一种纺织上浆专用浆料及其制备方法与流程

文档序号:11148427阅读:898来源:国知局
本发明涉及纺织浆料
技术领域
,具体涉及一种纺织上浆专用浆料及其制备方法。
背景技术
:经纱上浆是织造工程的关键环节,浆纱的目的主要是提高纱线的耐磨性,减少毛羽,适当增加纱线的强力,减少伸度,以承受经纱在织造过程中受到的机械作用力,提高纱线的可织性。随着纺织大型轻化工企业特别是纺织企业数量大量增加,纺织浆料的使用量也越来越多,现在纺织浆料是纺织行业除纺织纤维外消耗的第二大材料,我国的年消耗量已达到百万吨之多。变性淀粉、聚乙烯醇和聚丙烯酸类浆料是目前广泛使用的三大纺织上浆用浆料。目前在国际市场上,淀粉浆料用量约占浆料总用量的74%,聚乙烯醇和丙烯酸类浆料分别约占11%和12%,其它浆料为3%左右。经纱上浆的浆料结构为:一般纯棉织物以原淀粉或变性淀粉为主。而纯化纤及其混纺织物,则根据各国资源条件不同而不同。在日本以改性聚乙烯醇为主;在美国使用聚乙烯醇和变性淀粉混合浆料,丙烯酸类浆料为辅助浆料;欧洲国家以变性淀粉为主体浆料,丙烯酸类浆料为辅助浆料。我国在近年来,变性淀粉得到了迅速发展,品种也越来越多。目前在我国,淀粉浆料约占70%,聚乙烯醇约占20%,丙烯酸类浆料及其它浆料占10%左右。我国浆料的使用结构比较复杂。一般纯棉中高特织物大多采用原淀粉或变性淀粉为主,辅以少量聚乙烯醇或丙烯酸类浆料。纯棉低特高密织物采用变性淀粉与聚乙烯醇混合浆料。有些以聚乙烯醇为主体浆料,一般为浆料总量的60%左右,变性淀粉为30%~40%,再辅以丙烯酸类浆料;有些以变性淀粉为主体浆料,一般为浆料总量的60%,聚乙烯醇为30%~40%,再辅以丙烯酸类浆料或CMC(CMS)浆料。对涤棉织物上浆大多采用聚乙烯醇与变性淀粉的混合浆,以聚乙烯醇为主体,变性淀粉用量为30%~40%,再添加丙烯酸类浆料或CMC(CMS)浆料;有的还采用以聚乙烯醇为主的纯化学混合浆。对于上述几种浆料而言,变性淀粉浆料是纺织上浆的主浆料组分,与天然纤维亲和力强,成膜性好,易于退浆,但由于淀粉大分子链是由环状结构的葡萄糖剩基构成的,玻璃化温度较高,大分子链的柔顺性较差,因此淀粉类浆料的浆膜硬而脆,且与涤纶纤维的亲和力较差,粘附性能不够。聚乙烯醇浆料成膜性好,且浆膜强度高、弹性好,对天然纤维和合成纤维都具有较好的粘附性,但聚乙烯醇浆料的生物降解性较差,欧洲一些国家已禁止使用聚乙烯醇浆料。聚丙烯酸类浆料是取代聚乙烯醇浆料发展的重要方向。聚丙烯酸类浆料按照侧链官能团的不同,可分为三类:聚丙烯酰胺,聚丙烯酸及其盐类,聚丙烯酸酯类。聚丙烯酰胺是一个亲水性很强的浆料,因此对疏水性强的涤纶纤维的粘附性不足。聚丙烯酸浆料是锦纶的适用浆料,但对涤纶纤维的粘附性较弱。且聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其盐类浆料吸湿再粘性大,只能少量使用于混合浆料中。聚丙烯酸酯类浆料主要是丙烯酸甲酯及丙烯酸丁酯共聚物,为了水溶的需要,配以丙烯酸共聚单体;这类浆料对合成纤维具有较好的粘附性能,但吸湿和再粘性较强,玻璃化温度低,浆膜较软,限制了其作为主浆料的使用。且聚丙烯酸类浆料多采用乳液聚合法生产,乳化剂的存在往往会恶化其使用性能,如产生泡沫、影响与其它浆料的相容性等。因此,为了克服上述纺织浆料的缺点,目前纺织浆料的发展趋势主要是:(1)适应环境保护和产品开发的要求,浆料产品应向“少组份、高质量、多功能、系列化、少用或不用聚乙烯醇”的方向发展;(2)加速高质量高性能变性淀粉的开发;(3)开发更新一代的丙烯酸类浆料;(4)在配浆上浆标准化、规范化的基础上,开发各大类产品的组合浆料。同时,在向上述方向发展的基础上,进一步提高纺织浆料自身的固有性能,已解决目前现有新型纺织浆料对纺织品力学性能提高欠佳问题也是尤为必要的。