本發(fā)明涉及聚酯系合成纖維用處理劑、使用該處理劑的聚酯系合成纖維的處理方法及由該處理方法得到的聚酯系合成纖維。

背景技術(shù)：

以往，作為聚酯系合成纖維用處理劑，提出了以特定比例含有烷基磷酸酯的鉀鹽和烷基胺類而成的聚酯系合成纖維用處理劑(例如參照專利文獻(xiàn)1)、以特定比例含有有機(jī)磷酸酯鹽和氧化烯聚合物(oxyalkylene polymer)而成的聚酯系合成纖維用處理劑(例如參照專利文獻(xiàn)2)、以特定比例含有烷基磷酸酯的鉀鹽、石蠟和乳化劑而成的聚酯系合成纖維用處理劑(例如參照專利文獻(xiàn)3)。但是，這些以往的聚酯系合成纖維用處理劑存在聚酯系合成纖維的制造工序中拉伸時(shí)因拉伸性不良造成的斷絲經(jīng)常發(fā)生的問題，另外還存在以下問題：無法應(yīng)對(duì)近年來紡織工序的高速化，并條工序中浮渣(scum)堆積，或者加工工序中隨著白鉛粉(白粉)產(chǎn)生而發(fā)生斷絲或紗質(zhì)量下降，進(jìn)而隨著長(zhǎng)期庫存而發(fā)生纖維強(qiáng)度的降低。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭60-224867號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平3-174067號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開平6-108361號(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明要解決的問題在于，提供能夠抑制聚酯系合成纖維的制造工序中的拉伸性不良、并條工序中的浮渣堆積、加工工序中的紗質(zhì)量下降、進(jìn)而伴隨長(zhǎng)期庫存而發(fā)生的纖維強(qiáng)度的降低等的聚酯系合成纖維用處理劑、使用該處理劑的聚酯系合成纖維的處理方法、以及由該處理方法得到的聚酯系合成纖維。

用于解決問題的方案

本發(fā)明人為解決上述問題進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以特定比例含有特定的三種組分而成的聚酯系合成纖維用處理劑正好合適。

即，本發(fā)明涉及聚酯系合成纖維用處理劑，其中以40~80質(zhì)量%的比例含有分子中具有碳原子數(shù)12~22的烷基的烷基磷酸酯的堿金屬鹽、以20~59.99質(zhì)量%的比例含有下列表面活性劑、以及以0.01~3.0質(zhì)量%的比例含有下列磷酸金屬鹽，這些成分共計(jì)100質(zhì)量%。另外，本發(fā)明還涉及使用該聚酯系合成纖維用處理劑的聚酯系合成纖維的處理方法、由該處理方法得到的聚酯系合成纖維。

表面活性劑：選自聚氧亞烷基烷基醚、聚氧亞烷基烯基醚、聚氧亞烷基烷基酯、聚氧亞烷基烯基酯、聚氧亞烷基烷基苯基醚、聚氧亞烷基烷基氨基醚、聚氧亞烷基烯基氨基醚、聚氧亞烷基烷基氨基醚與無機(jī)酸的鹽、以及聚氧亞烷基烯基氨基醚與無機(jī)酸的鹽中的至少一種。

