CN101892588A - 一种常温调浆及常温上浆经纱的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，包括：将淀粉类浆料在中性或碱性条件下20℃～40℃常温调制浆液，然后加入中性或低pH值聚合物浆料、乳化液蜡、渗透剂组分，在常温于调浆桶中搅拌混合均匀，然后在浆纱机上对经纱常温上浆。本发明的方法简单，成本低，环保，适合于工业化生产；应用此方法在常温(20℃～40℃)条件下调制浆液和对经纱进行上浆，浆液均匀，流动性好，不凝胶、不沉淀，上浆效果与高温煮浆、高温上浆相同。

Description

一种常温调浆及常温上浆经纱的方法

技术领域

本发明属经纱上浆用的调浆及上浆领域，特别是涉及一种常温调浆及常温上浆经纱的方法。

背景技术

纺织经纱在织造前需要上浆粘结纤维，使经纱在织造中能经得起停经片、综丝、钢筘、邻纱等的反复摩擦作用。上浆材料通常是淀粉类、聚乙烯醇、聚丙烯酸类和其它类高分子物质如羧甲基纤维素、明胶、聚氧乙烯等，这些材料在上浆时组配，用水高温烧制成浆液、再在高温条件下对经纱上浆。到目前为止，国内棉纺织体系的经纱上浆工艺基本上沿用这种高温常压烧煮、或高温高压煮浆、高温(85℃～95℃)对经纱上浆的方法。这些方法之所以采用是因为浆液在高温流动性好、均匀，即得到浆料均匀的水分散体系和一定的浆液流动性，再通过上浆时加压，浆液能分布于经纱纤维间隙，烘干后浆料高分子粘结纤维，达到增强经纱、耐磨、毛羽贴伏的效果。这些方法虽然取得了上浆效果，但是，存在高温浆液结皮、调浆观察液位困难、定液位不准、浆料分子降解、粘度不稳定、不耐高温纤维变形等问题。

另一个与该已知的高温煮浆、上浆方法相关的问题是目前能源问题，将浆料水分散体系从室温上升到高温，煮浆、保温、上浆，其间需要数小时，消耗能源较多，不符合当前节能、降耗生产要求。

虽然在含淀粉浆料的煮浆、上浆工艺改进上有一些工作，例如，专利申请号200610103441中低温半糊化经纱上浆方法，专利申请号200510018365一种直接用淀粉乳液进行经纱上浆的方法，但是前者温度在60℃左右，淀粉半糊化状态难控制，粘度波动大；后者常温下淀粉乳颗粒容易下沉不均匀。因此，对较低的温度下调浆和上浆的关键技术问题仍需要不断改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，该方法克服了高温煮浆、高温上浆的上述问题，应用此方法在常温(20℃～40℃)条件下调制浆液和对经纱进行上浆，浆液均匀，流动性好，不凝胶、不沉淀，上浆效果与高温煮浆、高温上浆相同。

本发明的一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，包括：

将淀粉类浆料在中性或碱性条件下常温(20℃～40℃)调制浆液，然后加入中性或低pH值聚合物浆料、乳化液蜡、渗透剂组分，在常温于调浆桶中搅拌混合均匀，得到固含率为10-20％的浆料，然后在浆纱机上对经纱常温上浆；所述中性或低pH值聚合物浆料与淀粉的质量比为10～60∶90～40；乳化液蜡的用量为总加入固体高分子物质量的1～6％，渗透剂的用量是前述总加入固体高分子物质量的0.5～4％，搅拌加入。

所述的淀粉类浆料为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉之类用于经纱上浆的淀粉。和用任何方法对淀粉进行变性或改性加工的变性淀粉，本说明书使用淀粉要求粘度在2～12mPa.s(测试方法见FZ/T-15001-2008)，更合适的是淀粉粘度在6～8mPa.s。使用粘度在上述范围内主要基于以下几点考虑：(1)由于目前上浆设备和工艺使用高浓低粘浆料；(2)过低粘度淀粉对纤维的粘附能力可能不足；(3)常温调浆不宜用高粘度淀粉，浆液稠度要适当。本说明书使用淀粉要求pH值≥6都可以，因此，这一条件与先前高温煮浆所用淀粉的pH6～8比较，显然更宽泛，较强碱性的淀粉产品也能应用。

所述的中性或碱性条件的选择依据为所购买的淀粉原料的溶解性能；因此，本方法又分为二种情况下的浆液调制。

所述的中性条件下常温调制浆液：将淀粉直接放入搅拌着的常温水中，搅拌至均匀分散，淀粉与水的比例1∶11～20；其中淀粉为中性常温下可溶解的预糊化淀粉。

所述的碱性条件下常温调制浆液：碱性条件使用碱性物质调节，浆液用干缸法调制，浓缩质量比为3～10∶10，而更佳的是4～6∶10；其中淀粉为不具有中性常温水可溶解性淀粉，碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠之类物质，用量为碱基与淀粉葡萄糖剩基数摩尔比1∶1.2～4.0，而更佳的是1∶2～3.5。

