涤纶高速纺DTY油剂的研制
２０１３年明 Ｊｕｎ．２０１３ 涧滑油 ＬＵＢＲＩＣＡ１１ＮＧ ＯＩＬ 第２８卷第３期 Ｖ０ ｌ２８．Ｎｏ．３ 文章编号：１００２—３１１９（２０１３）０３—００１７－０５ 涤纶高速纺ＤＴＹ油剂的研制
董莹，魏朝良，高显振，邵腾飞 （ｉｆｌｌ叫石汕大连润滑油研究开发Ｉ十ｌ心，辽宁大连１１６０３２） 摘要：文章分析了涤纶纤维高速纺ＤＴＹ生产丁艺对油剂的要求，通过对基础油和添加剂的筛选与优化，完成了涤纶高速纺 ＤＴＹ油剂的研制。研制的产品安全环保，具有良好的平滑性、抗静电性、可洗性及稳定的储存性能。现场应用试验表明研制产 品在高速纺ＤＴＹ生产中能有效克服油剂的飞溅问题，具有良好的使用性能，可满足生产的需求。 关键词：涤纶ＤＴＹ油剂；抗静电性；抗飞溅；环保 中图分类号：ＴＥ６２６．３１ 文献标识码：Ａ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＰＥＴ—ＤＴＹ Ｈｉｇｈ—Ｓｐｅｅｄ Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｏ
ＤＯＮＧ Ｙｉｎｇ，ＷＥＩ Ｃｈａｏ—ｌｉａｎｇ，ＧＡＯ Ｘｉａｎ—ｚｈｅｎ，ＳＨＡＯ Ｔｅｎｇ—ｆｅ （ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｄａｌｉａｎ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｏｉｌ Ｒ＆Ｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｄａｌｉａｎ １ １６０３２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｉｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ＰＥＴ—ＤＴＹ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｉｌ ＷＳＳ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｂａｓｅ ｓｔｏｃｋｓ ａｎｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ．Ｔｈｉｓ ｐｒｏｄｕｃｔ ｉｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ—ｆｒｉｅｎｄｌｙ，ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ｇｌｉｄｉｎｇ ｐｒｏｐ— ｅｒｔｙ，ａｎｔｉｓｔａｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｅａｓｙ—ｗａｓｈｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ．Ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｈａｓ ｇｏｏｄ ａｐ— ｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｏｉｌ ｓｐｌａｓｈｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ ａｎｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｍａｎｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＥＴ—ＤＴＹ ｏｉｌ；ａｎｔｉｓｔａｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ａｎｔｉｓｐｌａｓｈｉｎｇ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
０ 引言 涤纶高速纺ＤＴＹ油剂应用于涤纶高速纺ＰＯＹ —ＤＴＹ工艺的ＤＴＹ工序中，又称成品油剂、络筒油 剂。施加ＤＴＹ油剂主要是补充前纺油剂的损失，并 满足纺织厂从丝筒上很好地退绕用丝，以及织造工 艺对丝性能的要求…。 我国化纤工业近几年发展迅速，其中涤纶产品 占到总产量的８０％以上，随着涤纶工业的发展，对 涤纶油剂的需求，无论是品种或者数量都越来越多。 与此同时，开发适用于高速化的油剂新品种、开发适 用于不同纺丝品种加工工艺和纺织条件的通用油 剂，也是人们研究的重要课题。 １ 生产工艺对油剂性能的要求 通过现场调研，了解ＤＴＹ工艺简介，从工艺要 求分析性能要求。总结该产品应满足以下几点要 求： （１）黏度：油剂的黏度与所用平滑剂的性质 有关。涤纶ＤＴＹ丝上油率一般为２％一３％，黏 度过高，上油不均匀，因此拉伸、假捻速度加快 后，要求油剂黏度不能太高；黏度过低，上油率达 不到要求，而且会引起油剂飞溅，所以ＤＴＹ油剂 黏度应控制在适当范围。