技术实现要素:为解决上述技术问题,本发明提供一种纺织上浆专用浆料及其制备方法,通过采用特定原料进行组合,配合相应的生产工艺,得到了一种新型纺织浆料,能够实现的效果提高纺织品力学性能的效果,具有良好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种纺织上浆专用浆料,由下列重量份的原料制成:丙烯腈纤维35-45份、丙烯基苯基异戊烯醚30-40份、硬脂酸聚氧乙烯脂25-35份、十二烷基二甲基胺乙内酯20-30份、壬基酚聚氧乙烯醚15-18份、醋酸乙烯酯12-16份、顺丁烯二酸酐8-10份、纳米氧化锌5-9份、硅酸铝镁4-6份、高岭土3-5份、改性硅油消泡剂2-4份、吸湿剂3-5份、润滑剂3-5份、去离子水200份。优选地,所述的吸湿剂选自丙二醇、二甘醇、甘油中的任意一种。优选地,所述的润滑剂选自石蜡、动物脂、氢化动物脂中的任意一种。所述纺织上浆专用浆料的制备方法包括以下步骤:(1)按照重量份称取各原料;(2)将丙烯腈纤维、丙烯基苯基异戊烯醚、硬脂酸聚氧乙烯脂、十二烷基二甲基胺乙内酯混合均匀,投入到反应釜中,用浓度为2%的NaOH溶液调节混合物pH至8.0,随后将反应釜升温至125-135℃,搅拌反应90-110分钟,得初步反应混合物;(3)将壬基酚聚氧乙烯醚、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸酐、纳米氧化锌、硅酸铝镁、高岭土和去离子水混合,投入分散釜中将混合液分散至均匀状态,随后升温至70-80℃,加入吸湿剂、润滑剂并搅拌混合均匀,继续升温至100-120℃,反应3-4小时,冷却至室温后取出,再于600-700W的功率下超声2-4小时,得到超声处理混合液;(4)将步骤(2)得到的初步反应混合物和步骤(3)得到的超声处理混合液合并,搅拌均匀,加入改性硅油消泡剂,再于5000r/min的状态下搅拌40-50分钟,得到成品浆料。优选地,所述步骤(2)中反应釜反应时的压强为4-6MPa。优选地,所述步骤(3)中的超声功率为650W,超声时间为3小时。本发明与现有技术相比,其有益效果为:(1)本发明的纺织浆料以丙烯腈纤维、丙烯基苯基异戊烯醚、硬脂酸聚氧乙烯脂、十二烷基二甲基胺乙内酯为主要成分,通过加入壬基酚聚氧乙烯醚、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸酐、纳米氧化锌、硅酸铝镁、高岭土、改性硅油消泡剂、吸湿剂、润滑剂、去离子水,辅以混合、调节pH、升温反应、分散、超声处理、搅拌等工艺,使得制备而成的浆料能够实现的效果提高纺织品力学性能的效果。(2)本发明的纺织浆料原料廉价、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1(1)按照重量份称取丙烯腈纤维35份、丙烯基苯基异戊烯醚30份、硬脂酸聚氧乙烯脂25份、十二烷基二甲基胺乙内酯20份、壬基酚聚氧乙烯醚15份、醋酸乙烯酯12份、顺丁烯二酸酐8份、纳米氧化锌5份、硅酸铝镁4份、高岭土3份、改性硅油消泡剂2份、丙二醇3份、石蜡3份、去离子水200份;(2)将丙烯腈纤维、丙烯基苯基异戊烯醚、硬脂酸聚氧乙烯脂、十二烷基二甲基胺乙内酯混合均匀,投入到反应釜中,用浓度为2%的NaOH溶液调节混合物pH至8.0,随后将反应釜升温至125℃,在压强为4MPa下搅拌反应90分钟,得初步反应混合物;(3)将壬基酚聚氧乙烯醚、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸酐、纳米氧化锌、硅酸铝镁、高岭土和去离子水混合,投入分散釜中将混合液分散至均匀状态,随后升温至70℃,加入丙二醇、石蜡并搅拌混合均匀,继续升温至100℃,反应3小时,冷却至室温后取出,再于650W的功率下超声3小时,得到超声处理混合液;(4)将步骤(2)得到的初步反应混合物和步骤(3)得到的超声处理混合液合并,搅拌均匀,加入改性硅油消泡剂,再于5000r/min的状态下搅拌40分钟,得到成品浆料。