摘 要：為了跟蹤滌綸FDY紡絲油劑的行業(yè)動(dòng)態(tài)，為相關(guān)研發(fā)人員提供參考，文章綜述了國(guó)內(nèi)外滌綸FDY紡絲油劑的研發(fā)進(jìn)展。首先，介紹了滌綸FDY紡絲油劑生產(chǎn)中所采用的關(guān)鍵油劑單體的研發(fā)狀況，主要包括平滑劑、乳化劑、潤(rùn)濕劑、集束劑、抗靜電劑等；其次，探討了國(guó)內(nèi)外主要滌綸FDY紡絲油劑產(chǎn)品的研究和應(yīng)用情況，并對(duì)不同產(chǎn)品性能特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比；最后，展望了滌綸FDY紡絲油劑的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。隨著全球環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和技術(shù)的創(chuàng)新，未來(lái)的紡絲油劑產(chǎn)品將朝著環(huán)保型、原油型、專用型等方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：紡絲油劑；油劑單體；聚酯纖維；全拉伸絲；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TS340.47

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X（2024）08-0075-10

收稿日期：20240708

網(wǎng)絡(luò)出版日期：20240719

基金項(xiàng)目：浙江省“尖兵”“領(lǐng)雁”研發(fā)攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（2023C01204）

作者簡(jiǎn)介：董巧（1999—），女，重慶合川人，碩士研究生，主要從事化纖油劑方面的研究。

通信作者：呂汪洋，E-mail：luwy@zstu.edu.cn

滌綸是全球化纖行業(yè)的主要合成纖維品類之一，其產(chǎn)量占據(jù)全球紡織纖維消耗量的52.2%^［1］。國(guó)內(nèi)滌綸產(chǎn)量占化纖產(chǎn)量的82.4%，其中，滌綸全拉伸絲（Fully drawn yarn，F(xiàn)DY）每年的產(chǎn)量超1500萬(wàn)噸，被廣泛應(yīng)用于家紡、服裝、工程等領(lǐng)域^［2］。與天然纖維相比，滌綸存在吸濕性差、導(dǎo)電性不佳、摩擦系數(shù)大等缺點(diǎn)，因此需在紡絲過(guò)程中使用油劑對(duì)纖維進(jìn)行處理。滌綸FDY紡絲油劑是滌綸FDY生產(chǎn)中不可或缺的關(guān)鍵助劑。油劑在纖維表面形成均勻油膜^［3］，賦予纖維優(yōu)異的平滑性、集束性、抗靜電性、耐磨性，使其在后續(xù)加工過(guò)程中順利進(jìn)行紡絲、拉伸等工序。

滌綸FDY紡絲油劑一般具有優(yōu)異的耐磨性、耐熱性、抗靜電性、潤(rùn)濕性和適宜的摩擦系數(shù)等特點(diǎn)^［4-5］。在不同的紡絲工藝下，油劑的配方和使用方法會(huì)表現(xiàn)出不同的效果。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要根據(jù)纖維的種類和用途、紡絲工藝選擇合適的紡絲油劑、乳液濃度和上油率等工藝參數(shù)，以保證產(chǎn)品品質(zhì)。

隨著化纖工業(yè)的發(fā)展，滌綸FDY紡絲油劑的配方、制備工藝以及應(yīng)用技術(shù)都在不斷更新和改進(jìn)。鑒于此，本文擬對(duì)滌綸FDY紡絲油劑研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，介紹滌綸FDY紡絲油劑的組成單體及其性能特點(diǎn)；同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外滌綸FDY紡絲油劑的研究進(jìn)行重點(diǎn)闡述，并對(duì)滌綸FDY紡絲油劑未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望，以期為滌綸FDY紡絲油劑的開發(fā)和創(chuàng)新提供參考。

