超细丙纶高速纺丝油剂的研制及应用魏俊富郑f国徐进云孙长乐（天津工业大学高新技术实业公司，天津，300160）复配技术研宄。研制出适用于超细丙纶高速纺丝油剂应用性能良好。

中图法分类号：TS103841：A单纤维纤度在1dtex以下的超细丙纶低弹丝，由于独特的芯吸效应，使其织物透气、导湿、轻柔、保暖，具有优良的舒适性和卫生性，是纺织行业更新换代的新产品，如著名的“ADIDAS”运动衣、美国军用内衣等都采用了细旦丙纶长丝111.我国的超细丙纶高速纺丝技术己达到世界先进水平，建立了数条千吨级超细丙纶高速纺丝生产线，开始从科研转入工业化生产。使用国产细旦丙纶低弹丝制造的妇女、儿童内衣投放市场后，受到了消费者的青睐，此类纤维的需求将迅速长。为此进行了超细丙纶高速纺丝油剂研究开发。

本文在油剂对纤维力学性能的影响、对聚氨酯摩擦盘的溶胀及均匀上油、生物降解等方面进行了研究。不仅解决了超细丙纶高速纺丝可纺性问题，提高了纤维的一等品率，同时研究了目前国内化纤油剂开发和生产中的一些基础问题，对提高我国化纤油剂研究水平具有积极意义。

1实验1.1试验主要原料自行合成油剂用聚醚，合成方法按，生物降解性参照非离子表面活性剂测试方法14，聚氨酯溶胀参照并进行修改，将聚氨酯试样在（90士2）°C完全浸没在油剂单体中，4天后取出、洗净、干燥，测量其质量变化，观察表面状况，进行综合评定，1.3油剂应用主要工艺及设备2结果与讨论1研究目标根据超细旦丙纶高速纺丝纤维细、加工速度高、加工工序多而导致纤维易受损伤的特点，针对均匀上油、油剂对纤维结构及力学性能和聚氨酯摩擦盘的影响、生物降解性、油膜强度等问题，从单体的结构与性能关系入手，开展了油剂配方设计和复配研究，经过在化纤厂小试、中试、大试，研制出稳定的油剂配方。

22均匀上油均匀上油是稳定发挥油剂各项功能的前提，油剂能否均匀附着在每根纤维的表面，直接影响到丝条与接触部件之间的摩擦行为，若出现无油或上油过少，则会使纺丝张力波动，甚至引起毛丝和断头，由于超细丙纶纤维比表面大，纤维根数多，强度低，上油均匀性显得尤其重要。均匀上油与油剂的润湿性能和表面张力有关，通常润湿速度越快，表面张力越低，上油越均匀。油剂的润湿性能主要由所用的聚醚单体结构决定，聚醚引发剂种类、醚链结构等都对其润湿能力影响很大。

试验结果分为4Ait好eB级次之级最差ubliShM化1团）公司|科研项目目e合同号T/wwinkUet―C，。）和支链结构引发剂，以及嵌段结构的聚醚，可以有效地提高油剂的润湿性能。本项目研制的超细丙纶高速纺丝油剂润湿时间为2s表面张力为2 10Nk润湿性能优良，可以满足均匀上油的需要。

2.3油剂对聚氨酯摩擦片的溶胀超细丙纶加弹时采用了表面硬度低但价格昂贵的聚氨酯摩擦片，普通高速纺丝油剂对聚氨酯摩擦片的溶胀很严重，假捻时高速纤维与快速旋转的摩擦片在一定张力下互相摩擦，溶胀的聚氨酯摩擦片表面很快被磨出许多沟槽，不仅影响假捻效果，而且容易出现毛丝和断头，最严重时使用寿命不足两周。

所以，减少油剂对聚氨酯摩擦片的溶胀，是超细丙纶高速纺丝油剂必须解决的问题。

首先考察了油剂中常用单体对聚氨酯材料的溶胀作用，结果见表2.根据试验结果，在油剂中避免使用评价结果为D级的PEG酯和壬基酚聚醚类物质，慎重选择烷基磷酸酯盐抗静电剂，尽量选用评价为A和B级的材料，但是由于矿物油和长链脂肪酸酯并不适合在超细丙纶高速纺丝油剂中大量使用，所以选定以分子量适中（000 ~2000）的EO/PO脂肪醇聚醚为主体辅以适量高分子量聚醚和溶胀少的聚醚磷酸酯盐。研制的超细丙纶高速纺丝油剂对聚氨酯材料溶胀重量变化率为0. 58%，综合评价为A-B级，使用10周没有明显磨损，远好于普通高速纺丝油剂的C-D级。

