合成纤维初始加工与配套油剂的选用(五)
阮天治
阮静
百鸟正祥
贺健
杨相臣
2018/7/10
浏览:345

合成纤维初始加工与配套油剂的选用(五)

阮天治,阮静,百鸟正祥,贺健,杨相臣

       摘  要:本部分仍以合成纤维为主线,对长丝和短纤维的配套油剂作进一步深入探讨。长丝、短纤维配套油剂性能的侧重点截然不同,单从长丝或短纤维而言,对油剂又有各自共性品质和一致的应用规范要求。

       在共性条件下,也蕴含着个性化变化和配方结构的调整。就具体纤维(如聚酯、腈纶、锦纶、丙纶、维纶等)来说,因化学结构、加工工艺的不同,每种纤维对配套油剂的选用均有独特的个性化追求。若扩大视野来看,粘胶纤维和合成纤维同属化学纤维,但粘胶纤维的组成与加工又与合成纤维有天壤之别,必将涉及到选用油剂的特殊性要求;作为天然纤维的萱麻、羊毛已属另类,要达到成纤条件和改善手感,又必须选用独具特色的油剂。

       本文重点诠释合成纤维长丝(包括高速纺)和短纤维配套油剂的共性特征,使读者对油剂有一个全貌了解。至于化学纤维(包括粘胶纤维)及萱麻、羊毛等天然纤维对配套油剂特殊性和个性化要求,我们列为第四部分《不同纤维配套油剂特征及配方示例》中再作详细介绍。从不同角度解读油剂内涵,无疑有助于研究和应用者拓宽思路。

       第一部分:合成纤维特征及面对的加工难题

       第二部分:合成纤维配套油剂配方结构及其功效

       第三部分:长丝、短纤维及高速纺配套油剂

       第四部分:不同纤维配套油剂特征及配方示例

       关键词:长丝;短纤维;共性;个性;抗静电性;平滑性;集束性;防锈性;高速纺;聚醚;Poy

 

目  录

       第三部分:长丝、短纤维及高速纺配套油剂

       一、短纤维加工与配套油剂

       (一)短纤维配套油剂共同点及要求

       (二)油剂对短纤维可纺性的影响

       (三)油剂抗静电性与可纺性的关系

       (四)油剂粘着性与可纺性的关系

       二、长丝加工与配套油剂

       (一)长丝油剂共同点及要求

       (二)长丝油剂的主要功能

       (三)长丝分类及适用油剂的选择

       (四)长丝油剂的配方组成

       三、高速纺Poy油剂

       (一)合纤高速化生产带来配套油剂产品结构的巨大变化

       (二)高速纺Poy油剂配方特征及功效

       (三)聚醚表面活性剂化学结构的变化及影响

       (四)极性元素硫、磷、氟引入聚醚和其他化合物中后应用效果评价

       (五)适用高速纺条件的新型抗静电剂

       (六)Poy高速纺配套油剂配方示例


       第三部分:长丝、短纤维及高速纺配套油剂

 

       我们在前面已详细介绍了合成纤维及其面对的加工难题,它们的共同点是无极性或极性小,造成吸湿性差,导电性不好。如何降低F/F,F/M摩擦系数,抑制和降低静电发生,能否改善电子逸散能力,乃是合成纤维初始加工中面临的首要问题,但仅此尚不能反映油剂品种的全貌。

       在合成纤维初始加工中,还应提高对共性和个性问题的认知程度。从宏观上讲,合成纤维成丝有长丝和短纤维之分,如前所述,它们的配套油剂有较大区别,但就长丝或短纤维加工而言,又有许多共性问题。而在共性中也蕴含着个性化变化,这里涉及到了不同合纤品种(如聚纶、腈纶、丙纶、锦纶、维纶等),由于它们化学结构、加工工艺等诸多条件的不同,对所需配套助剂均有不同的个性化特征,所开发的油剂品种必须与相应的纤维匹配。