1 滌綸FDY紡絲油劑的單體

滌綸FDY紡絲油劑是由多種單體組合而成的混合體系，其單體主要包括平滑劑、乳化劑、潤(rùn)濕劑、集束劑和抗靜電劑，這些單體所起作用各不相同。在纖維的加工過(guò)程中，添加平滑劑可以減少纖維與紡絲設(shè)備之間的摩擦阻力^［6-7］，減少設(shè)備磨損，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備的使用壽命；乳化劑的作用在于將油劑中各單體通過(guò)物理化學(xué)過(guò)程達(dá)到平衡^［8］，使油劑在使用時(shí)能成為均勻、穩(wěn)定的乳液；潤(rùn)濕劑能降低油劑的表面張力^［9］，使油劑更易均勻地覆蓋在纖維表面，避免在加工過(guò)程中出現(xiàn)油劑分布不均勻或局部吸附等問題，提高后續(xù)處理步驟（如染色、整理等）的效果和一致性；集束劑的添加能增強(qiáng)纖維之間的抱合力^［10］，減少因纖維松散或分離引起的生產(chǎn)中斷和不良品率；抗靜電劑主要用來(lái)減少電荷積聚，防止纖維在紡織過(guò)程中產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，減少纖維在高速拉伸過(guò)程中產(chǎn)生毛絲、斷頭等^［11］。本文對(duì)各單體性能特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，結(jié)果如表1所示。

1.1 平滑劑

平滑劑又稱潤(rùn)滑劑，其在滌綸FDY紡絲油劑中的主要作用是減少摩擦，保護(hù)纖維表面并增加油膜強(qiáng)度，在滌綸FDY紡絲油劑配方中常用的平滑劑大致分為兩類：一類是以礦物油和天然脂肪酸酯為主的天然平滑劑，另一類是以酯類、聚醚類為主的合成平滑劑。

在滌綸FDY紡絲油劑中，聚醚是一類常用的平滑劑。其具有優(yōu)異的溫粘性能、平滑性能和耐高溫性能，并且其在經(jīng)過(guò)熱輥處發(fā)煙少，產(chǎn)生的結(jié)焦物少^［12］。通過(guò)改變聚醚末端封端基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，可以對(duì)聚醚性能進(jìn)行調(diào)控。例如，以長(zhǎng)鏈烷基封端的聚醚可降低纖維之間的摩檫力，同時(shí)可增加油膜強(qiáng)度，減少毛絲、斷頭的產(chǎn)生^［13］；以甲基封端的烯丙醇聚醚，不僅具有烯丙醇聚醚的良好性能，還具有更好的平滑性能^［14］。此外，聚乙二醇200雙油酸酯也是常用的平滑劑，具有較高的耐熱性、良好的低溫流動(dòng)性和優(yōu)良的平滑性，能提高滌綸FDY紡絲油劑的穩(wěn)定性，增強(qiáng)纖維之間的結(jié)合能力，是滌綸FDY紡絲油劑中的重要組成部分；目前，聚乙二醇200雙油酸酯產(chǎn)品普遍存在酸值高、羥值高、雙酯含量較低的問題，在高溫使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色煙霧且有大量的固相析出物。陶義清等^［15］研究發(fā)現(xiàn)固體酸 EC-205 催化劑能高效催化聚乙二醇200雙油酸酯的合成，且根據(jù)最佳的工藝條件生成的產(chǎn)物酯化程度低、雙酯含量低。

1.2 乳化劑

乳化劑的選擇是否合理、配比是否恰當(dāng)，將直接影響到滌綸FDY紡絲油劑的穩(wěn)定性。乳化劑的作用在于將油劑中各種組分，通過(guò)物理化學(xué)作用達(dá)到平衡，使油劑形成均一、穩(wěn)定的乳液。烷基酚聚氧乙烯醚是被最早使用的乳化劑之一，但由于其生物降解性較差且具有內(nèi)分泌干擾性^［16-17］，因此自上世紀(jì)90年代起就陸續(xù)被各國(guó)禁用。目前常采用直鏈或支鏈脂肪醇聚氧乙烯醚代替烷基酚。脂肪醇聚氧乙烯醚分子中含有氧乙烯基，其中的氧能與水形成氫鍵，氧乙烯基數(shù)越多，其水溶性越優(yōu)異。脂肪醇聚氧乙烯醚分子隨著支鏈化疏水基結(jié)構(gòu)的增加，其分子擴(kuò)散速度增加^［18］，形成的界面膜強(qiáng)度增加，乳化能力也逐步提升，形成的乳液更加穩(wěn)定。

