专利名称：一种用于纺织上浆的纺织助剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种纺织浆料，具体是一种用于纺织上浆的纺织助剂及其制备方法。
背景技术：
浆料使纱条表面被覆一层光滑、耐磨、柔韧且有一定强度的浆膜，令纱条表面的缠绕纤维紧贴纱条的主干，降低纱条表面的摩擦系数，同时使部分浆液渗入纱线内部，增加纤维之间的粘附力，提高纱线的抗拉强度，以适应织造过程中的大张力、中打纬，减少断头提
高效率。纺织浆料发展到时至今日，已经不能满足各种各样的纱线品种以及浆纱工艺的要求，传统的三大浆料体系PVA、聚丙烯酸、变性淀粉，无论怎么优化组合，缺陷仍然十分明显。PVA由于在退浆后存在于浆液中难于降解，目前行业协会已经明确提出在上浆工艺中要少用或不用PVA，即使暂时抛开环保上浆的因素，行业也不能再将PVA即聚乙烯醇，视为“万能浆料”了，因为在高档细支高密的纱线上浆过程中，PVA的先天高强力反而成为一种制约因素，很多时候降低了织机效率。丙烯酸类浆料由于原料价格因素，越来越不具备性价比优势，且浆膜太软，并存在吸湿再粘的风险，在现有浆料格局中，逐渐沦为配角。变性淀粉由于浆膜脆硬，对纱线粘附力有限，使其虽然具有环保优势，但是在上浆中却无法单独使用。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于纺织上浆的纺织助剂及其制备方法，该纺织助剂有利于降低环境负荷，提高生产效率，有利于降低生产成本，粘附力适中，浆膜柔韧性好，该方法能进一步提高生产效率，降低生产成本。为了实现上述目的，本发明一种用于纺织上浆的纺织助剂，包括以下组份，按重量比记为:木质素:50-200份；水溶性单体:50-200份；油溶性单体:50_200份；水溶性引发剂:1-50份；油溶性引发剂:0.05-5份；水=400-1600份；分散剂:10-50份；水分2_4%低粘淀粉=500-2000份；碱性物质=50-100份;消泡剂:1_30份。木质素为碱木质素、硫酸木质素、盐酸木质素、磺化木质素中的一种或几种的混合物。水溶性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺中的一种或几种的混合物。油溶性单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯等油溶性单体中的一种或几种的混合物。水溶性引发剂为过氧化氢、带有Fe2+的过氧化氢、带有亚硫酸氢盐的过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧甲酸、过氧乙酸、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或几种的混合物。
油溶性引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化碳酸酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二异戊腈中的一种或几种的混合物。分散剂为一类高分子多糖类或水解蛋白物质，该物质为阿拉伯胶、田菁胶、卡拉胶、明胶、水解植物蛋白的一种或几种的混合物。碱性物质为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、尿素、碳酸氢铵等的一种或几种的混合物。消泡剂为粉末状。一种用于纺织上浆的纺织助剂的制备方法，包括如下步骤:(I)在带有夹套和回流的反应釜中，投入配方规定量的木质素、水、分散剂，开启反应釜搅拌电机以及夹套蒸汽加压阀，升温至40-65 °C范围内；(2)在40_65°C范围内，向反应釜加入配方规定量的水溶性引发剂；(3)在40_65°C范围内，利用一种或几种无机酸及其酸式盐将体系PH值调整到3-4 ；(4)在60-90°C范围内，滴加含有上述配方量的水溶性单体、油溶性单体、油溶性引发剂的混合物，在0.5-3h之内滴加完毕；(5)在60_90°C之间，继续保温反应，直到体系不再有残留单体为止；(6)降温到室温，离心放料，滤饼即为接枝共聚物；(7)将上步降温并离心出料的母液保存留作下次聚合循环使用，将得到的接枝共聚物，与水分2-4%的低粘淀粉、碱性物质以及消泡剂，在混合机械中混合均匀，从而得到纺织助剂。本发明采用廉价的工业原料或工业副产物木质素作为接枝主体，一是有利于降低环境负荷，提高工业附加值，达到经济效益和社会效益双赢；二是利用木质素的天然小分子和丙烯酸类单体聚合，能够有效控制聚合物的分子量，将得到的该助剂添加至普通变性淀粉中即得到一种粘附力适中，浆膜柔韧性好的浆料，有效避免PVA浆膜坚韧和淀粉浆膜脆硬的缺陷；采用单反应釜一锅反应，提高生产效率，有利于降低生产成本；利用强酸性环境进行悬浮聚合，得到颗粒均匀半成品和循环利用的母液，经济性更高；采用纺织浆料主浆料淀粉作为载体比水作为载体更能降低成本，提高效益，利用粉末型碱性物质作为中和剂，并在其中添加适量的消泡剂，在混合机械中混合均匀，得到纺织助剂粒度均匀，水分合格，经高温煮浆能够完全溶解。