      本文涉及的特殊性,包含两项内容,一是粘胶纤维,它是以天然纤维(如木材、短棉绒等)制成的浆柏为原料,再经一系列化学加工而成的再生纤维。通常将其归入化学纤维,但又不同于其他合成(化学)纤维,对配套油剂又有自身特点;再者,萱麻、羊毛本属天然纤维,由于组成(包括外部被覆物)的不同,为了改善加工条件和手感,在油剂选用方面独具个性,要求的侧重点也不同于其他化学纤维。

       本部分将从共性、个性和特殊性三个不同角度,探求和诠释各类纤维配套油剂,应从共性中掌握规律性共识,而个性和特殊性细节探讨中,应了解不同纤维、不同工艺的变化,对配套助剂性能要求又各具特色。配方的设计不依配料单体性能叠加为基准,如何发挥单体的协同效果,乃是确定油剂配方的关键。

一、短纤维加工与配套油剂

       (一)短纤维配套油剂共同点及要求

       1.短纤维配套油剂配方特点

       在这类纤维配方中,主成分应为抗静电剂,其他为平滑剂、螯合剂。如有特别要求时,还可加入能赋予特殊功效的助剂。在所需原料中,以抗静电剂和平滑剂最为重要,确保纤维能顺利通过加工。配方组分一般为3~4个,要求体系存放稳定,调制简便;油剂上油率一般控制在0.15~0.5之间,同时要求使用安全,生物降解性好,低泡沫。

       在应用方面,要求油剂应具备突出的抗静电性、平滑性,能处理好μS和μD之间关系,对纺机无腐蚀,具有防锈性,使用安全。应注意的是短纤维使用的阴离子活性剂(如烷基磷酸酯钾盐)可与水中的钙离子生成不溶于水的铵盐,易沉淀在纤维上,会造成粘着和缠挠,因此要求采用纯度较高的水来配制油制。

       2.短纤维油剂配方中常用表面活性剂

       如表1。

表1  短纤维油剂常用表面活性剂

图片.png图片.png

       (1)短纤维常用的阴离子活性剂主要有磷酸酯和硫酸酯

       磷酸酯中,单、双烷基不同,抗静电性有一定差异。一般而言,单烷基比双烷基要好。作为疏水基的烷基链长短对抗静电性也有一定影响,烷基链长,摩擦系数就低,平滑性也好,但抗静电性差;反之,情况正好相反。硫酸酯也是短纤维油剂常用品种,其平滑性较好。平滑性与其结构中烷基链大小有一定关系,链长者,平滑性好。硫酸酯链中无聚氧乙烯链节时,就没有抗静电性。烧基链中有聚氧乙烯时,对涤纶、丙纶纤维具有很好的抗静电效果,其不足之处是吸湿性比磷酸酯大,容易引起粘着,会导致纤维对胶辊、罗拉的缠绕。

       (2)非离子活性剂

       常用品种有脂肪醇聚氧乙烯醚,脂肪酸聚氧乙烯酯,脂肪酸失水山梨醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、失水山梨醇酯、脂肪胺聚氧乙烯醚等。在短纤维中常用的脂肪醇聚氧乙烯醚,其疏水基中R= C12、C12~14、C12~18等;亲水基环氧乙烷摩尔数n=3~4,5~6,15~20等。非离子活性剂抗静电性虽然不突出,但其憎水基对摩擦系数影响很大。另外,脂肪酸聚氧乙烯酯在油剂中配用时,具有良好的乳化性和相容性。

       从摩擦特性来看,酯型非离子活性剂的静摩擦系数较高,平滑性较好。据报道,司盘(Span)型活性剂具有良好的平滑性,在腈纶加工中使用,能降低摩擦系数,改善手感;而吐温(Tween)型非离子活性剂具有良好的乳化性和一定抗静电性,其静摩擦系数较高,动摩擦系数则较低,抱合、集束性较好,聚醚型非离子活性剂具有较好的平滑性。

