滌綸紡絲油劑的發展

沈亞芬，朱建成，陳小琴，宋云飛，朱通彧 (桐鄉市恒隆化工有限公司，浙江 桐鄉 314513)

0 引言

腈綸、滌綸等進行紡絲過程中，為了將摩擦作用下產生的靜電消除，將摩擦系數降低，體現出纖維的平滑性、集束性，進而體現出較好可加工性與可紡織性，需將適量油劑加入，化纖油劑在用量上也隨著化纖整體產量增加獲得了明顯增長。結合纖維品種與加工的方式，可以將化纖油劑分為棉綸長絲、維尼綸、滌綸長絲等多種。在化纖工業快速發展背景下，在化纖產品當中有百分之八十以上為滌綸產品，因此滌綸油劑實際需求也比較大[1]。

1 產品發展概況

化纖油劑運用于化纖生產當中的整體用量比較小，但是與纖維質量之間聯系十分緊密，英國、美國、日本等一直比較重視化纖油劑相關研究，也研制出了一些新型油劑，并且通過使用復配技術對平滑性、抗靜電性比較好的復合油劑進行了開發。就我國來講，化纖油劑起步比較晚，其發展主要是受到化纖工業影響，當前已經形成一定基礎與規模。

化纖油劑到現在已經經歷五代，1950s第一代產生，主要為礦物油，然后添加抗靜電劑和乳化劑構成，1960s第二代產生，油劑在耐熱方面的要求獲得了提升。1970s初期第三代產生，1970s中后期第四代產生，第五代為1980s到1990s產生。化纖油劑 在用量上隨著纖維產量增加而逐漸增加[2]。我國2020年12月化學纖維在產量達到603.8萬噸，與同期相比增長12.2%。在1958年，已經有一些化纖企業進行油劑研究，油劑研究經歷了較長時間，當前我國油劑產業已經形成了一定基礎與規模。但是和國外對比仍然存在一定差距，其中主要體現在企業規模比較小，單體品種比較少，生產方式比較落后，質量穩定性上不強，1990s油劑發展比較快，并且品種比較多，在生產規模和生產技術上都形成了一定體系。

2 滌綸紡絲油劑構成

2.1 表面活性劑

就表面活性劑來講，其在結構上為不對稱，能夠將溶液表面產生的張力極大程度上降低，將體系界面整體的狀態改變，發揮乳化、潤滑以及增溶作用，將其運用于工業中，很多特殊性質由此派生，其中包括抗靜電、柔軟平滑、勻染等，能夠使油劑在使用時的具體要求得到比較充分地滿足[3]。因此表面活性劑為油劑在合成時的重要主體，針對其發揮作用的不同，可以將其分為不同種類。

2.2 配方設計與組分作用

首先，平滑柔潤劑。進行纖維加工過程中，會在摩擦作用下出現斷裂、起毛、靜電等現象，在使用平滑劑之后，摩擦會發生在憎水基之間，變得更為柔軟[4]。如果憎水基比較細長，在進行滑動時就會變得更加容易，碳原子數量上最好處于16～18之間。一般情況下，平滑柔性劑可以劃分成三種類型，即脂肪酸酯、礦物油、聚醚，在使用平滑柔順劑過程中，濃度多數在40%到60%之間。

其次，抗靜電劑。抗靜電原理和纖維表面呈現出的吸附方式相關，疏水基在纖維表面吸附，而親水基會趨向于空氣，形成親水性膜，進而使摩擦系數降低，靜電比較難以產生。并且空氣當中水分會形成水層，將產生靜電傳向大氣中。對于抗靜電劑來講，濃度一般為5%到20%[5]。最后，乳化劑。合成油劑正式的使用之前應先和去離子水分配合，形成溶液或者是乳液，乳化劑的添加能夠將界面張力降低，使溶液更具穩定性。一般情況下，乳化劑在使用時濃度在10%到30%之間。為了使油劑在貯存與使用時的穩定性得到充分保證，應注重其他添加劑的使用，為了將其商品特性體現出來，可以增加附加劑。

3 滌綸紡絲在油劑方面的要求

3.1 高速紡POY-DTY對于油劑在性能上的要求

對于滌綸產品來講，從單體聚合向紡絲發展過程中，油劑能夠對纖維之間，纖維和金屬二者之間產生的摩擦進行調整，將摩擦系數減小，進而使靜電產生減少。

3.1.1 耐熱性強

油劑處于加工溫度時，需保證滴落少和揮發少，在溫度較高時，油劑能夠及時進行分解，同時熱板冒煙需比較小，并且結焦相對較少，進而絲束在張力上保證穩定

3.1.2 濕潤性高

油劑在具有較高濕潤性情況下，才能使纖維實現瞬間均勻上油，進而使卷繞張力處于穩定狀態，纖維在加工性能上表現得比較好。

3.1.3 高油膜強度

油劑需和纖維之間具有親和力，也需形成一定強度，在纖維表面形成保護膜，將假捻白粉出現。

3.1.4 良好黏濃特性

油劑黏度能夠在溫度升高情況下有所減少，在溫度降低情況下有所增大，這是對油劑進行使用時產生不良影響的主要因素[6]。油劑在使用過程中，最好能夠呈現出較好黏濃特性，進而保證纖維均勻性，促進染色率的提高。