具体实施例方式下面对本发明作进一步说明。实施例1配方量:木质素:60g，丙烯酸180g:丙烯酸甲酯200g，双氧水50g，水800g，过硫酸铵40g,偶氮二异丁腈40g,阿拉伯胶45g,低粘淀粉1800g,碳酸钠80g,消泡剂25g。制备过程:(I)在带有夹套和回流的2000mL反应釜中，投入配方规定量的木质素、水、阿拉伯胶，开启反应釜搅拌电机以及夹套蒸汽加压阀，升温至40-65 °C范围内；(2)在40_65°C范围内，采用双氧水和过硫酸铵将木质素活化，通过活化后的木质素成为含有相对稳定活性基团的活化木质素；(3)在40_65°C范围内，利用浓硫酸将体系PH值调整到3_4 ；(4)在60_90°C范围内，滴加含有上述配方量的丙烯酸、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈的混合物，在2h之内滴加完毕；(5)在60_90°C之间，继续保温反应，直到体系不再有残留单体为止；(6)降温到室温，离心放料，滤饼即为接枝共聚物；(7)将上步降温并离心出料的母液保存留作下次聚合循环使用，将得到的接枝共聚物，与水分2-4%的低粘淀粉、碳酸钠以及消泡剂，在混合机械中混合均匀，从而得到纺织助剂。实施例2配方量:木质素:180g,甲基丙烯酸60g:丙烯酸乙酯50g,双氧水50g,水800g,过硫酸钾lg，偶氮二异丁腈lg，田菁胶20g,低粘淀粉600g,碳酸钠50g,消泡剂4g。制备过程:(I)在带有夹套和回流的2000mL反应釜中，投入配方规定量的木质素、水、田菁胶，开启反应釜搅拌电机以及夹套蒸汽加压阀，升温至40-65 °C范围内；(2)在40_65°C范围内，采用双氧水和过硫酸钾将木质素活化，通过活化后的木质素成为含有相对稳定活性基团的活化木质素；(3)在40_65°C范围内，利用浓硫酸将体系PH值调整到3_4 ；(4)在60_90°C范围内，滴加含有上述配方量的甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、偶氮二异丁腈的混合物，在2h之内滴加完毕；(5)在60_90°C之间，继续保温反应，直到体系不再有残留单体为止；(6)降温到室温，离心放料，滤饼即为接枝共聚物；(7)将上步降温并离心出料的母液保存留作下次聚合循环使用，将得到的接枝共聚物，与水分2-4%的低粘淀粉、碳酸钠以及消泡剂，在混合机械中混合均匀，从而得到纺织助剂。实施例3配方量:木质素:180g,衣康酸150g:丙烯酸丁酯180g,双氧水50g,水800g,过硫酸铵Ig偶氮二异丁腈lg，田菁胶30g,低粘淀粉1500g,碳酸钠30g,消泡剂4g。制备过程:(1)在带有夹套和回流的2000mL反应釜中，投入配方规定量的木质素、水、田菁胶，开启反应釜搅拌电机以及夹套蒸汽加压阀，升温至40-65°C范围内；(2)在40_65°C范围内，采用双氧水和过硫酸铵将木质素活化，通过活化后的木质素成为含有相对稳定活性基团的活化木质素；(3)在40_65°C范围内，利用浓硫酸将体系PH值调整到3_4 ；(4)在60_90°C范围内，滴加含有上述配方量的衣康酸、丙烯酸丁酯、偶氮二异丁腈的混合物，在2h之内滴加完毕；(5)在60_90°C之间，继续保温反应，直到体系不再有残留单体为止；(6)降温到室温，离心放料，滤饼即为接枝共聚物；(7)将上步降温并离心出料的母液保存留作下次聚合循环使用，将得到的接枝共聚物，与水分2-4%的低粘淀粉、碳酸钠以及消泡剂，在混合机械中混合均匀，从而得到纺织助剂。实施例4
配方量:木质素:180g，丙烯酰胺150g:甲基丙烯酸甲酯180g，双氧水50g，水800g,过硫酸钠lg，偶氮二异丁腈lg，田菁胶30g,低粘淀粉1500g,碳酸氢钠30g,消泡剂4g。制备过程:(1)在带有夹套和回流的2000mL反应釜中，投入配方规定量的木质素、水、田菁胶，开启反应釜搅拌电机以及夹套蒸汽加压阀，升温至40-65°C范围内；(2)在40_65°C范围内，采用双氧水和过硫酸钠将木质素活化，通过活化后的木质素成为含有相对稳定活性基团的活化木质素；(3)在40_65°C范围内，利用浓硫酸将体系PH值调整到3_4 ；(4)在60_90°C范围内，滴加含有上述配方量的丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈的混合物，在2h之内滴加完毕；(5)在60_90°C之间，继续保温反应，直到体系不再有残留单体为止；(6)降温到室温，离心放料，滤饼即为接枝共聚物；(7)将上步降温并离心出料的母液保存留作下次聚合循环使用，将得到的接枝共聚物，与水分2-4%的低粘淀粉、碳酸氢钠以及消泡剂，在混合机械中混合均匀，从而得到纺织助剂。将得到的该纺织助剂添加至普通变性淀粉中，即可得到纺织浆料，该纺织浆料粘附力适中，浆膜柔韧性好，有效避免PVA浆膜坚韧和淀粉浆膜脆硬的缺陷。将上述得到的纺织助剂(接枝共聚物含量为10-20%，记为ZH-F)浆料与PVA浆料进行对比试验。将10%的ZH-F与PVA添加在普通变性淀粉(记为ΖΗ-0)中，测量其断裂强度与断裂伸长率，其结果参见附表I。表IZH-F与PVA添加在普通变性淀粉中的性能比较(漆棉)
