CN102251395A - 一种两性丙烯酸酯类聚合物在纺织经纱浆料上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两性丙烯酸酯类聚合物在纺织经纱浆料上的应用，并具体公开了所述两性丙烯酸酯类聚合物用于配制纺织经纱上浆浆料的配方组成。本发明提供的纺织经纱上浆浆料可用于常温下对纺织经纱进行上浆，浆料不需要加热，节省能源。不需要添加其他助剂即可达到良好的上浆效果。退浆也只需常温清水，退浆工艺简单，不需要其他退浆试剂，也无需加热，节省能源和成本。

Description

一种两性丙烯酸酯类聚合物在纺织经纱浆料上的应用

技术领域

本发明涉及一种两性丙烯酸酯类聚合物在纺织经纱浆料上的应用生。

背景技术

浆纱是织造工程的关键工序，它在很大程度上决定织造生产的产量、质量及效益。俗语说：“浆纱一分钟，布机一个班”，这是人们从长期生产中总结出来的经验，它充分说明了浆纱质量的好坏对织造生产的重要性。现在国内外主要使用的是聚乙烯醇(PVA)，变性淀粉和丙烯酸类三大量浆料。尽管PVA具有非常优异的性能，但是它很难降解，使得其被认为是一种不洁的浆料，使用受到极大的限制。变性淀粉的溶解和使用一般都要求在比较高的温度下，而且温度变化对浆液性能的影响很大。祝志峰等200810109024.5公布了一种低温上浆的变性淀粉浆料，上浆温度在60℃-80℃。这个温度仍然比较高，能耗消耗大。另外，在坯布织完后，浆料的作用已完成。由于浆料对后续印染加工有不利的影响，必须将其完全除去。去冷水可溶的上浆剂很容易，但是淀粉产品不溶于冷水，在退浆阶段前需要预先的酶降解或氧化分解。浆料的去除可能产生特殊的废水问题。

丙烯酸酯类被认为是PVA的理想代替物。目前使用的丙烯酸酯类浆料从化学结构上主要可以分为：聚丙烯酸类、聚丙烯酰胺类和聚丙烯酸酯类。三种浆料各有优缺点。聚丙烯酸浆料属于阴离子浆料，pH值一般为酸性，易溶于水，对天然纤维的亲和性强，但是吸湿性强、再黏性大，易造成经纱粘并，通常作为辅助粘着剂。聚丙烯酰胺浆料是一种亲水性浆料，与天然纤维有良好的黏附性，浆膜在干燥状态下较硬、强度高，但是弹性差、吸湿性强，经纱粘并现象严重。而聚丙烯酸酯浆料与疏水性纤维的粘附力十分优异，远比PVA好；其浆膜比PVA浆膜柔顺，但强度较低。通过上浆时的烘燥，可使其从水溶性好转变为防水性好；退浆时加入烧碱溶液，又可恢复其水溶性。但是这样的工艺需要用烧碱退浆，不能循环使用。因此，开发新型高性能的丙烯酸酯类浆料具有非常重要的意义。

此外，纺织印染工业能耗大，产生废水多，不利于环境保护和可持续发展。特别是上浆退浆过程产生的废水占整个印染行业废水量的50％。寻找解决这个问题也一直是近年来浆纱技术的一个重要研究方向。

本发明所应用的两性丙烯酸酯类聚合物目前主要做为发用定型剂。主要的生产厂家目前主要有日本三菱、南京中狮等厂家。

发明内容

本发明将这种两性丙烯酸酯类聚合物应用于纺织经纱浆料中，能够很好的降低涤纶和棉纱的毛羽指数，提高单纱强度和纱线耐磨性。而且，采用低温上浆和低温退浆工艺，可以节省大量的能源。同时不添加任何助剂，退浆液可以进行回收，可以节省大量的用水。

实现本发明的技术方案如下：

一种如式I所示的两性丙烯酸酯类聚合物在纺织经纱浆料上的应用，

所述两性丙烯酸酯类聚合物如式I所示，式I中，R₁＝H或CH₃；

R₂＝H或C_2xH_2x+1，x＝1～10的整数；

R₃＝H或CH₃；

其中A⁺B^-表示两性单体，所述两性单体为(甲基)丙烯酸乙氧基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸乙氧基二甲基氧化胺或(甲基)丙烯酸乙氧基甜菜碱；

m表示平均聚合度，m为0～10000的整数；

n表示平均聚合度，n为0～10000的整数。

其中m、n不全为0。

所述两性丙烯酸酯类聚合物可于市场上购买得到，通常可选用为日本三菱HF-631、南京中狮EverSet^TM AOR307。

所述两性丙烯酸酯类聚合物可用于配制纺织经纱上浆浆料。

所述纺织经纱上浆浆料的组成可以为下列配方之一：

(一)纺织经纱上浆浆料的组成为：两性丙烯酸酯类聚合物1～100wt％，余量为水。

(二)所述纺织经纱上浆浆料的组成为：

两性丙烯酸酯类聚合物    1～60wt％

其他类浆料    1～80wt％

助剂          0～5wt％

余量为水

所述其他类浆料为丙烯酸酯类浆料、淀粉浆料中的一种或两者的混合，所述丙烯酸酯类浆料为聚丙烯酸类浆料、聚丙烯酸酯类浆料、聚丙烯酰胺类浆料的一种或者两种以上的混合；所述淀粉浆料为支链淀粉或者支链的改性淀粉中的一种或者两种以上的混合；

