低泡沫FMEE在涤纶低聚物去除中的应用_唐安喜

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2022年第8期应用技术·35·■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■低泡沫FMEE在涤纶低聚物去除中的应用唐安喜(上海喜赫精细化工有限公司,上海201620)摘要:脂肪酸甲酯乙氧基化反应中引入环氧丙烷基团,得到PO封端的FMEE,产物泡沫低,可以避免泡沫浮选低聚物在设备表面聚集,并具有酯基和甲基两种亲油性基团,可同步吸附于低聚物表面,将低聚物更稳定地分散于工作液中。以PO封端FMEE、乙二醇叔丁醚、乙二胺二邻苯基乙酸钠3种原料按照3:1:1复配低聚物去除剂,对工作液中的低聚物有很好的捕捉效果,可减少工作液喷射滤过织物后出现的条状低聚物痕迹,并在降温排液过程中有效防止低聚物反沾设备与纤维。关键词:低聚物;PO封端;低泡沫;分散;反沾中图分类号:TS193.22文献标志码:B文章编号:1673-0356(2022)08-0035-04DOI:10.19507/j.cnki.1673-0356.2022.08.006聚酯纤维在制造过程中,随着酯化反应的进行,在司),分散染料DianixDeepRed(德司达无锡染料有限无定形区会生成一定比例的环状低聚物。环状低聚物公司),匀染剂、除油剂(上海杜尔工贸有限公司),156[1]在中性或酸性条件下几乎无水溶性,晶体熔点在115D/96F涤纶长丝原纱(江苏联发纺织股份有限公司),~125℃,在涤纶高温高压染色过程中,聚酯纤维无定涤纶低聚物粉末(嘉兴台华高新染整有限公司)。形区的环状低聚物融化并游离出纤维进入染液,导致仪器:高温小样染色机(常州第一纺织设备有限公产品染色出现白点,严重影响色牢度,染色后的设备碱司),UV-3000紫外光栅分光光度计(上海美谱达仪器垢和染料垢严重,影响其他批次的染色。有限公司),JSM-6360扫描电镜(日本电子株式会社),以低泡沫高分散性的PO封端FMEE为主体原OCMA-310油脂分析仪(北京恒奥德仪器仪表有限公料,复配溶剂乙二醇叔丁醚和分散剂乙二胺二邻苯基司),AB104电子天平(梅特勒-托利多)。乙酸钠3种原料制得涤纶低聚物去除剂。其中原料乙1.2测试方法二醇叔丁醚能显著降低不锈钢表面的表面张力,能将1.2.1低聚物分散力表面张力低至20~30mN/m,有助于防止低聚物粘附将5g低聚物粉末置于80mL待测产品工作液,[2]在设备表面或清除设备上已经存在的低聚物。螯合用醋酸调节pH值为5.5,磁力搅拌3min,立即转移至剂乙二胺二邻苯基乙酸钠能有效螯合工作液中的钙镁100mL量筒静置10min,用移液管将上层清液吸出,等金属离子,防止钙镁离子与低聚物形成胶体团聚。量筒内残留低聚物烘干后准确称量沉淀量m1,被分散通过测试低聚物去除剂的分散性能、除油性能以及工的低聚物m0=5-m1。作液和纤维表面低聚物残余量,确定3种原料的最佳1.2.2纤维表面残油量配比。参照GB/T16488—1996,将10g处理过的织物放在100gCCl4溶液中,室温浸泡24h,采用油脂分析1试验部分仪,通过测定甲基、亚甲基和芳香环的含量,表征10g1.1试剂与仪器织物含有的油份。试剂与材料:乙二醇叔丁醚(日本丸善油化株式会1.2.3纤维表面低聚物残留量社),PO封端FMEE(上海喜赫精细化工有限公司),三将低聚物粉末配成不同浓度的溶液,用紫外分光氯甲烷(上海清奈实业有限公司),乙二胺二邻苯基乙光度计测最大吸收波长,在最大吸收波长下得到浓度酸钠、98%醋酸、醋酸钠、保险粉(上海化学试剂有限公与吸光度标准吸收曲线。准确称取1g涤纶纤维置入三氯甲烷室温快速搅拌5min,过滤得到滤液定容,测收稿日期:2022-03-15;修回日期:2022-03-29滤液的吸光度,通过标准曲线计算低聚物浓度,计算1第一作者:唐安喜(1972—),本科,主要从事纺织化学品的研发与应用,E-mail:138651@qq.com。g纤维表面低聚物含量。

