滌綸FDY油劑TK-1258的性能及應(yīng)用

朱建成，姚孝東

(桐鄉(xiāng)市恒隆化工有限公司，浙江桐鄉(xiāng)314500)

滌綸FDY油劑TK-1258的性能及應(yīng)用

朱建成，姚孝東

(桐鄉(xiāng)市恒隆化工有限公司，浙江桐鄉(xiāng)314500)

分析了國產(chǎn)滌綸全拉伸絲(FDY)油劑TK-1258的熱穩(wěn)定性、摩擦性能、抗靜電性能、黏度、乳液穩(wěn)定性等性能，并與進(jìn)口油劑進(jìn)行了比較。結(jié)果表明:TK-1258油劑具有良好的發(fā)煙性、適宜的摩擦特性、優(yōu)異的抗靜電性和較好的運(yùn)動黏度，比電阻為(1～5)GΩ·cm，乳液透射率為94%;TK-1258油劑經(jīng)使用，紡絲過程中發(fā)煙小、成型好、結(jié)焦少，成品滿筒率97%，M率可達(dá)99%，能滿足FDY紡絲和后加工的要求。

聚對苯二甲酸乙二酯纖維 全拉伸絲 油劑 性能 應(yīng)用

滌綸全拉伸絲(FDY)油劑的組成主要有平滑劑、抗靜電劑、集束劑、乳化劑、平衡調(diào)整劑等［1］。隨著長絲加工性能的不斷提高，上漿、經(jīng)編、圓機(jī)、高速經(jīng)編的長絲，這對用于滌綸FDY的油劑的種類和質(zhì)量提出了更高的要求。桐昆集團(tuán)自主研發(fā)的TK-1258型號FDY系列油劑能滿足各種紡絲工藝和后加工性能要求，達(dá)到了同類進(jìn)口油劑水平。

1 試驗

1.1 原料與儀器

TK-1258油劑:桐鄉(xiāng)市恒隆化工有限公司產(chǎn);F-1489油劑:日本竹本公司產(chǎn);L-143P油劑:德國達(dá)柯公司產(chǎn)。具體質(zhì)量指標(biāo)見表1。

表1 油劑質(zhì)量指標(biāo)Tab.1 Quality index of finish oil

R-1083型長絲摩擦系數(shù)儀:山東紡織儀器廠制;T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計:北京普析用儀器有限責(zé)任公司制;3536A自動開口閃點測定儀:上海嶺華電子儀器有限公司制;YG321-1纖維比電阻儀:常州第二紡織儀器廠制。

1.2 實驗

1.2.1 油劑熱穩(wěn)定性測試

煙點、閃點:量取FDY油劑至油杯刻度線，置于3536A自動開口閃點測定儀上測量。

熱揮發(fā)性能:取2 g油劑在125℃加熱2 h后，測定FDY油劑的質(zhì)量損失，計算揮發(fā)率。

1.2.2 乳液特性測試

乳液穩(wěn)定性:采用觀察法對比，在30℃恒溫下觀察質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%油劑乳液的外觀，放置72 h后無沉淀、浮渣、分層者，乳液穩(wěn)定性好。同時測量乳液不同時間的透射率變化情況。

溫度適應(yīng)性:在不同的溫度下配制油劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的乳液，觀察油劑乳液透射率的變化，溫度升高，透射率下降，說明油劑的溫度適應(yīng)性差，反之，油劑的溫度適應(yīng)性較好。

