Замасливатель для синтетических полиэфирных нитей Советский патент 1982 года по МПК D06M13/20 D06M13/32 

Изобретение относится к технологии замасливания синтетических полиэфирных нитей, преимущественно, в процессе высокоскоростного формования синтетических полиэфирных нитей, подвергающихся совмещенному процессу вытягивания и текстурирования.

Замасливатели для синтетических нитей, как правило, представляют собой многокомпонентные смеси , состоящие из смазочных средств, эмульгаторов, обеспечивающих эмульгирование масел, а также смачиваемость и смываемость препаратов, антистатических препаратов, средств, обеспечивающих компактность нити, и вспомогательных добавок (бактерицидов, антикоррозионных средств).

В зависимости от ехнологии получения нитей и их переработки требования, предъявляемые к замасливателям, в значительной степени меняются в связи с изменением таких napai eTров рабочего процесса как скорость, структура и материал поверхности нитеводителей, применение теплового воздействия, механическая обработка нитей в зонах вытягивания и текстурирования.

Замасливатели, применяемые в процессе высокоскоростного формования синтетических полиэфирных нитей, подвергающихся совмещенному процесс су вытягивания и текстурнрования, должны отвечать следующим требвваниям: обладать высокой термостойкостью во избежание образования отложений на нагревательных элементах

10 машин текстурирования; образовывать незначительный и нелипкий продукт на фрикционных механизмах текстурирования} обеспечивать быструю смачиваемость нити для обеспечения рав15номерного распределения замарливателя на поверхности нити; сообщать волокну оптимальные фрикпионные свойства при сравнительно небольшом содержании замасливателя на нити

20 L0,3 - 0,6%)} обеспечивать компактность нити и антистатические свойства; не вызывать набухания полимера и как следствие миграцию олиго1иеров на поверхность нити; обеспечи25вать качественную намотку на больших по весу прядильных паковках (12-Збкг) при высоких скоростях формования (3000 - 6000 м/мин).

Известен замасливатель для син30тетических нитей Синтокс-12, содержащий минеральное масло,моноолеат глицерина, смесь оксиэтилированных жирных спиртов, оксиэтилированнуго стеариновую кислоту и оксиэтилированный капролактам. Этот замасливатель достаточно термостойкий (потеря массы при нагревании в течение 15 мин при 1,1%) Г1. Однако этот замасливатель не отвечает другим специфическим требованиям, предъявляемым к замасливателям для высокоскоростных совмещен ных процессов. Отмечается низкое качество намотки на прядильных паковках хорды на торцах паковки, jBOpc) , недостаточная компактность нити, большое количество налета на фрикционных механизмах, высокая электризуемость нити при высокоскоростном формовании. Это объясняется тем, что при высоких скоростях получения и переработки нитеП фрикционные, антистатические и смачивающи свойства замасливателей на основе минеральных масел неудовлетворитель Сложные эфиры обладают преимуществом в отношении фрикционных и сма чивающих свойств перед минеральными маслами, Известен замасливатель для синте тических нитей Синтокс-3, который в качестве смазки содержит бутилстеар и кислотные воска, представляющие с бой смеси сложных эфиров синтетических жирных спиртов - и сте ариновой кислоты или синтетических жирных кислот с,-, - с В качестве антистатика содержит калиевую соль диалкилфосфата С - С и/или смесь полиэтиленгликолевых эфиров синтети ческих жирных спиртов степенью оксиэтилирования 20, а в к честве эмульгатора - смесь полиэтиленгликолевых зфиров синтетических жирных спиртов - со степень оксиэтилирования 4-10. Этот замасли ватель сообщает нитям низкий коэффи циент трения, хорошие антистатические свойства 2 J. Однако известный замасливатель непригоден для высокоскоростных совмещенных процессов получения синте тических нитей ввиду того, что является по консистенции твердым продуктом при комнатной температуре (t застывания ) и осажается на гарнитуре машин, в особенности при .прохоясдении через фрикционные механизмы текстурирования. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является замасливатель для синтетических полиэфирных нитей, содержащий 40-60 мас.% смеси эфиров пентаэритрита с насыщенными одноосновными жирными кислотами, со держащими 7-12 атомов С, в качестве смазки и 40-60 мас.% смеси из эмуль гаторов и антистатиков. В качестве антистатика замасливатель содержит в составе указанной смеси 10-25 мас.% эфиров фосфорной кислоты с оксиэтилированным лауриловым спиртом О степенью оксиэтилирования 2-4 и/или с оксиг этилированньам олеиловым спиртом со степенью оксиэтилирования 2-10. В качестве .эмульгатора замасливатель содержит в составе указанной смеси 40-70 мас.% продукта оксиэтилирования олеилового спирта со степенью оксиэтилирования 5-7 и, возможно до 20 мас,% оксиэтилированной жирной кислоты кокосового масла, масляной кислоты и/или жирной кислоты сала со степенью оксиэтилирования названных кислот 5-15. Замасливатель предназначен для замасливания нитей перед текстурированием и представляет собой жидкость с вязкостью при 20с меньше 200 сП. Замасливатель термостоек, его летучесть при 220°С в течение 1 ч составляет менее 5% Сз. Недостатком данного замасливателя является то, что входящие в состав замасливателя поверхностно-активные вещества получены на основе остродефицитного сырья растительного или животного происхождения (олеинового и лаурилового спиртов, жирных кислот кокосового масла, жирных спиртов сала и др.) Большинство из этих продук тов, а также сложные эфиры пентАэритрита и жирных кислот, содержащих 7-12 атомов С, отечественной промышленностью не производятся. Исходя из содержания антистатика, можно сделать вывод, что замасливатель не обеспечивает требуемый уровень удельного .электрического сопротивления полиэфирных нитей 10 - 10 Ом-см. Целью изобретения является повышение антистатических свойств замасливателя и замена дефицитных продуктов. Цель.достигается тем, что замасливатель для синтетических полиэфирных нитей, содержащий в качестве смазки смесь сложных эфиров пентаэритрита и насыщенных одноосновных жирных кислот, в качестве антистатика - смесь эфиров фосфорной кислоты и оксиэтилированных жирных спиртов и в качестве эмульгатора - смесь оксиэтилированных жирных спиртов с оксиэтилированными жирными кислотами, содержит смесь сложных эфиров пентаэритрита и насыщенных одноосновных синтетических жирных кислот фракции С iC, в качестве антистатика - препарат Оксифос А на основе смеси калиевых солей эфиров фосфорной кислоты и оксиэтилированных синтетических жирных спиртов фракции Cg - со средней степенью оксиэтилирования бив качестве эмульгатора - препарат Синтанол ДС-4 на основе смеси оксиэтилйрованных синтетических жирных спиртов фракции С,- со средней степенью оксиэтилирования 4 и препарат Олеокс-5 на основе оксиэтилированной олеиновой кислоты со сред.ней степенью оксиэтилирования 5 или препарат Карбанокс ОК-5 на основе смеси оксиэтилированных Синтетических жирных кислот фракции - со средней степенью оксиэтилировани 5 при следующем соотношении кo moнентов, мас.%:

Смесь сложных эфиров пентаэритрита и насыщенных одноосновных синтетических жирных кислот фракции, С.-С„ 6-10

9 V

Указанный препарат

Оксифос А50-59

Указанный препарат

Синтанол ДС-41-10

Указанный препарат

Олеокс-530-34

В состав замасливателя входят продукты отечественного производств преимущественно синтетического происхождения.

Замасливатель удовлетворяет следующим требованиям: образует тйнкодисперсные 10-20% -ные водные эмульсии, устойчивые в течение 1 мес.; снижает удельное электрическое сопртивление полиэфирной нити до Ом-см.

Эти требования выполняются тольк при указанных соотношениях компонентов.

Калиевые соли эфиров фосфорной кислоты, входящие в состав замасливателя в качестве антистатика, имею формулу

HO(CH2CH20}J pJ

где п в среднем равно 6; R - алкил С g - С 0.

Замасливатель имеет условное название Синтокс-27.

Замасливатель Синтокс-27 готовят в реакторе с мешалкой путем последовательного добавления эмульгатора и антистатика к смеси сложных эфиров пентаэритрита при 60±5С и перемешивании в течение 1 ч до получения однородного продукта. Рабочую эмульсию замасливателя готовят путем добавления концентрата в дёиониэированную воду, нагретую до 45-бО С, при перемешивании в течение 30 мин. Полученная эмульсия тонкодисперсная, устойчива не менее 1 мес.

Свойства замасливателя Синтокс-27 в сравнении с прототипом и известным замасливателем Синтокс-12 представлены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что предлагавмый Замасливатель Синтокс-27 по термостойкости и вязкости не уступает прототипу.

Благодаря высокому содержанию эфира фосфорной кислоты замасливатель Синтокс-27 обладает отличными антистатическими свойствами и снижает удельное электрическое сопротивление полиэфирной нити до (1-3) х

0 X Ю Ом-см. Предлагаемый Замасливатель обладает также хорошими смачивающими и фрикционными свойствами. Замасливатель Синтокс-27 наносят ,на нити в процессе высокоскоростного

5 формования в виде 8-12%-ной эмульсий :с помощью роликов или капилляров. Обработка нитей предлагаемьм замасливателем способствует получению качественных полновесных прядильных паковок.

Основными критериями при сравнении замасливателей для совмещенного вытягивания и текстурирования являются: отсутствие нагара на нагревательных пластинах мавшн текстурирования, обрывность в процессе текстурирования и текстильной переработки, в качестве готового трикотажного полотна.

0 Пример 1, Готовят Замасливатель следующего состава, мас.%: Смесь эфиров пентаэритрита и насыщенных одноосновных синтетических жирных кислот фракции Cj.-C 10

Препарат Оксифос Л 50

0 Синтанол ДС-410

Препарат Олеокс-5 30

Вязкость концен/грата при 20 150 сП, летучесть при в течение 1 ч - 2,7%.

Затем готовят 10%-ную рабочую эмульсию путем.добавления расчетного количества замасливателя и деионизированнуюводу, нагретую до 45±5С,

J с последующим перемешиванием в течение 30 мин. Угол смачивания полиэфирной пленки полученной эмульсией составляет 18 .