磷酸金屬鹽：選自磷酸氫二金屬鹽和磷酸三金屬鹽中的至少一種。

首先，對(duì)本發(fā)明所述的聚酯系合成纖維用處理劑(以下稱為本發(fā)明的處理劑)進(jìn)行說明。作為用于本發(fā)明的處理劑的分子中具有碳原子數(shù)12~22的烷基的烷基磷酸酯的堿金屬鹽，可列舉出十二烷基磷酸酯堿金屬鹽、十三烷基磷酸酯堿金屬鹽、十四烷基磷酸酯堿金屬鹽、十六烷基磷酸酯堿金屬鹽、十八烷基磷酸酯堿金屬鹽、異硬脂基磷酸酯堿金屬鹽、二十二烷基磷酸酯堿金屬鹽等，其中優(yōu)選十六烷基磷酸酯堿金屬鹽、十八烷基磷酸酯堿金屬鹽等烷基磷酸酯的堿金屬鹽中的烷基為碳原子數(shù)16~18的烷基的烷基磷酸酯堿金屬鹽。這些烷基磷酸酯堿金屬鹽通過脂肪族一元醇與磷酸酐所代表的磷酸化劑的反應(yīng)、以及之后與堿金屬氫氧化物的中和反應(yīng)而合成，所用的脂肪族一元醇可為單一成分也可為2種以上成分的混合物。另外，通常烷基磷酸酯的堿金屬鹽為包括單酯、二酯和含P-O-P鍵的聚合物的混合物，其組成比率沒有特別限制。而且作為堿金屬鹽優(yōu)選為鉀鹽。對(duì)于合成原料中所含的雜質(zhì)，只要在常規(guī)原料標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)即可接受。作為該雜質(zhì)，可列舉出例如氫氧化鉀中所含的鈉成分、磷酸化劑之一即磷酸酐中所含的重金屬或砷化合物等各種雜質(zhì)和副產(chǎn)物。

用于本發(fā)明的處理劑的烷基磷酸酯的堿金屬鹽的酸值為0.1~90KOHmg/g，其中優(yōu)選為0.1~80KOHmg/g。如果烷基磷酸酯的堿金屬鹽的酸值過高，則容易引起乳化不良，反之如果酸值為0，則容易引起纖維強(qiáng)度的經(jīng)時(shí)下降。本發(fā)明中酸值是指，將烷基磷酸酯的堿金屬鹽溶解于乙醇/二甲苯＝1/2(體積比)的混合溶劑中，裝配在電位滴定儀上，用0.1mol/L的氫氧化鉀甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，由下列數(shù)學(xué)式1計(jì)算出的值。

[數(shù)學(xué)式1]

數(shù)學(xué)式1中，

f：0.1mol/L的氫氧化鉀甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的系數(shù)(factor)

S：試樣采取量(g，固體成分換算量)

R：直到拐點(diǎn)的0.1mol/L的氫氧化鉀甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的使用量(mL)。

作為用于本發(fā)明的處理劑的表面活性劑，可例舉出：1)2-乙基己醇、月桂醇、十四醇、十六醇、硬脂醇、油醇等碳原子數(shù)8~18的飽和或不飽和脂肪族一元醇與烯化氧進(jìn)行加成反應(yīng)而得到的聚氧亞烷基烷基(或烯基)醚；2)辛酸、十二烷酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、芥酸、蓖麻油酸等碳原子數(shù)8~18的飽和或不飽和脂肪酸與烯化氧進(jìn)行加成反應(yīng)而得到的聚氧亞烷基烷基(或烯基)酯；3)辛基苯酚、壬基苯酚等烷基酚與烯化氧進(jìn)行加成反應(yīng)而得到的聚氧亞烷基烷基苯基醚；4)辛胺、月桂胺、硬脂胺、油胺等碳原子數(shù)8~18的飽和或不飽和脂肪族胺與烯化氧進(jìn)行加成反應(yīng)而得到的聚氧亞烷基烷基(或烯基)氨基醚；5)如上述4)所述的聚氧亞烷基烷基(或烯基)氨基醚與磷酸的鹽等。對(duì)于以上例示的任一表面活性劑，作為聚氧亞烷基(polyoxyalkylene)沒有特別限制，優(yōu)選氧化烯(oxyalkylene)單元的數(shù)量為2~150，還優(yōu)選氧化烯單元僅為氧化乙烯單元或?yàn)檠趸蚁﹩卧c氧化丙烯單元。

用于本發(fā)明的處理劑的磷酸金屬鹽選自磷酸氫二金屬鹽和磷酸三金屬鹽中的至少一種。具體而言，作為磷酸氫二金屬鹽，可列舉出磷酸氫二鉀鹽等，作為磷酸三金屬鹽，可列舉出磷酸三鉀鹽。其中，作為磷酸金屬鹽，優(yōu)選為磷酸氫二鉀鹽等磷酸氫二金屬鹽。

