涤纶FDY油剂TK-1258的性能及应用

朱建成，姚孝东

(桐乡市恒隆化工有限公司，浙江桐乡314500)

涤纶FDY油剂TK-1258的性能及应用

朱建成，姚孝东

(桐乡市恒隆化工有限公司，浙江桐乡314500)

分析了国产涤纶全拉伸丝(FDY)油剂TK-1258的热稳定性、摩擦性能、抗静电性能、黏度、乳液稳定性等性能，并与进口油剂进行了比较。结果表明:TK-1258油剂具有良好的发烟性、适宜的摩擦特性、优异的抗静电性和较好的运动黏度，比电阻为(1～5)GΩ·cm，乳液透射率为94%;TK-1258油剂经使用，纺丝过程中发烟小、成型好、结焦少，成品满筒率97%，M率可达99%，能满足FDY纺丝和后加工的要求。

聚对苯二甲酸乙二酯纤维 全拉伸丝 油剂 性能 应用

涤纶全拉伸丝(FDY)油剂的组成主要有平滑剂、抗静电剂、集束剂、乳化剂、平衡调整剂等［1］。随着长丝加工性能的不断提高，上浆、经编、圆机、高速经编的长丝，这对用于涤纶FDY的油剂的种类和质量提出了更高的要求。桐昆集团自主研发的TK-1258型号FDY系列油剂能满足各种纺丝工艺和后加工性能要求，达到了同类进口油剂水平。

1 试验

1.1 原料与仪器

TK-1258油剂:桐乡市恒隆化工有限公司产;F-1489油剂:日本竹本公司产;L-143P油剂:德国达柯公司产。具体质量指标见表1。

表1 油剂质量指标Tab.1 Quality index of finish oil

R-1083型长丝摩擦系数仪:山东纺织仪器厂制;T6新世纪紫外可见分光光度计:北京普析用仪器有限责任公司制;3536A自动开口闪点测定仪:上海岭华电子仪器有限公司制;YG321-1纤维比电阻仪:常州第二纺织仪器厂制。

1.2 实验

1.2.1 油剂热稳定性测试

烟点、闪点:量取FDY油剂至油杯刻度线，置于3536A自动开口闪点测定仪上测量。

热挥发性能:取2 g油剂在125℃加热2 h后，测定FDY油剂的质量损失，计算挥发率。

1.2.2 乳液特性测试

乳液稳定性:采用观察法对比，在30℃恒温下观察质量分数10%油剂乳液的外观，放置72 h后无沉淀、浮渣、分层者，乳液稳定性好。同时测量乳液不同时间的透射率变化情况。

温度适应性:在不同的温度下配制油剂质量分数10%的乳液，观察油剂乳液透射率的变化，温度升高，透射率下降，说明油剂的温度适应性差，反之，油剂的温度适应性较好。

黏度:依据GB/T 265—88，在40℃下测定不同浓度油剂乳液的运动黏度。

1.2.3 油剂的应用性能

纤维摩擦性能:采用R-1083型长丝摩擦系数仪测定使用不同油剂的涤纶的摩擦性能［2］。

纤维比电阻:取15 g涤纶试样，放入纤维比电阻仪测试，测定比电阻。

2 结果与讨论

2.1 油剂的热稳定性能

蒸发量大意味着发烟量大，效率低，油耗多，对工人伤害大，生产成本高。TK-1258油剂主要成分是多元醇酯，同时辅助加入一定量的环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)共聚醚提高耐热性和平滑性［3］。从表2可看出，对比油剂的烟点、闪点、热挥发量指标，显示出TK-1258油剂与进口同类型油剂的热稳定性能相当。

表2 油剂热稳定性能Tab.2 Thermal stability of finish oil

2.2 油剂乳液性能

从表3可看出，在放置一定的时间后，3种油剂乳液的透射率变化都不大，说明油剂乳液的稳定性能好。从表3还可看出，TK-1258的乳液透射率最高，乳液黏度较小，乳液渗透性好，且存放24 h基本稳定不变，与进口油剂稳定性相同。

表3 放置不同时间的油剂乳液的透射率Tab.3 Transmission rate of finish emulsion standing for different period of time

