一种氨纶纺丝油剂及其制备方法与流程

本发明涉及纺织，具体为一种氨纶纺丝油剂及其制备方法。

背景技术：

1、聚氨酯弹性纤维，亦称氨纶，是一种具有高伸长率和高弹性回复率的高性能纤维，在纺织服装医疗领域具有广泛的应用。由于聚氨酯分子结构中存在氨基甲酸酯，脲基甲酸酯等极性基团，使得氨纶纤维丝与丝之间因氢键的作用而发生粘连，因此在加工应用时出现很大的难度。

2、氨纶纺丝油剂是为顺利地进行纺丝、拉伸以及膨松加工、织布、编织等加工工序而使用的助剂。其作用是当聚合物通过喷丝头成丝时，将含表面活性剂的水乳液或用低黏度矿物油等为溶剂稀释过的油剂施于丝条上，使其在丝表面形成既均匀又牢固的油剂膜，以改善纤维的平滑性，降低丝束的摩擦系数，增强可纺性，改善成品的质量。

3、目前现有的氨纶纺丝油剂在稳定性、抗静电性以及退绕性还存在改进空间，组分对氨纶的平滑效果、集束效果和高退绕率方面的性能仍有待提高。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的氨纶纺丝油剂及其制备方法，制备的氨纶纺丝油剂具有耐高温、抗静电、稳定性高的特点，能够赋予氨纶丝较高的平滑性、集束性和高退绕率。

2、具体地，本发明提供了一种氨纶纺丝油剂，采用如下的技术方案：

3、一种氨纶纺丝油剂，所述氨纶纺丝油剂包括以下重量份数的成份：所述氨纶纺丝油剂包括以下重量份数的组分：

4、45-60份改性硅油；

5、45-48份矿物油；

6、0.1-2份二氧化硅纳米粒子；

7、0.01-0.05份表面处理剂；

8、0.01-0.2份隔离剂；

9、0.1-2份乳化剂；

10、0.1-2份抗静电剂；

11、其中，所述改性硅油由以下组分组成：40-45份聚二甲基硅氧烷；3-5份氨基硅氧烷；2-8份苯基硅油。

12、通过采用上述技术方案，二氧化硅纳米粒子粒径小，比表面积大，具有很好的吸附性、稳定性，经过表面处理后，可较好地改善其分散性，将其加入油剂中可以提高纤维的强度以及延伸性，以聚二甲基硅氧烷、氨基硅氧烷、苯基硅油混合制备改性硅油，能够赋予油剂很好的平滑性，而且油膜强度高，表面张力也小，可赋予氨纶丝更好的退绕性能，配合矿物油矿物油和乳化剂，使油剂整体处于稳定状态。二氧化硅纳米粒子和抗静电剂有很好的配伍性，使抗静电剂可以稳定的分散在油剂中而不发生聚沉，具有很好的防静电效果。在各组分的协调配合下，所得到的氨纶纺丝油剂能够具有优异的平滑性、抗静电性以及稳定性。

13、优选的，所述氨纶纺丝油剂包括以下重量份数的成份：

14、48－52.5份改性硅油；

15、46-47份矿物油；

16、0.3-0.5份二氧化硅纳米粒子；

17、0.01-0.05份表面处理剂；

18、0.05-0.15份隔离剂；

19、0.5-1.5份乳化剂；

20、0.5-1.5份抗静电剂；

21、其中，所述改性硅油由以下组分组成：41-43份聚二甲基硅氧烷；4-4.5份氨基硅氧烷；3-5份苯基硅油。

22、优选的，所述氨基硅氧烷的制备包括以下步骤：

23、步骤一、将八甲基环四硅氧烷和1,3-二(3-缩水甘油醚氧基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷以1：(0.02-0.1)的摩尔比溶解在n，n-二甲基甲酰胺溶剂中，后加入占八甲基环四硅氧烷0.01-0.1％用量的催化剂在反应温度下反应时间h，合成端环氧基硅油；

24、步骤二、将所述端环氧硅油在异丙醇中聚合，得到所述氨基硅氧烷。

25、优选的，所述二氧化硅纳米粒子的粒径分布为80－100nm。

26、优选的，所述乳化剂由聚氧乙烯醚和山梨醇酐单脂肪酸酯混合而成；其中，所述聚氧乙烯醚的通式为r1o(ch2ch2o)nh，n＝2～12；r1选自取代或未取代的c1-c20的直链烷基、取代或未取代的c3－c20的环烷基、取代或未取代的c7-c20的芳烃基中的一种或多种，所述取代的取代基各自独立地选自杂原子、烷基或烷氧基中的一种或多种组合；所述直链烷基、环烷基、芳烃基主链上的碳原子可被杂原子进行取代。

27、优选的，所述聚氧乙烯醚的通式中n取自4～10。

28、优选的，所述聚氧乙烯醚包含以下摩尔份数的组分：2.8-3.2份的r1o(ch2ch2o)4h、1.8-2.2份的r1o(ch2ch2o)6h、0.8-1.2份的r1o(ch2ch2o)10h。

