CN101050597B - 丙烯系酯乳液共聚浆料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种丙烯系酯乳液共聚浆料，它主要由丙烯酸类浆料和苯乙烯一甲基丙烯酸丁酯共聚物组成，其中，所述的丙烯酸类浆料包括如下组分：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸；本发明的产品具有如下特性：1、浸透性及附着性极佳；2、凝聚性、延伸性极佳，能防止经丝生结；3、能以较低的上浆率获得极高的织造率；4、具有优良之抗水性，在织造时极少吸湿膨胀或溶解发生，若有少量浆剂留在织物上，也不会影响织物的品质。该浆料可以织成无捻用喷水织机织造的丝，除了用于一般的定型产品的仿真丝之外，还特别适用于差别化商品的、附加价值高的织物，例如：双绉，超细旦丝等的聚酯纤维。

Description

丙烯系酯乳液共聚浆料

技术领域

本发明涉及喷水织机使用的上浆浆料，具体涉及一种丙烯系酯乳液共聚浆料。

背景技术

从很早起，喷水织机用的浆料就广泛使用丙烯系酯，90年代为此成功配制成一代、二代的丙烯酸类浆料。但是将丙烯酸类浆料用于喷水织机用的浆料时，由于其吸湿性大，会由于重新粘着、上浆丝的开口不良而致纬丝引纬十分困难，而易引起停台。此外，由于丙烯酸类浆料的皮膜过于柔软，织造时会产生扭卷现象和横移、松弛，而致织物品质大大下降。另一方面，今年来，要求具有国际竞争力的织物产品的需求日渐提高，并不断地要求能开发出适合这样发展地高性能浆料来。现有的浆料还有一个很大的缺点就是在使用时上浆率很高，通常的上浆率都高(例如涤丝纺达到3～3.5％以上)，这些浆料在以后的炼染工序和织造工序中都会脱落下来，这将会对环境造成很大的污染，处理起来的成本很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种上浆率低、上浆线速度快的丙烯系酯乳液共聚浆料。

为了达到以上目的，本发明采用的方案是：一种丙烯系酯乳液共聚浆料，它主要由丙烯酸类浆料和苯乙烯一甲基丙烯酸丁酯共聚物组成，其中，所述的丙烯酸类浆料包括如下组分：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸。

所述的丙烯酸酯中酯的部分是指碳原子数为1～22的脂肪族醇与丙烯酸中形成的酯。

所述的甲基丙烯酸酯中酯的部分是指碳原子数为1～22的脂肪族醇与丙烯酸中形成的酯。

所述的丙烯酸类浆料的重量含量为50～95％、所述的苯乙烯一甲基丙烯酸丁酯共聚物的重量含量为5～50％。

所述的苯乙烯一甲基丙烯酸丁酯共聚物中的甲基丙烯酸丁酯的摩尔含量为1～15％。

所述的丙烯酸类浆料中还含有氨水。

由于本发明采用了以上的技术方案，其优点在于：本发明的产品具有如下特性：1、浸透性及附着性极佳2、凝聚性、延伸性极佳，能防止经丝生结3、能以较低的上浆率获得极高的织造率4、具有优良之抗水性，在织造时极少吸湿膨胀或溶解发生，若有少量浆剂留在织物上，因为它很柔软，不会影响织物的品质。本发明的浆料的质量指标如下：含固量：20.5％；pH值：8.0；粘度(厘泊，温度25℃)：17.3；重均分子量(万)：27.78；表面张力(dyne/cm)：54.7。本发明的浆料可以织造成无捻用喷水织机织造的丝，除了用于一般的定型产品的仿真丝之外，还特别适用于差别化商品的、附加价值高的织物，例如：双绉，超细旦丝等的聚酯纤维。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：一种丙烯系酯乳液共聚浆料，其组份与配比如下：

组分单体品名            比例                 数量(以1吨量计)

