Замасливатель для полиамидных волокон и нитей Советский патент 1993 года по МПК D06M13/02 D06M101/34 

Изобретение относится к производству химических волокон, а именно к технологии замасливания полиамидных (ПА) синтетических нитей и волокон,

Цель изобретения - улучшение потребительских свойств полиамидных волокон и нитей, а именно увеличение влагопоглоще- ния, накрашиваемости, рассыпчатость, что придает изделиям пушистый, шерстеподоб- ный вид улучшает застилистости, при одновременном улучшении антистатических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что замасливатель содержит минеральное масло, оксиэтилированный алкифенол со средней степенью оксиэтилирования 10, оксиз- тилированную стеариновую кислоту со средней степенью оксиэтилирования 6, олеиновую кислоту, оксиэтилированный калро- лактам со средней степенью оксиэтилирования 15, воду, при этом он дополнительно содержит БФК-1 калиевые соли бутилфосфатов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

минеральное белое масло0,425-7,28 оксиэтилировакный алкил00

фенол со средней степенью оксиэтилирования 10(препарат ОП-10)0,1-2,10 оксиэтилированная стеариновая кислота со средней степенью оксиэтилирования 6 (препарат Стеа- рокс-6) 0,22-3,92 олеиновая кислота 0,035-0,56 оксиэтилированный капро- пактам со средней степенью оксиэтилирования (препарат КЛОЭ-15) 0,008-0,14 калиевые соли бутилфосфа- тов (Бутафос-К или БФК-1) 2,0-10,0 вода остальное В качестве минерального белого масла используют масло НЗМ (ТУ 38-401-129-75) илимаслоНЗМ-40(ТУ38-101-434-74сИзм. № 1,2) представляющее собой смесь насыщенных углеводородов.

Бутафос-К (БФК-1)-это смесь калиевых солей моно- и дибутилового эфиров фосфорной кислоты, которые получают по реакции взаимодействия н-бутилового спирта с P20s по следующей схеме:

О 2C4HgOH -I- Р2Об -(С4Н90)2 - ОН+

окон о

+ С4Н9ОР(ОН)2 + НзРО4 -(С4Н90)2Р(ОК)2+

9

+ КЗРО4 -I- С4Н9ОР(ОК)2

При этом образуется 52% дибутилфос- форной кислоты, 20% монобутилфосфорной и 28% ортофосфорной кислоты,

Заявляемый замасливатель с условным обозначением Синтокс-20МВ готовят по

следующей технологии.

Предварительно готовят смесь следующих компонентов: масло, олеиновая кислота, препарат ОП-10, стеарокс-6, КЛОЭ-15, и вода, Для этого в реактор загружают необходимое количество масла, которое нагре- вают до 50-55°С, Затем последовательно при перемешивании добавляют олеиновую кислоту, препарат ОП-10, стеарокс- 6, КЛОЭ-15 и воду (в количестве 1,5-10% от суммарного веса загружаемых компонен- тов). Препараты ОП-10 и стеарокс-6 предварительно расплавляют в камере при 70 ± 3°С. после загрузки каждого компонента необходимо перемешивание до гомо- генизации смеси. Воду добавляют небольшими порциями. Полученную смесь охлаждают до 25-30°С подачей в рубашку реактора холодной воды.

При приготовлении заявляемого замас- ливателя в реактор с мешалкой загружают

5 10 15 0

5

30

5

0

5 0 5-

необходимое количество воды, которую нагревают до 55± 5°С. Затем при перемешивании последовательно загружают БФК-1 и предварительно приготовленную смесь вышеперечисленных компонентов. После окончания загрузки в течение 25 ± 5 мин проводят перемешивание до получения гомогенной смеси, которую затем охлаждают до 30 ± 5°С подачей в рубашку реактора холодной воды. Смесь, полученная при этой температуре, представляет собой эмульсию молочного цвета. В случае изменения порядка загрузки препаратов полученная эмульсия расслаивается,

Пример1.В реакторе с мешалкой при 55 ± 5°С путем последовательного добавления в воде бутафоса-К и смеси следующих компонентов: минеральное масло НЗМ-40, ОП-10, стеарокс-6, олеиновая кислота и КЛОЭ-15 готовя замасливатель следующего состава, мас.%:

бутафос-К10,0 минеральное масло НЗМ-40 2,0 ОП-10 0,6 стеарокс-6 1,0 олеиновая кислота 0,14 КЛОЭ-15 0,03 вода остальное Полученную эмульсию перемешивают при этой температуре в течение 25 ± 5 мин. Композиция устойчива в условиях производственного режима, имеет кинематическую вязкость - 1,56 мм /с угол смачивания ПА-пленки -21°,

Полученной эмульсией обрабатывают ПА нить (167 х 2 текс) на стадии формования с помощью замасливающих роликов,

Содержание замасливателя на волокне - 1,03%. Удельное электрическое сопротивление обработанной нити - 7,0 108 Ом. Получаемая нить рассыпчатая и упругая, имеет шерстеподобный гриф, физико-механические показатели нити соответствуют требованиям ТУ 6-06-С116-87 Нить капроновая текстурированная жгутовая. Напряженность электрического поля - 5 кВ/Ом.

