起着至关重要的作用，是我国油剂开发的热门课题。生产中，正确选择油剂及使用油剂是非常重要的，因为油剂的选择可直接影响到加工性能及产品的质量。因丙纶长丝的加工过程经历高温，发生摩擦，同时加工速度高，需要油剂具备耐高温稳定性，良好的抗静电性及良好的润湿性。

油剂本身应具有良好的热稳定性和化学稳定性。丙纶纤维后处理工序要求油剂赋予纤维优良的集束性，增加其抱合力，使丝束整齐而不发生乱丝，避免超倍长丝的产生。同时使纤维在卷曲过程中获得合适的卷曲度和卷曲数。此外还要求油剂给丝束一定的抗静电性和润湿性。减少纤维与设备间的摩擦和产生静电，即使产生了静电，也能使其迅速传导出去，防止静电的积聚，消除纺织加工中因静电而产生的绕辊、断头等现象。后纺油剂还需赋予纤维一定的平滑性，使获得的纤维柔软、光滑、手感好。

目前使用的纺丝油剂一般由以下物质组成：各种高低粘度矿物油(白油、机油)、乳化剂(TX-4，TX-10，AEO-3，AEO-9，油酸环氧乙烷)、抗静电剂(烷基磷酸钾盐)、硅油、抗飞溅剂等组成。为了达到好的乳化能力及清洗能力，在油剂中添加了各种烷基酚聚氧乙烯醚APEO(TX系列或NP系列)，而这系列产品对环境潜在的危害已经被广泛的研究和论证，欧州一些国家自1976年制定了法规限制生产和使用APEO。出口欧州纺织品和服装上的APEO的限量现已有明确界定不超过30ppm。目前使用的普通纺丝油剂，仅能够满足高速纺常规产品的生产要求，若使用普通高速纺丝油剂加工生产细旦纤维，则在生产中存在严重的技术难点和质量问题。首先，假捻时聚氨酯(PU)摩擦片磨损快，毛丝、断头较多，产品质量等级品率低，存在可纺性差等问题，严重影响细旦POY纤维的质量，而且摩擦片使用寿命大大缩短，只有两周左右，因此生产成本较高；其次，目前的普通纺丝油剂大都没有考虑环保问题，油剂生物降解性或可去除性差，这就严重增加了化纤厂处理生产废水的环保压力，增加了企业的生产成本；此外，化纤厂排放的废水如果含有超标的不易降解的油剂又将给环境的保护带来了隐患。

绿色发展是2002年联合国计划发展署结合中国国情指出的中国发展之路，实施绿色战略是中国经济可持续发展的必然选择。随着国内外市场对绿色纺织品和环境生态保护的要求越来越高、越来越严，同时也越来越迫切、越来越强烈，环保型纺织品已成为当今纺织工业发展的主要方向。国际纺织品生态领域研究及检验协会已明确要求，纺织品除了要具有行业所需求的牢度性能和应用性能外，还必须满足环保质量要求。