一般将运动黏度（４０ ｏＣ）控制在５～２０ ＩｎｌＴｌ ／ｓ，依据生产工艺不同可进 行适当调整。 （２）色度：对于涤纶ＤＴＹ油剂要求色度浅，防止 纤维变色发黄。 （３）抗静电性：合成纤维的特点是疏水性强、 吸湿性差、比电阻高，因此在加工过程中，会因摩 擦产生静电，造成加工的困难。纤维表面电阻在 １０ ｎ以下，可减少静电干扰。采用抗静电油剂 处理纤维的方法可有效地降低静电的干扰。抗 静电剂的作用在于提高纤维的电导率，减少电荷 产生和防止电荷的积聚，也就是通过油剂的处 理，提高纤维的吸湿性，改善纤维表面导电性能， 降低表面电阻。 （４）表面张力：油剂应在纤维表面迅速展开，并
ＯＩＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ囵臣墨圈
１８ 润溆油 ２０１３－￣第２蜷 形成一层均匀的薄膜。其表面均匀分布的程度取决 于它在相界面（纤维一空气）上的界面张力和黏度。 表面张力低，渗透性能好，能保证均匀上油。 （５）摩擦特性：摩擦特性包括两方面，一方面是 纤维与纤维以及器件之间的耐磨性，另一方面是油 剂本身的耐磨性，即附着在纤维表面的油膜在高温 及一定压力下不破裂 ，油膜强度高，油剂在丝的表 面形成均匀的界面膜，使纤维行走润滑性好，可保护 纤维，减少磨损，适应后加工要求。 （６）ｐＨ值：油剂应呈中性。若油剂呈酸性，与设 备接触就容易形成金属皂，腐蚀设备，影响纤维质 量。另外，油剂的ｐＨ值直接影响到纤维的上油，而 纤维上油后的外观，是纤维品质的一个重要指标。 根据生产的一般要求，ｐＨ值应控制在６～８为宜。 （７）可洗性：油剂要求可洗性好，即乳化性能 好，有利于染色。对于色丝不必染色，可洗性要求不 高，只要将油剂洗去，不考虑染色的影响；白丝要求 油剂必须彻底洗净，如果留有微小痕迹，即染色不均 变为残次品。鉴别可洗性的简单方法是测试油剂的 乳化性能，取一定量油剂，加入一定比例水分，摇匀 静置２４ ｈ，如果不分层不析油，该油剂便认为可洗性 合格 。 ２添加剂的筛选及配方确定 涤纶高速纺ＤＴＹ油剂通常由平滑剂、乳化剂、 抗静电剂、抗飞溅剂等组成。根据生产＿Ｔ艺的要求， 进行各种单体的筛选，通过配方的优化设计后考核 其各种物化性能，且进行生产性使用试验，与市场上 使用效果较好的油剂进行对比，最终确定研制产品 配方。 ２．１平滑剂 由于ＤＴＹ工序中的拉伸、假捻和络筒都是在高 速条件下进行的，所以减少纤维与金属之问的动摩 擦系数是最重要的。而矿物油能有效降低动摩擦系 数，是纤维和金属间高速度摩擦下的良好平滑剂，它 起的作用近似流体润滑作用，其润滑性与油剂黏度 直接有关。黏度过高，上油不均匀，因此拉伸、假捻 速度加快后，要求油剂黏度低。但黏度过低，上油率 达不到要求，而且会引起油剂飞溅，所以涤纶高速纺 ＤＴＹ油剂的黏度应控制在适当的范围内，一般要求 ４０℃不大于２０ ｍｉｌｌ ／ｓ，同时根据客户要求调整至合 适的黏度。此外还要求其化学性质稳定，对人体无 害，无色或浅色。 ２．２乳化剂 乳化剂的选择是油剂配制的核心和重点。因为 油剂中起平滑作用的矿物油没有亲水基，为了赋予 其乳化性、分散性、抗静电性及可洗性，必须加入乳 化剂。所选乳化剂必须很好地溶解在矿物油中成为 均匀透明的液体。乳化剂应对平滑剂和抗静电剂有 良好的乳化和稳定能力，使成品油剂在水中形成稳 定的乳化液，容易洗去，不影响后道染色加１二。在达 到乳油稳定，在水中乳化分散好的前提下，尽可能降 低乳化剂的用量，减少乳化剂的种类。 由于ＡＰＥＯ（烷基酚聚氧乙烯醚）对环境潜在的 危害已经被广泛的研究和论证，欧洲一些国家自 １９７６年制定了法规限制生产和使用ＡＰＥＯ。直至 ２００３，欧盟专门制订了限制ＡＰＥＯ使用的法规性文 件“２００３／５３／ＥＣ指令”，其中明确界定：出口欧洲纺 织品和服装上的ＡＰＥＯ的限量不超过０．１％。因此 在乳化剂的选择上应避免使用已禁用产品。ＡＰＥＯ 中包括壬基酚聚氧乙烯醚（ＮＰＥＯ，占８０％～８５％）． 辛基酚聚氧乙烯醚（ＯＰＥＯ，占１５％以上），十二烷基 酚聚氧乙烯醚和二壬基酚聚氧乙烯醚（ＤＰＥＯ和 ＤＮＰＥＯ，各占１％）。以往的ＤＴＹ油剂中ＮＰ一３，７， １０是不可缺少的乳化剂。目前的应对措施是采用 替代ＡＰＥＯ的环保原料，如脂肪醇聚氧乙烯醚（ＡＥＯ 系列和平平加０系列）或支链的脂肪醇聚氧乙烯 醚，以及失水山梨醇酯（斯盘系列）和失水山梨醇酯 聚氧乙烯醚（吐温系列），以上产品均为无毒无刺 激、无公害的非离子表面活性剂，完全可替代 ＡＰＥＯ。 选取几种市售的环保型非离子型乳化剂，考察 了乳化剂的基本性质及其在环烷基基础油中的溶解 性和稳定性，结果见表１。其中乳化剂的加入量为 １５％，其余８５％为环烷基基础油。 表１不同乳化剂的应用性能
圈匮置圈ＯＩＬ ＲＥＳＥＲＲＣＨ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯ
Ｎ 第３期 董莹等．涤纶高速纺ＤＴＹ油剂的研制 １９
乳化剂Ａ１、Ａ２和Ａ３与基础油具有较好的相容 性，浓缩液外观透明澄清。同时，Ａ１、Ａ２的乳化性优 于Ａ３，容易形成均匀的乳液，但乳液的稳定性差，２４ ｈ后出现分层现象，因此需要将乳化剂复配使用。 表２乳化剂复配后乳化性能 Ａｌ Ａ２ Ａ３ Ａ４ Ａ５ Ａ６ Ａ７ 浓缩液 ５％蒸馏水乳化液２４ｈ，油／皂／ｍｌＪｒｎＬ
、／ 、／
、／ 澄清透明，稳定时间１个月 浑浊 浑浊 浑浊 浑浊 浑浊 浑浊 浑浊 澄清透明，稳定时间＞４个月 从表２中可以看出，使用Ａ１、Ａ２和Ａ３三种乳 化剂的复配体系可得到澄清透明、均匀稳定的浓缩 液，且易乳化，使油剂具有较好的可洗性能。油剂的 均匀性和乳化性对于纤维的纺丝后整理及染色都非 常重要，要求油剂必须均匀稳定不分层，因此选择 Ａ１、Ａ２和Ａ３三种乳化剂复配的非离子乳化体系。 ２．３抗静电剂 由于涤纶的分子链中只含有少量极性基团，而 且结构紧密，再结合结晶和取向等原因，使得涤纶吸 湿性很差，在标准条件下其吸湿率仅为０．４％，因而 在纺丝、纺织加工过程中，由于纤维与纤维、纤维与 机械零件之间的摩擦，使其表面发生电荷的转移从 而产生静电。若不使静电及时逸散，在加工过程中 会出现丝束松散，不能顺利卷绕，易产生毛丝、断头 等，所以一定要给纤维施加具有抗静电性能的油剂。 抗静电剂是油剂中不可或缺的重要组分之一 。 抗静电剂是依据对涤纶的抗静电性能的优劣和 与其他组分的互溶性好坏来选择。根据分子中与长 链烷基相连接的极性基的电荷性质，抗静电剂大致 上可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型表 面活性剂。一般，抗静电效果最好的是阳离子型和 两性型，阴离子次之，非离子型抗静电效果最差。阳 离子型抗静电性能虽好，但对金属材料和设备腐蚀 性大，且价格昂贵。两性型抗静电性好，耐热性亦 好，但来源不广，价格昂贵，影响油剂成本和工业化 生产。阴离子型抗静电性能尚可，价格便宜，来源广 泛，较适合用于纺丝油剂中。抗静电剂在化纤油剂 中并不起着单纯的抗静电作用，往往兼顾其他诸如 平滑、乳化、集束、柔软等作用，故选择合适的抗静电 剂要进行综合平衡。 通过实验室考察，选取一种脂肪醇聚氧乙烯磷 酸酯钾盐作为ＤＴＹ油剂的抗静电剂组分，测定其比 电阻值如表３所示。由表３可以看出，研制产品较 市售几种ＤＴＹ油剂的纤维比电阻值小，抗静电性能 好 表３几种油剂的纤维比电阻值
２．４抗飞溅剂 由于高速上油容易引起油剂的飞溅，影响环境
ＯＩＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ日臣墨圈 、＞
Ｖ Ｖ ２０ 润滑油 ２０１３年第２８卷 卫生和产品质量，增加油剂单耗。这就要求既能均 匀上油又不发生油剂飞溅。抗飞溅剂是一种聚合 物，具有较高的分子量，加入到油剂中会增加油剂的 黏度，有效增强与丝束的黏附力，可防止飞溅。此 外，添加该剂后要求油剂不变色，对退绕没有影响， 对印染整理也没有影响。通过调研及试验，选取一 种高分子量的聚合物作为抗飞溅剂组分，其外观无 色透明，与其他添加剂相容性良好，油溶性好，对抗 静电没有影响，且不会变色，对提高ＤＴＹ油剂抗飞 溅性能具有非常显著的作用。 ２．５摩擦性能测定 涤纶纤维在生产与加工过程中，要在高速、强 力下经纤维与纤维之间、纤维与金属等其他表面之 间摩擦运动，油剂的施加，依据其良好的平滑性、较 低的摩擦系数，就可以减少纤维的磨损并有效控制 这种摩擦运动 Ｊ。油剂的摩擦特性，常用上油后 纤维与纤维（Ｆ／Ｆ）和纤维与金属（Ｆ／Ｍ）之问的静 摩擦系数（ ）及动摩擦系数（ ）来表示，通过纤 维摩擦系数测定仪测量摩擦系数来衡量油剂的平 滑性。 在纤维的整个织造过程中，要求纤维与纤维之 问的静摩擦系数 （Ｆ／Ｆ）适当大一些，对纤维与纤 维之间的动摩擦系数 （Ｆ／Ｆ）则无要求。尽量降低 纤维与金属之问的动摩擦系数 （Ｆ／Ｍ），影响该系 数的因素较多，包括油剂黏度、极性、亲水性、纤维表 面的含油量等。 采用Ｙ１５１型纤维摩擦系数测定仪，测得国内部 分ＤＴＹ油剂及研制产品的摩擦系数，结果如表４ 所示。 表４几种油剂的摩擦系数
涤纶POY油剂配方与性能的构效关系
合成纤维工业
，2020,43(6)
：70
CHINA SYNTHETIC FIBER INDUSTRY综述与专论
涤纶
POY油剂配方与性能的构效关系
卢书辉，
王小花,
喻德峰
（浙江传化化学品有限公司
，浙江杭州
311215）
摘 要：
简述了涤纶预取向丝-弹力丝
（POY-DTY）纺丝工艺中
，POY纺丝工艺节点、
POY-DTY加弹工艺节
点对
POY油剂性能的要求
，重点介绍了油剂配方组分与性能的构效关系。在涤纶
POY-DTY纺丝过程中
,
POY油剂对纺丝工艺的顺利进行起到决定性作用
,POY油剂除了需要达到基本的平滑性、集束性、抗静电性
以外，还要具有优良的界面特性、较好的热稳定性和抗结焦性能。油剂是由不同结构的平滑剂、润湿剂、集束