制得的纺织浆料的性能测试结果如表1所示。实施例2(1)按照重量份称取丙烯腈纤维40份、丙烯基苯基异戊烯醚35份、硬脂酸聚氧乙烯脂30份、十二烷基二甲基胺乙内酯25份、壬基酚聚氧乙烯醚16份、醋酸乙烯酯14份、顺丁烯二酸酐9份、纳米氧化锌7份、硅酸铝镁5份、高岭土4份、改性硅油消泡剂3份、二甘醇4份、动物脂4份、去离子水200份;(2)将丙烯腈纤维、丙烯基苯基异戊烯醚、硬脂酸聚氧乙烯脂、十二烷基二甲基胺乙内酯混合均匀,投入到反应釜中,用浓度为2%的NaOH溶液调节混合物pH至8.0,随后将反应釜升温至130℃,在压强为5MPa下搅拌反应100分钟,得初步反应混合物;(3)将壬基酚聚氧乙烯醚、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸酐、纳米氧化锌、硅酸铝镁、高岭土和去离子水混合,投入分散釜中将混合液分散至均匀状态,随后升温至75℃,加入二甘醇、动物脂并搅拌混合均匀,继续升温至110℃,反应3.5小时,冷却至室温后取出,再于650W的功率下超声3小时,得到超声处理混合液;(4)将步骤(2)得到的初步反应混合物和步骤(3)得到的超声处理混合液合并,搅拌均匀,加入改性硅油消泡剂,再于5000r/min的状态下搅拌45分钟,得到成品浆料。制得的纺织浆料的性能测试结果如表1所示。实施例3(1)按照重量份称取丙烯腈纤维45份、丙烯基苯基异戊烯醚40份、硬脂酸聚氧乙烯脂35份、十二烷基二甲基胺乙内酯30份、壬基酚聚氧乙烯醚18份、醋酸乙烯酯16份、顺丁烯二酸酐10份、纳米氧化锌9份、硅酸铝镁6份、高岭土5份、改性硅油消泡剂4份、甘油5份、氢化动物脂5份、去离子水200份;(2)将丙烯腈纤维、丙烯基苯基异戊烯醚、硬脂酸聚氧乙烯脂、十二烷基二甲基胺乙内酯混合均匀,投入到反应釜中,用浓度为2%的NaOH溶液调节混合物pH至8.0,随后将反应釜升温至135℃,在压强为6MPa下搅拌反应110分钟,得初步反应混合物;(3)将壬基酚聚氧乙烯醚、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸酐、纳米氧化锌、硅酸铝镁、高岭土和去离子水混合,投入分散釜中将混合液分散至均匀状态,随后升温至80℃,加入甘油、氢化动物脂并搅拌混合均匀,继续升温至120℃,反应4小时,冷却至室温后取出,再于650W的功率下超声3小时,得到超声处理混合液;(4)将步骤(2)得到的初步反应混合物和步骤(3)得到的超声处理混合液合并,搅拌均匀,加入改性硅油消泡剂,再于5000r/min的状态下搅拌50分钟,得到成品浆料。制得的纺织浆料的性能测试结果如表1所示。实施例4(1)按照重量份称取丙烯腈纤维45份、丙烯基苯基异戊烯醚30份、硬脂酸聚氧乙烯脂35份、十二烷基二甲基胺乙内酯20份、壬基酚聚氧乙烯醚18份、醋酸乙烯酯12份、顺丁烯二酸酐10份、纳米氧化锌5份、硅酸铝镁6份、高岭土3份、改性硅油消泡剂4份、丙二醇3份、氢化动物脂5份、去离子水200份;(2)将丙烯腈纤维、丙烯基苯基异戊烯醚、硬脂酸聚氧乙烯脂、十二烷基二甲基胺乙内酯混合均匀,投入到反应釜中,用浓度为2%的NaOH溶液调节混合物pH至8.0,随后将反应釜升温至125℃,在压强为6MPa下搅拌反应90分钟,得初步反应混合物;(3)将壬基酚聚氧乙烯醚、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸酐、纳米氧化锌、硅酸铝镁、高岭土和去离子水混合,投入分散釜中将混合液分散至均匀状态,随后升温至80℃,加入丙二醇、氢化动物脂并搅拌混合均匀,继续升温至100℃,反应4小时,冷却至室温后取出,再于650W的功率下超声3小时,得到超声处理混合液;(4)将步骤(2)得到的初步反应混合物和步骤(3)得到的超声处理混合液合并,搅拌均匀,加入改性硅油消泡剂,再于5000r/min的状态下搅拌40分钟,得到成品浆料。