1.3 潤(rùn)濕劑

滌綸FDY紡絲油劑中潤(rùn)濕劑的主要功能是改善油劑與纖維表面之間的接觸性能，使油劑能夠均勻地附著在纖維表面上，并且能夠迅速滲透到纖維內(nèi)部。季戊四醇聚氧乙烯醚是一種非離子型表面活性劑，可當(dāng)作潤(rùn)濕劑添加于滌綸FDY紡絲油劑配方中。季戊四醇聚氧乙烯醚的分子結(jié)構(gòu)具有4組對(duì)稱鏈，極大的增加了分子鏈的剛性^［19］，從而增加了油劑的耐磨性；而其氧乙烯基為親水基團(tuán)，能夠增加油劑與纖維表面的親和力，促進(jìn)油劑的均勻分布和滲透，提高潤(rùn)滑效果。此外，異構(gòu)脂肪醇型表面活性劑也常被用作潤(rùn)濕劑使用^［20］。相比于直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚，支鏈脂肪醇聚氧乙烯醚兼具良好的潤(rùn)濕性、鋪展性和滲透性，且潤(rùn)濕性能隨著支鏈化程度的提高明顯增強(qiáng)^［21］。例如異辛醇聚氧丙烯醚硬脂酸酯與礦物油、植物油有較好的互溶性^［22］，且具有良好的浸潤(rùn)性和平滑性。

1.4 集束劑

集束劑在滌綸FDY紡絲油劑中的主要功能是增強(qiáng)纖維之間的親合力和結(jié)合性，使得纖維束更加緊密地聚合在一起，從而形成更加均勻、穩(wěn)定的纖維束。這種集束效應(yīng)有助于減少纖維之間的摩擦和靜電，提高纖維束的整體性能。目前常有的集束劑包括磺化蓖麻油酯鹽、脂肪酸聚氧乙烯醚、聚乙二醇油酸酯和甜菜堿型兩性表面活性劑等，此外一些非離子表面活性劑和聚醚等也能起到一定的集束作用。例如脂肪酸聚氧乙烯醚的表面張力低^［23］，滲透性優(yōu)異，能夠加速油劑在滌綸纖維表面的潤(rùn)濕與鋪展，有助于實(shí)現(xiàn)纖維緊密集束。

1.5 抗靜電劑

抗靜電劑的主要作用為改善滌綸FDY紡絲油劑的導(dǎo)電性能，減少摩擦產(chǎn)生的靜電?？轨o電劑主要分為陽(yáng)離子型、陰離子型以及非離子型抗靜電劑。脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯是一種常用的抗靜電劑，其抗靜電作用主要源于吸濕性^［24］，其分子與滌綸FDY纖維表面相互接觸時(shí)，分子中的疏水鏈吸附在滌綸FDY纖維表面形成連續(xù)的吸附層，親水基朝向空氣，與空氣中的水分子形成氫鍵，氫鍵整齊排列形成導(dǎo)電薄膜，使纖維表面累積的電荷能夠快速耗散。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯類表面活性劑的使用會(huì)導(dǎo)致白粉與結(jié)焦等產(chǎn)生，這是因?yàn)橹敬季垩跻蚁┟蚜姿狨ヮ惐砻婊钚詣┰诤铣蛇^(guò)程中原料無(wú)法完全參與反應(yīng)，游離的磷酸酯鹽在滌綸FDY纖維的后加工中會(huì)析出并形成白粉，影響纖維質(zhì)量；同時(shí)，產(chǎn)物中由游離的磷酸成為的無(wú)機(jī)磷酸鹽，在紡絲時(shí)經(jīng)過(guò)熱輥處中產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象。為解決上述問題，宋明貴等^［25］以C_12～14醇、五氧化二磷、環(huán)氧乙烷為原料合成了脂肪醇磷酸酯聚氧乙烯醚，該產(chǎn)品與脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于先將脂肪醇磷酸酯化，再向磷酸酯的磷羥基上接入適量的環(huán)氧基團(tuán)，避免了出現(xiàn)未反應(yīng)的聚醇醚和磷酸酯鹽的情況，從而有效的降低了其對(duì)紡絲油劑后續(xù)紡絲的不良影響。因其磷酸酯基和環(huán)氧基的嵌套方式不同，抗靜電性和滲透性也更加優(yōu)異。此外，聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉和十二烷基硫酸鈉也是常用的抗靜電劑。分子中硫酸根基團(tuán)和水分子在界面上的鍵合較強(qiáng)，有利于表面活性劑分子更均勻的分散^［26］，從而改善纖維的抗靜電性。

綜上所述，滌綸FDY紡絲油劑由多種單體復(fù)配而成，要合理選擇和配置不同類型的單體，需要對(duì)油劑組分和性能的構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行平衡，以達(dá)到最優(yōu)的使用效果^［21］。

