[发明专利]一种不含有机硅的氨纶干法纺丝油剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于干法纺丝油剂技术领域，更具体是涉及一种不含有机硅的氨纶干法纺丝油剂组合物，还涉及此组合物的制备方法。

技术背景

氨纶是现代纺织服装工业必不可少的纺织原料，可用于一切需要良好弹性恢复率的织物，因此被广泛应用于各种内衣、运动衣、健美服、游泳衣、高弹袜、紧身衣、尿不湿等领域。氨纶的纺丝方法包括干纺、熔融纺、湿纺等方法。干法纺丝技术是当前氨纶工业生产中应用最广泛的方法，占世界氨纶总产量的80％以上。

与国内氨纶生产的快速增长相比，氨纶纺丝油剂作为氨纶在纺丝过程中的润滑剂，虽然已实现国产化，但在进一步取代进口产品及保持产品质量的稳定性和一致性方面还存在不足。并且，在高端油剂和经编用途油剂的研发方面尚有空白。

目前的氨纶纺丝油剂配方中主要以二甲基硅油和改性硅油为主，其具有较好的防粘、隔离性和平滑性。但缺点是：油剂的可去除性差，导致纺丝后不易清洗，影响后道的染色、复合、贴合等工序。

随着氨纶产品应用范围的扩大和氨纶在织物中占比的增加，以及产品高端化的需要，近几年行业内比较关注氨纶染色、粘合、复合等问题。氨纶丝本就不易染色，现在虽然通过使用添加剂来改善氨纶丝的可染性，但与其它纤维相比还是较差，且色牢度也差。用含有机硅油剂生产的氨纶丝，由于硅油不好去除，更是直接影响到了氨纶丝的着色率；再如，近些年氨纶丝在纸尿裤上的应用也正高速增长，市场潜力很大，用于纸尿裤的氨纶丝要求要有较高的贴合、复合度，但目前用含有机硅油剂生产的氨纶丝，贴合和复合程度都存在明显的不足。另外，近几年像汽车配套内饰等特殊行业，对所使用的氨纶产品已经开始明确提出无硅要求。因此，急需开发一种不含有机硅的氨纶纺丝油剂，来解决氨纶丝在市场应用方面存在的问题和局限性。

综上所述，氨纶纺丝油剂产品向不含有机硅方向发展将是必然的研究方向和发展趋势。

发明内容

本发明针对现有氨纶干法纺丝用油剂存在的不足，提供一种不含有机硅的氨纶干法纺丝油剂及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种不含有机硅的氨纶干法纺丝油剂，按重量分数计，包括如下组分：

其中：

所述酯类化合物的碳原子数为11-87；

所述的高级脂肪酸盐分子式为：(RCOO)n M,其中n＝1或2，M为一价或二价金属元素，R为碳原子数10-24的烷基；

所述的润湿剂是表面张力为20-27mN/m的非离子表面活性剂；

所述的助溶剂为异构脂肪醇或异构脂肪酸中的一种或二者的复配，异构脂肪醇或异构脂肪酸的碳原子数为16、18、20、22、24；

所述抗静电剂为阴离子抗静电剂或非离子抗静电剂中的一种或者多种的复配。

进一步，所述酯类化合物替换为酯类化合物与白油的混合物，其中白油在所述纺丝油剂中的重量分数≦50％，所述的白油的碳原子数为15-30，并且在40℃下粘度在5.0-40.0mm²/s。

本发明的油剂组合物中各个物质所发挥的作用如下：

通常的氨纶油剂组成中包括了二甲基硅油、改性硅油、矿物油、硬脂酸盐、抗静电和分散组分等物质成份。

本发明方案中不含有二甲基硅油等有机硅油，而是使用酯类化合物或酯类与白油的混合物来代替二甲基硅油。酯类化合物或酯类与白油的混合物作为替代品后油剂的防粘、隔离、平滑性较差。为解决这个问题，本发明中配合使用了分散的非常好的高级脂肪酸盐，来弥补不含有机硅后油剂在防粘、隔离性和平滑性等方面出现的不足，效果通过实验数据完全可以证实。这样既能避免有机硅的不利影响，又能保持产品良好的防粘、隔离、平滑等特性。

本发明中使用了高级脂肪酸盐，可以提高油剂整体的防粘、隔离和平滑性。由于高级脂肪酸盐是固体，不溶于酯类化合物或者白油，所以需要使用润湿剂、分散剂、助溶剂等添加剂帮助进行充分的分散，才能均匀地分散溶解于酯类化合物或者白油中，发挥应有的作用,润湿剂、分散剂和助溶剂的配比合理，缺一不可，其核心作用在于帮助固态的高级脂肪酸盐进行充分完全的分散，使其能够均匀溶解于酯类化合物或白油中，否则，高级脂肪酸盐无法发挥其应有的作用。

本发明中选择异构脂肪醇或异构脂肪酸或二者的复配作为助溶剂，主要是异构脂肪醇或异构脂肪酸可以提高油剂配方中各组分之间的相容性。

本发明中的抗静电剂可以有效降低氨纶纤维的丝与丝之间以及丝与金属、陶瓷之间的摩擦系数。