本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物及其制备方法和应用。
背景技术：
传统涂料染色是将涂料制成分散液，通过浸轧使织物均匀带液，然后经高温处理，借助于粘合剂的作用，在织物上形成一层透明而坚韧的树脂薄膜，从而将涂料机械地固着于纤维上，涂料本身对纤维没有亲和力。
涂料作为一种颜料，长期以来在印花上被广泛使用，近年来，由于印染助剂(如粘合剂)性能的不断提高，扩展了涂料的应用范围，使涂料染色工艺得到了迅速发展。涂料染色也有不足之处，如机械固着决定了它的摩擦牢度，尤其是搓洗牢度不高，染后织物手感发硬等。
涂料染色质量的优劣，关键在于粘合剂的选用。涂料染色用粘合剂，性能要求如良好的成膜性和稳定性、适宜的粘着力、较高的耐化学药剂稳定性、皮膜无色透明、富有弹性和韧性、不宜老化和泛黄等。对牢度和手感要求更高，并且不易粘轧辊等。粘合剂乳液不含N-羟甲基，不含APEO，节能环保。
近年来，国内外致力于寻求新的绿色型环保粘合剂，国内外专利制备出了一种环保型丙烯酸酯涂料印花粘合剂，但不能解决染后织物手感发硬等问题，还有的国内专利制备出了一种环保型微乳液互穿网络涂料印花粘合剂，解决了手感，环保等问题，但不能解决染后织物亲水性等问题。
涂料印花是借助于粘合剂将涂料粘着在纤维表面来获得所需图案的印花工艺，现已广泛用于各种纱线或纺织纤维，具有工艺简单、色泽鲜艳、花纹清晰、节能省时、三废少等优点。目前市场上的多数印花粘合剂均含有一定量的N-羟基丙烯酰胺交联单体，在焙烘和贮存过程中会释放大量游离甲醛，无法满足高重量纱线或纺织纤维和服装的要求，严重影响和限制了我国服装业的发展。此外，烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)因安全性不高及生物降解性差等对环境存在的潜在危害已被广泛的研究和论证，欧州一些国家自1976年就制定了法规限制其生产和使用。而欧盟也于2003年6月18日正式颁布法规对APEO的使用、流通和排放作出了明确的限制和规定，尤其对纱线或纺织纤维和服装中的APEO的限量更加严格。
因此，如何解决织物手感发硬、摩擦牢度差、搓洗牢度不高、染后织物硬度较高、粘着力差以及对环境污染的技术问题已成为目前研究的热点。
技术实现要素：
为解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物及其制备方法和应用。本发明提供的浆料组合物在用于涂覆纱线或纺织纤维后，其能够解决织物手感发硬、摩擦牢度差、搓洗牢度不高、染后织物硬度较高、粘着力差以及对环境污染的技术问题，从而达到摩擦牢度优良，尤其是搓洗牢度高，染后织物手感发软、染后织物亲水性好、尤其是粘着力优良以及生产过程环保友好的效果。
为达此目的，本发明采用了以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物，其按重量份含有以下原料组分：粘合剂80-100份、增稠剂1-8份、微胶囊粉末10-45份；
所述粘合剂为核-壳型疏水(甲基)烯酸酯共聚物；所述增稠剂为缔合型水性聚氨酯增稠剂或聚丙烯酸类合成增稠剂以将组合物调节25℃温度下的粘度至11-13厘泊；
所述微胶囊粉末按重量份由以下原料组分组成：芯材120-150份、三聚氰胺15-20份、37％的甲醛溶液30-40份、乳化剂5-10份、分散剂10-12份和去离子水360-480份；其中芯材由溶剂为十四醇和十六醇100份、结晶紫内酯2-8份、双酚A 10-35份和分散阳离子染料1-3份组成。
本发明通过改进粘合剂，采用核-壳型疏水(甲基)烯酸酯共聚物，加入特定的增稠剂并配合使用微胶囊粉末，三者协同作用，能够从根本上解决决织物手感发硬、摩擦牢度差、搓洗牢度不高、染后织物硬度较高、粘着力差以及对环境污染的技术问题，从而达到摩擦牢度优良，尤其是搓洗牢度高，染后织物手感发软、染后织物亲水性好、尤其是粘着力优良以及生产过程环保友好的效果。
根据本发明，所述核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物包含85重量％以上，优选90重量％以上(甲基)丙烯酸类疏水共聚单元，该核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量范围为10000-120000，核与壳的重量比为40-60:60-40。
优选地，所述核‐壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物还包含15重量％以下，优选10重量％以下的交联型共聚单元。
本发明中的核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物按照CN105316942A中公开的制备方法进行制备。
根据本发明，所述十四醇在溶剂中的含量为1-99％。
根据本发明，所述分散阳离子染料为分散阳离子桃红、分散阳离子嫩黄或分散阳离子艳蓝中的任意一种或至少两种的混合物。