本發(fā)明的處理劑以40~80質(zhì)量%的比例含有上述分子中具有碳原子數(shù)12~22的烷基的烷基磷酸酯的堿金屬鹽、以20~59.99質(zhì)量%的比例含有上述表面活性劑、以及以0.01~3.0質(zhì)量%的比例含有上述磷酸金屬鹽，這些成分共計(jì)100質(zhì)量%，其中優(yōu)選以40~80質(zhì)量%的比例含有烷基磷酸酯的堿金屬鹽、以20~59.99質(zhì)量%的比例含有表面活性劑、以及以0.01~1.0質(zhì)量%的比例含有磷酸金屬鹽，這些成分共計(jì)100質(zhì)量%，更優(yōu)選以50~70質(zhì)量%的比例含有烷基磷酸酯的堿金屬鹽、以29.5~49.5質(zhì)量%的比例含有表面活性劑、以及以0.01~0.50質(zhì)量%的比例含有磷酸金屬鹽，這些成分共計(jì)100質(zhì)量%。

接著，對(duì)本發(fā)明所述的聚酯系合成纖維的處理方法(以下稱為本發(fā)明的處理方法)進(jìn)行說明。本發(fā)明的處理方法是使本發(fā)明的處理劑附著于聚酯系合成纖維，以使該處理劑達(dá)到0.01~0.5質(zhì)量%的方法。附著工序可為紡絲工序、拉伸工序、卷曲工序等的任一工序，優(yōu)選在紡絲工序、卷曲工序之前或卷曲工序之后進(jìn)行附著。作為附著方法，可列舉出浸漬給油法、噴霧給油法、輥給油法、使用計(jì)量泵的引導(dǎo)給油法(ガイド給油法)等，優(yōu)選為浸漬給油法、噴霧給油法或輥給油法。

最后，對(duì)本發(fā)明所述的聚酯系合成纖維(以下稱為本發(fā)明的合成纖維)進(jìn)行說明。本發(fā)明的合成纖維是由本發(fā)明的處理方法得到的聚酯系合成纖維。本發(fā)明中，作為聚酯系合成纖維種類，可列舉出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯纖維等，其中優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維。

發(fā)明的效果

根據(jù)以上說明的本發(fā)明，具有能夠抑制聚酯系合成纖維的制造工序中的拉伸性不良、并條工序中的浮渣堆積、加工工序中的紗質(zhì)量下降、進(jìn)而伴隨長(zhǎng)期庫存而發(fā)生的纖維強(qiáng)度的降低等的效果。

實(shí)施例

以下，列舉實(shí)施例以使本發(fā)明的構(gòu)成和效果更為具體，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。應(yīng)予說明，以下實(shí)施例和比較例中，份是指質(zhì)量份，另外%是指質(zhì)量%。

試驗(yàn)類別1(聚酯系合成纖維用處理劑的5%水成液的制備)

?聚酯系合成纖維用處理劑(實(shí)施例1)的5%水成液的制備

將十八烷基磷酸酯鉀鹽(酸值10KOHmg/g)(A-1)69.5份、α-壬基苯基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝10，n為氧化乙烯單元的數(shù)量，以下相同)/α-十二烷基氨基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝10)＝70/30(質(zhì)量比)的混合物(B-1)30.0份、以及磷酸氫二鉀鹽(C-1)0.5份，在螺旋槳攪拌下加入加熱至80℃的規(guī)定量的一半量的離子交換水中，使其完全溶解。溶解后，一口氣加入剩余的一半量的離子交換水?dāng)嚢杈鶆?，制成聚酯系合成纖維用處理劑(實(shí)施例1)的5%水成液。

?聚酯系合成纖維用處理劑(實(shí)施例2~14和比較例1~8)的5%水成液的制備

與聚酯系合成纖維用處理劑(實(shí)施例1)的5%水成液的制備同樣，制成聚酯系合成纖維用處理劑(實(shí)施例2~14和比較例1~8)的5%水成液。各例中制成的聚酯系合成纖維用處理劑的內(nèi)容匯總示于表1。