Волокно сорбирует влагу в климате в течение 12 ч в количестве - 3,3% (от первоначального веса волокна).

Интенсивность окраски ПА жгутовой нити (дисперсный красный ЖМП) - 5 баллов, д.

П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1, но готовят замасливатель следующего состава, мас.%:

бутафос-К8,0 минеральное масло НЗМ-40 3,8 ОП-10 0,8 стеарокс-6 1,8

олеиновая кислота0,3 КЛОЭ-15 0,07 вода остальное Получают эмульсию замасливателя, которая имеет кинематическую вязкость 1,9 мм2/с, угол смачивания ПА-пленкй - 22°.

ПА-нить обрабатывают полученной эмульсией на стадии формования с помощью замасливающих роликов.

Содержание замасливателя на волокне - 0,91 %, удельное электрическое сопротивление ПА жгутовой текстурированной нити (167 х 2 текс) 4,8 - 108 Ом. Напряженность электрического поля - 6 кв/см; нить рассыпчатая, упругая, имеет шерстеподобный гриф-, не образует мушек при чесании, физико-механические показатели нити соответствуют требованиям ТУ 6-06-С116-87. Сорбция влаги волокном за 12 ч - 3,3%. Интенсивность окраски ПА-жгутовой нити (дисперсный коричневый МП) - 5 баллов.

ПримерЗ. Аналогичен примеру 1, но готовят замасливатель следующего состава, мас.%:

бутафос К8,0 минеральное масло НЗМ-40 2,6 ОП-10 - 0,7 стеарокс-6 1,3 олеиновая кислота 0,18 КЛОЭ-15 0,05 вода остальное Получают эмульсию замасливателя, которая имеет кинематическую вязкость - 1,53 мм2/с, угол смачивания ПА-пленки 21°.

ПА-нить обрабатывают полученной эмульсией на стадии формования с помощью замасливающих роликов.

Содержание замасливателя на волокне - 1,05% удельное электрическое сопротивление ПА-жгутовой текстурированной нити (167 х 2 текс). 6,6- 108 Ом. Напряженность электрического поля - 5 кв/см. Нить рассыпчатая, упругая, имеет шерстеподобный гриф, физико-механические показатели нити соответствуют требованиям ТУ 6-06- С116-97. Сорбция влаги волокон за 12 ч 3,3%. Интенсивность окраски ПА жгутовой нити (дисперсный красный ЖМП) - 5 баллов.

П р и м е р 4. Аналогичен примеру 1, но готовят замассливатель следующего состава, мас.%:

бутафос-К6,0 минеральное масло НЗМ-40 4,1 ОП-10 1,0 стеарокс-6 1,65 олеиновая кислота 0,32 КЛОЭ-15 0,08

водаостальное Получают эмульсию, замасливателя, которая имеет кинематическую вязкбсть - 1,69 мм2/с, угол смачивания ПА-пленки 18°. Содержание замасливателя на волокне - 0.99%, удельное электрическое сопротивление ПА жгутовой текстурированной нити (167 х 2 текс) - 4,3 108 Ом. Объемное сопротивление штапельного волокна (1,0 текс, резка 100 мм)-1,8 1080м. Напряженность электрического поля - 6 кВ/см.

Нити и волокно рассыпчатые, упругие, имеют шерстеподобный гриф, не образуют мушек при чесании. Показатели нити соот- ветствуют требованиям ТУ 6-06-С11-87. Сорбция влаги волокном за 12 ч - 3,3%. Интенсивность окраски ПА-жгутовой нити (дисперсный красный ЖМП) - 5-4 баллов.

П р и м е р 5. Аналогичен примеру 1, но готовят замасливатель следующего состава, мас.%:

бутафос-К4,0 минеральное масло НЗМ-40 4,6 ОП-10 1,3 стеарокс-6 2,5 олеиновая кислота 0,4 КЛОЭ-15 0.09 вода остальное Получают эмульсию замасливателя, ко- торая имеет кинематическую вязкость - 1,69 мм2/с, угол смачивания ПА-пленки 21°.