3.1.5 相溶性與穩定性

為了使油劑能夠在油嘴順利通過，保證纖維進行上油時的均勻性，需油劑原油以及乳液呈現出均勻、穩定狀態，尤其是乳液。對于乳液來講，應體現出較強乳化性，并粒子比較細，這有利于抑菌和防霉，進而使生產穩定性得到充分保證。

3.2 FDY紡絲對于油劑的要求

FDY主要是運用紡絲拉伸法對于全拉伸絲進行生產，在紡絲速度上比較高，技術關鍵為紡絲之后展開連續拉伸。油劑在使用的過程中，需滿足這幾方面要求：首先，FDY當中由于只存在酯基、苯環，被水分濕潤比較不容易，因此油劑需具備良好濕潤性[7]。其次，此種工藝進行紡拉時速度比較高，在此過程中，纖維和纖維、金屬、陶瓷和纖維會出現較大摩擦和靜電，在摩擦與靜電作用下，會使纖維可紡性、均勻性等受到影響，進而出現斷頭或者是毛絲問題，嚴重情況下，生產將難以正常進行。因此油劑需具備較好抗靜電性以及平滑性[8]。最后，紡絲時對于溫度的要求也比較高，因此油劑需具備良好穩定性與耐熱性，即使在高溫狀態下也不會出現冒煙、分解、結焦、滴油等問題。

3.3 短纖維生產對于油劑的要求

對于短纖維油劑來講，作用在于抗靜電，將紡織加工時產生的靜電消除，促進纖維在平滑性上的改善，為纖維加工順利進行創造良好條件。短纖維工序上需經過清花、并條、梳棉、細紗等，在使用紡絲機器過程中，產生摩擦會對紡織加工產生較大影響。通過運用短纖維油劑，能夠結合不同工序，運用針對性方式給予短纖維集束性和摩擦特性，進而使短纖維能夠在紡織、紡絲中順利進行。就油劑性能來講，主要包含這兩方面。首先，耐熱性比較好，乳液和水溶液能夠呈現出較強穩定性，并且不會對設備產生腐蝕。其次，使用性能方面需具備良好抗靜電性，也需具備平滑作用，并且黏附性比較小。

3.4 工業絲與簾子線對于油劑的要求

在加工過程中，需經歷高溫、產生摩擦，并且整體速度高，因此對于油劑來講，需具備抗靜電性能、高溫穩定性以及濕潤性。聚酯工業用絲是在溫度為二百二十攝氏度情況下獲取，對于油劑來講，需內部具有高分子量，進而將煙霧和焦化減少。在紡絲速度不斷提高過程中，油劑需具備更好耐高溫性能。纖維運用于工業用布生產過程中，對于油劑在性能上也具有全新要求。生產簾子線時，油劑需具備假捻作用，也需體現出較好黏合性，進而為浸膠順利進行創造良好條件。

4 滌綸紡絲油劑今后發展趨勢

4.1 適應加工技術與纖維生產的實際需求

在加工技術以及化纖生產不斷發展過程中，出現了較多全新的生產設備與工藝，這實際上便對化纖油劑的要求更高，紡絲速度、紡紗速度、整經速度不斷提高過程中，對于化纖油劑在潤滑方面的性能在要求上也更高，同時其需具備良好耐熱發煙性、潤濕滲透性，化纖不斷有新品種的出現，對于化纖油劑來講挑戰也比較大。

4.2 滿足產品系列化以及差別化需求

纖維在發展過程中，需油劑能夠向著通用型發展，也就是一種油劑能夠使多種纖維品種實際需求得到滿足。同時產品差別化以及用戶對于產品性能的不同需求，需注重特色性專用油劑的發展。

4.3 油劑產品更具功能性

功能性與差別性屬于纖維進行生產與開發時企業提高市場占有率和獲得更高利潤的重要途徑。就功能化纖維來講，進行生產與開發過程中需利用功能化油劑實現。因此對于纖維油劑來講，不僅需滿足纖維處于生產時的需求，也需纖維呈現出較好防油性、防水性、抗菌性，并且在手感上比較好，功能化油劑屬于其在今后發展中的主要方向。

4.4 滿足生態需求

對于化纖油劑來講，主要為化學物質構成，可能會帶有一定毒性，因此化纖油劑需盡量減少對于生態產生的不良影響，具體實施時，可以從這兩方面進行考慮。首先，在生產需求得到充分滿足情況下將油劑整體耗用量減少，保證油劑在使用過程中的利用效率。其次，對生物降解方式進行開發，降低油劑毒性，盡量使油劑進行降解時不會有有毒污染物產生，這是今后滌綸紡絲油劑在研究時需重點考慮的內容。

5 結語

總之，在紡織工業和新材料不斷發展過程中，紡絲油劑發揮的作用將會越來越重要，應用上也會變得更為廣泛，發展前景也比較廣闊。為了促進紡織工業向著更好方向發展，應注重對油劑進行開發與研究，研究時需結合社會發展需要，與時代發展相契合。同時也需考慮環境問題，盡量減少油劑在使用時對生態環境產生的影響與破壞，推動社會經濟不斷發展情況下，實現人與自然之間的和諧相互，實現對和諧社會的有效構建。