超細丙糸侖高速紡絲油劑的研製及應用魏俊富鄭f國徐進雲孫長樂（天津工業大學高新技術實業公司，天津，300160）複配技術研宄。研製出適用於超細丙綸高速紡絲油劑應用性能良好。
中圖法分類號：TS103841：A單纖維纖度在1dtex以下的超細丙綸低彈絲，由於獨特的芯吸效應，使其織物透氣、導濕、輕柔、保暖，具有優良的舒適性和衛生性，是紡織行業更新換代的新產品，如著名的“ADIDAS”運動衣、美國軍用內衣等都采用了細旦丙綸長絲111.woguodechaoxibinglungaosufangsijishujidadaoshijiexianjinshuiping，jianlileshutiaoqiandunjichaoxibinglungaosufangsishengchanxian，kaishicongkeyanzhuanrugongyehuashengchan。shiyongguochanxidanbinglundidansizhizaodefunv、兒er童tong內nei衣yi投tou放fang市shi場chang後hou，受shou到dao了le消xiao費fei者zhe的de青qing睞lai，此ci類lei纖xian維wei的de需xu求qiu將jiang迅xun速su長chang。但dan是shi在zai生sheng產chan過guo程cheng中zhong發fa現xian，普pu通tong高gao速su紡fang絲si油you劑ji無wu法fa滿man足zu超chao細xi纖xian維wei的de工gong藝yi要yao求qiu，存cun在zai可ke紡fang性xing差cha，毛mao絲si、斷頭較多，產品等級品率低，假撚時聚氨酯（PU）mocapianmosunkuaidengwenti，yanzhongshimocapianshiyongshoumingzhiyouliangzhouzuoyou，youjijichengweizuaiwoguochaoxibinglungaosufangsigongyehuashengchandeyigezhuyaozhangai。weicijinxinglechaoxibinglungaosufangsiyoujiyanjiukaifa。
本文在油劑對纖維力學性能的影響、對聚氨酯摩擦盤的溶脹及均勻上油、生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)等(deng)方(fang)麵(mian)進(jin)行(xing)了(le)研(yan)究(jiu)。不(bu)僅(jin)解(jie)決(jue)了(le)超(chao)細(xi)丙(bing)綸(lun)高(gao)速(su)紡(fang)絲(si)可(ke)紡(fang)性(xing)問(wen)題(ti)，提(ti)高(gao)了(le)纖(xian)維(wei)的(de)一(yi)等(deng)品(pin)率(lv)，同(tong)時(shi)研(yan)究(jiu)了(le)目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)化(hua)纖(xian)油(you)劑(ji)開(kai)發(fa)和(he)生(sheng)產(chan)中(zhong)的(de)一(yi)些(xie)基(ji)礎(chu)問(wen)題(ti)，對(dui)提(ti)高(gao)我(wo)國(guo)化(hua)纖(xian)油(you)劑(ji)研(yan)究(jiu)水(shui)平(ping)具(ju)有(you)積(ji)極(ji)意(yi)義(yi)。
1實驗1.1試驗主要原料自行合成油劑用聚醚，合成方法按，生物降解性參照非離子表麵活性劑測試方法14，聚氨酯溶脹參照並進行修改，將聚氨酯試樣在（90士2）°C完全浸沒在油劑單體中，4天後取出、洗淨、幹燥，測量其質量變化，觀察表麵狀況，進行綜合評定，1.3油劑應用主要工藝及設備2結果與討論1研究目標根據超細旦丙綸高速紡絲纖維細、加工速度高、加工工序多而導致纖維易受損傷的特點，針對均勻上油、油劑對纖維結構及力學性能和聚氨酯摩擦盤的影響、生物降解性、油膜強度等問題，從單體的結構與性能關係入手，開展了油劑配方設計和複配研究，經過在化纖廠小試、中試、大試，研製出穩定的油劑配方。
22均(jun)勻(yun)上(shang)油(you)均(jun)勻(yun)上(shang)油(you)是(shi)穩(wen)定(ding)發(fa)揮(hui)油(you)劑(ji)各(ge)項(xiang)功(gong)能(neng)的(de)前(qian)提(ti)，油(you)劑(ji)能(neng)否(fou)均(jun)勻(yun)附(fu)著(zhe)在(zai)每(mei)根(gen)纖(xian)維(wei)的(de)表(biao)麵(mian)，直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)絲(si)條(tiao)與(yu)接(jie)觸(chu)部(bu)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦(ca)行(xing)為(wei)，若(ruo)出(chu)現(xian)無(wu)油(you)或(huo)上(shang)油(you)過(guo)少(shao)，則(ze)會(hui)使(shi)紡(fang)絲(si)張(zhang)力(li)波(bo)動(dong)，甚(shen)至(zhi)引(yin)起(qi)毛(mao)絲(si)和(he)斷(duan)頭(tou)，由(you)於(yu)超(chao)細(xi)丙(bing)綸(lun)纖(xian)維(wei)比(bi)表(biao)麵(mian)大(da)，纖(xian)維(wei)根(gen)數(shu)多(duo)，強(qiang)度(du)低(di)，上(shang)油(you)均(jun)勻(yun)性(xing)顯(xian)得(de)尤(you)其(qi)重(zhong)要(yao)。均(jun)勻(yun)上(shang)油(you)與(yu)油(you)劑(ji)的(de)潤(run)濕(shi)性(xing)能(neng)和(he)表(biao)麵(mian)張(zhang)力(li)有(you)關(guan)，通(tong)常(chang)潤(run)濕(shi)速(su)度(du)越(yue)快(kuai)，表(biao)麵(mian)張(zhang)力(li)越(yue)低(di)，上(shang)油(you)越(yue)均(jun)勻(yun)。油(you)劑(ji)的(de)潤(run)濕(shi)性(xing)能(neng)主(zhu)要(yao)由(you)所(suo)用(yong)的(de)聚(ju)醚(mi)單(dan)體(ti)結(jie)構(gou)決(jue)定(ding)，聚(ju)醚(mi)引(yin)發(fa)劑(ji)種(zhong)類(lei)、醚鏈結構等都對其潤濕能力影響很大。
表1聚醚結構對潤濕性能的影響種類丁醇辛醇月桂醇異辛醇丁醇嵌段潤濕/注：EO/PO比為50/50（mol），分子量1100除出丁醇嵌段外，均為無規結構。
試驗結果分為4Ait好eB級次之級最差ubliShM化1團）公司|科研項目目e合同號T/wwinkUet―C，。）和支鏈結構引發劑，以及嵌段結構的聚醚，可以有效地提高油劑的潤濕性能。本項目研製的超細丙綸高速紡絲油劑潤濕時間為2s表麵張力為2 10Nk潤濕性能優良，可以滿足均勻上油的需要。
2.3油(you)劑(ji)對(dui)聚(ju)氨(an)酯(zhi)摩(mo)擦(ca)片(pian)的(de)溶(rong)脹(zhang)超(chao)細(xi)丙(bing)綸(lun)加(jia)彈(dan)時(shi)采(cai)用(yong)了(le)表(biao)麵(mian)硬(ying)度(du)低(di)但(dan)價(jia)格(ge)昂(ang)貴(gui)的(de)聚(ju)氨(an)酯(zhi)摩(mo)擦(ca)片(pian)，普(pu)通(tong)高(gao)速(su)紡(fang)絲(si)油(you)劑(ji)對(dui)聚(ju)氨(an)酯(zhi)摩(mo)擦(ca)片(pian)的(de)溶(rong)脹(zhang)很(hen)嚴(yan)重(zhong)，假(jia)撚(nian)時(shi)高(gao)速(su)纖(xian)維(wei)與(yu)快(kuai)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)摩(mo)擦(ca)片(pian)在(zai)一(yi)定(ding)張(zhang)力(li)下(xia)互(hu)相(xiang)摩(mo)擦(ca)，溶(rong)脹(zhang)的(de)聚(ju)氨(an)酯(zhi)摩(mo)擦(ca)片(pian)表(biao)麵(mian)很(hen)快(kuai)被(bei)磨(mo)出(chu)許(xu)多(duo)溝(gou)槽(cao)，不(bu)僅(jin)影(ying)響(xiang)假(jia)撚(nian)效(xiao)果(guo)，而(er)且(qie)容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)毛(mao)絲(si)和(he)斷(duan)頭(tou)，最(zui)嚴(yan)重(zhong)時(shi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)不(bu)足(zu)兩(liang)周(zhou)。
所以，減少油劑對聚氨酯摩擦片的溶脹，是超細丙綸高速紡絲油劑必須解決的問題。
首先考察了油劑中常用單體對聚氨酯材料的溶脹作用，結果見表2.根據試驗結果，在油劑中避免使用評價結果為D級的PEG酯和壬基酚聚醚類物質，慎重選擇烷基磷酸酯鹽抗靜電劑，盡量選用評價為A和B級的材料，但是由於礦物油和長鏈脂肪酸酯並不適合在超細丙綸高速紡絲油劑中大量使用，所以選定以分子量適中（000 ~2000）的EO/PO脂肪醇聚醚為主體輔以適量高分子量聚醚和溶脹少的聚醚磷酸酯鹽。研製的超細丙綸高速紡絲油劑對聚氨酯材料溶脹重量變化率為0. 58%，綜合評價為A-B級，使用10周沒有明顯磨損，遠好於普通高速紡絲油劑的C-D級。