2 滌綸FDY紡絲油劑發(fā)展概括

2.1 國(guó)外滌綸FDY紡絲油劑

化纖油劑的產(chǎn)業(yè)化研究最初是在國(guó)外完成的，早期的化纖油劑研發(fā)和生產(chǎn)也主要由外國(guó)企業(yè)主導(dǎo)^［27］。

2.1.1 主要生產(chǎn)廠商及產(chǎn)品

目前國(guó)外的企業(yè)主要包括日本的竹本油脂、松本油脂公司，德國(guó)的達(dá)柯、雙S、漢高公司^［28］，以及英國(guó)的卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)、維克公司等。應(yīng)用較多的油劑產(chǎn)品主要包括：日本竹本公司的F-1048^［29］、F-1048SD、F1946、F-113^［30］、F-1489，德國(guó)漢高公司的TC-27，德國(guó)達(dá)科公司的L-143WS/B、L-143F、L-143WS/A、L-143P，德國(guó)雙S公司的B50、K-12^［31］。表2為國(guó)外部分企業(yè)所研發(fā)滌綸FDY紡絲油劑情況。國(guó)外對(duì)滌綸FDY紡絲油劑進(jìn)行了系統(tǒng)性研究，對(duì)其底層技術(shù)有著深刻理解，再加上不斷積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使滌綸FDY紡絲油劑的種類和性能更加豐富多樣。

2.1.2 國(guó)外滌綸FDY紡絲油劑的發(fā)展

歐洲使用化纖油劑的歷史可以追溯到第一次世界大戰(zhàn)時(shí)期^［32］。最初的油劑配方主要包括3種單體：潤(rùn)滑劑、乳化劑以及抗靜電劑^［33］，此時(shí)的油劑更加注重各個(gè)單體之間的物理性質(zhì)，并通常以水乳劑的形式應(yīng)用于纖維。隨著研究的深入，研究人員發(fā)現(xiàn)各個(gè)單體的結(jié)構(gòu)不同，在性能方面存在較大差異。例如，線性礦物油通常是良好的潤(rùn)滑劑，而支鏈礦物油的潤(rùn)滑效果較差，但具有較高的熱穩(wěn)定性。

隨著化纖工業(yè)的發(fā)展，油劑配方也逐漸發(fā)生改變^［34］。油劑中，潤(rùn)滑劑使用較多的是礦物油；乳化劑運(yùn)用較多的則為聚氧乙基化烷基酚、醇類或具有短環(huán)氧乙烷鏈的脂肪酸和脂肪酸的山梨醇衍生物；此外油劑配方中還會(huì)添加少量抗靜電劑以增強(qiáng)其油劑的抗靜電性能，但抗靜電劑常出現(xiàn)與礦物油不相容的現(xiàn)象，因此須在油劑配方中額外添加偶聯(lián)劑或助溶劑使二者互溶，通常選取含有6-12個(gè)環(huán)氧乙烷單元的烷基苯酚衍生物。

隨著紡絲技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)油劑的潤(rùn)濕滲透性和耐熱性都提出了更高要求。Fok ^［35］ 研究了一種主要成分包括潤(rùn)滑劑、乳化劑、抗靜電劑和潤(rùn)濕劑等的油劑，他在油劑配方中額外添加了潤(rùn)濕劑以增強(qiáng)油劑的潤(rùn)濕滲透性能。Mousavi等^［36］研究了乳化劑、抗靜電劑、潤(rùn)滑劑和抗氧化劑等油劑單體對(duì)油劑熱穩(wěn)定性的影響，為制備耐熱性能優(yōu)異的油劑提供了參考方向。研究發(fā)現(xiàn)在高溫下，當(dāng)油劑配方僅包含潤(rùn)滑劑、高溫乳化劑和抗靜電劑時(shí)其固體沉積量比單獨(dú)使用潤(rùn)滑劑和高溫乳化劑時(shí)多，這是由于潤(rùn)滑劑和高溫乳化劑與抗靜電劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)導(dǎo)致的；另外，該研究還發(fā)現(xiàn)：抗氧化劑的存在可以有效減少油劑在紡絲過(guò)程中的發(fā)煙情況，并提高纖維油劑的熱穩(wěn)定性。