ПА нить обрабатывают полученной эмульсией на стадии формования с помощью замасливающих роликов. Содержание замасливателя на волокне - 1,05% удельное электрическое сопротивление ПА жгутовой текстурированной нити (167x2 текс)-2,2 1090м. Объемное сопротивление штапельного волокна (1,1 текс, резка 100 мм)-2,0 1080м. Напряженность электрического поля - 7 кВ/см.

Нить и волокно рассыпчатые, упругие, имеют шерстеподобный гриф, не образуют

мушек при чесании, физико-механические показатели нити соответствуют требованиям ТУ б - 06-С116-87. Сорбция влаги волокном за 12 ч - 3,1 %. Интенсивность окраски ПА жгутовой нити (дисперсный коричневый

МП) 4 балла.

П р и м е р 6. Аналогичен примеру 1, но готовят замасливатель следующего состава, мас.%:

бутафос-К4,00 минеральное масло НЗМ-40 6,10 ОП-10 1,50 стеарокс-б 3,33 олеиновая кислота . 0,42

КЛОЭ-150,10 вода остальное Получают эмульсию замасливателя, которая имеет кинематическую вязкость -1,72 мм2/с, угол смачивания ПА-пленки -21°.

Па-нить обрабатывают полученной эмульсией на стадии формования с помощью замасливающих роликов.

Содержание замасливателя на волокне - 1,02%, объемное электрическое сопротивление штапельного волокна (1,1 текс, резка 100 мм) 1,0 109 Ом, удельное сопротивление электрическое жгутовой текстурирован- ной нити (167 х 2 текс) - 4,7 109 Ом, напряженность электрического поля - 7 кВ/см.

Нить и волокно рассыпчатые, упругие, имеют шерстеподобный гриф, не образуют мушек при чесании, физико-механические показатели нити соответствуют требованиям ТУ 6-06-С116-87.

Сорбция влаги волокном 12 ч - 3,1 %. Интенсивность окраски ПА жгутовой нити (дисперсный красный ЖМП) -4 балла. Пример. Аналогичен примеру 1, но готовят замасливатель следующего состава, мас.%:

бутафос-К2,0 минеральное масло НЗМ-40 7,28 ОП-10 2,1 стеарокс-6 3,92 олеиновая кислота 0,56 КЛОЭ-15 0,14 вода остальное Получают эмульсию замасливателя, которая устойчива в условиях производственного режима, имеет кинематическую вязкость - 1,71 мм2/с, угол смачивания ПА - пленки-21°.

Па-нить обрабатывают полученной эмульсией на стадии формования с помощью замасливающих роликов.

Содержание замасливателя на волокне - 1,01% удельное электрическое сопротивление жгутовой текстурированной нити (167 х 2 текс) - 8.0-1010 Ом, напряженность электрического поля - 8 кВ/см,

Нить рассыпчатая, имеет шерстеподобный гриф, не образует мушек при чесании, физико-механические показатели нити соответствуют требованиям ТУ 6-06-С116-87. Сорбция влаги волокном за 12 час - 2,8%

Интенсивность окраски ПА жгутовой нити (дисперсный красный ЖМП) - 4 балла. Примере. Аналогичен примеру 1, но готовят замасливатель, имеющий следующий состав, мас.%:

бутафос-К2.00

минеральное масло НЗМ-401,00 ОП-10 0,25 стеарокс-6 0,52 олеиновая кислота 0,08 5 КЛОЭ-15 0,14 вода остальное Полученная композиция замасливателя устойчива в условиях производственного режима, имеет кинематическую вязкость 0 1,52 мм /с, угол смачивания ПА - пленки - 20°.

Замасливатель наносят на ПА жгутовую нить, полученную на машине совмещенного вытягивания и текстурирования с помощью 5 замасливающих роликов после вытяжки перед гофрировкой.

Содержание замасливателя на нити 1,08%, удельное электрическое сопротивление жгутовой нити (167 х 2 текс) - 2,1 109 0 Ом, напряженность электрического поля - 7 кВ/см.

Нить рассыпчатая, имеет шерстеподобный гриф, не образует мушек при чесании, физико-механические показатели нити со- 5 ответствуют требованиям ТУ 6-06-С116-87. Сорбция влаги волокном за 12 ч - 2,9%. Интенсивность окраски ПА жгутовой нити (дисперсный красный ЖМП)-5-4 баллов.