[表1]

。

表1中，

A-1：十八烷基磷酸酯鉀鹽(酸值為10KOHmg/g)

A-2：十八烷基磷酸酯鉀鹽(酸值為3KOHmg/g)

A-3：十八烷基磷酸酯鉀鹽(酸值為90KOHmg/g)

A-4：十八烷基磷酸酯鉀鹽(酸值為25KOHmg/g)

A-5：鯨蠟硬脂基磷酸酯鉀鹽(酸值為5KOHmg/g)

A-6：十二烷基磷酸酯鉀鹽(酸值為20KOHmg/g)

a-1：辛基磷酸酯鉀鹽(酸值為20KOHmg/g)

a-2：十八烷基磷酸酯鉀鹽(酸值為0KOHmg/g)

a-3：十八烷基磷酸酯鉀鹽(酸值為100KOHmg/g)

B-1：α-壬基苯基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝10)/α-十二烷基氨基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝10)＝70/30(質(zhì)量比)的混合物

B-2：α-十二烷基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝10)/α-十二烷基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝5)(聚氧丙烯)(m＝5)/α-十二烷基氨基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝10)＝25/25/50(質(zhì)量比)的混合物(m為氧化丙烯單元的數(shù)量)

B-3：α-十二烷基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝10)/α-十二烷基氨基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝10)的磷酸鹽＝50/50(質(zhì)量比)的混合物

B-4：椰子油脂肪酸-聚氧乙烯(n＝10)/α-十二烷基氨基-ω-羥基(聚氧乙烯)(n＝10)＝50/50(質(zhì)量比)的混合物

b-1：聚乙二醇(數(shù)均分子量為1000)

C-1：磷酸氫二鉀鹽

C-2：磷酸三鉀鹽。

試驗(yàn)類別2(聚酯系合成纖維用處理劑的5%水成液的穩(wěn)定性的評(píng)價(jià))

對(duì)于試驗(yàn)類別1中制備的各例的聚酯系合成纖維用處理劑的5%水成液，用肉眼觀察按照以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。結(jié)果匯總示于表2。

穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

○○○：完全無渾濁，穩(wěn)定性極好

○○：略微有渾濁，但穩(wěn)定性良好

○：有少量渾濁，但整體穩(wěn)定性良好

×：產(chǎn)生沉淀和懸浮物，穩(wěn)定性不良。

試驗(yàn)類別3(處理劑對(duì)聚酯短纖維的附著及其評(píng)價(jià))

?處理劑對(duì)聚酯短纖維的附著

將試驗(yàn)類別1中制備的聚酯系合成纖維用處理劑的5%水成液用水稀釋成2%水成液。采用噴霧給油法使該2%水成液附著于制棉工序中得到的纖度1.3×10^-4g/m(1.2旦尼爾)、纖維長(zhǎng)38mm的半無光(semidull)聚酯短纖維，使附著量達(dá)到0.15%，用80℃的熱風(fēng)干燥機(jī)干燥2小時(shí)后，在25℃×40%RH的氣氛下調(diào)節(jié)濕度一夜，得到附著有聚酯系合成纖維用處理劑的已處理聚酯短纖維。

?并條工序中的耐浮渣堆積性的評(píng)價(jià)

使用上述已處理聚酯短纖維10kg，供于蓋板梳棉機(jī)(豐和工業(yè)社制)，得到粗梳條子。將所得的粗梳條子在30℃、70%RH的氣氛下供于PDF型并條機(jī)(石川制作所社制)，在紡絲速度＝250m/分鐘的條件下使其反復(fù)5次通過。按照以下標(biāo)準(zhǔn)用肉眼判定PDF型并條機(jī)的橡膠輥、粗紗機(jī)(reducer)和凝棉導(dǎo)管(trumpet)各部分的浮渣程度。結(jié)果匯總示于表2。

耐浮渣堆積性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

○○○：完全未出現(xiàn)浮渣堆積

○○：略微出現(xiàn)浮渣堆積，但沒有問題

○：少量出現(xiàn)浮渣堆積，但整體上沒有問題

×：明顯出現(xiàn)浮渣堆積，發(fā)生條子卷繞，有問題。

?紗質(zhì)量的評(píng)價(jià)