隨著全球?qū)Νh(huán)保的關(guān)注不斷增加，為了制備環(huán)保綠色的滌綸紡絲油劑，Zare^［37］從蠶繭中提取了絲膠，并將絲膠粉應(yīng)用于滌綸FDY纖維上，作為紡絲油劑的主要成分之一。該研究發(fā)現(xiàn)：絲膠的添加能夠增強(qiáng)纖維的保水性能、降低纖維的電阻率，從而使纖維表面變得更加平滑和親水，同時(shí)具有更強(qiáng)的抗靜電特性。此外由于絲膠具有強(qiáng)大的極性側(cè)鏈，它還能夠增強(qiáng)對(duì)堿性染料的吸收，從而改善滌綸纖維的染色性能。這一特性為紡織品的著色提供了更多選擇，并可能在一定程度上提高染色的效率和質(zhì)量。

近年來(lái)，隨著高速化更進(jìn)一步發(fā)展，在纖維的紡紗工序、假捻工序、后加工中，靜電和毛絲越易產(chǎn)生，迫切期望更進(jìn)一步地提高油劑的抗靜電性。寺田光良^［38］研發(fā)了一種高抗靜電性的紡絲油劑，其配方中采用自制的環(huán)烷基烷醇衍生物和有機(jī)磷酸酯作為主要成分，此外還含有穩(wěn)定劑和抗靜電劑、消泡劑（有機(jī)硅類化合物、礦物油等）、粘合劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等。該油劑能較好的適用高速化紡絲工藝，充分地防止靜電和毛絲的產(chǎn)生；并且該油劑乳液穩(wěn)定性優(yōu)異，能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)藏，使用溫度范圍廣。

2.2 國(guó)內(nèi)滌綸FDY紡絲油劑

20世紀(jì)90年代，中國(guó)啟動(dòng)了對(duì)滌綸FDY紡絲油劑的研發(fā)工作^［39］。目前隨著的油劑的不斷研發(fā)，國(guó)產(chǎn)滌綸FDY紡絲油劑技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但在高質(zhì)量油劑領(lǐng)域，與國(guó)外進(jìn)口油劑還存在較大差距。

2.2.1 國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)廠商與產(chǎn)品

國(guó)內(nèi)滌綸FDY紡絲油劑研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)主要包括化工類企業(yè)和化纖制造企業(yè)。前者主要包括桐鄉(xiāng)市恒隆化工有限公司、浙江恒翔新材料有限公司、浙江皇馬科技股份有限公司、浙江傳化化學(xué)品有限公司、天津工大紡織助劑有限公司等，后者主要有桐昆集團(tuán)股份有限公司、浙江恒逸集團(tuán)有限公司、新鳳鳴集團(tuán)股份有限公司等，這些企業(yè)都在積極進(jìn)行滌綸FDY油劑的研究與開發(fā)工作^［40］。本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)滌綸FDY研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)及其主要產(chǎn)品，結(jié)果如表3所示。

2.2.2 國(guó)內(nèi)滌綸FDY紡絲油劑的發(fā)展

滌綸FDY紡絲油劑是滌綸FDY生產(chǎn)必不可少的關(guān)鍵助劑，其研發(fā)和應(yīng)用對(duì)滌綸FDY纖維品質(zhì)和性能提升具有重要意義。

周存等^［41］研制出TFDY-98FDY油劑。該油劑采用凝固點(diǎn)低、平滑性好、煙點(diǎn)溫度高的合成脂肪酸酯作為主平滑劑；采用醚型表面活性劑作為集束劑；采用耐熱性、抗靜電性較好的烷基醚磷酸酯鹽類作為抗靜電劑；采用中長(zhǎng)碳鏈結(jié)構(gòu)的表面活性劑作為潤(rùn)濕劑。該油劑各組分之間相互作用，具有良好耐磨性能、上漿性能、平滑性能和耐熱性能。

隨著一步法滌綸高速紡絲工藝的發(fā)展，普通的滌綸FDY紡絲油劑無(wú)法滿足高速紡絲快速拉伸的需求。進(jìn)而，宋子龍等^［42］和毛羽平等^［43］研發(fā)出了YDF-2060油劑，這是一種由酰胺類化合物、乳化劑、礦物油以及天然植物油等為主要成分復(fù)配而成的產(chǎn)品。該油劑具有較好的潤(rùn)濕性，滌綸FDY纖維即使在高速運(yùn)行下，該油劑仍能均勻且迅速地吸附在纖維表面形成保護(hù)油膜。該油劑熱穩(wěn)定性良好，在經(jīng)過(guò)熱輥處，無(wú)結(jié)焦發(fā)煙現(xiàn)象產(chǎn)生。