0 П р и м е р 9. Аналогичен примеру 1, но готовят замасливатель, имеющий следующий состав, мас.%:

бутафос-К2.00 минеральное масло НЗМ-40 0,425 5 ОП-10 - 0,10 стеарокс-6 0,22 олеиновая кислота 0,035 КЛОЭ-15 0,008 вода остальное 0 Полученная композиция замасливателя устойчива в условиях производственного режима, имеет кинематическую вязкость 1,49 мм /с, угол смачивания ПА-пленки - 21°.

5 Замасливатель наносят на ПА нить, полученную по примеру 4 на штемпельном агрегате перед гофрировкой путем пропускания жгута через отделочную ванну.

0 , Содержание замасливателя на нити - 1,2%, объемное электрическое сопротивление штапельного волокна (1,1 текс, резка 100 мм) - 4,0 109 Ом, напряженность электрического поля 6 кВ/см.

5 Волокно рассыпчатое, упругое, имеет шерстеподобный гриф, не образует мушек при чесании.

Сорбция влаги волокном за 12 ч - 2,8% Интенсивность окраски - 5 баллов.

П р и м е р 10 (сравнительный). Аналогичен примеру 1, но готовят замасливатель по прототипу следующего состава, мас.%: минеральное белое масло6,95 оксиэтилированный алкил- фенол со средней степенью оксиэтилирования 10 1,62 оксиэтилированная стеариновая кислота со средней степенью охсиэтилирова- ния 6 3,51 олеиновая кислота 0,58 оксиэтилированный кап- ролактам со средней степенью оксиэтилирования 15 0,13 вода остальное Получают эмульсию замасливателя, которая имеет кинематическую вязкость - 2,5, угол смачивания ПА-пленки - 21°.

ПА-нить обрабатывают полученной эмульсией на стадии формования с помощью замасливающих роликов,

Содержание замасливателя на волокне - 0.5%. Удельное электрическое сопротивление ПА-нити 5,6 10 Ом, удельное электрическое сопротивление штапельного волокна 5,6 1010 Ом, напряженность электрического поля - 12 кВ/см.

Нить компактная, жестковая на ощупь при чесании образует мушки, физико-механические показатели нити соответствуют требованиям ТУ 6-06-С116-87.

Высушенное до постоянного веса волокно сорбируют влагу в течение 12 ч-2,3% от веса волокна.

Интенсивность окраски ПА жгутовой нити (дисперсный красный ЖМП) - 3-4 балла.

ПримерИ (контрольный).Аналогичен примеру 1, но готовят замасливатель следующего состава, мас.%:

бутафос-К1,0 минеральное масло НЗМ-40 7,28 ОП-10 . 2,1 стеароксу 6 3,92 олеиновая кислота 0,56 КЛОЭ-15 0,14 вода остальное Получают эмульсию замасливателя, которая устойчива в условиях производственного режима, имеет кинематическую вязкость - 1,72 мм /с, угол смачивания - 21°.

ПА нить обрабатывают полученной эмульсией на стадии формования с помощью замасливающих роликов.

Содержание замасливателя на волокне - 0,98%, удельное электрическое сопротивление жгутовой текстурированной нити (167 х 2 текс) - 2 10 Ом, напряженность электрического поля 11 кВ/см.

Нить компактная, немного жирноватая на ощупь, физико-механические показатели нити соответствуют требованиям ТУ 6-06- С116-87.

Сорбция влаги волокном за 12 ч - 2,5%. Пример 12 (контрольный). Аналогичен 0 примеру 1, но готовят замасливатель следующего состава, мас.%:

бутафос-К12,0 минеральное масло НЗМ-40 2,0 ОП-10 0,6 5 стеарокс-6 1.0 олеиновая кислота 0,14 КЛОЭ-15 0,03 вода остальное Полученная эмульсия неустойчива в те- 0 чение суток (образуются сливки).

П р и м е р 13 (контрольный). В реактор с мешалкой при 40 ± 5°С путем добавления к воде бутафоса-К готовят замасливатель следующего состава, мас.%: 5 бутафос-К4,0 вода остальное Полученный раствор перемешивают при этой температуре в течение 20 ± 5 мин. Раствор устойчив в течение 1 месяца, имеет 0 кинематическую вязкость - 1,0 мм /с, угол смачивания ПА-пленки - 16°.

