[发明专利]一种用于涤纶POY高速纺丝油剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成纤维纺丝加工过程中使用的油剂，具体涉及一种用于涤纶POY高速纺丝油剂。

背景技术

我国将PET聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)丝织品的商品名叫做涤纶。涤纶纺丝在国内一般采用高速纺丝-拉伸加捻工艺，即预取向丝或部分取向丝（POY，Pre-Oriented Yarn or Partially Oriented Yarn）和拉伸变形丝（DTY, Draw Texturing Yarn）两步结合，简称POY–DTY工艺。为使涤纶POY有较高的取向度和结晶度，纺丝速度通常要在3000~4600 m/min范围内，纺丝速度快了，生产效率也随之提高。涤纶POY高速纺丝要求所使用的纺丝油剂要有好的平滑性、集束性和抗静电性能，以保证丝束成形好、抱合适度、毛丝断头少。此外，后续的DTY工序要在190~210℃高温下进行，要求纺丝油剂既要具有足够好的耐温性能，又不易在热板上结焦。环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合得到的聚醚类化合物，由于其良好的高温渗透润滑性能和热分解性能正是人们所希望的油剂主体组分的不二选择。

近40年来，国外使用的涤纶POY高速纺丝油剂均转向以聚醚为主要组分，如日本的T–2800，美国的FT–621和德国的K–105等。江苏天音化工有限公司从1980年代中期开始，一直坚持进行涤纶POY高速纺丝油剂国产化的努力，曾在行业内推出以聚醚为主要组分的YDG–2000A涤纶POY高速纺丝油剂（金秋，精细化工原料及中间体,2004,12:19~21,15）。

目前涤纶POY高速纺丝油剂普遍存在着的问题是：许多聚醚单体的粘温粘浓特性还不够理想，单体分子量过大的，低温下粘度大，造成上油不匀，高温下粘度小，纤维上的油剂在离心力作用下会溅到热辊上，长时间受热容易导致焦状物的形成，轻则影响加热器的热传导效率，导致丝束拉伸不均，重则使毛丝和断头增多，影响生产。而单体分子量小一些的，普遍有粘度突跃现象，造成高速纺丝过程中的粘度波动范围过大，同样会引起上油不匀，在热板上结焦量大，影响丝的质量。

涤纶POY–DTY工艺从拉丝上油到加捻卷绕过程中，随着不断受热和水分蒸发，纤维表层的油剂浓度从10%左右不断增加，直至接近无水状态，其间油剂中的某些聚醚化合物、特别是那些在无规聚醚链段聚氧异丙撑含量高的单体组分，在一定的浓度和温度区间很容易出现相分离，形成切力增稠的反触变流体型乳液。而纤维在高速运行时相互之间并与金属或与陶瓷表面发生磨擦，附着在纤维表面的油剂会受到强烈的剪切作用，其乳状液里的这些聚醚组分，就会在各自不同的温度和浓度区间出现高粘状态或者说粘度突跃。这种现象不仅在某些单个聚醚化合物的实验中存在，从对日本松本公司的T–2800油剂的实验中也得到了证实(高来宝，葛继均:天津纺织工学院学报,1993,12(3):41~44)。要避免粘度突跃现象的发生，需要在油剂组分中增加活性成分相互之间以及它们与水之间的相溶性，尽量防止在纤维加工过程中出现相分离，并且需要将组分中单个聚醚化合物的粘度波动对油剂整体的影响降低到最小程度。

发明内容

本发明的目的在于克服以聚醚为主要组分的涤纶POY高速纺丝油剂的以上不足之处，提供一种涤纶POY高速纺丝油剂，以进一步提高这类油剂在涤纶POY高速纺丝过程中的使用性能。本发明所提供的用于涤纶POY高速纺丝油剂，完全符合这样的设想和要求，能够避免粘度突跃现象的发生，防止在纤维加工过程中出现相分离，并且组分中单个聚醚化合物的粘度波动对油剂整体的影响降低至最小程度。

本发明采用以下技术方案：

一种用于涤纶POY高速纺丝油剂，其特征在于，所述的油剂的主体部分由20种以上多种组分并具有多种结构的聚醚类化合物组成，占油剂总质量的70~92%；其余组分为添加剂。油剂所有组分的分子量均在4000以下，其中80%在600~2800之间。由于组分多，且各自具有特定的分子结构，分子量范围较宽，油剂体系组分之间相容性和整体稳定性好。

组成油剂主体部分的所述聚醚类化合物具有如下通式分子结构：

                     RO[(EO)_x/(PO)_y]R’