       (3)在短纤维油剂配方中常用的阳离子活性剂

       有烷基二甲基羟乙基季铵盐和甲基三羟乙基季铵甲基硫酸酯以及其他季铵盐品种。这类活性剂具有良好的抗静电性,静电摩擦系数低,而动摩擦系数高,可使纤维获得比较好的抗静电性、平滑性和柔软效果,但因腐蚀和对染色有不利影响而限制了使用。

       (二)油剂对短纤维可纺性的影响

       纤维摩擦特性与纤维表面状态、纤维卷曲、强度特性都有很大关系。从油剂角度来看,油剂性质不同,纤维摩擦特性也不同。最常见的是纤维手感,有的平滑,有的发涩,有的柔软,有的有丝鸣感。这就是油剂赋予纤维不同的摩擦特性。

       摩擦特性,一般用摩擦系数(静电摩擦系数)来表示,不同工序对摩擦特性的要求不同,如棉卷膨胀,与静摩擦系数有关;纤维间静摩擦系数与动摩擦系数之差Δμ(Δμ=μSD)较小时,纤维抱合性得以改善,清花与摩擦系数关系可归纳如下:

       动F/F:μS高,开松困难,棉卷紧密,体积小

       静F/F:μS低,开松容易,棉卷蓬松,体积大

       梳棉工序是短纤维加工重点,厂家认为只要纤维能通过,采用的油剂就有较好的可纺性。粘卷现象,会对可纺性产生较大的影响。从摩擦系数来看,当纤维间摩擦系数(F/F 、μS)较高时,能减少粘卷现状。在实际生产中,一般大卷或小卷粘卷现象较多,这与纤维受压有关;如采用清疏联合工艺,取消棉卷,相应问题就不存在了。

       另外,梳棉网是鉴别分梳好坏的依据,静摩擦系数较高时,棉网较紧,但清晰度稍差;当摩擦系数较低时,则开松性好,容易梳理,清晰度也较好,只是棉网较松。关于梳棉缠锡林与针布问题,不仅与车间温湿度有一定关系,与纤维间的静摩擦系数和动摩擦系数过高也有关系。

       如果纤维在梳棉机上通过锡林不能很好转移到道夫,是由于μS大,造成挂花量较多。梳棉有时会出现棉条堵塞喇叭口现象,棉条不能顺利进入棉桶,主要原因是μD系数偏高;另外,μS系数过低,棉条蓬松,也容易造成棉条堵塞喇叭口。

       并条常出现的问题是缠皮辊、缠罗拉、堵喇叭口和牵伸不匀等问题,除纤维与胶辊、金属、橡胶种类有关外,油剂也会产生影响。油剂粘着性大时,或者纤维上的油剂向胶辊转移,使胶辊表面粘有油剂,也容易造成缠皮辊问题。另外,若油剂抗静电性不足,纤维与罗拉摩擦产生的静电不能及时消除,也会造成缠罗拉。

       从粗纺到制成细纱,牵引比大,捻度大,这期间主要问题是断头,这与纤维强力有关,油剂的使用,在纤维之间静摩擦系数较高时,可提高细纱强力。

       (三)油剂抗静电性与可纺性的关系

       纤维抗静电性指标,从表面电阻来看,不应超过10°,但在某些条件下,表面电阻在10°时,也能顺利通过。油剂的抗静电性受温湿度影响很大,当温湿度高时,油剂吸湿多,纤维导电性提高了,抗静电性也会好起来;当温湿度低时,效果正好相反。因此,调整适当的温湿度和合适的上油量,纤维抗静电性就能达到要求。若上油量过高,不仅提高抗静电性不明显;相反,由于纤维含油量过高,油剂的粘性增加,对纺织加工反而不利。

       纺织加工时的静电问题与设备条件,机械速度有关。相同的纤维在某机器上静电现象很突出也是常见的,纺织机械向高速发展,油剂的抗静电性必须适应高速化要求,例如有的油剂当梳棉机车速(道夫速度)为14~16r/min时,运转正常,无静电现象,当车速提到28~30r/min时,明显表现出静电现象。