根据本发明，所述乳化剂选自OP-10、吐温60、吐温80或十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或至少两种的混合物。
根据本发明，所述分散剂为苯乙烯马来酸酐共聚物。
本发明中，所述粘合剂的重量含量为80-100份，例如可以是80份、85份、90份、95份或100份；所述增稠剂的重量含量为1-8份，例如可以是1份、3份、5份或8份；所述微胶囊粉末的重量含量为10-45份，例如可以是10份、15份、18份、22份、30份、35份、42份或45份。
第二方面，本发明还提供了如第一方面所述用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物的制备方法，其包括以下步骤：
(1)芯材的制备
先将十四醇与十六醇进行混合，再置于70-80℃的温度下使其溶解，由此制成溶剂，然后将占溶剂质量2-8％的结晶紫内酯、占溶剂质量10-35％的双酚A和占溶剂质量1-3％的分散阳离子染料加入到上述溶剂并混合均匀，于70-80℃的水浴中搅拌45-60min，由此形成芯材溶液；
(2)预聚体的制备
称取占溶剂质量15-20％的三聚氰胺、占溶剂质量30-40％的浓度为37％的甲醛溶液和占溶剂质量100-250％的蒸馏水，在65-70℃的温度下混合并搅拌均匀，用三乙醇胺将混合液的pH值调至8.5-9，然后反应25-30min至无色透明状，即制成预聚体，并置于45-50℃的温度下备用；
(3)芯材的乳化及分散
将占溶剂质量8-15％的分散剂、余量的蒸馏水和占溶剂质量1-3％的NaOH充分混合，然后用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH值调至4-5，于50℃的温度下搅拌反应1-2h，再加入占溶剂质量5-12％的乳化剂和步骤(1)中制备好的芯材溶液，在55-60℃的温度下高速剪切10-20min而制成芯材乳液；
(4)芯材的包覆
将上述高速剪切完毕的芯材乳液降温至50-55℃，并在此温度下进行低速搅拌，同时缓慢滴加上述步骤(2)中制备好的预聚体，滴加完毕后，用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH值调至3-4，再升温至70-75℃，保温固化反应2-3h，以使预聚体进一步聚合在芯材颗粒的表面，由此形成微胶囊；
(5)微胶囊的洗涤
将上述反应后的微胶囊混合物冷却后置于石油醚中进行洗涤，再用热蒸馏水洗涤，抽滤后置于烘箱中经5-6小时烘干，即得到微胶囊粉末；
(6)浆料调制
将粘合剂与占粘合剂质量5-50％的上述微胶囊粉末混合均匀，然后加入缔合型水性聚氨酯增稠剂或聚丙烯酸类合成增稠剂而将混合液的粘度调至10-14厘泊，此粘度是在25℃下测得，由此制成用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物。
第三方面，本发明还提供了如第一方面所述的用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物在纱线或纺织纤维涂层中的应用。
根据本发明，所述应用是指将所述用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物涂覆在纱线或纺织纤维上，用以解决织物手感发硬、摩擦牢度差、搓洗牢度不高、染后织物硬度较高、粘着力差以及对环境污染的技术问题，从而达到摩擦牢度优良，尤其是搓洗牢度高，染后织物手感发软、染后织物亲水性好、尤其是粘着力优良以及生产过程环保友好的效果。
根据本发明，所述将用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物涂覆在纱线或纺织纤维上的操作为：
将纱线或纺织纤维夹固在涂层机上，然后将上述涂层浆料利用刮刀均匀刮涂在纱线或纺织纤维的表面，之后在60-90℃的温度下预烘3-7min，然后在120-160℃的温度下焙烘3～5min，即制成所述纱线或纺织纤维。
根据本发明，所述纱线或纺织纤维表面的涂覆量为30-60g/m2
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明所提供的用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物能够从根本上解决织物手感发硬、摩擦牢度差、搓洗牢度不高、染后织物硬度较高、粘着力差以及对环境污染的技术问题，从而达到摩擦牢度优良，尤其是搓洗牢度高，染后织物手感发软、染后织物亲水性好、尤其是粘着力优良以及生产过程环保友好的效果；经测试，其摩擦牢度和皂洗牢度均实现了4级，耐洗牢度达到了IV级。
具体实施实例
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)称取8.884g十四醇和1.116g十六醇并置于容器中，于80℃下进行溶解，之后加入0.2g分散阳离子桃红、0.6g结晶紫内酯和3.0g双酚A并密封好，于80℃的水浴中搅拌60min，由此制成芯材溶液；