黏度:依據(jù)GB/T 265—88，在40℃下測定不同濃度油劑乳液的運(yùn)動黏度。

1.2.3 油劑的應(yīng)用性能

纖維摩擦性能:采用R-1083型長絲摩擦系數(shù)儀測定使用不同油劑的滌綸的摩擦性能［2］。

纖維比電阻:取15 g滌綸試樣，放入纖維比電阻儀測試，測定比電阻。

2 結(jié)果與討論

2.1 油劑的熱穩(wěn)定性能

蒸發(fā)量大意味著發(fā)煙量大，效率低，油耗多，對工人傷害大，生產(chǎn)成本高。TK-1258油劑主要成分是多元醇酯，同時輔助加入一定量的環(huán)氧乙烷(EO)/環(huán)氧丙烷(PO)共聚醚提高耐熱性和平滑性［3］。從表2可看出，對比油劑的煙點、閃點、熱揮發(fā)量指標(biāo)，顯示出TK-1258油劑與進(jìn)口同類型油劑的熱穩(wěn)定性能相當(dāng)。

表2 油劑熱穩(wěn)定性能Tab.2 Thermal stability of finish oil

2.2 油劑乳液性能

從表3可看出，在放置一定的時間后，3種油劑乳液的透射率變化都不大，說明油劑乳液的穩(wěn)定性能好。從表3還可看出，TK-1258的乳液透射率最高，乳液黏度較小，乳液滲透性好，且存放24 h基本穩(wěn)定不變，與進(jìn)口油劑穩(wěn)定性相同。

表3 放置不同時間的油劑乳液的透射率Tab.3 Transmission rate of finish emulsion standing for different period of time

國內(nèi)化纖廠油劑攪拌時的溫度控制25～40℃，這就要求油劑對溫度的適應(yīng)性也要高。從表4可看出，在20～50℃配制出的乳液透射率要大致相同，透射率不同，乳液粒徑大小就有差異，在絲上的分布情況就會有影響。對絲束的保護(hù)效果各異會影響到絲的染色均勻性，在生產(chǎn)白胚布面料時尤為敏感。TK-1258通過脂油平衡劑與不同乳化劑的配比調(diào)整，平滑劑、乳化劑、抗靜電劑及其他添加劑各組分各自達(dá)到一個最佳的配制比例，在20～50℃乳液的透射率基本一致。因此，其對溫度的敏感性不大。

表4 在不同溫度下油劑乳液的透射率Tab.4 Transmission rate of finish emulsion at different temperature

運(yùn)動黏度是指乳液中水包油型慢慢失去水分而轉(zhuǎn)變成油包水型。此轉(zhuǎn)變必然會導(dǎo)致黏度增高。而FDY在經(jīng)過第一熱輥(GR1)和第二熱輥(GR2)拉伸時，絲上油劑中的水不斷蒸發(fā)，油性不斷增大，特別在GR2處油劑運(yùn)動黏度達(dá)到最高值，此時纖維上的水分開始蒸發(fā)變緩慢，如果油劑運(yùn)動黏度太大，就會使纖維受到阻力突然增大，纖維易纏繞在GR2造成斷頭。由于摩擦阻力過大，上下速度不均勻，造成生頭困難以及卷繞張力過大，影響絲餅成形，以及堵塞網(wǎng)絡(luò)嘴等。所以在FDY紡絲，尤其是細(xì)旦絲時，要求FDY具有低的運(yùn)動黏度。

從圖1可看出，油劑TK-1258運(yùn)動黏度值低于進(jìn)口油劑，有利于FDY紡絲過程中拉伸控制。

圖1 FDY油劑黏度隨濃度的變化Fig.1 Change of FDY finish viscosity with the concentration

2.3 油劑在滌綸生產(chǎn)中的應(yīng)用性能

在滌綸FDY紡絲過程中，纖維會與大量的金屬及陶瓷材質(zhì)的部件接觸摩擦，其動靜摩擦因數(shù)之間的大小對下游產(chǎn)品的品質(zhì)影響較大。摩擦特性和靜電特性都是FDY油劑開發(fā)過程中兩個非常主要的性能指標(biāo)。性能不良會導(dǎo)致下游導(dǎo)絲器的損耗，形成毛絲、圈絲。TK-1258通過選擇特殊的抗靜電劑，在不增加摩擦因數(shù)的情況下達(dá)到低靜電，提高FDY生產(chǎn)加工過程中的穩(wěn)定性。

