一种氨纶经编油剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种氨纶经编油剂及其制备方法和应用，属于氨纶纺丝油剂。

背景技术：

1、聚氨基甲酸酯纤维，亦称氨纶，由于具备高伸长、高弹性回复率，且具有良好的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性等优点，被广泛应用于纺织领域，制作弹性编织物，2022年我国氨纶产量已超过86万吨。

2、聚氨酯弹性纤维由于分子结构中存在氨基甲酸酯极性基团，在赋予氨纶纤维弹性的同时，也使氨纶丝之间易发生粘连。因此在氨纶纺丝成型工序中，需要对氨纶丝进行上油，使氨纶丝在成型过程中具有良好的平滑性、集束性，在后期使用过程中易退绕、不塌边、底部断丝少，同时赋予氨纶丝良好的抗静电性能。

3、氨纶分子结构中存在氨基甲酸酯、脲基甲酸酯等极性基团，使得氨纶丝之间因氢键的作用易发生粘连；在氨纶卷绕过程中，卷绕头高速旋转，越靠近底部纸管的丝线，高速旋转的时间越长，在离心力的作用下，丝饼底部油剂向丝饼外层或丝饼两侧迁移；运输和储存过程中，丝饼不同位置上的丝线受到的挤压程度不同，越靠近底部（纸管）的丝线受到的挤压力越大，丝线上的油剂受到挤压后会向丝饼两侧迁移；丝饼长时间放置后，硅油等低表面能物质，在分子间作用力和疏水作用下，会自发从底部向丝饼表层迁移富集，使表面自由能降低，引起底部油剂少，表层油剂多的现象，导致粘连和底部退绕不畅。上述因素是导致氨纶纤维在后道应用过程中退绕性差、易粘连的主要原因。

4、尽管国内氨纶油剂近几年发展迅速，当前在油剂生产和应用过程中依然存在一些问题，比如油剂应用后氨纶丝在长周期存储后退绕性差，易塌边、断丝；油剂抗静电性偏弱；油剂产品性质不稳定，容易产生沉淀，抗静电剂易析出等。中国专利申请cn111647975a中公开了一种新型氨纶油剂及经过其处理得到的氨纶，所述氨纶油剂至少包含c12-c20饱和脂肪酸盐、脂肪酸酯，所述氨纶油剂可用于氨纶干纺纺丝；中国专利申请cn116876120a中公开了一种干法氨纶经编专用的纺丝油剂，该纺丝油剂包含有80～93％的流体润滑剂、3～10％的乳化剂、0.5～5％的抗静电剂、0.1～2％的退绕助剂和0.5～5％的边界润滑剂。但是这些油剂都会存在热稳定性能低、集束性和退绕性彼此不能同时兼顾等问题。

5、开发高品质的氨纶纺丝用经编油剂，对促进氨纶的同步发展显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种氨纶经编油剂及其制备方法和应用，所述氨纶经编油剂具有更高的热稳定性，在油剂使用和氨纶纤维后续存储过程中挥发量更低，所述氨纶经编油剂中有效组分能够与氨纶纤维形成氢键相互作用，提高与氨纶纤维之间的相互作用，在高温处理后油剂迁移量更低。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种氨纶经编油剂，按照重量份数计，所述氨纶经编油剂包括基础助剂60-90份；渗透剂1-5份；集束剂1-3份；表面活性剂5-40份；抗静电剂1-8份和隔离剂1-3份；

3、所述基础助剂包括氨基改性硅油和基础润滑助剂，所述氨基改性硅油和所述基础润滑助剂的重量比为1：（398-1800）；所述渗透剂与所述基础助剂的重量比为1：（15-90）；

4、所述渗透剂为硫酸化蓖麻油、烷基硫酸酯钠盐、氨基磺酸钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种组合。

5、进一步的，所述基础润滑助剂为二甲基硅油、矿物油中的至少一种。

6、进一步的，所述渗透剂为氨基磺酸钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠中的一种或两种组合。

7、进一步的，所述矿物油在25 ℃的粘度为5-30 cp；所述二甲基硅油在25 ℃的粘度为5-60 cp；所述氨基改性硅油氨值为0.3。

8、进一步的，所述表面活性剂为亲水表面活性剂、亲油表面活性剂和亲水亲油表面活性剂中的至少两种组合，或者所述表面活性剂为亲水亲油表面活性剂；

9、所述亲水表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯；所述亲油表面活性剂为硬脂酸异辛酯；所述亲水亲油表面活性剂为十六/十八醇聚氧乙烯醚。