剂、抗静电剂和边界润滑剂等原料组分复配而成的，往往单一物质的调整即会引起多个性能的变化，需要对
油剂组分和性能的构效关系进行平衡
，以达到最优的使用效果。目前
POY油剂正向着多功能性、宽适用性
方向发展
,丰富油剂原料的种类和对原料结构进行研究有助于改善和提升
POY油剂的综合性能。
关键词：
涤纶预取向丝弹力丝油剂平滑剂润湿剂抗静电剂集束剂
中图分类号：
TQ340.472 文献标识码：
A 文章编号：
1001 -0043（2020）06-0070-04
涤纶预取向丝D单力丝（POY-DTY）纺丝工艺
先是通过高速纺丝工艺制备POY,再经过假捻变
形法对伸直状态的POY进行卷曲、螺旋或环圈等
形态加工，从而改善长丝应用性能的过程打
但在涤纶POY-DTY加工过程中，由于POY的纺
丝速度达到2 500 ~ 3 500讨min，丝束与导丝器
组件之间高速摩擦，易产生纤维磨损和静电现象;
且在假捻变形加工时，丝条需要在200 - 220 °C的
热箱中拉伸变形，并受到假捻摩擦盘的高速剪切
作用。因此,在涤纶POY-DTY加工过程中，需要
使用POY油剂对丝条进行保护，保证纺丝过程的
顺利进行。POY油剂是由多种功能性物质经过
涤纶FDY油剂配方组成及作用原理
配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断
涤纶FDY油剂配方组成及作用原理
导读：本文详细介绍了涤纶FDY油剂的研究背景，特点，种类，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。
涤纶FDY油剂是一种常用化纤油剂，广泛应用纺织行业，大大改善化纤的加工性能，禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事涤纶FDY油剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为化纤油剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。
1.背景
20世纪80年代后期，国内大量引进了涤纶FDY设备，涤纶FDY油剂主要依赖进口，虽然国内已研制成功，但与进口油剂相比仍有一定差距。
FDY油剂具有以下特点：油剂乳液粒子细，稳定而且易配制，无分层，无异味，腐败现象少；可纺性好，无异常断头，在同样工艺条件下优等品率较高；染色均匀性好，卷装成形良好，无毛丝；油剂耐热性好，无明显烟雾，热辊结焦少，抗静电性优良；集束性佳，卷绕成形良好；纤维含油均匀，纺织用户反映良好。
禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
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2.涤纶FDY油剂
2.1国内涤纶油剂现状
1)国产FDY油剂与同类型的进口油剂有相似的组成成份，其物理指标及性能完全可满足生产要。
2)FDY油剂对水质要求很高，在使用国产油剂时一般要求电导率在50x10-4s.m-1以下。
3)使用国产油剂，虽然乳液浓度略高于进口，但总的成本明显低于进口，并节省外汇。
环保可降解型涤纶FDY_油剂的研制及其性能研究
研究与开发合成纤维工业,2023,46(3):49CHINA SYNTHETIC FIBER INDUSTRY
收稿日期:2022-12-23;修改稿收到日期:2023-04-08。作者简介:马剑斌(1994—),男,工程师,主要从事化纤油剂的开发及应用研究。E-mail:923567313@。环保可降解型涤纶FDY油剂的研制及其性能研究
马剑斌1,李青玲1,张凤鸣1,崔 利1,张 可1,宋春民2,庄 斌1(1.新凤鸣集团股份有限公司,浙江嘉兴314513;2.浙江独山能源有限公司,浙江嘉兴314200)摘 要:采用植物多烯酚聚氧乙烯醚为乳化剂,油酸月桂醇酯、硬脂酸异辛酯、新戊二醇二油酸酯和精炼植物油为平滑剂,添加抗静电剂和油剂稳定剂制备环保可降解型涤纶全拉伸丝(FDY)油剂FM001,将FM001用于试纺83dtex/48f涤纶FDY,探讨了FM001的基本性能、可纺性及生物可降解性,并与进口油剂L143P和F1946进行对比。结果表明:FM001油剂各项基本性能与进口油剂L143P和F1946相当,其油膜强度为1080N,高于L143P和F1946,具有更好的耐磨性;使用FM001油剂试纺83dtex/48f涤纶FDY,与使用L143P和F1946生产的FDY各项性能无明显差异,具有优异的可纺性;FM001的原料具有优异的生物可降解性,其中乳化剂植物多烯酚聚氧乙烯醚的7d生物降解度为100%,平滑剂合成酯和精炼植物油更易于降解;FM001油剂乳液的五日生化需氧量(BOD5)为60.51mg/L,约为L143P和F1946油剂乳液的1.5倍,具有良好的生物可降解性。