楊海濤等^［44］以32#白油和油酸聚乙二醇酯為主要成分開發(fā)出適用于滌綸FDY高速紡絲的TF-710油劑。該油劑添加了磷酸酯鹽，其油酸聚乙二醇酯產(chǎn)生協(xié)同作用，增強(qiáng)了纖維的抗靜電效果；在油劑配方中加入了烷基磺酸鈉來(lái)提高油劑的滲透能力；以32#白油和油酸聚乙二醇酯為主，其他多元醇酯為輔形成復(fù)合體系提高油劑的平滑性；此外，多元醇酯的加入不僅提高了油劑的平滑性，也使得其耐磨性得以增強(qiáng)。

金一豐等^［45-46］研制了HDG-2146油劑。該油劑采用自制特種改性聚醚、脂肪酸酯、礦物油復(fù)配物為平滑劑，利用單體間的協(xié)同效應(yīng)，合理復(fù)配，增加纖維的抱合力和平滑性；采用自制磷酸酯鹽為抗靜電劑，其吸附在纖維表面增加了纖維的吸濕性而供給離子，降低表面電阻值，從而提高其導(dǎo)電性；采用改性的脂肪醇及烷基酚聚氧乙烯醚為主乳化劑，改善了單獨(dú)使用脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚耐熱性較差、摩擦系數(shù)較大的問題；采用新型高分子聚醚為集束劑，提高了纖維的抱合力。該油劑能較好的適用滌綸一步法生產(chǎn)工藝，但其配方中含有烷基酚聚氧乙烯醚，其環(huán)保性有待提升。

為了提升其油劑的環(huán)保性，朱建成等^［47］自主研發(fā)出TK-1258滌綸 FDY紡絲油劑。與傳統(tǒng)的礦物型為主的油劑相比，該油劑基本采用生物降解并且無(wú)毒無(wú)害的植物油和脂油作為原材料，油劑黏度低。該油劑主要成分為多元醇酯，同時(shí)輔助加入一定量的環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚醚，使該油劑的耐熱性能和平滑性性更加優(yōu)異，這種創(chuàng)新的油劑配方為滌綸FDY生產(chǎn)帶來(lái)了新的可能，也為研發(fā)綠色環(huán)保的油劑帶來(lái)了新的方向。

3 滌綸FDY油劑發(fā)展趨勢(shì)

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，研發(fā)綠色環(huán)保型油劑為減少滌綸FDY紡絲油劑在生產(chǎn)和使用過(guò)程中造成的環(huán)境污染提供了一個(gè)思路。目前中國(guó)的滌綸FDY紡絲油劑以乳液型為主，其存在性能不穩(wěn)定、易分層等問題，研究原油型油劑為解決這一系列問題提供了參考方向。此外隨著紡絲工藝的進(jìn)步，滌綸FDY纖維呈現(xiàn)出多樣化、多功能化特點(diǎn)，因此需要加大對(duì)專用型滌綸FDY紡絲油劑的研發(fā)以滿足紡絲要求。

3.1 綠色無(wú)污染型油劑

環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展是當(dāng)今全球紡織工業(yè)的重要趨勢(shì)之一。滌綸FDY纖維在生產(chǎn)和使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的環(huán)境污染，如何實(shí)現(xiàn)其環(huán)保可持續(xù)發(fā)展成為了行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

朱建成等^［47］研制出環(huán)保高效的紡絲助劑配方，采用聚醚類、酯類、抗靜電劑、添加劑為原料。該配方中選擇了無(wú)毒無(wú)害的礦物油作為平滑劑，并且用混合脂肪醇聚氧乙烯醚與脂肪酸甲酯乙氧基化物替代了生物降解性差的壬基酚聚氧乙烯醚。此外，馬劍斌等^［48］研制出環(huán)?？山到庑蜏炀]FDY紡絲油劑，其采用可降解的植物多烯酚聚氧乙烯醚、合成酯和天然的植物油為主要原料，具有良好的生物可降解性。