29、优选的，所述抗静电剂由脂肪醇聚氧乙烯醚和氢氧化钾混合得到，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为r2o(ch2ch2o)nh；其中，r2为饱和的或不饱和的c12～c16的烃基，n＝3～5。

30、本发明还提供一种氨纶纺丝油剂的制备方法，采用如下的技术方案：

31、一种氨纶纺丝油剂的制备方法，包括以下步骤：

32、(1)将聚二甲基硅氧烷与氨基硅氧烷混合并搅拌均匀，得到组分a；

33、(2)将二氧化硅纳米粒子用表面处理剂进行改性，再与矿物油混合并搅拌均匀，得到组分b；

34、(3)将隔离剂与乳化剂混合并搅拌均匀，得到组分c；

35、(4)将所述组分a、组分b、组分c、抗静电剂和苯基硅油混合，于40-60℃下搅拌反应0.5-1.5h，得到所述氨纶纺丝油剂。

36、优选的，所述步骤(2)中的二氧化硅纳米粒子通过以下步骤制备：

37、s1、将正硅酸乙酯、乙醇和水以1：(3.6-5.2)：(3.5-5.6)的摩尔比混合，并加入复合酸催化剂，然后于60-80℃的温度下搅拌反应0.5-1.5h，再用氨水调节ph至6～7得到溶胶，将溶胶静置得到凝胶；

38、s2、将所述凝胶研磨20-30min，经650-800℃焙烧2.5-4h后，得到所述二氧化硅纳米粒子。

39、综上所述，本发明的有益效果在于：

40、本发明提供的氨纶纺丝油剂及其制备方法中，以聚烷基、氨基硅氧烷为母体原料，混合经过处理的二氧化硅纳米粒子、乳化剂、抗静电剂、隔离剂、矿物油，合成的氨纶纺丝油剂无需进一步纯化处理可直接生产使用。在二氧化硅纳米粒子、乳化剂、抗静电剂、隔离剂、矿物油等协同作用下，氨纶纺丝油剂具有耐高温、抗静电的特点，能够赋予氨纶丝较高的平滑性、集束性和高退绕率。

技术特征：

1.一种氨纶纺丝油剂，其特征在于，所述氨纶纺丝油剂包括以下重量份数的组分：

2.根据权利要求1所述的氨纶纺丝油剂，其特征在于，所述氨纶纺丝油剂包括以下重量份数的成份：

3.根据权利要求1所述的氨纶纺丝油剂，其特征在于，所述氨基硅氧烷的制备包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的氨纶纺丝油剂，其特征在于，所述二氧化硅纳米粒子的粒径分布为80－100nm。

5.根据权利要求1所述的氨纶纺丝油剂，其特征在于，所述乳化剂由聚氧乙烯醚和山梨醇酐单脂肪酸酯混合而成；其中，所述聚氧乙烯醚的通式为r1o(ch2ch2o)nh，n＝2～12；r1选自取代或未取代的c1-c20的直链烷基、取代或未取代的c3－c20的环烷基、取代或未取代的c7-c20的芳烃基中的一种或多种，所述取代的取代基各自独立地选自杂原子、烷基或烷氧基中的一种或多种组合；所述直链烷基、环烷基、芳烃基主链上的碳原子可被杂原子进行取代。

6.根据权利要求5所述的氨纶纺丝油剂，其特征在于，所述聚氧乙烯醚的通式中n取自4～10。

7.根据权利要求6所述的氨纶纺丝油剂，其特征在于，所述聚氧乙烯醚包含以下摩尔份数的组分：2.8-3.2份的r1o(ch2ch2o)4h、1.8-2.2份的r1o(ch2ch2o)6h、0.8-1.2份的r1o(ch2ch2o)10h。

8.根据权利要求1所述的氨纶纺丝油剂，其特征在于，所述抗静电剂由脂肪醇聚氧乙烯醚和氢氧化钾混合得到，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为r2o(ch2ch2o)nh；其中，r2为饱和的或不饱和的c12～c16的烃基，n＝3～5。

9.权利要求1-8任一所述的一种氨纶纺丝油剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的氨纶纺丝油剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的二氧化硅纳米粒子通过以下步骤制备：

技术总结本发明公开了一种氨纶纺丝油剂及其制备方法。氨纶纺丝油剂包括以下重量份成分：45‑58份改性硅油；45‑48份矿物；0.1‑2份二氧化硅纳米粒子；0.01‑0.05份表面处理剂；0.01‑0.2份隔离剂；0.1‑2份乳化剂；0.1‑2份抗静电剂；所述改性硅油由以下组分组成：40‑45份聚二甲基硅氧烷；3‑5份氨基硅氧烷；2‑8份苯基硅油。本发明提供的氨纶纺丝油剂及其制备方法中，以聚烷基、氨基硅氧烷为母体原料，混合二氧化硅纳米粒子、乳化剂、抗静电剂、隔离剂、矿物油，合成的氨纶纺丝油剂具有耐高温、抗静电的特点，能够赋予氨纶丝较高的平滑性、集束性和高退绕率。技术研发人员：沈泉兴,杨俊玲受保护的技术使用者：杭州苏拉特油剂有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12