关键词:聚对苯二甲酸乙二酯纤维 全拉伸丝 油剂 可纺性 生物可降解性中图分类号:TQ342+.21;TQ340.47+2.2 文献标识码:A 文章编号:1001-0041(2023)03-0049-04 涤纶全拉伸丝(FDY)油剂是涤纶长丝生产过程中不可或缺的化纤助剂。近几年随着我国化纤工业的高速发展,特别是涤纶FDY产量的逐步增加,涤纶FDY油剂的用量也随之增加。目前涤纶FDY油剂大部分仍依赖进口,代表公司有日本竹本公司、德国达柯公司等;国内油剂经过近三十年的发展,也有大量不同牌号的涤纶FDY油剂投入市场,并已基本满足不同涤纶FDY生产工艺对油剂的基本要求[1-3],代表公司有浙江传化股份有限公司、天津工大高新技术实业公司、桐昆集团等。然而,目前市面上的涤纶FDY油剂可降解性普遍偏低,主要体现在油剂原料短周期内降解度低,直接导致油剂废液处理成本高、处理周期长、处理技术要求高,对环境危害很大。目前国内外尚未见环保可降解型涤纶FDY油剂的相关研究。涤纶FDY油剂的组成包括平滑剂、抗静电剂和乳化剂。矿物油是平滑剂的一大类[4],在国产和进口油剂中广泛应用,但大部分矿物油生物降解度低于40%,而合成酯和天然植物油的生物降解度在90%以上[5]。烷基酚聚氧乙烯醚因具备良好的润湿、分散性,在化纤油剂中可做乳化剂,但其生物降解度仅为0~9%,对人体和环境危害大,已被欧美多国禁用[6]。近年来新兴的环保型乳化剂植物多烯酚聚氧乙烯醚已取代烷基酚聚氧乙烯醚用于制备环保型油剂。作者利用短周期内可完全降解的原料为油剂主体,制备出一种生物降解度大大提升的环保型涤纶FDY油剂;通过测试基本性能并上机试纺,验证了油剂的可纺性,测试工作乳液的五日生化需氧量(BOD5)探究了油剂的生物可降解性;同时与进口油剂L143P、F1946的性能进行对比,阐述了自研环保可降解型涤纶FDY油剂的可应用性和发展前景。1 实验1.1 主要原料植物多烯酚聚氧乙烯醚:环保可降解乳化剂,工业级,常熟耐素生物材料科技有限公司产;油酸酯:平滑剂,工业级,湖北广奥生物科技有限公司产;精炼植物油:平滑剂,工业级,益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司产;硬脂酸异辛酯:平滑剂,工业级,山东瑞捷新材料有限公司产;抗静电剂:工业级,江苏省海安石油化工厂产;油剂稳定剂:工业级,湖南长沙恒昌化工有限公司产;L143P油剂:德国达柯公司产;F1946油剂:日本竹本公司产。1.2 主要设备及仪器NDJ-79型旋转黏度计:上海昌吉地质仪器有限公司制;pH计:梅特勒-托利多科技(中国)有限
锦、涤纶DTY油剂的研制及应用性能探讨
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锦、涤纶DTY油剂的研制及应用性能探讨
作者：朱锋
来源：《科技风》2018年第19期
摘要：本文对锦、撩绘DTY}冉剂的研射理论和复配互艺进行了探讨；拟定了泊剂配方经纤维上油后测试，证明其抗静电、平滑等性能均能满足要求。目前，锦纶高弹丝、涤纶低弹丝采用的油剂大多仍依靠进口，因而解决油剂生产国产化的问题相当突出。本文主要在锦纶、涤纶DTY油剂研制过程中，对油剂各主要成份与油剂性能指标的关系进行了分析与研究。
关键词：锦、涤纶；DTY油剂；研制；应用性能
一、实验主要原材料
（1）烷基磷酸酯盐（工业级）；（2）烷基阳离子型含胺化合物I（工业级）；（3）烷基阳离子型含胺化合物Ⅱ（工业级）；（4）烷基聚氧乙烯醚I（化学纯）；（5）烷基聚氧乙烯醚l（化学纯l（6）净化剂FAE（化学纯）；（7）十二烷基苯磺酸钠（化学纯）。
二、结果与讨论
〖BT5〗（一）油剂配方的确定
合成纤维长丝DTY油剂的最基本要求是满足织物在后加工中的要求，对于锦纶DTY高弹丝、涤纶DTY低弹丝而言，还需具备良好的水洗性能及渗透性能。
（1）乳化剂的种类和比例在油剂配方中，乳化剂用量不足，品种单调，HLB值与被乳化物不相适应，均会造成油剂体系的不稳定。本文在配制锦纶DTY油剂时，选用了复合乳化剂烷基聚氧乙烯醚（I）、（Ⅱ），经过四十余个配方试验，才使乳液稳定。
实验表明明，乳化剂的含量选到20左右，且烷基聚氧乙烯醚（I）与烷基聚氧乙烯醚（Ⅱ）的用量比约为3：2时，复配油剂体系稳定。
（2）加入适量增塑剂。油剂的粘度是由油剂体系内各组份分子间的内摩擦阻力的大小决定的。在与进口油剂在常温条件下做的对比试验表明，复配油剂的粘度与渗透性能均达到了要求。
（3）适当增加净洗剂FAE的含量。
高速纺油剂及其他涤纶油剂配方
配方1 含双烷基聚醚的高速纺油剂
双烷基聚醚C4H9O(PO／EO)nCH3 72%
矿物油(30℃雷氏黏度90s) 10%
二棕榈酸二甲醇酯 5%
PO／EO变性聚硅氧烷 6%
十二烷基聚氧乙烯(5)醚硫酸钠 4%
蓖麻醇酸钠 3%
描述 采用具有双烷基封端聚醚组分，提高了高速纺油剂的耐热性，减少了涤纶丝束的毛丝和断头现象。
配方2 合纤用拉伸和热处理耐热助剂
2?巯基苯并咪唑 0.5份