       不同纤维静电现象也不同,锦纶、涤纶在加工时,静电问题较严重,特别是锦纶纤维,其抗静电性易失效,原因可能是油剂渗入纤维内部,使抗静电性钝化,也可能由于纤维吸水多,纤维表面的活性剂极性基定向发生变化有关。

       (四)油剂粘着性与可纺性的关系

       油剂粘性大,加工的纤维容易缠锡林,缠皮辊(罗拉)有时也使开纤性不好。产生粘着性的原因很复杂,实际上油剂黏度与纤维的可纺性没有确切的规律,但有时对可纺性有一定影响。有学者认为,油剂的表面张力与黏度有关,认为平面和球面的接触处有少量液体时,两面的粘附力可用下式表示:

       F=4ㅠRT

       式中:R为球面的曲率半径,T为液体的表面张力。

       从公式可以看出,粘着性与油剂的表面张力有一定关系,为了减少粘着性,选用油剂应考虑以下三方面:

       1.应当选用吸湿小的油剂。油剂吸收水分,会导致球面和平面间粘着力增加,从而增加粘性。

       2.选用加水后黏度变化小的油剂。油剂黏度虽然与粘性之间没有确切的规律,但有的活性剂吸水后黏度会上升。

       3.选用在室温下(20~40℃,RH 40~70%)为固体或液体的单体,或低黏度,表面张力较低的品种。

二、长丝加工与配套油剂

       合成纤维长丝的成形与短纤维相同,而生产工艺又有自身特点,如纤维不切断,纺丝根数少,拉伸速度快、倍数高。因此,长丝纺丝拉伸油剂除了要求良好的抗静电性和平滑性外,还要求有改善长丝的拉伸性和集束性。长丝纺丝拉伸油剂的主要作用是使长丝能够顺利卷挠丝筒,其成型良好,可防止单丝松散,保证长丝的正常拉伸,尽量减少毛丝断头。长丝生产主要工序是牵伸和纺织,牵伸时要求油剂有较好的平滑性,足够的抗静电性和集束性。

       (一)长丝油剂共同点及要求

       1.配方特点

       多以平滑剂(润滑剂)为主体,油剂又多以乳状液使用;配方中单体组分较多,少者4~5种,多时达十余种:油剂使用浓度较高,一般在10~20%;贮存性较好,不分层无异味,使用简便,无泡或少泡,使用安全。

       2.应用性能要求

       可以降低纤维与金属(F/M)间的动摩擦系数(μd),可处理好F/F间μd与μS系数之间关系,解决好平滑性(F/M)与集束性(F/F)的关系,消除因摩擦产生的静电;热稳定和化学稳定性要好(防止油膜破坏,热挥发性过大和纤维着色);可洗性好,对后加工及金属等设备无不良影响。

       不同纤维的长丝,选用油剂的配方也不同,既有共性,又有特殊性。其共性表现在对纤维成型、牵伸性能、平滑性和集束性以及静电消除效果等方面。

       (二)长丝油剂的主要功能

       基本作用可概括如下:

       1.对纤维的润湿作用

       油剂对纺丝牵引作用,分为对纤维表面的作用和对纤维内部作用两个方面。在纺丝过程中,由于纤维经牵伸后表面积增大,此时应对纤维均匀、迅速上油,使纤维得以润湿,润湿作用可以用附着功来表示:

       Wa= γeC1+ Cos⊙

式中γe为液体表面张力,⊙为接触角。

       只有测出γe和⊙,就可以计算出附着功Wa;⊙越小,Wa就越大,越容易润湿;当⊙为零时,Wa=2γe,此时附着功与内聚功相等。

       2.对纤维成型的影响

       油剂渗透到纤维内部可使卷绕丝蓬松,严重时会出现纤维塌边。虽然影响塌边因素很多,而油剂是主因之一。

       不同油剂对未牵伸纤维的膨润作用是不相同时,通过不同油剂单体对涤纶纤维的膨润试验,证明对纤维的膨润性差别很大。伸长率是考核纤维膨润度的一项指标,纤维伸长率与油剂对纤维内部增塑程度有关,油剂的润湿性和相容性对纤维的膨润性和增塑性均有影响。