权利要求
1.一种用于纺织上浆的纺织助剂，其特征在于，包括以下组份，按重量比记为: 木质素:50-200份；水溶性单体:50-200份；油溶性单体:50-200份；水溶性引发剂:1-50份；油溶性引发剂:0.05-5份；水=400-1600份；分散剂:10-50份；水分2-4%低粘淀粉=500-2000份；碱性物质=50-100份;消泡剂:1_30份。
2.根据权利要求1所述的一种用于纺织上浆的纺织助剂，其特征在于，所述的木质素为碱木质素、硫酸木质素、盐酸木质素、磺化木质素中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种用于纺织上浆的纺织助剂，其特征在于，所述的水溶性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种用于纺织上浆的纺织助剂，其特征在于，所述的油溶性单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯等油溶性单体中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种用于纺织上浆的纺织助剂，其特征在于，所述的水溶性引发剂为过氧化氢、带有Fe2+的过氧化氢、带有亚硫酸氢盐的过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧甲酸、过氧乙酸、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种用于纺织上浆的纺织助剂，其特征在于，所述的油溶性引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化碳酸酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二异戊腈中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种用于纺织上浆的纺织助剂，，其特征在于，所述的分散剂为一类高分子多糖类或水解蛋白物质，该物质为阿拉伯胶、田菁胶、卡拉胶、明胶、水解植物蛋白的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种用于纺织上浆的纺织助剂，其特征在于，所述的碱性物质为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、尿素、碳酸氢铵等的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种用于纺织上浆的纺织助剂，其特征在于，所述的消泡剂为粉末状。
10.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的一种用于纺织上浆的纺织助剂的制备方法，包括如下步骤: (1)在带有夹套和回流的反应釜中，投入配方规定量的木质素、水、分散剂，开启反应釜搅拌电机以及夹套蒸汽加压阀，升温至40-65°C范围内； (2)在40-65°C范围内，向反应釜加入配方规定量的水溶性引发剂； (3)在40-65°C范围内，利用一种或几种无机酸及其酸式盐将体系PH值调整到3-4； (4)在60-90°C范围内，滴加含有上述配方量的水溶性单体、油溶性单体、油溶性引发剂的混合物，在0.5-3h之内滴加完毕； (5)在60-90°C之间，继续保温反应，直到体系不再有残留单体为止； (6)降温到室温，离心放料，滤饼即为接枝共聚物； (7)将上步降温并离心出料的母液保存留作下次聚合循环使用，将得到的接枝共聚物，与水分2-4%的低粘淀粉、碱性物质以及消泡剂，在混合机械中混合均匀，从而得到纺织助剂。
全文摘要
本发明公开了一种用于纺织上浆的纺织助剂及其制备方法，该助剂组成，包括木质素50-200份；水溶性单体50-200份；油溶性单体50-200份；水溶性引发剂1-50份；油溶性引发剂0.05-5份；水400-1600份；分散剂10-50份；水分2-4%低粘淀粉500-2000份；碱性物质50-100份；消泡剂1-30份；该方法在反应釜中，投入配方规定量物质进行反应，将得到的接枝共聚物，与低粘淀粉、碱性物质以及消泡剂，在混合机械中混合均匀，从而得到纺织助剂。本发明有利于降低环境负荷，提高生产效率，有利于降低生产成本，粘附力适中，浆膜柔韧性好。
文档编号C08F289/00GK103194902SQ201310139218
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者郭建生, 王建华, 冯现民 申请人:徐州众恒淀粉科技有限公司