甲基丙烯酸甲酯       33.01％              51Kg

丙烯酸丁酯             16.41％                 25.35Kg

甲基丙烯酸丁酯       10.93％              16.90Kg

丙烯酸甲酯              15.18％                23.46Kg

甲基丙烯酸              6.18％            9.55Kg

丙烯酸                  9.89％            13.28Kg

苯乙烯                  5.47％            8.45Kg

邻苯二甲酸二丁酯        2.91％            4.5Kg

合计：154.45Kg

引发剂(过硫酸铵)                 1.5Kg

乳化剂(十二烷基硫酸纳)               3-4Kg

消泡剂(GP烷基醚磷酸酯)            4-5Kg

基础用软水                        540Kg

反应结束后加软水                  240Kg

氨水                            36-38Kg

乙醇                            80-100Kg

(不包括助剂部分)            总合计：1050.5Kg。

另外，所有的浆料都要满足该条件，即在上浆过程中能够溶于水，在织造过程中应不溶于水，在精炼过程应该也溶于水。

该发明的产品是采用乳液聚合法制得的，对于该制备方法，须了解和注意以下问题：

乳液聚合法是将丙烯酸酯单体与水混合，加入少量乳化剂(如磺化月桂酸纳，用量为单体重量的7～8％)在装有回流冷凝器的反应釜中，用搅拌器搅拌，使单体乳化。然后，加入能生成游离基的水溶性引发剂(如过硫酸铵，用量为单体重量的0.05％)。将乳液在搅拌下加热到聚合反应温度(70～80度)。聚合反应发生时，会放出大量热(属放热型聚合反应，聚合热为20Kcai/Mol)。应小心冷却，防止温度超过单体的逃逸温度，使反应温度保持在80度，如果有游离基存在，聚合反应几乎可以进行到时底(可达99％)所得的产品用氨水中和。产品低粘度的丙烯酸酯水分散液。

乳液聚合方法中，若用氧化还原系统的引发剂[(NH₄)₂S₂O₈与NaHSO₃]，反应温度可与室温，但需要通入氮气以驱除空气。乳液聚合反应过程中的搅拌，仅仅是为了混合反应物与散发热量，不需要剧烈搅拌，否则反而会造成聚合速度下降或延长聚合诱导期。

乳液中单体浓度一般低于25％，因为较浓的乳液和未稀释过的单体进行聚合反应时放出热量会过分集中，反应速度难以控制，生成不溶性的高聚物，因此浆料含固量一般不超过24％。

乳液聚合的优点：聚合速度快，聚合反应平稳，聚合分子量高。产物分子量又主要取决于所用的引发剂的浓度与聚合反应温度。

乳液聚合的缺点：产品必须现做现用，不宜长期贮存，浆膜干烘时间比溶剂浆料略慢。

根据以上乳液制浆料，浆料以22％含固量，即比较厚，浆和色泽乳白度高，要想生产与溶剂型流动性相近或一个样流动厚薄及接近溶剂浆料的色泽半透明良好，必须用现代乳聚合法及工艺生产，现代乳聚合法要求掌握两个关键重点：

1、水质：

乳液聚合水是直接参于单体共聚反应的，如果水的质量差是直接影响浆料的成败与浆的色泽和流动性，如何处理有以下三种：

(1).蒸馏水    (要比较好的设备得以合格蒸馏水)