3.2 原油型油劑

目前，中國(guó)研發(fā)的滌綸FDY紡絲油劑主要以乳液型油劑為主。乳液型油劑在使用前需要先將紡絲油劑原油與水進(jìn)行調(diào)配，形成乳液，其在使用過(guò)程中常出現(xiàn)乳液不穩(wěn)定、分層、破乳等現(xiàn)象，影響上油的均勻性；此外，乳液型滌綸FDY紡絲油劑還存在易腐敗^［49］的問題，因而在油劑中會(huì)添加一定比例的防腐劑，但防腐劑在熱輥處易揮發(fā)，影響環(huán)境安全。因此，為了避免這些問題，中國(guó)滌綸FDY紡絲油劑的研制以及開發(fā)正在不斷的朝著原油直接上油方向積極發(fā)展。楊美娟等^［50］研究了原油上油代替乳液上油在滌綸FDY紡絲過(guò)程中的應(yīng)用，摸索優(yōu)化原油上油工藝條件以及影響因素，以改善FDY紡絲生產(chǎn)狀況及染色均勻性，并且發(fā)現(xiàn)采用原油上油方式進(jìn)行生產(chǎn)不僅可以減少絲束通過(guò)熱輥時(shí)因水分蒸發(fā)而帶走的熱量，節(jié)省能源；而且還能降低車間廢氣排放油煙濃度、非甲烷總烴濃度，改善車間環(huán)境以及減少對(duì)周邊環(huán)境的污染。

原油型油劑的黏度一般較高，為了使其能夠滿足生產(chǎn)所需，通常會(huì)在原油中添加助劑來(lái)降低原油的黏度，保證其在纖維表面能均勻分散。一般選擇低黏度的礦物油來(lái)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。含有此類助劑的紡絲油劑在使用過(guò)程中會(huì)在使用上出現(xiàn)一些問題，比如上油效率降低等。為克服這一問題，Matthias等^［51］開發(fā)了熱穩(wěn)定性極佳和摩擦因數(shù)低的潤(rùn)滑劑并加入高性能的乳化劑和其他添加劑，開發(fā)出新型原油產(chǎn)品dakoNeat，其具有較低的黏度，能在纖維表面形成均勻的油膜，其熱穩(wěn)定性好，能避免產(chǎn)生大量的油煙污染環(huán)境；并且具有極佳的滲透性，能大大提高上油效率。

近年來(lái)，朱建成等^［52］通過(guò)對(duì)進(jìn)口油劑分析以及結(jié)合國(guó)內(nèi)外不同油劑的性能特點(diǎn)，自主研發(fā)出新一代高性能原油型滌綸FDY紡絲油劑。該油劑主要由不同規(guī)格的潤(rùn)滑脂油、少量的油型聚醚、耐高溫乳化劑和特殊功能性添加劑組成。該油劑為原油直接上油型油劑，含水量較少，因而加入特種抗靜電劑提高油劑的抗靜電效果。此外油劑采用了不同規(guī)格的聚醚、少量的特殊封端聚醚，很好地調(diào)節(jié)各個(gè)環(huán)節(jié)的摩擦因數(shù)及靜電性能。此外，烷基封端類聚醚的加入充分降低了各種摩擦作用力，增強(qiáng)了油劑在纖維表面的油膜強(qiáng)度和油膜熱穩(wěn)定性，防止或減少毛絲、斷頭的產(chǎn)生，極大的優(yōu)化了產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.3 專用型油劑

張永明^［53］在常規(guī)滌綸FDY紡絲油劑開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析細(xì)旦異形滌綸FDY纖維的特點(diǎn)及紡絲等方面的工藝要求，對(duì)油劑的主要成分以及單體進(jìn)行篩選、優(yōu)化，復(fù)配出符合工藝要求的細(xì)旦異形滌綸FDY紡絲油劑。目前，滌綸FDY的品種越來(lái)越多，其中ATY用途的滌綸FDY就是其中一個(gè)重要的品種，為了積極適應(yīng)市場(chǎng)需求、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，董慶奇^［54］研制了新型紡絲油劑作為ATY專用油劑，該油劑的乳液黏度隨濃度變化平緩，黏度極值較低，此特點(diǎn)能有效延長(zhǎng) ATY 應(yīng)用時(shí)的空氣噴嘴清洗周期，同時(shí)使纖維的可紡性能與織造性能優(yōu)良。此外，朱足妹等^［55］通過(guò)對(duì)油劑單體和構(gòu)效關(guān)系的研究，研發(fā)了運(yùn)用于熔體直紡滌綸FDY半消光圓孔長(zhǎng)絲的生產(chǎn)中的滌綸FDY紡絲油劑。