       矿物油一般对纤维没有膨润性,而阴离子活性剂、高级醇以及脂肪酸单酯等膨润性较小。二羧酸酯类稍大,非离子活性剂一般较大,而双酯型最大。非离子活性剂对纤维的伸长率,与疏水基和亲水基(PE0)的结合方式有很大关系。这些油剂单体对不同未牵伸纤维和牵伸工艺都有不同影响,在选择油剂单体时应格外注意。

       3.对纤维牵伸性的影响

       油剂可使未牵伸丝两次转移点下降,会影响牵伸和促进结晶化。油剂对纤维内部润湿效果会导致异常牵伸现象,如果处理得当,可以收到良好效果。

       纤维上油剂和水的作用是影响牵伸性能的重要因素,其原因是油剂加水后的粘性和水对油剂的附着所产生的影响。油剂的粘性取决于含水油剂分子排列形式和油剂分子中结晶水与吸附的自由水的平衡关系,因此在使用中,可以用适量的水和其他调整剂来调整油剂的粘性。表面活性剂多数是隨着含水的增加而增大粘度,达到顶峰后又急剧下降,所以选用没有这种粘性的活性剂很重要。

       4.对纤维平滑性的影响

       长丝一般上油率较高,摩擦性质主要是流体润滑。但是隨纺丝的高速化,在牵伸、整经以及经编等工序与金属表面的接触,其摩擦性质是境界润滑。

       对境界润滑,要考虑油剂与金属表面的亲和性和油剂分子间的凝聚力。长链脂肪酸三乙醇胺皂、失水山梨醇油酸酯、烷基硫醇、卤代烷等亲油性极性物质和长链脂肪酸碱金属皂就是具有这种性质的油剂单体。

       为了提高平滑性,在被摩擦物体液体油膜中可加入微粒状物质,来减少接触面积从而提高了平滑性。例如加入硅酸铝之类无机胶体物质,聚乙烯(分子量在12000~15000)以及高融点的结晶石蜡等。

       5.对纤维集束性的影响

       随着纺丝速度的提高和单位长度指数的减少,特别是异形等纤维丝的出现,纤维间接触面积越来越小,对长丝油剂和纤维的集束性要求越来越高。提高油剂集束性方法很多,但都不完善。考虑集束性时不能忽略平滑性,提高油剂的集束性,有以下方法:

       (1)选用乳液性油剂,可借助油剂分子与水缔合产生的凝集力(如增加油剂的加水粘性)来提高纤维的集束性。

       (2)增大纤维与油剂的附着力和油剂与油剂间的内聚力都有利于提高纤维的集束性。

       (3)油剂中加入水溶性高分子,如聚丙烯酸、聚乙烯醇,也可改善集束性。

       6.对纤维脱落物的影响

       在纺丝(油盘罗拉上)、牵伸(牵伸辊上)和其他有摩擦接触部位上常出现白粉状或粘糊状脱落物,这种脱落物的产生与油剂和使用条件有关。

       (1)施于纤维上的油剂,若油膜强度过低就容易出现脱落物。

       (2)纤维上油率过低,也容易出现脱落物。

       (3)有的油剂成分与水缔合产生的粘性物质在高湿条体下也以白粉状物出现,这种现象在涤纶和锦纶加工过程比较多。

       (4)油剂成分,因结晶性和融点的影响,使油剂与基油的相容性变坏,这也是造成脱落物原因之一。

       (5)锦纶纤维中水溶性低聚体容易导致脱落物出现。如果油剂使纤维表面疏水化,可以防止脱落物出现。经分析,脱落物是油剂、尘埃和纤维低聚体混合物;为了减少和防止脱落物出现,油剂一定要有较大的油膜强度。