10、进一步的，当表面活性剂为亲水表面活性剂和亲油表面活性剂组合时，所述亲水表面活性剂和亲油表面活性剂的质量比为1：（2-3）；

11、当表面活性剂为亲水表面活性剂和亲水亲油表面活性剂组合时，所述亲水表面活性剂和亲水亲油表面活性剂的质量比为1：（1-1.5）；

12、当表面活性剂为亲油表面活性剂和亲水亲油表面活性剂组合时，所述亲油表面活性剂和亲水亲油表面活性剂的质量比为1：（2-2.5）；

13、当表面活性剂为亲水表面活性剂、亲油表面活性剂和亲水亲油表面活性剂组合时，所述亲水表面活性剂、亲油表面活性剂和亲水亲油表面活性剂的质量比为（1-2）：（4-10）：（1-2）。

14、进一步的，所述集束剂为聚氧乙烯脂肪酸酯、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种或两种组合；

15、所述抗静电剂为c12-13脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸双酯钾盐、c12-14脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸单酯钾盐、异构十三醇氧乙烯醚磷酸单酯钾盐中的一种或几种组合；

16、所述隔离剂为硬脂酸镁、棕榈酸镁、纳米二氧化硅中的一种或几种。

17、进一步的，所述氨纶经编油剂的ph值为7.0-9.0，固含量＞99.92%，粘度为18.0-24.0 cp，表面张力＜30 mn/m，透光率为97.6%-99.1%，挥发量为0.01-0.05%。

18、本发明还公开了一种氨纶经编油剂的制备方法，所述制备方法为：

19、将渗透剂、集束剂、表面活性剂、抗静电剂和隔离剂混合均匀后，加入到基础助剂中分散均匀，过滤后，得到所述氨纶经编油剂。

20、本发明还公开了一种氨纶经编油剂的应用，所述氨纶经编油剂应用于氨纶纤维，所述氨纶经编油剂应用在氨纶纤维时的使用温度为30-40 ℃，所述氨纶经编油剂占氨纶纤维的质量百分数为4.0-7.0%。

21、本发明的有益效果是：

22、本发明所述氨纶经编油剂与传统的油剂相比，具有更高的热稳定性，在油剂使用和氨纶纤维后续存储过程中挥发量更低，发挥作用的有效组分更稳定，减少了油剂因热挥发导致的损失和浪费。

23、本发明所述氨纶经编油剂中有效组分能够与氨纶纤维形成氢键相互作用，提高与氨纶纤维之间的相互作用，在高温处理后油剂迁移量更低，所述迁移量反映了纺丝和氨纶纤维储存过程中经过高温、摩擦等处理后油剂在氨纶纤维上剩余的多少，数值越小越好，表示油剂与纤维之间作用力强，迁移量少。

24、本发明所述氨纶经编油剂，可有效防止氨纶纤维相互粘连，提高纤维退绕性，而且所述氨纶经编油剂应用到氨纶上，同时也具有很好的抱合集束性能。

25、本发明所述氨纶经编油剂的抗静电效果相比于现有技术中的进口油剂和国产油剂更出色，经过本发明所述氨纶经编油剂处理后的氨纶纤维的比电阻值比现有技术中油剂处理后的氨纶纤维要更低，因此本发明制备的氨纶油剂能够有效降低氨纶纤维生产过程中因摩擦产生的静电积累，并能提高纤维的集束效果。

26、本发明所述氨纶经编油剂配方组成中，渗透剂的加入及用量控制，可以提升氨纶经编油剂与氨纶纤维之间的氢键作用和静电相互作用，提高经编油剂与氨纶纤维表面的结合强度，同时又避免氨纶经编油剂被过多渗透到氨纶纤维内部，导致氨纶纤维外表的油剂量过少，而影响氨纶纤维的退绕性，甚至直接影响氨纶纤维自身的强度等性能，另外，本发明所述氨纶经编油剂中渗透剂的用量调控，可以避免抗静电剂被渗透到氨纶纤维内部，更利于氨纶纤维表面对静电消除的需求，提升氨纶纤维的集束效果。本发明所述氨纶经编油剂中，调控氨基改性硅油和基础润滑助剂的组成比例，可以提高氨纶经编油剂与氨纶纤维的相互作用强度的同时，又起到很好的润滑性能，从而有效防止氨纶纤维相互粘连，提高氨纶纤维的退绕性。

27、本发明所述氨纶经编油剂配方组成中，表面活性剂种类的复配更利于配方组成各个成分的分散，从而使氨纶经编油剂具有更好的均一性，另外，本发明采用的表面活性剂可以与抗静电剂、渗透剂和集束剂共同作用，进一步提升氨纶纤维的抗静电效果，最终提升其集束性。

28、本发明所述氨纶经编油剂能够减少氨纶纤维在经编加工过程中易出现的毛丝和断丝等现象，保证了氨纶纤维后续应用的加工性能和质量，同时表现出出色的易水洗易脱除特性。