使用上述已處理聚酯短纖維10kg，供于蓋板梳棉機(jī)(豐和工業(yè)社制)，得到粗梳條子。將所得的粗梳條子供于PDF型并條機(jī)(石川制作所社制)和粗紡機(jī)(豐田自動(dòng)織機(jī)社制)，得到粗紗。將所得的粗紗用于環(huán)錠紡紗機(jī)(豐田自動(dòng)織機(jī)社制)，在錠子轉(zhuǎn)數(shù)＝20000rpm、捻數(shù)775T/m、供給粗紗＝0.59g/m、總牽伸＝40倍的條件下以20錘(錘)運(yùn)轉(zhuǎn)2小時(shí)，用肉眼觀察對(duì)氣圈控制環(huán)(anti-node ring)的白鉛粉堆積，按照以下評(píng)價(jià)紗質(zhì)量。結(jié)果匯總示于表2。

紗質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

○○○：未出現(xiàn)白鉛粉堆積，也幾乎沒有纖維損傷，紗質(zhì)量極好

○○：略微出現(xiàn)白鉛粉堆積，略微有纖維損傷，但紗質(zhì)量良好

○：少量出現(xiàn)白鉛粉堆積，有少量纖維損傷，但整體紗質(zhì)量良好

×：大量出現(xiàn)白鉛粉堆積，也大量出現(xiàn)纖維損傷，紗質(zhì)量不良。

?纖維強(qiáng)度的評(píng)價(jià)

使用強(qiáng)伸度測(cè)定儀對(duì)上述已處理聚酯短纖維的初始強(qiáng)度、以及在30℃、70%RH的氣氛下放置3個(gè)月后的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。將3個(gè)月后的強(qiáng)度與初始強(qiáng)度比較，按照以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)纖維強(qiáng)度。結(jié)果匯總示于表2。

纖維強(qiáng)度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

○○○：相對(duì)于初始強(qiáng)度為98%以上的強(qiáng)度

○○：相對(duì)于初始強(qiáng)度為97%以上且小于98%的強(qiáng)度

○：相對(duì)于初始強(qiáng)度為95%以上且小于97%的強(qiáng)度

×：相對(duì)于初始強(qiáng)度為小于95%的強(qiáng)度。

?拉伸性的評(píng)價(jià)

將試驗(yàn)類別1中制備的聚酯系合成纖維用處理劑的5%水成液用水稀釋成1%水成液。在離間軸承的上游側(cè)自由輥(free roller)和下游側(cè)自由輥之間配置收納于容器中的圓筒狀摩擦體，容器內(nèi)注滿上述1%水成液。利用上游側(cè)自由輥和下游側(cè)自由輥引導(dǎo)經(jīng)脫脂的聚酯長(zhǎng)絲(filament)(120旦尼爾/36長(zhǎng)絲)，使其接觸完全浸漬于1%水成液中的摩擦體，用低速卷繞機(jī)(winder)以50m/分鐘的速度進(jìn)行拉伸。求出此時(shí)緊鄰上游側(cè)自由輥的前方(直前)的張力T1、以及緊鄰下游側(cè)自由輥的后方(直後)的張力T2，計(jì)算出T2/T1，按照下列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)拉伸性。結(jié)果匯總示于表2。

拉伸性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

○○○：T2/T1＝小于6.00

○○：T2/T1＝6.00以上且小于6.10

○：T2/T1＝6.10以上且小于6.30

×：T2/T1＝6.30以上。

[表2]

。

與表1對(duì)應(yīng)的表2的結(jié)果也表明，根據(jù)本發(fā)明，具有能夠抑制聚酯系合成纖維的制造工序中的拉伸性不良、并條工序中的浮渣堆積、加工工序中的紗質(zhì)量下降、進(jìn)而伴隨長(zhǎng)期庫存而發(fā)生的纖維強(qiáng)度的降低等的效果。