從表5和表6可看出，TK-1258產(chǎn)品的摩擦性能和靜電性能達(dá)到進(jìn)口油劑產(chǎn)品的水平。

表5 摩擦因數(shù)對比Tab.5 Friction coefficient contrast

表6 比電阻對比Tab.6 Specific resistance contrast

2.4 TK-1258油劑在生產(chǎn)中的應(yīng)用情況

TK-1258油劑先后在多家單位進(jìn)行批量使用，均反映TK-1258油劑的可紡性好，染色M率高，所紡品種的理化指標(biāo)優(yōu)異，與各種進(jìn)口油劑使用情況大致相當(dāng)，見表7。

表7 TK-1258油劑的應(yīng)用情況Tab.7 Application of finish oil TK-1258

從表8可見，TK-1258油劑生產(chǎn)的滌綸物性指標(biāo)和以用進(jìn)口油劑F-1489相比，其性能達(dá)到進(jìn)口油劑的水平。

表8 TK-1258與F-1489油劑紡制的滌綸物性對比Tab.8 Comparison of physical index of polyester fibers prepared using finish oil TK-1258 and F-1489

3 結(jié)論

a.TK-1258油劑由于使用特殊的添加劑和脂油，發(fā)煙少，加工過程油耗低，在牽伸熱輥上結(jié)焦和沉積物少。

b.TK-1258油劑摩擦和抗靜電性能好。用TK-1258油劑加工的絲可用于所有的高速織機(jī)。

c.和傳統(tǒng)的礦物型為主的油劑相比，TK-1258油劑的黏度低。TK-1258基本不依賴于非生物降解的礦物油，大部分原材料都是生物降解并且無毒的植物油和脂油。

d.在生產(chǎn)過程中無凝膠(較高黏度)生成，因此避免了過濾網(wǎng)和噴油嘴的堵塞問題。

e.TK-1258在桐昆集團(tuán)切片紡和熔體直紡的FDY生產(chǎn)線上均大批量使用，其性能已接近和超過進(jìn)口油劑的水平。

［1］任華明，李德錦.實用化學(xué)纖維油劑［M］.北京:紡織工業(yè)出版社，1988:226－227.

［2］劉燕軍，李寶純，魏俊富，等.FDY油劑TFDY-98的研制［J］.紡織學(xué)報，2003，24(2):159 －161.

［3］尹紅，劉寧，陳志榮，等.高速紡油劑用無規(guī)聚醚構(gòu)性關(guān)系研究進(jìn)展［J］.紡織學(xué)報，2004，25(3):119 －120.

［4］蔡繼權(quán).環(huán)保高效化纖油劑的發(fā)展［J］.紡織導(dǎo)報，2011(5):55－61.

Properties and application of PET FDY finish oil TK-1258

Zhu Jiancheng，Yao Xiaodong
(Tongxiang Henglong Chemical Industry Co.，Ltd.，Tongxiang314500)

The performance of China-made PET FDY finish oil TK-1258 was analyzed and compared with imported ones，including thermal stability，friction property，antistatic behavior，viscosity and emulsion stability.The results showed that finish oil TK-1258 had fairly good smoking property，moderate friction characteristics，excellent antistatic behavior，fairly good kinematic viscosity，specific resistance(1－5)GΩ·cm，and emulsion transmittance 94%;finish oil TK-1258 had the features of low smoke generation，good fiber formation and less coking and provided the full-package rate up to 97%and M rate 99%，satisfying the FDY spinning and after-processing requirements.

polyethylene terephthalate fiber;fully-drawn yarn;finish oil;properties;application

TQ342.47+2.2

B

1001-0041(2012)05-0073-03

2012-02-09;修改稿收到日期:2012-08-12。

朱建成(1976—)，碩士，工程師，從事化纖油劑和表面活性劑的研究應(yīng)用和精細(xì)化工廠的管理工作。E-mail:zjcwcy@163.com。