1·36·纺织科技进展2022年第8期■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■1.2.4工作液低聚物含量2结果和分析参照1.2.3小节,测试处理后工作液的吸光度,通过标准曲线计算浓度,并计算工作液的低聚物含量。2.1正交试验因素水平的确定1.2.5纤维表面低聚物成像PO封端FMEE具有除油性能好、泡沫低的特点,采用扫描显微镜,放大倍率1000倍,加速电压10分子链中有末端甲基和引入的环氧丙烷甲基,多个极kV,工作距离8.2mm,对纤维表面微观成像。性甲基基团可同步吸附于低聚物表面,将低聚物更稳[3]1.3无染料处理工艺定地分散于染液中,因此将FMEE作为低聚物去除室温下加入不同用量FMEE、乙二醇叔丁醚、乙二剂的主体成分。另外两种原料溶剂和螯合剂分别起到胺二邻苯基乙酸钠,冰醋酸1.5g/L,醋酸钠2g/L,涤降低纤维与设备的表面张力和螯合钙镁离子的作用,纶丝10g,浴比1:8,快速升温至80℃,保温10min,溶剂与螯合剂作为辅料,用量为FMEE的10%~30%以2℃/min升温至130℃,保温40min,降温至90℃即可,最终确定的正交试验因素水平见表1。按表1设并收集工作液与织物。计的正交试验,FMEE、溶剂、螯合剂按照1.3小节复1.4染色工艺(染深色大红)配应用于涤纶低聚物去除,试验测试结果见表2,极差40℃起染,分别加入分散染料DianixDeepRed分析见表3。5.0g/L、98%冰醋酸1.5g/L、醋酸钠2.0g/L、低聚表1正交试验因素水平表物去除剂1.5g/L、高温匀染剂1.5g/L,以5℃/min因素水平FMEE用量乙二醇叔丁醚乙二胺二邻苯基升温至90℃,1.5℃/min继续升温至130℃保温45/(g·L-1)用量/(g·L-1)乙酸钠用量/(g·L-1)min,降温排液,加入32%液碱5g/L、保险粉3g/L、低11.00.20.221.50.40.4聚物去除剂1g/L,80℃清洗20min,过酸并充分水32.00.60.6洗。表2FMEE、溶剂、螯合剂正交试验结果FMEE用量溶剂用量螯合剂用量分散低聚物残油量纤维表面低聚物工作液低聚物试验号(A)/(g·L-1)(B)/(g·L-1)(C)/(g·L-1)/g/mg残留量/mg含量/mg11.00.20.20.1341.1330.37228.2521.00.40.40.3729.2829.63232.7631.00.60.60.5223.5328.12245.3341.50.20.40.4222.7517.20248.5151.50.40.60.5819.5617.19239.9861.50.60.20.2617.8316.31237.2672.00.20.60.5512.056.93263.3882.00.40.20.3711.336.36270.1992.00.60.40.408.375.17261.532.2各因素对低聚物分散力的影响布在水溶液中,将低聚物均匀分散增溶于工作液中;乙根据表3分析,各因素对低聚物分散力的影响程二醇叔丁醚几乎没有分散作用,对低聚物分散性影响度依次为乙二胺二邻苯基乙酸钠>FMEE>乙二醇叔最小。丁醚,乙二胺二邻苯基乙酸钠对低聚物的分散影响最2.3各因素对除油性能的影响明显,乙二胺二邻苯基乙酸钠可以大量螯合钙镁离子,各因素对除油性能的影响程度依次为FMEE>乙[4]减少低聚物以钙镁离子为中心相互吸附的倾向,间二醇叔丁醚>乙二胺二邻苯基乙酸钠,FMEE具有与接起到分散悬浮低聚物作用;FMEE具有长碳链和多矿物油结构近似的脂肪酸甲酯碳链,对涤纶油剂主体个支链甲基作为亲油性基团,对疏水性的低聚物形成成分矿物油有很好的乳化与清洗能力,FMEE对油剂多点结合并使低聚物带上电荷,颗粒间存在电性斥力的去除影响最大;乙二醇叔丁醚对矿物油能起到萃取相互不易聚集,另一端环氧乙烷基团作为亲水基团分和溶解作用,能快速渗透油脂内部加速油脂的分解,有

22022年第8期应用技术·37·■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■助于油脂卷曲脱离纤维表面进入FMEE的乳化工作苯基乙酸钠:水=3:1:1:5复配低聚物去除剂。[5]液;螯合剂乙二胺二邻苯基乙酸钠对油脂的清洗作2.6低聚物去除剂在染色中的应用用不明显。按照工艺1.4,将FMEE:乙二醇叔丁醚:乙二表3FMEE、溶剂、螯合剂正交试验极差分析胺二邻苯基乙酸钠:水=3:1:1:5复配低聚物去项目ABC除剂应用于分散染料高温高压染色工艺,在染色过程低聚物分散力K11.0201.1010.759和清洗过程分别加入低聚物去除剂,并与空白未使用K21.2601.3201.191低聚物去除剂作对比,用扫描电镜观察纤维表面的低K31.3201.1791.650R0.3000.2190.891聚物附着,比较低聚物去除效果。