一種環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑的制備方法，屬于紡絲油劑制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在化纖生產(chǎn)過程中，紡絲油劑在化纖表面形成一層油膜，用于調(diào)節(jié)纖維與其解除部件之間的摩擦性能，防止或消除靜電積累，賦予纖維平滑、抱合、潤(rùn)濕、抗靜電等性能，保護(hù)纖維強(qiáng)度，減少斷頭率，使化學(xué)纖維順利通過紡絲、拉伸、卷繞和織造等工序。我國(guó)化纖油劑的發(fā)展比較緩慢，研制出的油劑產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、存在復(fù)配分層、耐熱性差、發(fā)煙、易腐敗等問題，而且也沒有油劑好壞性的評(píng)價(jià)手段，所以國(guó)產(chǎn)油劑主要用于部分中低端化纖生產(chǎn)。隨著差別化纖維生產(chǎn)設(shè)備的引進(jìn)，與其配套的油劑也依賴進(jìn)口，雖然進(jìn)口油劑成本較高，但一些高檔紡織化纖生產(chǎn)商仍采用進(jìn)口的高端化纖油劑，因?yàn)閲?guó)產(chǎn)油劑除了使用效果不理想之外，還含有烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)類物質(zhì)。
[0003]APEO中，壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)和辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)是主要成分。
[0004]烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)是目前廣泛使用的非離子表面活性劑的主要代表，由于其具有良好的滲透、乳化、擴(kuò)散及潤(rùn)濕等作用，在紡織產(chǎn)業(yè)如洗滌劑、涂層整理劑、各種紡織整理助劑以及紡絲油劑中的使用非常普遍。但由于它存在生物毒性、較弱的生物降解性、致畸變形和生產(chǎn)過程致癌性，APEO的使用受到嚴(yán)格的限制。據(jù)綠色和平組織的調(diào)研報(bào)告表明，由我國(guó)生產(chǎn)加工的服裝中存在較大比例樣品NPEO含量偏高，說明我國(guó)部分助劑生產(chǎn)廠家仍在使用ΝΡΕ0，進(jìn)而對(duì)我國(guó)的助劑、印染和服裝行業(yè)造成了較大的負(fù)面影響。
[0005]隨著人類環(huán)保意識(shí)和環(huán)保立法意識(shí)的不斷增強(qiáng)，對(duì)工業(yè)用油劑的環(huán)境要求也越來越苛刻。由于傳統(tǒng)礦物油劑的生物降解性差，含多環(huán)芳烴等有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，因此，迫切需要開發(fā)新一代各類環(huán)境友好油劑。植物油及其改性衍生產(chǎn)品由于其生物降解性良好、無毒及價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)而成為環(huán)境友好工業(yè)用油劑的首選基礎(chǔ)油，用易生物降解的環(huán)保植物油代替難降解的石化類油劑的研究成為近年熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對(duì)目前傳統(tǒng)滌綸紡絲油劑多以礦物油或合成酯類為基礎(chǔ)油，而礦物油生物降解性差，含多環(huán)芳烴等有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，且制備出的油劑性質(zhì)不穩(wěn)定，存在復(fù)配分層、耐熱性差、發(fā)煙、易腐敗等問題，提供了一種以椰子油代替礦物油作為基礎(chǔ)油，從洗毛廢水中提取羊毛脂和蜂蠟復(fù)配自制乳化劑，和其他配料混合后制得環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑，該方法既彌補(bǔ)了礦物油基生物降解性差，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的不足，而且使用純天然的自制乳化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)油劑中烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)類物質(zhì)的使用，也避免了APEO生物毒性、致畸變形和生產(chǎn)過程致癌性的發(fā)生，是一種易生物降解、無毒無害的環(huán)境友好型紡絲油劑。
[0007 ]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是: (1)取3?5個(gè)成熟的椰子剝除椰衣后去殼并用刀削去種皮，收集椰汁裝入酶解罐中，剩下的椰肉切塊，用榨汁機(jī)榨汁后一起倒入上述酶解罐，加入底物總體積1/10的磷酸鹽緩沖液，再依次加入混合底物總質(zhì)量I?2%的纖維素酶、0.5?0.8%的木聚糖酶和2?3%的果膠酶，用攪拌棒攪拌均勻；
(2)將攪拌后的酶解罐用保鮮膜封住罐口，移入水浴鍋中，加熱升溫至45?55°C，保溫酶解5?6h后，過濾去除濾渣得到上層油乳混合液，再將混合液移入臥式離心機(jī)，以4000?5000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理30?40min，分離得到上層椰子油，備用；
(3)量取2?3L羊毛加工廠中的洗毛廢水，向里加入500?600mL乙醚，放置在搖床上振蕩萃取20?30min后靜置分層，分離得到有機(jī)層，將有機(jī)層倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中，升溫至35?40°C，旋蒸去除乙醚，得到羊毛脂；
(4)將上述得到的羊毛脂和蜂蠟按質(zhì)量比為5:1進(jìn)行混合，油浴加熱至75?85°C，放置在磁力攪拌機(jī)上攪拌直至蜂蠟熔融均勻分散在羊毛脂中，再移入恒溫箱在40?50°C下靜置陳化過夜，得到自制天然乳化劑；