1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6- 二甲苯基苄基)1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)三酮 1份
己二酸双十八烯酯 60份
聚乙二醇十八烯基 20份
硬化蓖麻油乙氧化物 17.5份
聚乙二醇十八烯基醚磷酸酯十二烷基二乙醇铵盐 1份
描述 此种油剂适用于聚酯纤维(涤纶)的高速纺，因高速纺发热高，要求拉 伸时有优良的耐热性。
配方3 涤纶高速纺丝油剂(POY油剂)
PO／EO聚醚 24%
脂肪酸多元醇酯 30%
脂肪酸聚乙二醇酯 30%
烷基磺酸盐 5%
烷基磷酸酯盐 5%
配方4 合成纤维油剂
精制矿物油(25×lO-6m2／s，30℃） 30份
硬脂酸十八烯酯 35份
十二烷基聚氧乙烯(10)醚 12份
非离子表面活性剂 9份
蓖麻油聚氧乙烯(20)酯 10份
描述 特性黏度为0．68dL／g的聚对苯二甲酸乙二酯，用熔融纺丝法，经36孔的纺丝模头纺出成纤维，用辊机间隙法上油，使用组成如上述的油剂，配成10％乳剂，纤维的油剂附着量(以有效成分计)为0．1％?0．7％，然后连续操作，第一辊卷取时，表面温度为80℃，表面线速度为1 500m／min，卷取的纤维为6旦(0．667tex：0．667g／km)；第二辊卷取时表面温度为160℃，表面线速度为4 500m／min，拉伸约3倍，再热固定，得到的聚酯纤维75旦 (8．33tex：8．33g／km)／36根细丝。以上
涤纶变形丝油剂的研制
辽宁丝绸 ２００６年第１期
金莹迟洪训 （辽东学院，辽宁丹东 １１８００３） （摘 要］ 介绍了由脂肪酸多元醇酯、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂复配 曲涤纶变形丝油剂昀性能和应用，该油剂的集柬性、抗静电性、耐热性、平滑性等与日本油 剂相当，能满足涤纶变形丝工艺的要求。 关键词：涤纶变形丝油荆；油剂；集柬性；抗静电性；耐热性；平滑性 ［文献标识码］ Ｂ ［文章编号］１６７Ｉ一３３８９（２００６）０１—２．３—０２ 涤纶纤维大分子中因没有亲水性基 团，本身又不具有天然纤维表面的油膜和 蜡质，因此在纺丝、拉伸卷曲以及纺织、加 工过程中极易产生静电，影响纺织加工的 性能。使用油剂就是在纤维表面涂上一层 油膜，赋予纤维以良好的集束性、润湿性、 平滑性及抗静电性。 在研制涤纶长丝ＰＯＹ油剂的基础 上，我们剖析了Ｅｌ本竹卒公司的产品，成功 研制出涤纶变形丝油剂。与日本竹本公司 的同类产品相比具有较高的油膜强度，耐 磨性和耐热性明显提高，并且生产涤纶变 形丝油剂的成本有所降低。投人生产后涤 纶变形丝一等品率达到９５ 以上。 １ 实验部分 １．１原料厦配方 Ａ脂肪酸多元醇酯３１．０ Ｂ 十二烷基酚聚氧乙烯（５～６）醚 １６．５ Ｃ烷基聚氧乙烯（５）醚磷酸醋钾盐 ４．６ Ｄ Ｂ一烷基磺酸盐（Ｒ＝Ｃ。。～Ｃ ．） １．２ Ｅ鲸蜡醇硫酸酯钠盐５．６ Ｆ 聚氧乙烯（１Ｏ）蓖麻油 １３．２ ９，６ Ｇ聚醚 ｌ３．１％ Ｈ其它乳化剂 １４．８％ １．２仪器 ＹＧ３２１型纤维比电阻仪；ＭＲＳ—ｌ０ 型四球摩擦磨损实验机；雷磁ｚ５型ｐＨ。 １．３ 油荆的复配 将表面活性剂和乳化剂Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、 Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ按计量投料于反应瓶中，再将计 算量的蒸馏水投进反应瓶中，升温到 ４Ｏ℃，保温搅拌２小时．使油剂中的各组分 充分混合。 １．４ 油荆性能的测试 集柬性：将无油的涤纶变形丝在ｉ０ ９／ｏ 的乳液中浸泡５ｍｉｎ后取出，悬挂２４ｈ，观 察在２０ｏＮ张力下剪断时丝柬断面的散开 程度。 抗静电性：纤维质量比电阻在ＹＧ３２１ 型纤维比电阻仪上测试，纤维质量３ｇ，测 试温度１６＂Ｃ。 摩攘特性：采用雷德尔测试法测定纤 维与纤维、纤维与金属之间的动、静摩擦系 数。 油膜强度：采用ＭＲＳ—ｌ０型四球摩 擦磨损实验机测试以油膜刚好破裂时的压 力值表示。 一２３
涤纶长丝油剂配方
配方1 涤纶长丝油剂(一)
矿物油 60%
十二烷基苯磺酸钠 15%
油酸钾 5%
聚乙二醇月桂酸酯 15%
油醇 5%
描述 本配方以矿物油为基础，用作涤纶长丝机织油剂。
矿物油(120s) 62%
配方2 涤纶长丝油剂(二)
月桂醇聚氧乙烯(5)醚磷酸酯钾盐 5%
十四烷基磺酸盐 10%
油酸聚乙二醇酯 20%
油酸 3%
描述 本配方用作涤纶长丝机织油剂。
配方3 涤纶长丝油剂(三)
聚醚 70%
烷基磺酸钠 3%
聚氧乙烯烷基磷酸酯钾盐 2%
聚乙二醇月桂酸酯 10%
蓖麻油聚氧乙烯酯 5%
聚氧乙烯三羟甲基三脂肪酸酯 10%
描述 本配方用作POY-DTY油剂。
配方4 日本涤纶长丝油剂T?2200(弹力丝用)
配方5 日本涤纶长丝油剂T-2300(针织丝用)