如图1所示,在染色除油性能K193.9475.9370.290工艺中没有添加低聚物去除剂,也没有进行后道还原K260.1460.1760.40皂洗,表面存在大量的白色颗粒,图2是将染色后纤维K331.7549.7355.14R62.1926.2015.15增加一道还原皂洗工艺,皂洗工艺中没有添加低聚物纤维表面低聚物含量K188.1254.5053.04去除剂,由图2可见,纤维经过清洗后颜色会变浅,纤K250.7053.1852.00维表面的白色颗粒没有减少,这表明在低的温度下皂K318.4649.6052.24R69.664.901.04洗流程仅能清洗纤维表面的浮色,由于低聚物是非水工作液低聚物含量K1706.34740.14735.70溶性,即便是在碱性条件下普通皂洗剂也很难清洗低K2725.75742.93742.80聚物。图3是染色加还原皂洗两步处理后的纤维表K3795.10744.12748.69R88.763.9812.99面,两个过程均有添加低聚物去除剂,最终得到的纤维2.4各因素对纤维表面低聚物残留的影响表面几乎没有低聚物颗粒。各因素对纤维表面低聚物残留影响程度依次为FMEE>乙二醇叔丁醚>乙二胺二邻苯基乙酸钠,当温度高于115℃,涤纶内部无定形区低聚物开始活跃迁移至纤维表面,在工作液的乳化剥离作用下,低聚物[6]脱离纤维表面进入清洗液,FMEE主要作用就是乳化与清洗,可以加速低聚物从纤维表面脱离并使其稳定分散在溶液中,对纤维表面的低聚物的清洗影响程度最大,其次是溶剂乙二醇叔丁醚,溶剂能降低纤维的表面张力,使纤维对低聚物产生拒染效应,让低聚物难图1染色(无低聚物去除剂)纤维扫描电镜以粘附在纤维上。2.5各因素对工作液低聚物含量的影响各因素对工作液低聚物含量的影响程度依次为FMEE>乙二胺二邻苯基乙酸钠>乙二醇叔丁醚,低聚物从纤维表面清洗至工作液中,首先会以钙镁离子为中心形成团聚的倾向,当温度低于115℃,在工作液的溶解度急剧下降,环聚生成晶体沉积于纤维或设备表面。FMEE对分散力的影响最为明显,可以将低聚物均匀分散于工作液中,螯合剂主要作用是螯合钙镁图2染色加皂洗(无低聚物去除剂)的纤维扫描电镜离子,减少低聚物随钙镁离子团聚沉积的倾向,溶剂乙二醇叔丁醚会润湿表面形成一层拒染膜层,防止低聚3结论物沉积在表面,更有利于低聚物随工作液排出。最终(1)通过正交试验对各因素的影响分析,乙二胺二综合考虑各因素对除油、低聚物去除等效果的影响以邻苯基乙酸钠对低聚物的悬浮和分散影响较大,PO嵌及成本因素,以FMEE:乙二醇叔丁醚:乙二胺二邻段FMEE对矿物油和低聚物的清洗影响较大。

3·38·纺织科技进展2022年第8期■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■剂,分别在染色和还原清洗过程添加,通过扫描电镜观察,处理后纤维表面的低聚物明显减少。参考文献:[1]王彦芳,李文刚,刘灯胜,等.低聚物对聚酯纤维性能影响的研究[J].现代工业经济和信息化,2018(7):54-56.[2]邓桥.乙二醇叔丁醚工艺应用发展与市场分析[J].齐鲁石油化工,2019(4):314-317.[3]徐铭勋.脂肪酸甲酯乙氧基化物及其磺酸盐的生产技术图3染色加皂洗(有低聚物去除剂)的纤维扫描电镜与应用[J].化学工业,2012,30(7):30-32.(2)PO封端的FMEE泡沫低,对低聚物的捕捉能[4]于兴凯,卫杰刚,左建民.乙二胺二邻苯基乙酸钠的合成力强,对低聚物的分散效果较好。溶剂乙二醇叔丁醚以及在皂洗中的应用[J].染整技术,2012,34(9):35-38.能降低表面张力,对油脂也有一定的乳化性。螯合剂[5]张岚.水基金属脱脂剂中表面活性剂的选择[J].广东化乙二胺二邻苯基乙酸钠能螯合水中钙镁离子,减少低工,2015,42(21):68-69.聚物的聚集倾向。以FMEE:乙二醇叔丁醚:乙二胺[6]张龙,智海辉,郑今欢.再生聚酯纤维中低聚物的结构表征[J].纺织学报,2015,36(4):25-30.