紡織型浸潤劑----石蠟型浸潤劑

  由于紡織型浸潤劑功能比較單一,所以紡織型浸潤劑的配方數量少于增強型浸潤劑。按照國內玻纖行業的習慣分法,可將紡織型浸潤劑分為石蠟型浸潤劑、淀粉型浸潤劑和增強紡織型浸潤劑三大類,現對每種浸潤劑介紹如下。
  (一)石蠟型浸潤劑
  紡織型浸潤劑中,石蠟型浸潤劑是我國玻璃纖維當前生產中使用的主要配方。這種浸潤劑主要原料來源豐富、價格較低、同時拉絲、紡織性能較好。從我國玻璃纖維工業創始之初起,一直使用至今。
  石蠟型浸潤劑主要由兩種不同功能的組分構成:一種是粘接、集束單絲,被稱為成膜劑;另一種是柔軟潤滑纖維,通常被稱作潤滑劑。這兩種相互矛盾又互相制約的性能和作用,支配著紡織型浸潤劑的全部性能。因此對這兩種組分材料的選擇及正確用量是十分重要的。
  1、石蠟型浸潤劑的組成及原料
  A、石蠟。石蠟的主要成分為含碳原子數在16個以上的飽和烴類。其主要作用是在玻纖表面成膜,從而起到潤滑并且保護纖維的作用。同時還有一定的粘結集束作用。用于浸潤劑的石蠟應選用熔點55-60℃的,實際選用規格,可以根據與其配合使用的同系物如凡士林、機油等的規格和用量決定。石蠟熔點過高,會造成乳化困難和乳液粒子過大、乳液粗糙不細膩,放置一段時間后會浮在浸潤劑表面;石蠟熔點過低會使浸潤劑成膜性變劣,退紗時在導紗勾等處浸潤劑膜會被刮下,造成污垢堆積,毛絲增多。若要進一步提高膜的性能,可以使用微晶石蠟。
   B、凡士林。凡士林的主要成分為碳原子數從8到20的混合烴類。凡士林成分復雜,性能差異較大,選用時應加以注意。一般選用滴點在45℃以上的產品。一般不使用醫用白凡士林,因為其價格是工業凡士林的2倍,很不經濟。凡士林主要作用是潤滑纖維。
 ?。谩⒌V物油類。機油、變壓器油、錠子油統稱為礦物油,主要成分為9-16個碳原子的混合烴類。變壓器油比其它礦物油品種摻入了更多的添加劑,成本較高,故近年來在浸潤劑配方中很少使用。一般選用5號、7號、10&號高速機油, 25號、45號機油或錠子油應用也較廣,閃點以大于1209為佳。機油在浸潤劑配方中起到潤滑和增塑作用。
  D、硬脂酸,化學名稱為十八烷酸,其分子式為C17H35COOH。其乳狀液有相當的潤滑性。在乳化時與石蠟等油組分一起使用,主要起調節混合油乳化所需的HLB 值的作用,故有助乳化劑之稱。只有使用至少占石蠟總量25%的硬脂酸,才能使石蠟乳化成粒子均勻的穩定乳液。
  硬脂酸制法有以下幾個步驟:先是在鎳催化下將植物油脂或動物油脂高壓加氫制成硬化油,然后在硬化油中加入分解劑水解得到粗脂肪酸,再經水洗、蒸餾、脫色即得成品。硬脂酸成品為帶有光澤的白色柔軟小片,熔點71-72℃,在90-100℃下會慢慢揮發,微溶于冷水。工業品因含有少量的軟脂酸和油酸一般呈白色或微黃色顆粒或塊。
  硬脂酸以合成時反應程度不同分為一壓、二壓、三壓產品,其中三壓產品純度高,價格也高,配制浸潤劑時大多使用二壓產品,亦有使用一壓產品的,但配制工藝較難控制,稍不注意即會影響浸潤劑質量。
  E、油酸。油酸為不飽和脂肪酸,化學名稱為順式十八碳-9- 烯酸,分子式為C1733,性能與作用和硬脂酸相同,可以替代硬脂酸使用。但一般廠家在配制石蠟型浸潤劑時均使用硬脂酸。
  上幾種原料主要起潤滑作用。
  ?。?、固色劑及其脫水產品固色粉。固色劑是一種水溶性線性樹脂,是由甲醛與雙氰雙胺在CaCl2作催化劑反應制得。其化學成分為雙氰胺甲醛樹脂。石蠟型浸潤劑使用的固色劑為這種樹脂的初聚體的稀醋酸溶液,其分子在水中呈離子狀態。
  G、輔助粘結組分。除固色劑外,有時加入少量明膠作為輔助粘結成膜劑,用以增加原絲抱合性和硬挺性,防止退解時,特別是1.7Tex 紗內退時原絲脫圈。因明膠易變質發臭,使用時需加入少量防腐劑或殺菌劑,如乙苯酚等。此外,水溶性環氧、聚乙酸乙烯酯乳液也可以作為輔助成膜劑,以改善原絲的集束性,提高強力,并使原絲適合于強制退繞。
  H、表面活化劑 其化學名稱為:C12-18脂肪醇聚氧乙醚。該產品外觀為白色蠟狀固體,濁點>95℃,HLB值15左右,商品牌號有平平加O、OC―20、C―20、X―102、A―20、勻染劑102,勻染劑O等。這類產品易溶于水,因其為非離子型的表面活性劑,所以對硬水、酸性或堿性溶液都較穩定。同時由于聚氧乙烯鏈段能與水通過氫鍵締
合,故易吸水,具有較好的抗靜電性能,在石蠟型浸潤劑中主要起乳化和潤濕作用。由于玻璃纖維要求憎水性好,所以它的用量是在滿足油相乳化時所需用的少量。
  2、石蠟型浸潤劑配方
  石蠟型浸潤劑配方的設計主要依據是在拉絲、退解、并捻和織造過程中達到有效地保護玻璃纖維的目的。
  浸潤劑基本要求:
       A、對玻璃纖維表面有良好的粘附性能;
  B、有足夠的潤滑性能;
  C、粘度適中;
  D、良好的穩定性;
  E、價廉、易得、無毒、無刺激性。
  石蠟型浸潤劑在各廠使用時,由于工藝條件、氣候情況不盡相同,配方中各組分比例有所變動。有些廠家在配方中還添加少量紡織工業中常用的高效潤滑劑。如咪唑啉、季銨鹽、脂肪酰胺等,這些潤滑劑可方便地溶于水,潤滑效果好,可顯著減少退解,織造時的毛絲。
  一般來講,控制單絲直徑較細的玻纖紗、如1.7Tex、12.5Tex ,石蠟型浸潤劑的固含量可以適當降低一點,使浸潤劑整體粘度下降。