大多数淀粉材料不具有中性常温水情况下的可溶解性能，需要用碱性条件下调制浆液的方法，该方法运用碱性物质提供碱性条件，淀粉在碱性条件下低温溶胀，作用相当于高温煮浆。使用碱性物质基本量以淀粉分散成透明粘稠体拟高温煮浆情况为佳，例如使用氢氧化钠，其用量适宜范围以摩尔比为1∶1.2～4.0淀粉葡萄糖剩基数，而更佳的是1∶2～3.5。为了达到充分的煮浆效果，该方法可以使用干缸法，即浓缩碱液调制再加水稀释方法。调制时将碱加入搅拌的水中至溶解，按上浆含固率设定，将所计量的淀粉加入搅拌至透明稠状，然后加入余量水稀释。为了达到充分的煮浆效果，该方法可以使用干缸法，即浓缩碱液调制再加水稀释方法，浓缩比适宜范围以体积计为3～10∶10，而更佳的是4～6∶10。调制时将碱加入水中至溶解，按上浆含固率设定，将所计量的淀粉加入搅拌至透明稠状，然后加入余量稀释水至规定量。

由于使用了中性常温水情况下的具可溶解性的淀粉材料常温调制浆液，配浆材料也用中性常温下可溶的、或本身已是液体形态的、可改善淀粉性能的聚合物，例如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯或低分子(分子量为一万到五十万)聚丙烯酰胺上浆乳液、或水溶性聚酯液，在这里，我们不主张使用聚乙烯醇，因为其降解性差等方面性能有问题的关系，上述物质使用比例适宜量应该以所浆的经纱情况、织造情况、织物品种而定。加入方法以与淀粉同时加入或后加入方式进行，更好的方法是后加入方式，边搅拌边加入。

在使用了中性常温水情况下的不具有可溶解性的淀粉材料常温调制浆液时，淀粉材料碱性条件下调浆的后续步骤尽管也是配入改善淀粉浆膜性能的聚合物，只是选择这些聚合物要用低pH值的，例如丙烯酸共聚物上浆液，其适宜的酸基当量为-COOH：0.14～1mol/100g，更佳的是0.25～0.7mol/100g，低pH值聚合物加入抵消浆液碱性，加入量以-COOH中和碱基-OH的90～120％为宜，更好的控制方法是以浆液调制中pH值测试为准，调整至中性范围pH6～8。

为了使配制的常温浆液性能更好，浆液中视情况还可以继续加入上浆助剂，一种常用助剂是乳化蜡，起平滑、软化浆膜的作用，其适宜的用量是前述总加入固体高分子物的1～6％，更好的是2～3％。另一种常用助剂是渗透剂，其适宜的用量是前述总加入固体高分子物的0.5～4％，更好的是1～3％，其中总加入固体高分子物为8.5％～18％。所使用的上浆乳化蜡和渗透剂没有特殊要求，但为了生态上浆的原因，选择在通常使用的这些材料中排除石蜡类合成蜡材料和烷基酚型乳化渗透剂。

所述的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂。

上述过程每步都在搅拌条件下连续进行，搅拌是关键条件，致使碱化反应、中和反应、物理混合进行充分，搅拌可以用30～300转/分转速的旋转叶片搅拌器进行，加料结束后继续搅拌15～30分钟即可用于上浆。

上述过程所用水是指常温自然水，在自然水温大于20℃的温热天气，水不加热直接使用，在自然水温小于20℃的冷寒天气，适宜的水温应该是20℃～40℃，更佳的是30℃～40℃，加热水至温度后使用。

所述的常温上浆是将所述浆液输入浆纱机，按常规上浆操作进行不加热的、常温经纱上浆，由于温度低，可以随时监测浆液粘度、液面，增加湿分绞装置棒，保持经纱上浆率与常规上浆率相同。

有益效果

(1)本发明的制备方法简单，成本低，不用PVA，环保，适合于工业化生产；

(2)本发明所得的浆液均匀，流动性好，不凝胶、不沉淀，上浆效果与高温煮浆、高温上浆相同。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

按以下上浆配比准备材料：

淀粉                  7％

聚丙烯酸酯液体浆料    3％

乳化蜡                0.2％

渗透剂                0.2％

水                    剩余部分

将800公斤常温水加入调浆桶中，开启搅拌机，加入粘度6～8mPa.s的预糊化淀粉70公斤，搅拌至均匀，观察无可见颗粒，加入质量百分含固率为25％聚丙烯酸酯液体浆料120公斤，继续搅拌，加入质量百分含固率为25％乳化蜡8公斤，脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂2公斤，继续搅拌30分钟，通过输浆管道输入浆纱机浆槽中，对经纱进行上浆，浆纱速率60m/min.。所得到的浆液含固率为10.4％。