       7.对纤维静电性的影响

       静电是纺丝加工中容易出现的问题之一,特别是要经过高温处理或在低温条件下加工疏水性大的纤维时,问题尤为突出。在热牵引和热定型时,长丝油剂中的抗静电剂易选用特殊高分子活性剂和烷基磷酸酯铵盐(或钾盐)。

       (三)长丝分类及适用油剂的选择

       长丝油剂按其使用工序,可分为纺丝牵伸油剂、成品油剂和后加工油剂(亦称宝塔油剂);按用途来分,衣料用分织布油剂和弹力丝油剂,工业用又可分为帘子线、渔网和绳索等用油剂。由于油剂用途不一,要求也不一样,以下就织布用、针织用、加弹丝,工业用分述如下:

    1.织布用长丝油剂,这类长丝油剂应达到以下要求:

       ①加捻和整经时,平滑性要好,特别是双层加捻机上要求平滑性和集束性更为突出。

       ②具有良好的抗静电性。

       ③织布性能好,要求上浆性好和浆膜牢固不脱落。

       ④上浆纱,平滑性和抗静电性要好。

       ⑤要求膜牢度好,能增加浆料的附着性和浆膜的平滑性。

       干燥的浆膜平滑性差,且易脱落,如聚乙烯醇、聚丙烯酸盐等亲水性高分子浆料,希望表面有一层由平滑剂构成疏水性润滑膜,这样可以增加浆膜的平滑性。一般浆料与油剂中平滑剂相容性小时,有助于减少浆料脱落。

       要使浆料粘附性好,就应清除以下影响附着性的不利因素:

       A.因油剂造成纤维表面疏水性,会导致上浆不匀,上浆过低或纤维与浆料间形成的油膜层,这些会影响附着力。

       B.气泡会影响浆料凝集力,造成浆料附着力下降。

       C.浆膜的塑化,也会使附着力下降。

       有的织布油剂还对集束性有特殊要求,例如无拈丝和低拈丝等,这类油剂中还需加入特殊的集束剂。

       2.针织油剂

       这类油剂应有良好的平滑性和集束性。以全消光为主的经编针织用原纱为例,一般比半消光原纱摩擦系数大。在牵伸加拈时,对针织、导钩、钢圈的磨损容易产生毛丝、环线和断头。编织时,织针、导杆的磨损也是大问题,可见平滑性、集束性和对金属的磨损是对针织油剂主要评价点。

       (1)金属磨损

       磨损与油剂使用环境和条件有关,一般纤维含水多,操作温度高时,金属磨损大。乳液状油剂比厚油状的磨损大。化学磨蚀主要是油剂与金属表面的化学反应,腐蚀受温度影响大。另外,通过试验表明:烷基链的长短,有无双键、有无聚氧乙烯基,以及胺化学结构差别,对腐蚀性也有很大差别。

       (2)平滑性

       针织油剂通常以液体润滑为主,但在纤维含油量低,负荷比较大的情况下,以境界润滑为主。如果油剂平滑性差,可在油剂中加一些油溶性极性物质、油性剂以及分子间凝集力大的助剂,就会使平滑性得到改善。

       (3)集束性

       经编针织油剂,单靠一般集束剂是达不到要求的,常采用凝集力大的活性剂,或者用高粘性物质或分子凝集力大的高分子来提高集束性。

       (4)编织问题

       系指整经时引起张力变动及整经,编织时磨擦过大导致的问题。

       3.加弹丝油剂

       加弹丝是长丝经膨化和假拈后,使之在外观和某些性能上与原来的丝截然不同的一种纤维。加弹丝在织补、内衣、地毯等方面有广泛用途。要求加弹丝油剂的主要性能是耐热和卷曲的加工性,特别是隨着假拈转数的加快和热加工温度的提高,这种要求越来越突出。这时需选用热挥发性小,结焦小的平滑剂。