国内化纤厂油剂搅拌时的温度控制25～40℃，这就要求油剂对温度的适应性也要高。从表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，乳液粒径大小就有差异，在丝上的分布情况就会有影响。对丝束的保护效果各异会影响到丝的染色均匀性，在生产白胚布面料时尤为敏感。TK-1258通过脂油平衡剂与不同乳化剂的配比调整，平滑剂、乳化剂、抗静电剂及其他添加剂各组分各自达到一个最佳的配制比例，在20～50℃乳液的透射率基本一致。因此，其对温度的敏感性不大。

表4 在不同温度下油剂乳液的透射率Tab.4 Transmission rate of finish emulsion at different temperature

运动黏度是指乳液中水包油型慢慢失去水分而转变成油包水型。此转变必然会导致黏度增高。而FDY在经过第一热辊(GR1)和第二热辊(GR2)拉伸时，丝上油剂中的水不断蒸发，油性不断增大，特别在GR2处油剂运动黏度达到最高值，此时纤维上的水分开始蒸发变缓慢，如果油剂运动黏度太大，就会使纤维受到阻力突然增大，纤维易缠绕在GR2造成断头。由于摩擦阻力过大，上下速度不均匀，造成生头困难以及卷绕张力过大，影响丝饼成形，以及堵塞网络嘴等。所以在FDY纺丝，尤其是细旦丝时，要求FDY具有低的运动黏度。

从图1可看出，油剂TK-1258运动黏度值低于进口油剂，有利于FDY纺丝过程中拉伸控制。

图1 FDY油剂黏度随浓度的变化Fig.1 Change of FDY finish viscosity with the concentration

2.3 油剂在涤纶生产中的应用性能

在涤纶FDY纺丝过程中，纤维会与大量的金属及陶瓷材质的部件接触摩擦，其动静摩擦因数之间的大小对下游产品的品质影响较大。摩擦特性和静电特性都是FDY油剂开发过程中两个非常主要的性能指标。性能不良会导致下游导丝器的损耗，形成毛丝、圈丝。TK-1258通过选择特殊的抗静电剂，在不增加摩擦因数的情况下达到低静电，提高FDY生产加工过程中的稳定性。

从表5和表6可看出，TK-1258产品的摩擦性能和静电性能达到进口油剂产品的水平。

表5 摩擦因数对比Tab.5 Friction coefficient contrast

表6 比电阻对比Tab.6 Specific resistance contrast

2.4 TK-1258油剂在生产中的应用情况

TK-1258油剂先后在多家单位进行批量使用，均反映TK-1258油剂的可纺性好，染色M率高，所纺品种的理化指标优异，与各种进口油剂使用情况大致相当，见表7。

表7 TK-1258油剂的应用情况Tab.7 Application of finish oil TK-1258

从表8可见，TK-1258油剂生产的涤纶物性指标和以用进口油剂F-1489相比，其性能达到进口油剂的水平。

表8 TK-1258与F-1489油剂纺制的涤纶物性对比Tab.8 Comparison of physical index of polyester fibers prepared using finish oil TK-1258 and F-1489

3 结论

a.TK-1258油剂由于使用特殊的添加剂和脂油，发烟少，加工过程油耗低，在牵伸热辊上结焦和沉积物少。

b.TK-1258油剂摩擦和抗静电性能好。用TK-1258油剂加工的丝可用于所有的高速织机。

c.和传统的矿物型为主的油剂相比，TK-1258油剂的黏度低。TK-1258基本不依赖于非生物降解的矿物油，大部分原材料都是生物降解并且无毒的植物油和脂油。

d.在生产过程中无凝胶(较高黏度)生成，因此避免了过滤网和喷油嘴的堵塞问题。

e.TK-1258在桐昆集团切片纺和熔体直纺的FDY生产线上均大批量使用，其性能已接近和超过进口油剂的水平。

［1］任华明，李德锦.实用化学纤维油剂［M］.北京:纺织工业出版社，1988:226－227.

［2］刘燕军，李宝纯，魏俊富，等.FDY油剂TFDY-98的研制［J］.纺织学报，2003，24(2):159 －161.

［3］尹红，刘宁，陈志荣，等.高速纺油剂用无规聚醚构性关系研究进展［J］.纺织学报，2004，25(3):119 －120.

［4］蔡继权.环保高效化纤油剂的发展［J］.纺织导报，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—)，硕士，工程师，从事化纤油剂和表面活性剂的研究应用和精细化工厂的管理工作。E-mail:zjcwcy@163.com。