Полученной эмульсией обрабатывают синтетическую полиэфирную комплексную

нить линейной плотности 16,7 текс/32 филамента на. стадии высокоскоростного формования с помощью дозирующего насоса и капилляра. Содержание замасливателя на нити составляет

0 0,40iO,05%. Удельное электрическое сопротивление нити 3-10 Ом-см.

Формование нитей с замасливателем при скорости приема нити 3500 rt/MHH проходит без«затруднений.

5 .Намотка нити на прядильных паковках весом до 12 кг хорошая, без хорд. Вытягивание и текстурирование фрикционным способом осуществляется на машине FK-6L фирмы Бармаг (симультан-способ) при скорости 526 м/мин Данные по обрывности нитей с замасливателем Синтокс-27 в сравнении с прототипом и отечественным промыш ленным замасливателем Синтокс-12 приведены в табл. 2. Пример 2 . Готовят замасл ватель, содержащий, мас.%: Смесь эфиров пентаэритрита и насыщенных одноосновных синтетических жирных кислот фракции Препарат Синтанол ДС-4 Препарат Карбанокс ОК-5 Препарат Оксифос А Вязкость замасливателя при 20 С 130 сП, летучесть при 220°С в течение 1 ч - 3%. Водной 10%-ной эмульсией замасли вателя обрабатывают синтетическую полиэфирную нить с линейной плотностью 16,7 текс/32 филамента при фор мовании со скоростью 3500 м/мин. Удельное .электрическое сопротивлени опытной нити - IlO Ом-см. Дальнейшую переработку замасленных ните проводят на оборудовании и при режимах, указанных в примере 1. Полученные результаты представлены в табл. 3 Пример 3 . Готовят зама,сливатель, содержащий, мас.%: Смесь эфиров пентаэритрита и насыщенных одноосновных синтетических жирных кислот фракции S- . С„ Препарат Синтанол Препарат Олеокс-5 Препарат Оксифос Л Водной 10%-ной эмульсией замлсливателя обрабатывают синтетическую полиэфирную нить с линейной плотностью 16,7.текс при высокоскоростном формовании. Свойства замасливателя и обработанной им нити аналогичны приведенным в табл. 1. Таким образом, предложенный термостойкий замасливатель, полученный на основе доступного синтетического отечественного сырья и обладакяций улучшенными антистатическими, фрикционными и смачивающими свойствами, обеспечивает хорошую способность полиэфирных текстурированных нитей к переработке на всех технолопических переходах (от формования до вязания) и высокое качество готовых трикотажных полотен.

о к IS

й (О ft К Н

д и и к к О) о

в |« R h

S

ш с m 0)

I

н о и н

. О)

о .

н о

п

о

1 см

I

и

X

о

Е-1 Ж К

и

I

фS

5л

я«н ts

О) Sсок S

6н10) я , Sр)t; to

с яSл m

I

{н

и

fl

п

о m

If)

ч

о I

1Л

п

N

r-l

I

и

X

X S

о

Таблица 3

Нить компактная, не электризуетсяФормула изобретения Замасливатель для синтетических 20 полиэфирных нитей, содержащий в качестве смазки смесь сложных эфиров и пентаэритрита и. насыщенных одноосновных жирных кислот, в качестве антистатика - смесь эфиров фосфорной кислоты и оксиэтилированных жирных спиртов и в качестве эмульгатора оксиэтилированные жирные спирты и оксиэтилированные жирные кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения антистатических свойств и замены дефицитных продуктов , он содержит смесь сложных эфиров пентаэритрита и насыщенных одноосновных синтетических жирных кислот фракции Cj-- С, в качестве антистатика - препарат Оксифос А на основе калиевых солей эфиров фосфорной кислоты и оксиэтилированных синтетических жирных спиртов фракции Cg - С со средней степенью оксиэтилирования би в качестве эмульгатора препарат Синтанол ДС-4 на основе смеси оксиэтилированных синтетических жирных спиртов фракции С со средней степенью оксиэтилирования 45 4 и препарат Олеокс-5 на основе оксиэтилированной .олеиновой кислоты со

100% поНезначиОтсутстлотна 1-го вует тельное сорта ср 5 на си ци ок со пр № кл Т дней степенью оксиэтилирования ли препарат Карбанокс ОК-5. основе смеси оксиэтилированных тетических жирных кислот фракС - С со средней степенью сиэтилирования 5 при следующем тношении компонентов, мас.%,: Смесь сложных эфиров пентаэритрита и насыщенных одноосновных синтетических жирных кислот фракции С,.-С 9 Указанный препарат Оксифос А Указанный препарат Синтанол ДС-4 Указанный препарат Олеокс-5 или Карбанокс 6к-5 Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 705036,- кл. D 06 М 11/02, 1979. 2.Йвторское свидетельство СССР 664469, кл. D 06 М 13/20, 1977. 3.Выложенная заявка ФРГ 2528734, . D 06 М 13/02, опублик., 1978 (проТИП) .