       (1)耐热性

       油剂的耐热性,主要表现在:挥发性小;不挥发成分结焦少;另外,挥发成分不聚合结焦。所以,应选用耐热性好,热挥发性小,结焦少的平滑剂。

       (2)卷曲加工型

       锦纶的熔点是220℃ ,加工温度(190~195℃)比聚酯小,容易发生纤维间融合和不好的退拈现象,好的油剂可以在高温下不使纤维融合;这样的油剂应具备挥发性小,可以向纤维内部渗透和增塑,防止高分子表面的软化。

       产生融合,就要提高退拈张力,否则就不能很好的退拈。要提高退拈张力,就必须加快转动器速度和确保不因增高温度而增大动摩擦,像锦纶那样高温模数变化大的纤维,有可能提高退拈张力,使卷曲加工变坏,应格外注意。

       对于不浆纱就直接织布的纤维,如采用以矿物油为主体的低黏度油剂,在单丝抱合性能上会出现问题;而黏度低、集束性好、凝集性和平滑性好的油剂对加工丝的无浆化是有帮助的。为了提高粗袋数(5D左右),毛毯用加工纱的抱合性,曾采用多施油的方法,但易产生油污。因此,成品油剂应采用矿物油以外的基油和黏度指数大的油剂品种。

        若编织前就已经煮练、染色的,所谓先染丝,其油剂有原油上油和乳液上油两种,后者兼做柔软整理。在编织时还要上低黏度的液体成品油剂。对于先染丝用成品油剂,若选择不当会使染色牢度下降。如果在编织后染色,还要求油剂有可洗性,否则会引起染色物出现色斑。

       4.工业材料用油剂

       这里指帘子线、渔网丝和绳索等。以帘子线为例,对这种油剂的要求在牵伸时好和耐热性好,在纤维热牵伸时挥发小,在加热板上结焦少,浸胶后上油帘子线与橡胶的粘合性要牢。

       粘合性是指上油帘子线浸胶后,在轮胎厂挂胶时,帘子线与橡胶的粘合性要牢,也就是H抽出值要大,油剂对胶乳和橡胶的渗透性和再润湿要好;高温时,油剂PH值要保持碱性(因胶乳在弱碱性乳液中易破乳)。

       强力是帘子线厂的一项重要考核指标,复拈时的强力利用率对强力影响很大,油剂对强力有一定影响,在夏季尤为突出。冬季粘性大强力利用率高,而粘性大的油剂,牵伸性又会受到影响,因此如何均衡两者的关系非常重要。

       (四)长丝油剂的配方组成

       要使长丝在牵伸和后加工等工序能顺利通过,油剂起着关键作用。由于长丝加工的特殊性,用一、二个单体难以满足工序的要求。长丝油剂的配方必须兼顾加工纤维综合性能的要求,其组分应包含以下内容:

       1.平滑剂

       在这里主要作用是减少摩擦和保护纤维表面以增加油膜的强度,常用的平滑剂主要是天然矿物油,即无色工业白油。

       除天然平滑剂外,还有合成平滑剂,这类平滑剂多是酯类化合物,它们的特点是凝固点低,粘温性好,黏度指数高,挥发性小,抗氧化性好。酯类一般为单酯、双酯、阻氧化酯等,单酯因沸点低,氧化稳定性和粘温性差,很少用作平滑剂,而在双酯中,常用的平滑剂是癸二酸二辛酯。双酯的粘温性、热稳定性、抗磨性和防锈性等均好,决定了它的应用地位。

       阻氧化酯是多元醇与一元酸的酯类,它们是性能优良的平滑剂,如乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等与脂肪酸的生成物。

       作为平滑剂,在长丝油剂配方中一般占40%~60%,有时还要多些。平滑剂用量多,对改善平滑性有利,但也增加了乳液稳定难度。

       2.抗静电剂

       这是长丝油剂配方中另一个主要用料。羧酸酯盐、硫酸酯、磷酸盐等阴离子活性剂,作为抗静电剂没有实用价值,而烷基磷酸酯盐,却有良好的抗静电性,聚氧乙烯脂肪醇酯盐也有一定的抗静电效果,常用其铵盐和钾盐。

