[發明專利]一種聚氧亞甲基纖維油劑體系、其制備方法及其使用方法

在審

• 申請號: 201510895901.6
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN105463858A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 陽知乾;劉加平;徐德根;劉建忠;呂進;周華新;崔鞏;張麗輝
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號: D06M15/643
• 分類號: D06M15/643;D06M13/463;D06M13/165;D06M15/61;D06M11/83;D06M13/513;D06M15/53;D06M101/30
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技術領域

本發明涉及聚氧亞甲基纖維油劑領域，尤其涉及一種具有反應活性的聚氧亞甲基纖維油劑體系、其制備方法及其使用方法。

背景技術

聚氧亞甲基纖維(又稱聚甲醛纖維，縮寫為POM纖維)具有高強高模、優異的耐堿性、耐磨性、耐候性及高的伸長回復性(低蠕變)等優點，是一種重要的高性能纖維。由于其結晶速度快、結晶度高的紡程特征，對紡絲油劑提出了較高的要求。一般需通過二步法來制備聚氧亞甲基纖維，前紡速度一般不超過1000m/min，后紡速度一般不超過300m/min。

紡絲油劑可以調整纖維與纖維之間、纖維與設備之間的摩擦特性，減少因摩擦產生的靜電，使纖維具有良好的集束性、平滑性及分纖性，滿足纖維后加工相關工序的需要。因此，對聚氧亞甲基纖維而言，采用二步紡工藝中，前紡中獲得的纖維為預取向絲或部分取向絲，此時的纖維旦數較大，比表面積較小，結晶度相對較低。前紡油劑要求對絲束的降溫快(比熱容大，以獲得較低的結晶度)、擴散滲透性佳，而對耐熱性等方面要求相對較低。同時，聚氧亞甲基纖維表面光潔，摩擦系數低，為保障上油后的纖維能順利地進行卷繞，絲筒成型好，并且在后紡拉伸工序中，能減少毛絲斷頭并保證正常拉伸，這就要求前紡油劑必須具備有良好的抗靜電性和適度的潤濕性及纖維抱合性。

二步法工藝中，纖維需要靜停一定時間。靜停過程中，油劑需要在常溫下持續滲透，且蒸發較慢為佳。

在后紡熱牽伸過程中，前紡施加到纖維表層的油劑由于受熱水分蒸發被不斷地被濃縮，但在溫度升高的同時，油劑總體粘度也會隨之降低，從而維持整體油劑適度的流動性。同時要求紡絲油劑既要具有足夠好的耐溫性能，又不易在熱板上結焦與粉化。后紡過程中速度較低，絲束在熱烘箱里停留時間相對較長，因此對油劑提出了耐熱性好、難結焦或不結焦、集束性優良、抗靜電性佳等要求。實現聚甲醛塑料材料本體抗靜電的技術已經比較多，而通過表面涂覆油劑的方式來實現POM纖維表面的抗靜電報導極少。此外，聚氧亞甲基成品短纖維在存放過程中還需要防霉菌生長，因此還需要賦予油劑的抗菌防霉功能。

后紡上油后部分偶聯劑組份(活性界面劑)在熱量作用下加速縮聚，可形成纖維表面增強膜，同時兼顧后續在復合材料中的界面優化。

此外，大多數化纖油劑產品均以烷基酚類化合物(烷基酚、烷基酚聚氧乙烯醚APEO)作為其組分之一。這是由于烷基酚類化合物具有良好的潤濕性、滲透性、乳化性、分散性、增溶性、去污性等多種優異功能，但是隨著科技的發展和對環保問題的日益重視，其生態毒性的問題逐漸浮出水面。

作為一種新型的高性能纖維，聚氧亞甲基纖維尚處于研發與未產業化階段，因此尚未有關于聚氧亞甲基纖維專用油劑的文獻記載與公開報道。

發明內容

針對目前無適合聚氧亞甲基纖維專用油劑體系的問題，且聚氧亞甲基纖維所用油劑需要有如下特征：耐高溫、滲透快、吸附能力強、分散性與反應活性，此外還有環保性及抗菌防腐能力，本發明提出了一種針對聚氧亞甲基纖維前后紡適用的專用油劑體系。

本發明提供了一種聚氧亞甲基纖維油劑體系，由前紡油劑與后紡油劑組合而成，所述后紡油劑分為后紡一道油劑及后紡二道油劑；

所述前紡油劑由以下物質按質量百分比組成：

所述平滑劑為長鏈烷基酯改性硅油，所述集束劑為N,N’-二烷基-N,N’-雙[2-(乳二糖氨基酸)-亞甲基]己二酰二胺、椰油酰胺基丙基甜菜堿、雙壬基酚磺基甜菜堿、2-羥基-6-(N,N-二甲基十六烷基銨)丁磺酸鹽的任意一種，所述乳化劑為十二烷基糖苷，所述抗靜電劑為油酸聚乙二醇酯或超支化聚乙烯亞胺，所述抗菌劑為花狀納米銅顆粒分散體；

所述后紡一道油劑由所述前紡油劑的組成之和：偶聯劑A＝100：3～30的質量比例混合而成；

所述后紡二道油劑由所述前紡油劑的組成之和：偶聯劑B＝100：3～30的質量比例混合而成；

所述偶聯劑A為γ-氨丙基三乙氧基硅烷，偶聯劑B為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，偶聯劑A與偶聯劑B為等質量比例存在，即二者在后道油劑中的質量濃度必須一致，以保證二者縮聚時的比例。

所述前紡油劑與后紡油劑的pH值均控制在6.0-8.0之間。

本發明還提供了一種聚氧亞甲基纖維油劑體系的制備方法，包括如下步驟：

(1)前紡油劑的調配：將平滑劑、集束劑、乳化劑、抗靜電劑抽入反應釜中，反應溫度為30～75℃，攪拌均勻，然后再將抗菌劑抽入反應釜中，攪拌1h～5h后，冷卻，密閉過濾，出料，包裝即得前紡油劑；