4 總結(jié)與展望

本文總結(jié)了滌綸FDY紡絲油劑的研究進(jìn)展，首先從組成滌綸FDY油劑的主要單體出發(fā)，包括平滑劑、乳化劑、潤(rùn)濕劑、集束劑、抗靜電劑等，介紹了各單體在油劑中的作用與性能特點(diǎn)；其次探討了國(guó)內(nèi)外滌綸FDY紡絲油劑產(chǎn)品的發(fā)展和應(yīng)用情況；最后對(duì)滌綸FDY紡絲油劑的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

目前，隨著中國(guó)在紡絲油劑領(lǐng)域的持續(xù)投入，國(guó)產(chǎn)滌綸FDY紡絲油劑技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足進(jìn)步。未來(lái)，應(yīng)深入對(duì)油劑單體的研究，開發(fā)出多功能化、綠色環(huán)保的單體，加強(qiáng)對(duì)油劑配方與油劑單體之間構(gòu)效關(guān)系的研究，復(fù)配出能滿足不同工藝條件的紡絲油劑。此外，建議繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)高品質(zhì)、多功能化滌綸FDY紡絲油劑技術(shù)的投入，支撐相關(guān)新型纖維的持續(xù)研發(fā)，如全消光纖維、異形纖維、多孔細(xì)旦纖維、超細(xì)旦細(xì)纖維等。

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Research progress on polyester FDY spinning oils

DONG Qiao^1，2， CHEN Xiaoqin³， HAN Chunyan²， QIN Xianan^1，2， JIN Yifeng⁴， WANG Shengpeng⁵， Lü Wangyang^1，2

（1.National and Local Joint Engineering Laboratory for Textile Fiber Materials and Processing Technology， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China; 2.Zhejiang Provincial Innovation Center of Advanced Textile Technology， Shaoxing 312000， China; 3.Zhejiang Hengxiang New Materials Co.， Ltd.， Haiyan 314300， China; 4.Zhejiang Huangma Technology Co.， Ltd.， Shaoxing 312369， China; 5.Transfar Zhilian Co.， Ltd.， Hangzhou 311215， China）

Abstract： "The FDY spinning oil is an indispensable auxiliary in the production of polyester FDY， providing the fibers with excellent smoothness， bundling， anti-static properties， and abrasion resistance during the spinning process， thus ensuring the fibers proceed smoothly through subsequent processing steps.

This review comprehensively introduced the research progress on FDY spinning oils both domestically and internationally. First， it elucidated the composition of FDY spinning oils， which mainly include smoothing agents， emulsifiers， wetting agents， bundling agents and anti-static agents. Smoothing agents primarily reduce friction between fibers， enhancing their smoothness and ensuring the seamless spinning process. Emulsifiers aid in the dispersion of the oil in water， forming stable emulsions that are easier to apply and distribute. Wetting agents improve the spreadability of the oil on the fiber surface， ensuring uniform coverage. Bundling agents assist in the cohesion of fibers during the spinning process， while anti-static agents address the issue of static buildup during spinning， preventing quality defects caused by static electricity.

The review also briefly introduced FDY spinning oil products from major companies abroad and their development status. International FDY spinning oil products have achieved many significant technological advancements. For instance， many foreign companies have started to develop and apply new types of oils with excellent biodegradability to reduce environmental impact. Additionally， significant progress has been made in improving anti-static properties， abrasion resistance， and thermal stability of foreign products， greatly enhancing the performance of polyester FDY fibers in practical applications. Furthermore， the review summarized the latest research progress on FDY spinning oils in China， with a particular focus on breakthroughs and applications in technological innovation. Domestic research institutions and companies have also made significant achievements in the development and application of FDY spinning oil. For example， some domestic research efforts have focused on optimizing oil formulations to improve the smoothness and anti-static properties of fibers to meet the needs of different application fields. Moreover， some studies have explored the potential of enhancing oil performance through the introduction of nanotechnology and functional additives， providing new ideas and directions for the development of FDY spinning oils. Finally， this review discussed the development prospects of FDY spinning oils. In the future， with the continuous development of the textile industry， the demand for new polyester fibers will continue to increase， which will pose higher requirements for the performance of spinning oils. As new materials and technologies continue to emerge， the performance and application scope of FDY spinning oils will continue to expand. These innovations will sustain the development of new polyester FDY fibers， promoting further advancement in the textile industry.

Keywords： spinning oil; oil monomer; polyester fiber; fully drawn yarn; development trend