实施例2

按所述的相同步骤重复实施例1，但是上浆材料及用量有以下不同点：

淀粉              9％

水溶性聚酯液      3％

乳化蜡            0.4％

渗透剂            0.1％

水                剩余部分。

所得到的浆液含固率12.5％。

实施例3

按以下的上浆配比准备材料：

淀粉            8％

氢氧化钠        0.6％

丙烯酸共聚液体浆料    3％

乳化蜡                0.2％

渗透剂                0.2％

水                    剩余部分

将400公斤常温水加入调浆桶中，开启搅拌机，加入氢氧化钠6公斤，溶解后，加入粘度6～8mPa.s的常温不溶的变性淀粉80公斤，搅拌至均匀，观察为透明度较高的浆液，再加入水382公斤，搅拌均匀，加入质量百分含固率为25％、酸基当量为0.6mol/100g的丙烯酸共聚液体浆料120公斤，继续搅拌，加入质量百分含固率为25％乳化蜡8公斤，加入脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂2公斤，继续搅拌30分钟，通过输浆管道输入浆纱机浆槽中，对经纱进行上浆，浆纱速率60m/min.。所得到的浆液含固率为12％。

实施例4

按以下上浆配比准备材料：

淀粉                  5％

氢氧化钠              0.6％

丙烯酸共聚液体浆料    5％

渗透剂                0.2％

水                    剩余部分

将300公斤常温水加入调浆桶中，开启搅拌机，加入氢氧化钠6公斤，溶解后，加入粘度10mPa.s的常温不溶的变性淀粉50公斤，搅拌至均匀，观察为透明度较高的浆液，再加入水360公斤，搅拌均匀，加入质量百分含固率为25％、酸基当量为0.3mol/100g的丙烯酸共聚液体浆料200公斤，继续搅拌，加入脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂2公斤，继续搅拌30分钟，通过输浆管道输入浆纱机浆槽中，对经纱进行上浆，浆纱速率60m/min.。所得到的浆液含固率为10.8％。

Claims (9)

1.一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，包括：

将淀粉类浆料在中性或碱性条件下20℃～40℃常温调制浆液，然后加入中性或低pH值聚合物浆料、乳化液蜡、渗透剂组分，在常温于调浆桶中搅拌混合均匀，得到固含率为10-20％的浆料，然后在浆纱机上对经纱常温上浆；所述中性或低pH值聚合物浆料与淀粉的质量比为10～60∶90～40；乳化液蜡的用量为总加入固体高分子物质量的1～6％，渗透剂的用量是前述总加入固体高分子物质量的0.5～4％，搅拌加入。

2.根据权利要求1所述的一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，其特征在于：所述的淀粉类浆料为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、或经进行变性或改性加工的变性淀粉，淀粉要求粘度为2～12mPa.s，pH值≥6。

3.根据权利要求1所述的一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，其特征在于：所述的中性条件下常温调制浆液：将淀粉直接放入搅拌着的常温水中，搅拌至均匀分散，淀粉与水的比例为1∶11～20；其中淀粉为中性常温下可溶解的预糊化淀粉。

4.根据权利要求1所述的一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，其特征在于：所述的碱性条件下常温调制浆液：碱性条件使用碱性物质调节，浆液用干缸法调制，浓缩质量比为3～10∶10；调制顺序为将碱性物质加入搅拌的水中至溶解，再将淀粉加入搅拌至透明稠状，然后加入余量水稀释；其中淀粉为不具有中性常温水可溶解性淀粉，碱性物质为氢氧化钠或碳酸钠，用量为碱基与淀粉葡萄糖剩基数摩尔比1∶1.2～4.0。

5.根据权利要求1所述的一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，其特征在于：所述的中性或低pH值聚合物浆料为聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯或低分子聚丙烯酰胺上浆乳液、或水溶性聚酯液；加入方法以与淀粉同时加入或后加入方式进行，边搅拌边加入。

6.根据权利要求1或5所述的一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，其特征在于：所述的低pH值的聚合物上浆液，其酸基当量为-COOH计含：0.14～1mol/100g，调浆加入量为-COOH中和碱基-OH的90～120％。

7.根据权利要求1所述的一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，其特征在于：所述的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂。

8.根据权利要求1、3、4或5所述的一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，其特征在于：所述的搅拌的条件为30～300转/分转速的旋转叶片搅拌器进行，加料结束后继续搅拌15～30分钟即可用于上浆。

9.根据权利要求1所述的一种常温调浆及常温上浆经纱的方法，其特征在于：所述的常温上浆是将所述浆液输入浆纱机，按常规上浆操作进行不加热的、常温经纱上浆。