       烷基(R=C12~C16)磷酸酯,一般是单、双酯混合物,单酯水溶性好、抗静电性好,但平滑性差;双酯抗静电性稍差,但它的水溶性和平滑性均好。另外,磷酸酯对金属都有较好的抗腐蚀性,因此成为油剂配方中的首选品种。

       阳离子型和两性型抗静电剂,在抗静电方面有优势,但因有气味和对金属腐蚀,限制了它们的应用,而非离子型表面活性剂抗静电效果一般,多数情况下与阴离子活性剂复配使用,适用于低温条件下抗静电。

       3.集束剂

       集束剂在配方中含量不一定很多,应选用和纤维附着性好、自身凝集性又好的表面活性剂。如磺化蓖麻油酸酯盐、脂肪酸三乙醇胺盐、磷酸酯铵盐或钾盐,以及酯型非离子表面活性剂(如月桂酸聚乙二醇酯、烷基酰醇胺、甜菜碱型两性表面活性剂等)。

       4.乳化剂

       长丝油剂选用的乳化剂,除符合油剂性能的前提下,还要按平滑剂种类和性质来选定。乳化剂选定是乳液稳定的关键,一般乳化剂选用非离子型和离子型复配型乳化剂。为了得到稳定的乳状液,也常加入平衡调节剂,如高级脂肪酸、高级脂肪醇、多元醇酯类,环氧乙烷加成数少的非离子型乳化剂。

 

       (未完待续,精彩内容请见下期……)

 

作者简介:

       阮天治,高级工程师,在广东、江苏、山东工作多年,经验丰富,长期在研究单位从事表面活性剂研究和应用开发,具有大企业工作阅历。

       历任研究室主任、科研科长、总工程师等职,有四十多年研发经验,其中从事纺织助剂开发已达三十余年,具有较深的专业造诣,在行业中享有一定的声誉。

       现是享受国务院特殊津贴的化学专家,曾任深圳市专家委员会化学专家、天津市日用化学工业协会理事,也是中国书法家协会烟台分会会员。

       在纺织后整理助剂研发方面,曾倾注大量心血,仅软片(柔软剂)成熟技术达三十项,涵盖各类品种,多项成果达到国外同类产品水平。近几年,研发成功的五种阴离子柔软剂,独具特色,用于棉和针织品整理,具有其他产品不具备的柔软、滑爽、无黄变、瞬间吸水、缝纫性好五大优势,成为棉、针织品,尤其是出口针织品首选品种。

       除掌握有机硅(包括阴离子平滑剂)、硅油精等后整理助剂生产技术外,在前处理和染色工序也可提供多项产品,如煮练剂、皂洗剂、毛能净、乳化剂、渗透剂、匀染剂、抗静电剂、平滑剂、硬挺剂、螯合剂、纺练纺纱油剂等。

       除纺织助剂外,对化工设备也很专业,其设计的软片生产和加工设备已被国内多个厂家采用,得到好评;在软片生产中,会产生大量氨气,污染严重,对此,有一套成熟处理技术;对于小企业,鉴于氨气排放量不太大,可帮助设计氨气吸收系统,此技术可大幅度降低氨气对环境污染;对于软片产量较大的企业,不仅可提供氨气吸收系统,并通过技术改造,可将氨气回收,将其转化为28%含量的工业氨水进入市场!此举,不仅可解决污染问题,而且可降低软片生产成本!

       另外,在工业及民用洗涤剂、金属加工助剂(包括发黑技术)、油田助剂、造纸助剂、皮革助剂等方面也可提供技术帮助!

       目前,集四十多年经验,正在撰写六十万字《纺织助剂概论》,该书不同于其他专业书,第一次将纺练纺纱油剂、有机概念图列为章节专述,还将有机硅及最新技术、绿色环保理念等,作为成书的重要组成部分!

       手  机:13773745606



欢迎投稿  ctanet@163.com  (公司)
   350652029@qq.com  (个人)
品牌推广咨询 020-89448895
请关注微信CTA666,欢迎浏览杂志