油酸 13.17%
三乙醇胺 5.83%
聚氧乙烯(4)油醇醚 5.7%
聚乙二醇(300)单双油酸酯 5.7%
琥珀酸二辛酯磺酸钠 11.3%
油醇月桂酸酯 40%
油酸 3.6%
硫酸钠 <0.6%
矿物油 10%
了基溶纤剂 4.7%
配方6 日本涤纶长丝油剂T?2400(织物丝用)
配方7 合成纤维油剂
聚氧化烯烃单丁醚(PO／EO=50：50， 相对分子质量1 500，嵌段型) 34份
聚氧化烯烃二醇(PO／EO=60：40，相对分子质量6 000，无规型) 60份
四丁基磷?十二烷基苯磺酸盐 4份
聚氧化烯烃单辛醚二甲基硅氧烷 2份
描述 将特性黏度为0．68dL／g的聚对苯二甲酸乙二醇酯用熔融纺丝法经36 孔的纺丝模头纺出成纤维，以辊机间歇法，用以上油剂上油，油剂配成10％ 乳剂，使纤维上附着(0．4±0．1)％(以有效成分计)油剂后，以3 300m／min 的速度卷取，得115旦(12．78tex=12．78g／km)／36长丝的聚酯部分取向丝 (POY)的12kg"卷装”，然后此POY以下列条件加捻，得75旦(8．33tex二 8．33g／km)的聚酯加工丝。拉伸同时加捻条件：丝条卷取速度为650m／min；
涤纶长丝POY油剂的研制
辽宁丝绸 ２００７年第１期
涤缝 丝 淌 拘骄创 迟洪枷 金英花。 （１．辽东学院，辽宁丹东１１８００３；２．丹东市化工研究所有限责任公司，辽宁丹东１１８００９） （摘 要］ 根据涤纶纤维的结构特征及高速纺丝的特点，以聚醚类表面活性剂为主 体，烷基磷酸酯盐为抗静电剂，辅以其它单体表面活性剂，研制出具有良好的集束性、抗静 电性、润湿性和平滑性的涤纶长丝ＰＯＹ油剂。投入生产后涤纶ＰＯＹ长丝一等品率达到 ９５ 以上。 关键词：涤纶长丝ＰＯＹ；油齐ｊ；表面活性剂 ［文献标识码］Ａ （文章编号）１６７１—３３８９（２００７）０１—１０—０２ ｌ实验部分 １．１原料与仪器 原料：涤纶长丝ＰＯＹ油剂由七种表面活性 荆复配而成。其中Ａ为聚醚类平滑剂，Ｂ为矿物 油，Ｃ为烷基磷酸酯盐，Ｄ为烷基酚醚乳化剂，Ｅ 为脂肪酸酯乳化剂，Ｆ为脂肪醇稳定剂，Ｇ为脂肪 酸稳定剂。 仪器：ＹＧ３２１型纤维比电阻仪；ＭＲＳ一１Ｏ型 四球摩擦磨损实验机。 １．２油荆的复配 将表面活性剂Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ按计量投 料于反应瓶中，再将计算量的蒸馏水投进反应瓶 中，升温到４０＂Ｃ，保温搅拌２小时，使油剂中的各 组分充分混合。 １．３油弃】的质量标准（袁１） 表ｌ涤纶长丝ＰＯＹ油剂质量标准 项 目 指 标 粘度（５ｏ＇ｃ）ｍ ／ｓ 有效成分 酸值ＫＯＨ／ｍｇ ｐＨ值ＩＯ 水溶液 乳化剂 １Ｏ 水溶液 ６×１０一 ～９×１０一 ≥９Ｏ １ ６～８ 均匀乳液一周不分层 ２结果与讨论 ２．１对平滑荆的选择 可用作平滑剂的有矿物油、脂肪辞、多元醇 酯和聚醚等四大类物质，它们的性能决定油荆的 一１Ｏ一 性能（表２） 表２平滑剂组分的性能 Ｈ・“ Ｗ１Ｗ’ 性 能 脂肪醇、多元醇酯到 聚醚）性能变化趋势 （Ｆ／Ｆ） 瑚（Ｆ／Ｍ） 油膜强度 对丝条的卷绕成型性 耐热性 对丝条的高速加工性 产生白耪量 附着性 粘 度 对丝条的集束性 由高刭低 由低到高 由差列强 由好到差 由差到好 由差到好 由多到少 由好到差 由低到高 由好到差 结合表２ ＰＯＹ纺丝油剂中我们选取聚醚为 乎滑剂的主要成分。聚醚可以减少纤维与纤维之 间的静摩擦系数（弘 ），有利于加弹，但却使纤维与 金属的动摩擦系数（ ）增大，不利于拉伸。聚醚的 耐热性好，难以挥发。丝条在拉律变形中高速旋 转甩到热管或热板表面的油剂可分解为二氧化 碳和水，遗留下的焦油和残渣少。加入适量的矿 物油可减少 ，弥补聚醚性能的欠缺。 ２．２抗静电卉《的选择 根据静电产生的原理，我们从以下几个方面 加以解决。第一，增加纤维的平滑性，藏少摩擦，
dty油剂生产工艺
dty油剂生产工艺
dty油剂是一种常用的工业润滑剂，广泛应用于各个领域的机械设备中。它具有降低摩擦、减少磨损、防止腐蚀和延长设备寿命等多种优点。本文将介绍dty油剂的生产工艺及相关知识。
一、dty油剂的定义和特点
dty油剂是由基础油和添加剂组成的润滑剂，其主要功能是降低摩擦、减少磨损，以提高机械设备的工作效率和寿命。与其他润滑剂相比，dty油剂具有以下特点：
1. 高温稳定性：dty油剂在高温环境下仍能保持较好的润滑性能，不易挥发和氧化分解。
2. 抗腐蚀性：dty油剂能有效防止金属表面的腐蚀，延长设备的使用寿命。
3. 良好的密封性：dty油剂能填充机械设备的间隙，形成一层保护膜，提高密封性能。
4. 低摩擦系数：dty油剂能降低机械设备的摩擦系数，减少能量损失。
二、dty油剂的生产工艺
dty油剂的生产工艺主要包括原料选用、混合、过滤、包装等环节。
1. 原料选用：dty油剂的基础油主要有矿物油、合成油等，而添加剂则包括抗氧化剂、抗腐蚀剂、抗磨剂等。原料的选择需要根据具体的产品要求和使用环境来确定。