制得的纺织浆料的性能测试结果如表1所示。对比例1(1)按照重量份称取丙烯腈纤维40份、丙烯基苯基异戊烯醚35份、硬脂酸聚氧乙烯脂30份、十二烷基二甲基胺乙内酯25份、壬基酚聚氧乙烯醚16份、醋酸乙烯酯14份、纳米氧化锌7份、高岭土4份、改性硅油消泡剂3份、二甘醇4份、动物脂4份、去离子水200份;(2)将丙烯腈纤维、丙烯基苯基异戊烯醚、硬脂酸聚氧乙烯脂、十二烷基二甲基胺乙内酯混合均匀,投入到反应釜中,用浓度为2%的NaOH溶液调节混合物pH至8.0,随后将反应釜升温至130℃,在压强为5MPa下搅拌反应100分钟,得初步反应混合物;(3)将壬基酚聚氧乙烯醚、醋酸乙烯酯、纳米氧化锌、高岭土和去离子水混合,投入分散釜中将混合液分散至均匀状态,随后升温至75℃,加入二甘醇、动物脂并搅拌混合均匀,继续升温至110℃,反应3.5小时,冷却至室温后取出,再于650W的功率下超声3小时,得到超声处理混合液;(4)将步骤(2)得到的初步反应混合物和步骤(3)得到的超声处理混合液合并,搅拌均匀,加入改性硅油消泡剂,再于5000r/min的状态下搅拌45分钟,得到成品浆料。制得的纺织浆料的性能测试结果如表1所示。对比例2(1)按照重量份称取丙烯腈纤维45份、丙烯基苯基异戊烯醚30份、十二烷基二甲基胺乙内酯20份、壬基酚聚氧乙烯醚18份、醋酸乙烯酯12份、顺丁烯二酸酐10份、硅酸铝镁6份、高岭土3份、改性硅油消泡剂4份、丙二醇3份、氢化动物脂5份、去离子水200份;(2)将丙烯腈纤维、丙烯基苯基异戊烯醚、十二烷基二甲基胺乙内酯混合均匀,投入到反应釜中,用浓度为2%的NaOH溶液调节混合物pH至8.0,随后将反应釜升温至125℃,在压强为6MPa下搅拌反应90分钟,得初步反应混合物;(3)将壬基酚聚氧乙烯醚、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸酐、硅酸铝镁、高岭土和去离子水混合,投入分散釜中将混合液分散至均匀状态,随后升温至80℃,加入丙二醇、氢化动物脂并搅拌混合均匀,继续升温至100℃,反应4小时,冷却至室温后取出,再于650W的功率下超声3小时,得到超声处理混合液;(4)将步骤(2)得到的初步反应混合物和步骤(3)得到的超声处理混合液合并,搅拌均匀,加入改性硅油消泡剂,再于5000r/min的状态下搅拌40分钟,得到成品浆料。制得的纺织浆料的性能测试结果如表1所示。将实施例1-4和对比例1-2的纺织浆料在施用于浆纱后分别测试浆纱的最大断裂强力、断裂功及断裂伸长率。表1最大断裂强力(N)断裂功(J)断裂伸长率(%)实施例1143.51.26165.4实施例2151.61.39168.3实施例3145.71.31167.7实施例4149.21.36168.0对比例1121.41.07149.5对比例2121.71.12148.8本发明的纺织浆料以丙烯腈纤维、丙烯基苯基异戊烯醚、硬脂酸聚氧乙烯脂、十二烷基二甲基胺乙内酯为主要成分,通过加入壬基酚聚氧乙烯醚、醋酸乙烯酯、顺丁烯二酸酐、纳米氧化锌、硅酸铝镁、高岭土、改性硅油消泡剂、吸湿剂、润滑剂、去离子水,辅以混合、调节pH、升温反应、分散、超声处理、搅拌等工艺,使得制备而成的浆料能够实现的效果提高纺织品力学性能的效果,应用前景好,具有良好的社会效益。以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
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,均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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