涤纶纺丝油剂的发展

沈亚芬，朱建成，陈小琴，宋云飞，朱通彧 (桐乡市恒隆化工有限公司，浙江 桐乡 314513)

0 引言

腈纶、涤纶等进行纺丝过程中，为了将摩擦作用下产生的静电消除，将摩擦系数降低，体现出纤维的平滑性、集束性，进而体现出较好可加工性与可纺织性，需将适量油剂加入，化纤油剂在用量上也随着化纤整体产量增加获得了明显增长。结合纤维品种与加工的方式，可以将化纤油剂分为棉纶长丝、维尼纶、涤纶长丝等多种。在化纤工业快速发展背景下，在化纤产品当中有百分之八十以上为涤纶产品，因此涤纶油剂实际需求也比较大[1]。

1 产品发展概况

化纤油剂运用于化纤生产当中的整体用量比较小，但是与纤维质量之间联系十分紧密，英国、美国、日本等一直比较重视化纤油剂相关研究，也研制出了一些新型油剂，并且通过使用复配技术对平滑性、抗静电性比较好的复合油剂进行了开发。就我国来讲，化纤油剂起步比较晚，其发展主要是受到化纤工业影响，当前已经形成一定基础与规模。

化纤油剂到现在已经经历五代，1950s第一代产生，主要为矿物油，然后添加抗静电剂和乳化剂构成，1960s第二代产生，油剂在耐热方面的要求获得了提升。1970s初期第三代产生，1970s中后期第四代产生，第五代为1980s到1990s产生。化纤油剂 在用量上随着纤维产量增加而逐渐增加[2]。我国2020年12月化学纤维在产量达到603.8万吨，与同期相比增长12.2%。在1958年，已经有一些化纤企业进行油剂研究，油剂研究经历了较长时间，当前我国油剂产业已经形成了一定基础与规模。但是和国外对比仍然存在一定差距，其中主要体现在企业规模比较小，单体品种比较少，生产方式比较落后，质量稳定性上不强，1990s油剂发展比较快，并且品种比较多，在生产规模和生产技术上都形成了一定体系。

2 涤纶纺丝油剂构成

2.1 表面活性剂

就表面活性剂来讲，其在结构上为不对称，能够将溶液表面产生的张力极大程度上降低，将体系界面整体的状态改变，发挥乳化、润滑以及增溶作用，将其运用于工业中，很多特殊性质由此派生，其中包括抗静电、柔软平滑、匀染等，能够使油剂在使用时的具体要求得到比较充分地满足[3]。因此表面活性剂为油剂在合成时的重要主体，针对其发挥作用的不同，可以将其分为不同种类。

2.2 配方设计与组分作用

首先，平滑柔润剂。进行纤维加工过程中，会在摩擦作用下出现断裂、起毛、静电等现象，在使用平滑剂之后，摩擦会发生在憎水基之间，变得更为柔软[4]。如果憎水基比较细长，在进行滑动时就会变得更加容易，碳原子数量上最好处于16～18之间。一般情况下，平滑柔性剂可以划分成三种类型，即脂肪酸酯、矿物油、聚醚，在使用平滑柔顺剂过程中，浓度多数在40%到60%之间。

其次，抗静电剂。抗静电原理和纤维表面呈现出的吸附方式相关，疏水基在纤维表面吸附，而亲水基会趋向于空气，形成亲水性膜，进而使摩擦系数降低，静电比较难以产生。并且空气当中水分会形成水层，将产生静电传向大气中。对于抗静电剂来讲，浓度一般为5%到20%[5]。最后，乳化剂。合成油剂正式的使用之前应先和去离子水分配合，形成溶液或者是乳液，乳化剂的添加能够将界面张力降低，使溶液更具稳定性。一般情况下，乳化剂在使用时浓度在10%到30%之间。为了使油剂在贮存与使用时的稳定性得到充分保证，应注重其他添加剂的使用，为了将其商品特性体现出来，可以增加附加剂。

3 涤纶纺丝在油剂方面的要求

3.1 高速纺POY-DTY对于油剂在性能上的要求

对于涤纶产品来讲，从单体聚合向纺丝发展过程中，油剂能够对纤维之间，纤维和金属二者之间产生的摩擦进行调整，将摩擦系数减小，进而使静电产生减少。

3.1.1 耐热性强

油剂处于加工温度时，需保证滴落少和挥发少，在温度较高时，油剂能够及时进行分解，同时热板冒烟需比较小，并且结焦相对较少，进而丝束在张力上保证稳定

3.1.2 湿润性高

油剂在具有较高湿润性情况下，才能使纤维实现瞬间均匀上油，进而使卷绕张力处于稳定状态，纤维在加工性能上表现得比较好。

3.1.3 高油膜强度

油剂需和纤维之间具有亲和力，也需形成一定强度，在纤维表面形成保护膜，将假捻白粉出现。

3.1.4 良好黏浓特性

油剂黏度能够在温度升高情况下有所减少，在温度降低情况下有所增大，这是对油剂进行使用时产生不良影响的主要因素[6]。油剂在使用过程中，最好能够呈现出较好黏浓特性，进而保证纤维均匀性，促进染色率的提高。