(5)量取450?600mL椰子油、10?15mL氨基酸、5?8g石墨粉和7?15g聚乙二醇硬脂酸酯一起倒入超聲分散儀中，以100?200W的功率超聲分散20?30min，制得混合液；
(6)取500?600mL上述分散后的混合液裝入不銹鋼桶中，放置在磁力攪拌機(jī)上，先以200?300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，在攪拌的過程中將10?15mL上述自制的乳化液分2?3次滴加進(jìn)鋼桶中，提高轉(zhuǎn)速至800?900r/min并在75?85°C的水浴條件下繼續(xù)攪拌I?2h后，冷卻至室溫，裝桶，包裝即得一種環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑。
[0008]所述的磷酸鹽緩沖液是由2?3mL濃度為0.2mol/L的磷酸氫二鈉和98?10mL濃度為0.2mol/L的磷酸二氫鈉復(fù)配制得，其pH為3?5。
[0009]本發(fā)明的具體應(yīng)用方法:本發(fā)明制得的環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑運(yùn)動(dòng)粘度為25?50m2/s，在滌綸紡絲的過程中，用本發(fā)明制得紡絲油劑淋洗在滌綸紡絲表面，形成一層均勻油膜，用于調(diào)節(jié)纖維與其解除部件之間的摩擦性能，防止或消除靜電積累，賦予纖維平滑、抱合、潤(rùn)濕、抗靜電等性能，保護(hù)纖維強(qiáng)度，減少斷頭率，使化學(xué)纖維順利通過紡絲、拉伸、卷繞和織造等工序。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明制得的環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑穩(wěn)定性好，揮發(fā)小，結(jié)焦少，紡絲過程中張力穩(wěn)定，斷頭少，降低了廢絲率的產(chǎn)生，顯著提高了滌綸紡絲的質(zhì)量和生產(chǎn)效率；
(2)本發(fā)明制得的環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑以植物油代替礦物油作為基油，彌補(bǔ)了礦物油基生物降解性差，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的不足；
(3)本發(fā)明制得的環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑粘度低，纖維上油劑附著均勻且附著量適宜，紡絲過程中張力波動(dòng)較小，紗線質(zhì)量穩(wěn)定；
(4)本發(fā)明制得的環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑使用純天然的自制乳化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)油劑中烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)類物質(zhì)的使用，避免了APEO生物毒性、致畸變形和生產(chǎn)過程致癌性的發(fā)生。
【具體實(shí)施方式】
[0011]取3?5個(gè)成熟的椰子剝除椰衣后去殼并用刀削去種皮，收集椰汁裝入酶解罐中，剩下的葉肉切塊，用榨汁機(jī)榨汁后一起倒入上述酶解罐，加入底物總體積1/10的磷酸鹽緩沖液，再依次加入混合底物總質(zhì)量I?2%的纖維素酶、0.5?0.8%的木聚糖酶和2?3%的果膠酶，用攪拌棒攪拌均勻；將攪拌后的酶解罐用保鮮膜封住罐口，移入水浴鍋中，加熱升溫至45?55°C，保溫酶解5?6h后，過濾去除濾渣得到上層油乳混合液，再將混合液移入臥式離心機(jī)，以4000?5000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理30?40min，分離得到上層椰子油，備用;量取2?3L羊毛加工廠中的洗毛廢水，向里加入500?600mL乙醚，放置在搖床上振蕩萃取20?30min后靜置分層，分離得到有機(jī)層，將有機(jī)層倒入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中，升溫至35?40°C，旋蒸去除乙醚，得到羊毛脂;將上述得到的羊毛脂和蜂蠟按質(zhì)量比為5:1進(jìn)行混合，油浴加熱至75?850C，放置在磁力攪拌機(jī)上攪拌直至蜂蠟熔融均勻分散在羊毛脂中，再移入恒溫箱在40?50°C下靜置陳化過夜，得到自制天然乳化劑;量取450?600mL椰子油、10?15mL氨基酸、5?8g石墨粉和7?15g聚乙二醇硬脂酸酯一起倒入超聲分散儀中，以100?200W的功率超聲分散20?30min，制得混合液;取500?600mL上述分散后的混合液裝入不銹鋼桶中，放置在磁力攪拌機(jī)上，先以200?300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，在攪拌的過程中將10?15mL上述自制的乳化液分2?3次滴加進(jìn)鋼桶中，提高轉(zhuǎn)速至800?900r/min并在75?85°C的水浴條件下繼續(xù)攪拌I?2h后，冷卻至室溫，裝桶，包裝即得一種環(huán)保型植物油基滌綸紡絲油劑。
[0012]所述的磷酸鹽緩沖液是由2?3mL濃度為0.2mol/L的磷酸氫二鈉和98?10mL濃度為0.2mol/L的磷酸二氫鈉復(fù)配制得，其pH為3?5。
[0013]實(shí)例I
取3個(gè)成熟的椰子剝除椰衣后去殼并用刀削去種皮，收集椰汁裝入酶解罐中，剩下的葉肉切塊，用榨汁機(jī)榨汁后一起倒入上述酶解罐，加入底物總體積1/10的磷酸鹽緩沖液，再依次加入混合底物總質(zhì)量1%的纖維素酶、0.5%的木聚糖酶和2%的果膠酶，用攪拌棒攪拌均勻；將攪拌后的酶解罐用保鮮膜封住罐口，移入水浴鍋中，加熱升溫至45°C，保溫酶解5h后，過濾去除濾渣得到上層油乳混合液，再將混合液移入臥式離心機(jī)，以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理30min，分離得到上層椰子油，備用；量取2L羊毛加工廠中的洗毛廢水，向里加入500mL乙醚，放置在搖床上振蕩萃取20min后靜置分層