(2)取2.00g三聚氰胺、3.86g甲醛溶液和22.5ml蒸馏水，在70℃的温度下混合并搅拌均匀，用三乙醇胺将混合液的pH值调至8.5-9，然后反应30min至无色透明状，即制成预聚体，取出置于50℃备用；
(3)取1.38g苯乙烯马来酸酐共聚物、25ml蒸馏水于三口烧瓶中，并加入0.2g NaOH，充分混合，然后用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH值调至4-5，于50℃的温度下搅拌反应1h；然后加入0.966g乳化剂OP-10和步骤(1)中制备好的芯材溶液，在60℃的温度下高速剪切10min而制成芯材乳液；
(4)将上述剪切完毕的芯材乳液置于55℃的水浴锅中，并在此温度下进行低速搅拌，同时用滴液漏斗滴加预聚物，控制预聚物的加入速度为0.5ml/min，滴加完毕后，用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH调至3-4，并以2℃/min的升温速度升温至75℃，保温固化反应2h，由此形成微胶囊；
(5)将上述反应后的微胶囊混合物稍加冷却，置于石油醚中洗涤两次，再用热蒸馏水洗涤三次，抽滤后置于120℃的烘箱中烘6h后得到微胶囊粉末；
(6)核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物按照CN105316942A中公开的制备方法进行制备；将50g核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物和15.45g微胶囊粉末混合均匀，然后逐渐加入缔合型水性聚氨酯增稠剂以将混合液粘度调至13厘泊(25℃)，搅拌均匀后制得浆料组合物；
(7)将棉织物夹固在涂层机上，然后将上述涂层浆料利用刮刀均匀刮涂在纱线或纺织纤维的表面，涂覆量为55g/m2，之后在80℃的温度下预烘3min，然后在160℃的温度下焙烘3min，即制成纱线或纺织纤维。
实施例2
(1)称取7.284g十四醇和2.716g十六醇并置于容器中，于80℃下进行溶解，之后加入0.2g分散阳离子桃红、0.6g结晶紫内酯和3.0g双酚A并密封好，于80℃的水浴中搅拌60min，由此制成芯材溶液；
(2)取2.00g三聚氰胺、3.86g甲醛溶液和22.5ml蒸馏水，在70℃的温度下混合并搅拌均匀，用三乙醇胺将混合液的pH值调至8.5-9，然后反应30min至无色透明状，即制成预聚体，取出置于50℃备用；
(3)取1.38g苯乙烯马来酸酐共聚物、25ml蒸馏水于三口烧瓶中，并加入0.2g NaOH，充分混合，然后用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH值调至4-5，于50℃的温度下搅拌反应1h；然后加入0.966g乳化剂OP-10和步骤(1)中制备好的芯材溶液，在60℃的温度下高速剪切10min而制成芯材乳液；
(4)将上述剪切完毕的芯材乳液置于55℃的水浴锅中，并在此温度下进行低速搅拌，同时用滴液漏斗滴加预聚物，控制预聚物的加入速度为0.5ml/min，滴加完毕后，用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH调至3-4，并以2℃/min的升温速度升温至75℃，保温固化反应2h，由此形成微胶囊；
(5)将上述反应后的微胶囊混合物稍加冷却，置于石油醚中洗涤两次，再用热蒸馏水洗涤三次，抽滤后置于120℃的烘箱中烘6h后得到微胶囊粉末；
(6)核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物按照CN105316942A中公开的制备方法进行制备；将50g核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物和15.45g微胶囊粉末混合均匀，然后逐渐加入缔合型水性聚氨酯增稠剂以将混合液粘度调至13厘泊(25℃)，搅拌均匀后制得浆料组合物；
(7)将棉织物夹固在涂层机上，然后将上述涂层浆料利用刮刀均匀刮涂在纱线或纺织纤维的表面，涂覆量为33g/m2，之后在80℃的温度下预烘3min，然后在160℃的温度下焙烘3min，即制成纱线或纺织纤维。
实施例3
(1)称取8.012g十四醇和1.888g十六醇并置于容器中，于78℃下进行溶解，之后加入0.1g分散阳离子桃红、0.7g结晶紫内酯和3.0g双酚A并密封好，于80℃的水浴中搅拌60min，由此制成芯材溶液；
(2)取1.50g三聚氰胺、3.62g甲醛溶液和22.5ml蒸馏水，在70℃的温度下混合并搅拌均匀，用三乙醇胺将混合液的pH值调至8.5-9，然后反应30min至无色透明状，即制成预聚体，取出置于50℃备用；