表2油劑單體對聚氨酯材料的溶脹結果樣品評定等級樣品評定等級水直鏈醇聚氧乙烯醚礦物油支鏈醇聚氧乙烯酸長鏈脂肪酸酯聚乙二醇（PEG）雙酯較高分子量O聚乙二醇（PEG）單酯中等分子量（1聚醚壬基酚聚氧乙烯醚（OP係列）低分子量某些磷酸酯鹽2.4油劑對纖維結構及力學性能的影響POY和DTY經(jing)常(chang)要(yao)存(cun)放(fang)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)後(hou)才(cai)進(jin)行(xing)後(hou)加(jia)工(gong)，因(yin)此(ci)在(zai)這(zhe)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)，油(you)劑(ji)是(shi)否(fou)對(dui)纖(xian)維(wei)結(jie)構(gou)和(he)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)存(cun)在(zai)不(bu)良(liang)影(ying)響(xiang)，以(yi)及(ji)影(ying)響(xiang)的(de)程(cheng)度(du)，就(jiu)成(cheng)為(wei)我(wo)們(men)關(guan)心(xin)的(de)問(wen)題(ti)。
油劑對纖維結構和力學性能的影響分別見表3、表4.由表可見，存放30天後，POY、DTY纖維強說明超細丙綸高速紡絲油劑對纖維結構和力學性能均無不良影響。
表3油劑對超細丙綸力學性能的影響樣品及存纖度纖度CV斷裂強度斷裂強度斷裂伸長斷裂伸長放天數（天）表4油劑對纖維結構的影響樣品及存放天數熔點/°C結晶度/%相對取向度/% 2.5油you膜mo強qiang度du強qiang度du損sun失shi是shi超chao細xi丙bing綸lun加jia彈dan過guo程cheng中zhong經jing常chang碰peng到dao的de難nan題ti，除chu采cai用yong表biao麵mian硬ying度du低di的de聚ju氨an酯zhi摩mo擦ca片pian外wai，提ti高gao油you劑ji的de油you膜mo強qiang度du，在zai摩mo擦ca假jia撚nian時shi有you效xiao地di保bao護hu纖xian維wei，也ye是shi減jian少shao強qiang度du損sun失shi的de一yi個ge有you效xiao手shou段duan。油you膜mo強qiang度du表biao征zheng的de是shi油you劑ji耐nai磨mo性xing，在zai纖xian維wei與yu高gao速su旋xuan轉zhuan的de摩mo擦ca片pian接jie觸chu假jia撚nian時shi，附fu著zhe在zai纖xian維wei表biao麵mian的de油you膜mo在zai高gao溫wen、高(gao)速(su)和(he)一(yi)定(ding)壓(ya)力(li)下(xia)不(bu)能(neng)破(po)裂(lie)，否(fou)則(ze)油(you)膜(mo)破(po)裂(lie)後(hou)，就(jiu)改(gai)變(bian)了(le)纖(xian)維(wei)的(de)摩(mo)擦(ca)行(xing)為(wei)，摩(mo)擦(ca)阻(zu)力(li)大(da)，不(bu)僅(jin)影(ying)響(xiang)可(ke)紡(fang)性(xing)，也(ye)使(shi)假(jia)撚(nian)時(shi)白(bai)粉(fen)加(jia)。在(zai)設(she)計(ji)配(pei)方(fang)時(shi)，充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)了(le)這(zhe)一(yi)因(yin)素(su)，含(han)有(you)雙(shuang)鍵(jian)或(huo)其(qi)它(ta)極(ji)性(xing)基(ji)因(yin)，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)提(ti)高(gao)油(you)膜(mo)強(qiang)度(du)，但(dan)是(shi)在(zai)加(jia)彈(dan)時(shi)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)結(jie)焦(jiao)，汙(wu)染(ran)熱(re)板(ban)，所(suo)以(yi)在(zai)複(fu)配(pei)時(shi)加(jia)入(ru)了(le)耐(nai)磨(mo)性(xing)好(hao)的(de)磷(lin)酸(suan)酯(zhi)和(he)高(gao)分(fen)子(zi)量(liang)聚(ju)醚(mi)，同(tong)時(shi)選(xuan)用(yong)油(you)膜(mo)強(qiang)度(du)較(jiao)高(gao)的(de)飽(bao)和(he)聚(ju)醚(mi)為(wei)主(zhu)體(ti)超(chao)細(xi)丙(bing)綸(lun)高(gao)速(su)紡(fang)絲(si)油(you)劑(ji)的(de)油(you)膜(mo)強(qiang)度(du)達(da)到(dao)88 kgPOY經拉伸加撚、解撚後，DTY強度還略有提高。