2. 混合：将选用的基础油和添加剂按照一定的比例加入搅拌釜中进行混合。搅拌的时间和速度需要根据原料的性质和配方来确定，以确保混合均匀。
3. 过滤：混合完成后，需要对dty油剂进行过滤，去除其中的杂质和固体颗粒。通常采用滤纸或滤网进行过滤，以获得较为纯净的油剂。
4. 包装：过滤完成后的dty油剂需要进行包装，常见的包装方式有塑料桶、铁桶等。包装过程需要严格控制环境卫生，以确保产品质量。
三、dty油剂的应用领域
dty油剂广泛应用于各个领域的机械设备中，包括汽车制造、航空航天、电力工业、化工等领域。它可以用于润滑各种传动装置、轴承、齿轮、液压系统等，以减少摩擦和磨损，提高设备的工作效率和寿命。
在汽车制造领域，dty油剂被广泛应用于发动机、变速器、制动系统等部位，以提供良好的润滑和保护。在航空航天领域，dty油剂被用于航空发动机、航空器液压系统等关键部位，确保设备的安全运行。
涤纶长丝油剂的国产化研究及应用进展
第32卷 第5期2024年5月现代纺织技术AdvancedTextileTechnologyVol.32,No.5May.2024
DOI:10.19398∕j.att.202310007
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禄倩倩1,张凤鸣2,马剑斌2,梅宇龙2,宋春民3,崔 利1,4(1.新凤鸣集团股份有限公司,浙江桐乡 314513;2.浙江新凤鸣化纤有限公司,浙江桐乡 314513;3.浙江赛本达新材料科技有限公司,浙江平湖 314204;4.嘉兴学院材料与纺织工程学院,浙江嘉兴 314001)
摘 要:近年来,随着中国涤纶长丝品种多样化和年产量的不断增加,国内化纤厂家对满足生产要求的油剂需求日益旺盛。目前适用于前纺和工业长丝的高性能油剂主要依赖进口,自主开发适用于不同涤纶长丝品种的高品质油剂具有重要意义。文章针对应用最广泛的涤纶POY、DTY、FDY和工业长丝油剂,首先简要介绍了各品种油剂的组成成分、性能要求和产业概况;其次详细综述了各类油剂的研究和应用进展,包括油剂的类型、配方和效果等;最后指出,涤纶长丝油剂的研发在朝着环保、高品质及专用等方向发展的同时,也应与新技术和新材料等结合,进一步降低成本、提升品质,以期不断推进高品质和大规模涤纶长丝油剂的国产化发展进程。关键词:涤纶长丝油剂;POY;DTY;FDY;工业长丝;产业概况中图分类号:TS156 文献标志码:A 文章编号:1009-265X(2024)05-0105-11
收稿日期:20231009 网络出版日期:20231218基金项目:浙江省“高层次人才特殊支持计划”科技创业领军人才项目(2021R53016)作者简介:禄倩倩(1998—),女,甘肃庆阳人,硕士,主要从事化纤油剂及表面活性剂方面的研究。 涤纶是化学纤维的重要组成部分,在中国2022年化纤产量中占比高达82.4%[1]。涤纶具有价格便宜、抗皱性好、耐磨性较好等优点。然而涤纶与天然纤维相比,聚酯大分子中亲水基团少,公定回潮率仅为0.4%,因此需要在纺丝过程中使用适宜的油剂[2-3]。尽管油剂在化纤生产中用量仅为0.15%~2.50%,但其具有消除静电、降低摩擦系数和提高丝抱合性等关键作用,可以降低毛丝、废丝和断头率,有利于后道加工,提高纺织效率、保证产品质量,因此纺丝油剂在化纤生产中必不可少[1,4-5]。纺丝油剂主要由平滑剂、抗静电剂、乳化剂、稳定剂和集束剂等组成,优良的纺丝油剂一般具有摩擦系数适当、导电性好、耐热性好、表面张力低和黏度小等特点[2]。纺丝设备中通常安装有专门的上油部件,上油方式主要分为油轮上油和喷油嘴上油两种。油轮上油是指给油轮以一定深度浸在油浴中转动,丝束与油轮切线接触上油;喷油嘴上油是指将油剂通过计量泵输送到喷油嘴对丝束上油[6]。一般来说纺丝速度越高、纤维单丝线密度越小,越倾向于使用喷油嘴上油;而产品的单丝根数较多、总线密度较大、单丝线密度较小时多选择油轮上油[6]。除了上油方式外,在实际生产中还需要根据丝的种类、工艺和用途选择合适的油剂种类、乳液浓度和上油率等工艺参数,以保证产品质量。受疫情、国际形势和产能不断增大的影响,化纤生产企业利润率普遍低下。而近年来,中国对技术要求最高的前纺和工业长丝油剂严重依赖进口,进口油剂价格高昂,严重制约了中国涤纶长丝工业的发展。随着化工技术和原料质量的进步,国内油剂厂家逐渐开发出满足要求的产品,在形成品牌化、规模化国产油剂方面具有巨大的潜力,使用国产油剂对适应化纤企业发展、降低生产成本和提高产品竞争力具有重要意义[7-9]。本文分别介绍了常见涤纶预取向丝(Pre-orientedYarn,POY)、拉伸变形丝(DrawnTexturizedYarn,DTY)、全拉伸丝(FullyDrawnYarn,FDY)和工业长丝油剂的组成成分、性能要求和产业概况;综述了各类油剂的研究进展,包括制备方法、原料配比和效果等;总结了其在纺织领域的发展特点,以期为涤纶长丝油剂的国产化发展提供参考。1 POY油剂