(3)取1.38g苯乙烯马来酸酐共聚物、25ml蒸馏水于三口烧瓶中，并加入0.2g NaOH，充分混合，然后用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH值调至4-5，于50℃的温度下搅拌反应1h；然后加入0.966g乳化剂OP-10和步骤(1)中制备好的芯材溶液，在60℃的温度下高速剪切10min而制成芯材乳液；
(4)将上述剪切完毕的芯材乳液置于55℃的水浴锅中，并在此温度下进行低速搅拌，同时用滴液漏斗滴加预聚物，控制预聚物的加入速度为0.5ml/min，滴加完毕后，用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH调至3-4，并以2℃/min的升温速度升温至75℃，保温固化反应2h，由此形成微胶囊；
(5)将上述反应后的微胶囊混合物稍加冷却，置于石油醚中洗涤两次，再用热蒸馏水洗涤三次，抽滤后置于120℃的烘箱中烘6h后得到微胶囊粉末；
(6)核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物按照CN105316942A中公开的制备方法进行制备；将50g核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物和15.45g微胶囊粉末混合均匀，然后逐渐加入缔合型水性聚氨酯增稠剂以将混合液粘度调至13厘泊(25℃)，搅拌均匀后制得浆料组合物；
(7)将棉织物夹固在涂层机上，然后将上述涂层浆料利用刮刀均匀刮涂在纱线或纺织纤维的表面，涂覆量为55g/m2，之后在80℃的温度下预烘3min，然后在160℃的温度下焙烘3min，即制成纱线或纺织纤维。
实施例4
(1)称取7.561g十四醇和2.439g十六醇并置于容器中，于80℃下进行溶解，之后加入0.2g分散阳离子桃红、0.6g结晶紫内酯和3.0g双酚A并密封好，于80℃的水浴中搅拌60min，由此制成芯材溶液；
(2)取2.00g三聚氰胺、3.86g甲醛溶液和22.5ml蒸馏水，在70℃的温度下混合并搅拌均匀，用三乙醇胺将混合液的pH值调至8.5-9，然后反应30min至无色透明状，即制成预聚体，取出置于50℃备用；
(3)取1.38g苯乙烯马来酸酐共聚物、25ml蒸馏水于三口烧瓶中，并加入0.2g NaOH，充分混合，然后用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH值调至4-5，于50℃的温度下搅拌反应1h；然后加入0.966g乳化剂OP-10和步骤(1)中制备好的芯材溶液，在60℃的温度下高速剪切10min而制成芯材乳液；
(4)将上述剪切完毕的芯材乳液置于55℃的水浴锅中，并在此温度下进行低速搅拌，同时用滴液漏斗滴加预聚物，控制预聚物的加入速度为0.5ml/min，滴加完毕后，用10％浓度的柠檬酸将溶液的pH调至3-4，并以2℃/min的升温速度升温至75℃，保温固化反应2h，由此形成微胶囊；
(5)将上述反应后的微胶囊混合物稍加冷却，置于石油醚中洗涤两次，再用热蒸馏水洗涤三次，抽滤后置于120℃的烘箱中烘6h后得到微胶囊粉末；
(6)核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物按照CN105316942A中公开的制备方法进行制备；将50g核-壳疏水(甲基)丙烯酸酯共聚物和15.45g微胶囊粉末混合均匀，然后逐渐加入缔合型水性聚氨酯增稠剂以将混合液粘度调至13厘泊(25℃)，搅拌均匀后制得浆料组合物；
(7)将棉织物夹固在涂层机上，然后将上述涂层浆料利用刮刀均匀刮涂在纱线或纺织纤维的表面，涂覆量为55g/m2，之后在80℃的温度下预烘3min，然后在160℃的温度下焙烘3min，即制成纱线或纺织纤维。
对比例1
与实施例1相比，除粘合剂替换为水性聚氨酯外，其它与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，除粘合剂替换为聚丙烯酸酯外，其它与实施例1相同。
对比例3-7
与实施例1相比，除粘合剂替换为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸环氧丙酯或丙烯酸单一组分外，其它与实施例1相同。
对比例8
与实施例1相比，除不加入微胶囊粉末外，其它与实施例1相同。
以下表1中手感凭借手触摸，沾水性检测方法参照GB/T 4745-1997；织物摩擦牢度参照GB/T3920-19970，刷洗牢度测试参照GB/T420-1990，耐洗牢度测试参照GB/T3921.2-1997。
表1
通过表1可以看出，本发明所提供的用于纱线或纺织纤维上浆的浆料组合物能够从根本上解决织物手感发硬、摩擦牢度差、搓洗牢度不高、染后织物硬度较高、粘着力差以及对环境污染的技术问题，从而达到摩擦牢度优良，尤其是搓洗牢度高，染后织物手感发软、染后织物亲水性好、尤其是粘着力优良以及生产过程环保友好的效果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的范围。