二邻苯基乙酸钠:水=3:1:1:5复配低聚物去除ApplicationofLow-foamingFMEEinRemovingOligomersfromPolyesterFiberTANGAnxi(ShanghaiXiheFineChemicalCo.,Ltd.,Shanghai201620,China)Abstract:Hexadecanefattyacidwaspolymerizedwithethyleneoxideandpropyleneoxidewhichhadalow-foamingability.Itcanpreventthedepositionofpolyesteroligomersonthesurfaceoftheequipmentintheprocessoffoamfloatation.TheFMEEcappedwithPOhasthelipophilicgroupsofesterandmethyl,itcanbeadsorbedonthesurfaceofthepolyesteroligomerssynchronouslyanddispersethepolyesteroligomersintheworkingliquidmorestably.ThePO-cappedFMEE,theethyleneglycoltert-butyletherandtheethydiaminedhephenaceticsodiumwereusedastheoligomersinhibitoraccordingtotheratioof3:1:1,theoligomersinhibitorcanreducethebar-shapedoligomertracesinthedyeing-process.Itcaneffectivelypreventtheoligomersstainingthesurfaceofequipmentandfiberduringthedroppinganddischargingprocess.Keywords:oligomers;end-cappingwithPO;low-foamingability;dispersant;back-staining■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■(上接第34页)ProductionandDevelopmentofCollagenFiberandModalFiberBlendedYarn1,XINGHongxin1,SONGWenzhi1,GUOHuan2MAChunfeng(1.DezhouXingdeCottonWeavingCo.,Ltd.,Dezhou253000,China;2.RehabilitationTechnicalAidsQualitySupervision&TestCenter,NationalResearchCenterforRehobilitationTechnincalAids,Beijing100000,China)Abstract:Inordertodevelopmodalfiberandcollagenfiberblendedyarn,thespinningprocesswasoptimized.Inordertoensuretheaccurateblendingproportion,thetworawmaterialsweremadeintostripsseparately,andthemerginganddraftingprocesswasreasonablyselectedfordrawing.Therovingadoptedasmallbackareaandmoderatetwistcoefficient,thespinningadoptedasmalljawspacingandlowspeed.Thesteelringwasreasonablyselectedtoensurethenormaloperationofspinning.Theproductqualitymetthedesignrequirements.Keywords:collagenfiber;modalfiber;speed;spacing;draftmultiple

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