(2).软水：   用阴阳离子制得软水，其质量指标如下：

总硬度                    20-30PPm以下

PH                        6.5-7.5

Ce                        <5PPm或无

FeMnt等金属离子           <0.1PPm或无

蒸发残留物                <100PPm或无

除了以上之处，尽可能的不含细菌(大肠菌)为佳。

(3).条件不能允许及减少成本，亦可用城市的自来水，经处理后使用(去氯根)用硫代硫酸纳处理0.2-0.4g/500Kg用量，经搅拌后，静止30分钟以上即可用。

2、乳化剂的选择：一般认为乳化浆料的乳化剂为十二烷基硫磺纳，根据长期使用经验证明，要想获得高质量、低成本的效果，选好乳化剂至关重要。

(1).PK(抗静电剂)烷基磷酸酯盐

外观：无色粘稠状物，PH：7±1(1％水溶液)，结合有机磷

含量：7-8％，活性物含量有90％、70％，50％(含量在的为好)。PK作乳化剂有能乳化又可抗静电作用。

(2).涤纶长丝高速纺油剂(即POY单体)为表面活性剂

外观：无色或微黄色透明液体，含量90％以上，PH：±1(1％水溶剂)，水份3-7％，乳液稳定性15％水溶液1周不分层。聚乙二醇(PFG(600)单体有良好的平滑和集束性，对水质要求低，作为乳化剂使用浆料透明度良好及平滑性良好。可在含量不足时添加PEG(600)亦作替代V2，用量0.3-0.5％。

(3).十二烷基硫酸纳

以上三个助剂组合作为乳化剂。

(4).邻苯二甲酸二丁酯，作用为使得共聚时乳化剂与单体的稳定性增强。

(5).反应的温度：一般乳化剂共聚的反应温度为70～85℃，可是，经验告诉我们控制在85℃反应温度，做10锅反应釜浆要报废1/3锅，为了做到100％的成功率，反应温度必须达到93℃，关闭蒸气阀，使反应温度从93℃保温到70℃，以2吨反应釜为例，温度到达70℃大约需要1小时半到2小时，而后进行中和温度。

下面介绍其具体该实施例的生产工艺：

1、基础用软水采用硫代硫酸纳处理后的自来水，硫代硫酸纳的用量为每50Kg水中使用2g-0.4g，再静止半小时后方可用于生产。称取标准以生产1吨左右的浆料计算需要540Kg该基础用软水，将该基础用软水打入到反应釜内。

2、称取4Kg～5Kg消泡剂，加入到基础用软水中。

3、准确称取配比的上述组分单体的重量，即总重量为154.5Kg，打入高位釜内。

4、乳化剂、引发剂准确称取后，打开反应釜全部倒入。

5、徐徐开始升温，边升温边搅拌，以正常气压升至80℃，将高位釜中的组分单体在约2小时内滴加到反应釜中，搅拌，搅拌转速在50转/分～80转/分，组分单体与乳化剂均需要搅拌半小时以上，当反应温度升到93℃以上，迅速停止升温，保温2小时，注意釜内情况，反应温度很快下降，以1吨量生产约2小时左右，即可结束，并在温度降至70℃时加入备水用并进行中和反应使得pH值为7.～5，再经半小时后即可出料。

(1)上浆条件

原丝聚酯80d/68F(异形、异收缩丝、无捻)

织物名称：仿真丝

上浆机：滑车精炼机EX-C5

上浆速度：460m/分

上浆浓度：6％

上浆率：1.2％

(2)制织条件

织机：日产喷水织机LW-165

转数：800r.p.m

结果显示，其实施该例的上浆丝较为硬挺，并有身骨、退绕、穿综、穿扣等织造准备工作的操作较为容易，并且有消除由落浆造成的织造效率下降的问题。

Claims (1)

1.一种丙烯系酯乳液共聚浆料，该乳液共聚浆料用于可以织造成无捻用喷水织机织造的丝，其特征在于：它主要由丙烯酸类浆料和苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物以及乳化剂组成，其中，所述的丙烯酸类浆料包括如下组分：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸；所述的丙烯系酯乳液共聚浆料在发生聚合反应时反应温度必须达到93℃，在制造所述的丙烯系酯乳液共聚浆料时，所选用的组份及各自的重量份如下：

甲基丙烯酸甲酯                51kg

丙烯酸丁酯                    25.35kg

甲基丙烯酸丁酯                16.90kg

丙烯酸甲酯                    23.46kg

甲基丙烯酸                    9.55kg

丙烯酸                        13.28kg

苯乙烯                        8.45kg

邻苯二甲酸二丁酯              4.5kg

引发剂—过硫酸铵              1.5kg

乳化剂—十二烷基硫酸钠        3-4kg

消泡剂—GP烷基醚磷酸酯        4-5kg

基础用软水                    540kg    

反应结束后加软水              240kg

氨水                          36-38kg

乙醇                          80-100kg。