2.6生物降解性日益嚴重的水汙染是人類麵臨的世界性難題，它不僅使珍貴的清潔水源更加短缺，而且還可以通過生物鏈危害人類健康和動、zhiwudeshengcun。hanyougezhongzhujidefeishuijiushiyizhongyanzhongdewuranwu，wangwangyouyuqinanyizaiduanshijianneixunsujiangjieerzaochengshuitiwuran。yinciyanjiuyoujideshengwujiangjiexing，kaifahuanbaoxingkejiangjieyouji，conggenbenshangjiejueqiwuranwenti，bujinjuyouyidingdelilunjiazhi，erqieduiwoguozheyangyigeshuiziyuanyanzhongquefadeguojia，juyougengzhongyaodexianshiyiyi。
超細丙綸高速紡絲油劑的生物降解性取決於原料單體的性能。脂肪醇EO/PO無規聚醚和脂肪酸EO/PO無規聚醚的生物降解性很好，因此選為油劑度，度、結晶度取向度等都沒有發生明顯的變化Mish的主體s而壬基酚聚醚的生物降解性差不宜使用聚醚分子鏈上含有大的PO嵌段（block），也(ye)難(nan)以(yi)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)，本(ben)課(ke)題(ti)在(zai)聚(ju)醚(mi)分(fen)子(zi)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)時(shi)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)到(dao)這(zhe)一(yi)點(dian)，采(cai)用(yong)多(duo)個(ge)小(xiao)嵌(qian)段(duan)來(lai)調(tiao)節(jie)其(qi)性(xing)能(neng)。研(yan)製(zhi)成(cheng)功(gong)的(de)超(chao)細(xi)丙(bing)綸(lun)高(gao)速(su)紡(fang)絲(si)油(you)劑(ji)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)性(xing)，生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)率(lv)達(da)到(dao)97%. 2.7應用油劑的應用上機實驗分別在中原油田舒普凡化纖廠和中科院絲普綸公司進行，實驗結果見表5.試驗表明，超細丙綸高速紡絲油劑前紡的可紡性好、上油均勻，飛濺少，高速紡絲生產順利，POY纖維質量優良，POY退繞順利。能夠滿足拉伸假撚工藝要求，假撚張力均勻，紡絲穩定，毛絲、斷頭少，DTY―等品率明顯提高。聚氨酯摩擦片磨損小，加彈後DTY沒有強度損失，易操作。
3油劑指標及性能超細丙綸高速紡絲油劑指標及性能見表6表5油劑的實際應用質量指標樣品纖度纖度CV斷裂強度斷裂強度CV斷裂伸長率斷裂伸長CV沸水收縮率（%）含油率一等品率（%）表6超細丙綸高速紡絲油劑指標及性能項目油劑指標項目油劑性能項目摩擦係數外觀淺黃色透明液體潤濕時間F/CMd（纖維與陶瓷間動摩擦）有效物煙點（c）表麵張力（N/cm）（纖維與纖維間靜摩擦）閃點（c）乳液穩定性（12%）72i穩定油膜強度（kg）4結jie論lun根gen據ju超chao細xi丙bing綸lun高gao速su紡fang絲si工gong藝yi和he纖xian維wei的de特te點dian，從cong油you劑ji單dan體ti結jie構gou與yu性xing能neng關guan係xi著zhe手shou，進jin行xing了le超chao細xi丙bing綸lun高gao速su紡fang絲si油you劑ji單dan體ti性xing能neng和he複fu配pei技ji術shu研yan究jiu。研yan製zhi出chu的de油you劑ji可ke均jun勻yun上shang油you，生sheng物wu降jiang解jie性xing好hao，對dui聚ju氨an酯zhi摩mo擦ca片pian的de溶rong脹zhang小xiao，對dui纖xian維wei結jie構gou及ji力li學xue性xing能neng沒mei有you不bu良liang影ying響xiang，油you膜mo強qiang度du高gao。
超細丙綸高速紡絲油劑經纖維生產應用考核，能滿足紡絲和後加工工藝要求，可紡性好，生產過程順利，產品質量達到質量標準，DTY―等品率達到85%以上。 |