表2油剂单体对聚氨酯材料的溶胀结果样品评定等级样品评定等级水直链醇聚氧乙烯醚矿物油支链醇聚氧乙烯酸长链脂肪酸酯聚乙二醇（PEG）双酯较高分子量O聚乙二醇（PEG）单酯中等分子量（1聚醚壬基酚聚氧乙烯醚（OP系列）低分子量某些磷酸酯盐2.4油剂对纤维结构及力学性能的影响POY和DTY经常要存放一段时间后才进行后加工，因此在这段时间内，油剂是否对纤维结构和力学性能存在不良影响，以及影响的程度，就成为我们关心的问题。

油剂对纤维结构和力学性能的影响分别见表3、表4.由表可见，存放30天后，POY、DTY纤维强说明超细丙纶高速纺丝油剂对纤维结构和力学性能均无不良影响。

表3油剂对超细丙纶力学性能的影响样品及存纤度纤度CV断裂强度断裂强度断裂伸长断裂伸长放天数（天）表4油剂对纤维结构的影响样品及存放天数熔点/°C结晶度/%相对取向度/% 2.5油膜强度强度损失是超细丙纶加弹过程中经常碰到的难题，除采用表面硬度低的聚氨酯摩擦片外，提高油剂的油膜强度，在摩擦假捻时有效地保护纤维，也是减少强度损失的一个有效手段。油膜强度表征的是油剂耐磨性，在纤维与高速旋转的摩擦片接触假捻时，附着在纤维表面的油膜在高温、高速和一定压力下不能破裂，否则油膜破裂后，就改变了纤维的摩擦行为，摩擦阻力大，不仅影响可纺性，也使假捻时白粉加。在设计配方时，充分考虑了这一因素，含有双键或其它极性基因，可以有效地提高油膜强度，但是在加弹时容易产生结焦，污染热板，所以在复配时加入了耐磨性好的磷酸酯和高分子量聚醚，同时选用油膜强度较高的饱和聚醚为主体超细丙纶高速纺丝油剂的油膜强度达到88 kgPOY经拉伸加捻、解捻后，DTY强度还略有提高。

2.6生物降解性日益严重的水污染是人类面临的世界性难题，它不仅使珍贵的清洁水源更加短缺，而且还可以通过生物链危害人类健康和动、植物的生存。含有各种助剂的废水就是一种严重的污染物，往往由于其难以在短时间内迅速降解而造成水体污染。因此研究油剂的生物降解性，开发环保型可降解油剂，从根本上解决其污染问题，不仅具有一定的理论价值，而且对我国这样一个水资源严重缺乏的国家，具有更重要的现实意义。

超细丙纶高速纺丝油剂的生物降解性取决于原料单体的性能。脂肪醇EO/PO无规聚醚和脂肪酸EO/PO无规聚醚的生物降解性很好，因此选为油剂度，度、结晶度取向度等都没有发生明显的变化Mish的主体s而壬基酚聚醚的生物降解性差不宜使用聚醚分子链上含有大的PO嵌段（block），也难以生物降解，本课题在聚醚分子结构设计时充分考虑到这一点，采用多个小嵌段来调节其性能。研制成功的超细丙纶高速纺丝油剂具有良好的生物降解性，生物降解率达到97%. 2.7应用油剂的应用上机实验分别在中原油田舒普凡化纤厂和中科院丝普纶公司进行，实验结果见表5.试验表明，超细丙纶高速纺丝油剂前纺的可纺性好、上油均匀，飞溅少，高速纺丝生产顺利，POY纤维质量优良，POY退绕顺利。能够满足拉伸假捻工艺要求，假捻张力均匀，纺丝稳定，毛丝、断头少，DTY―等品率明显提高。聚氨酯摩擦片磨损小，加弹后DTY没有强度损失，易操作。

油剂指标及性能超细丙纶高速纺丝油剂指标及性能见表6表5油剂的实际应用质量指标样品纤度纤度CV断裂强度断裂强度CV断裂伸长率断裂伸长CV沸水收缩率（%）含油率一等品率（%）表6超细丙纶高速纺丝油剂指标及性能项目油剂指标项目油剂性能项目摩擦系数外观浅黄色透明液体润湿时间F/CMd（纤维与陶瓷间动摩擦）有效物烟点（c）表面张力（N/cm）（纤维与纤维间静摩擦）闪点（c）乳液稳定性（12%）72i稳定油膜强度（kg）4结论根据超细丙纶高速纺丝工艺和纤维的特点，从油剂单体结构与性能关系着手，进行了超细丙纶高速纺丝油剂单体性能和复配技术研究。研制出的油剂可均匀上油，生物降解性好，对聚氨酯摩擦片的溶胀小，对纤维结构及力学性能没有不良影响，油膜强度高。

超细丙纶高速纺丝油剂经纤维生产应用考核，能满足纺丝和后加工工艺要求，可纺性好，生产过程顺利，产品质量达到质量标准，DTY―等品率达到85%以上。