Полученным раствором обрабатывают ПА-нить (167 х 2 текс) на стадии формования с помощью замасливающих роликов. Со- 5 держание замасливателя на нити - 0,99%. Удельное электрическое сопротивление нити 2,1 109 Ом, объемное электрическое сопротивление штапельного волокна - 2 10 Ом. Напряженность электрического 0 поля - 5 кВ/см. При последующих вытяжке и текстурировании нить пушится, образуются намоты, обрывы.

Сорбция влаги волокном за 12 ч 2,6%. Жгутовая нить имеет жестковатый гриф. 5 Интенсивность окраски полиамидной жгутовой нити (дисперсный ЖМП) - 3-4 балла. Пример 14 (контрольный). Аналогичен примеру 13, но готовят замасливатель следующего состава, мас.%:

0 бутафос-К10,0 вода остальное Полученный раствор неустойчив в течение суток (образуются сливки).

5Пример 15(контрольный). Аналогичен примеру 13.

Полученным 4% раствором обрабатывают свежесформованное полиарамидное волокно (фенилон).

Содержание замасливателя на волокне - 0,97%, удельное электрическое сопротивление 1J 108Ом.

Волокно имеет жестковатый гриф. Сорбция алаги - 1.28%. Интенсивность окраски полмарамидного волокна (фенилом) красителем дисперсный ЖМП-2-3 балла. При последующей вытяжке происходят намоты и

Свойства заявляемого замасливателя и обработанной им нити в соответствии с примерами 1-15 для наглядности сведены в таблицу.

Таким образом преимущества заявляемого замасливателя по сравнению с замас- ливателем по прототипу следующие:

- повышение антистатических свойств волокна, обработанного замасливателем - электрическое сопротивление ПА-нити (примеры 1-9} повышается на 1-2 порядка по сравнению с прототипом (пример 10), напряженность электрического поля для ПА нити, обработанной заявляемым замасливателем 5-8 кВ/см, по прототипу- 12 кВ/м;

- влагопоглощение - сорбция влаги во- локном, обработанным заявляемым замасливателем выше, чем у прототипа на 20-30%, т.е. волокна более гидрофильные, более комфортные;

- сорбция дисперсным красителем у ПА волокна, обработанного заявляемым замасливателем 4-5 баллов, т.е. выше, чем у волокна, обработанного замасливателем по прототипу (3-4 балла).

Волокно и нить, обработанные заявляв- мым замасливателем, рассыпчатые, шелковистые, имеют шерстеподобный гриф, не образует мушек при чесании.

Образцы ковровых изделий, полученные из волокон и нитей с заявляемым замасливателем, на 10-15% меньше заминаются и сваливаются (ГОСТ 21516-76) по сравнению с серийными ковровыми изделиями с применением синтокса -20 М (прототип). Формула изобретен и-я Замасливатель для полиамидных волокон и нитей, содержащий минеральное масло, оксиэтилированный алкилфенол со средней степенью оксиэтилирования 10, ок- сиэтилированную стеаринову1о кислоту со средней степенью оксиэтилирования 6, олеиновую кислоту, оксиэтилированный капро- лактам со средней степенью оксиэтилирования 15 и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения потребительских свойств волокон и нитей, он дополнительно содержит калиевую соль бутилфосфата при следующем соотношении компонентов, мас.%:

минеральное масло0,425-7,28 оксиэтилированный алкилфенол со средней степенью оксиэтилирования 10 0,10-2,10 оксиэтилированная стеариновая кислота со средней степенью оксиэтилирования 6 0,22-3,92 олеиновая кислота 0,035-0,56 оксиэтилированный кап- ролактам со средней степенью оксиэтилирования 15 0,008-0,14 калиевая соль бутилфосфата 2,0-10,0 вода остальное

Сущность изобретения: водный замас- ливатель содержит, мае.%: минеральное белое масло 0,425-7,28; оксиэтилированный алкилфенол со средней степенью оксиэти- лирования 10 (препарат ОП-10)0,1-2,10; ок- сиэтилированная стеариновая кислота со средней степенью оксиэтилирования 6 (препарат Стеарокс-6) 0,22-3,92; олеиновая кислота 0,035-0,56; оксиэтилированный капролактам со средней степенью оксиэтилирования 15 (препарат КЛОЗ-15/ 0,008- 0,14; калиевые соли бутмлфосфатов (Бутафос-К или БФК-1) 2,0-10,0. Все компоненты замаслмвателя перемешивают при 55 ± 5°С, полученной эмульсией обрабатывают полиамидные нити на стадии формования с помощью замасливающих роликов. У обработанных данным замаслмвателем нитей улучшаются потребительские свойства: влагопоглощение, накрашиваемость, антистатические свойства. 1 табл.