3.1.5 相溶性与稳定性

为了使油剂能够在油嘴顺利通过，保证纤维进行上油时的均匀性，需油剂原油以及乳液呈现出均匀、稳定状态，尤其是乳液。对于乳液来讲，应体现出较强乳化性，并粒子比较细，这有利于抑菌和防霉，进而使生产稳定性得到充分保证。

3.2 FDY纺丝对于油剂的要求

FDY主要是运用纺丝拉伸法对于全拉伸丝进行生产，在纺丝速度上比较高，技术关键为纺丝之后展开连续拉伸。油剂在使用的过程中，需满足这几方面要求：首先，FDY当中由于只存在酯基、苯环，被水分湿润比较不容易，因此油剂需具备良好湿润性[7]。其次，此种工艺进行纺拉时速度比较高，在此过程中，纤维和纤维、金属、陶瓷和纤维会出现较大摩擦和静电，在摩擦与静电作用下，会使纤维可纺性、均匀性等受到影响，进而出现断头或者是毛丝问题，严重情况下，生产将难以正常进行。因此油剂需具备较好抗静电性以及平滑性[8]。最后，纺丝时对于温度的要求也比较高，因此油剂需具备良好稳定性与耐热性，即使在高温状态下也不会出现冒烟、分解、结焦、滴油等问题。

3.3 短纤维生产对于油剂的要求

对于短纤维油剂来讲，作用在于抗静电，将纺织加工时产生的静电消除，促进纤维在平滑性上的改善，为纤维加工顺利进行创造良好条件。短纤维工序上需经过清花、并条、梳棉、细纱等，在使用纺丝机器过程中，产生摩擦会对纺织加工产生较大影响。通过运用短纤维油剂，能够结合不同工序，运用针对性方式给予短纤维集束性和摩擦特性，进而使短纤维能够在纺织、纺丝中顺利进行。就油剂性能来讲，主要包含这两方面。首先，耐热性比较好，乳液和水溶液能够呈现出较强稳定性，并且不会对设备产生腐蚀。其次，使用性能方面需具备良好抗静电性，也需具备平滑作用，并且黏附性比较小。

3.4 工业丝与帘子线对于油剂的要求

在加工过程中，需经历高温、产生摩擦，并且整体速度高，因此对于油剂来讲，需具备抗静电性能、高温稳定性以及湿润性。聚酯工业用丝是在温度为二百二十摄氏度情况下获取，对于油剂来讲，需内部具有高分子量，进而将烟雾和焦化减少。在纺丝速度不断提高过程中，油剂需具备更好耐高温性能。纤维运用于工业用布生产过程中，对于油剂在性能上也具有全新要求。生产帘子线时，油剂需具备假捻作用，也需体现出较好黏合性，进而为浸胶顺利进行创造良好条件。

4 涤纶纺丝油剂今后发展趋势

4.1 适应加工技术与纤维生产的实际需求

在加工技术以及化纤生产不断发展过程中，出现了较多全新的生产设备与工艺，这实际上便对化纤油剂的要求更高，纺丝速度、纺纱速度、整经速度不断提高过程中，对于化纤油剂在润滑方面的性能在要求上也更高，同时其需具备良好耐热发烟性、润湿渗透性，化纤不断有新品种的出现，对于化纤油剂来讲挑战也比较大。

4.2 满足产品系列化以及差别化需求

纤维在发展过程中，需油剂能够向着通用型发展，也就是一种油剂能够使多种纤维品种实际需求得到满足。同时产品差别化以及用户对于产品性能的不同需求，需注重特色性专用油剂的发展。

4.3 油剂产品更具功能性

功能性与差别性属于纤维进行生产与开发时企业提高市场占有率和获得更高利润的重要途径。就功能化纤维来讲，进行生产与开发过程中需利用功能化油剂实现。因此对于纤维油剂来讲，不仅需满足纤维处于生产时的需求，也需纤维呈现出较好防油性、防水性、抗菌性，并且在手感上比较好，功能化油剂属于其在今后发展中的主要方向。

4.4 满足生态需求

对于化纤油剂来讲，主要为化学物质构成，可能会带有一定毒性，因此化纤油剂需尽量减少对于生态产生的不良影响，具体实施时，可以从这两方面进行考虑。首先，在生产需求得到充分满足情况下将油剂整体耗用量减少，保证油剂在使用过程中的利用效率。其次，对生物降解方式进行开发，降低油剂毒性，尽量使油剂进行降解时不会有有毒污染物产生，这是今后涤纶纺丝油剂在研究时需重点考虑的内容。

5 结语

总之，在纺织工业和新材料不断发展过程中，纺丝油剂发挥的作用将会越来越重要，应用上也会变得更为广泛，发展前景也比较广阔。为了促进纺织工业向着更好方向发展，应注重对油剂进行开发与研究，研究时需结合社会发展需要，与时代发展相契合。同时也需考虑环境问题，尽量减少油剂在使用时对生态环境产生的影响与破坏，推动社会经济不断发展情况下，实现人与自然之间的和谐相互，实现对和谐社会的有效构建。