所述助剂为乳化油、平滑剂、抗静电剂或蜡片。

进一步，所述配方(一)中，所述纺织经纱上浆浆料的组成优选为：

两性丙烯酸酯类聚合物1～30wt％，余量为水。

本发明所述的纺织经纱上浆浆料可用于纺织经纱上浆，进一步，所述配方(一)的纺织经纱上浆浆料可用于常温下对纺织经纱进行上浆。

更具体的，所述配方(一)的纺织经纱上浆浆料的应用的方法为：将原料按组成配制成纺织经纱上浆浆料，置于浆纱机浆槽中，纺织经纱进入浆槽在常温下上浆，不需额外加热；退浆时坯布在室温下经清水浸泡即可退浆，无需添加任何助剂。

本文中涉及的纺织经纱是指最普通意义的并被认为包括纺织厂中出现的所有棉材料、涤纶或棉涤混纺的纱线，可以是捻合或者未经捻合的。

本发明将两性丙烯酸酯类聚合物应用于配制纺织经纱上浆浆料，按照配方(一)配制得到的浆料可以在常温下上浆，浆料不需要加热，节省能源。不需要添加其他助剂即可达到良好的上浆效果。退浆也只需常温清水，退浆工艺简单，不需要其他退浆试剂，也无需加热，节省能源和成本。所得退浆液可以直接作为浆料配方中的水添加，或者浓缩后回收利用，减少废水的产生。

配方(二)是在配方(一)两性丙烯酸酯类聚合物浆料的基础上加入丙烯酸酯类浆料和/或淀粉浆料以及助剂，助剂可选用乳化油、平滑剂、抗静电剂或蜡片，其中助剂的含量0的意思是可以加入助剂也可以不加。

配方(二)在现有常用丙烯酸酯类浆料和/或淀粉浆料的基础上，新加入了两性丙烯酸酯类聚合物浆料，可以改善浆料的耐湿性和浆膜耐磨性。

本发明提供的浆料上浆后，能够很好的降低涤纶和棉纱的毛羽指数，提高单纱强度和纱线耐磨性。

具体实施方式

下面以具体实施例来对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。

实施例1

纺织经纱上浆浆料按重量百分比包括如下组成：

两性丙烯酸酯类浆料(％)(日本三菱HF-631)    20

水(％)                                    80

本实施例使用纯棉单纱(JC10 tex)、纯涤纱线上浆。采用室温上浆工艺和常温退浆工艺。上浆实验在DSSJ单纱浆纱机机上进行，上浆温度25℃，浆纱速度为40m/min；烘干温度60℃；采用单浸双压上浆方式。退浆时坯布在室温下经清水退浆，无需添加任何助剂。退浆液可回收利用。所得的退浆液可以作为上浆浆料中的水直接添加，或者通过分离膜或者蒸馏进行浓缩达到5％-10％的含固量退浆液，进一步的回收利用，减少对环境的污染。

将上浆后的棉、涤纱线测试其浆纱性能，可按照纺织行业通用的测试方法测试上浆率、退浆率、毛羽指数、毛羽降低率；按照GB3916-83《单根纱线断裂强力与断裂伸长的测定》测定纱线断裂强度、断裂伸长，计算增强率、减伸率，结果见表1。

表1实施例1在棉、涤纱线的浆纱性能

实施例2

纺织经纱上浆浆料按重量百分比包括如下组成：

两性丙烯酸酯类浆料(％)(日本三菱HF-631)        1

水(％)                                        99

使用纯棉单纱(JC10 tex)上浆，工艺和退浆工艺同实施例1，将上浆后的棉纱线测试其浆纱性能，测试方法同实施例1，结果见表2。

实施例3

纺织经纱上浆浆料按重量百分比包括如下组成：

两性丙烯酸酯类浆料(％)(日本三菱HF-631)        100

使用纯棉单纱(JC10 tex)上浆，工艺和退浆工艺同实施例1，将上浆后的棉纱线测试其浆纱性能，测试方法同实施例1，结果见表2。

实施例4

两性丙烯酸酯类浆料(％)(日本三菱HF-631)        10

实施例1中的未浓缩退浆液(％)                   50

水(％)                                        40

使用纯棉单纱(JC10 tex)上浆，工艺和退浆工艺同实施例1，将上浆后的棉、涤纱线测试其浆纱性能，测试方法同实施例1，结果见表2。

实施例5

本实施例使用纯棉单纱(JC10 tex)上浆。上浆实验在DSSJ单纱浆纱机机上进行，上浆温度83±2℃，浆纱速度为40m/min；烘干温度60℃；采用单浸双压上浆方式。退浆采用碱退浆(烧碱量15g/L)和酶退浆(BF-7658淀粉酶(2000)2g/L)相结合退浆。将上浆后的棉纱线测试其浆纱性能，测试方法同实施例1，结果见表2。

对比例1

JFJ(磷酸酯类淀粉浆料)                67％

PVA17-99                             20％

28#(丙烯酸类浆料)                    13％

本实施例使用纯棉单纱(JC10 tex)上浆。上浆实验在DSSJ单纱浆纱机机上进行，上浆温度83±2℃，浆纱速度为40m/min；烘干温度60℃；采用单浸双压上浆方式。退浆采用碱退浆(烧碱量15g/L)和酶退浆(BF-7658淀粉酶(2000)2g/L)相结合退浆。将上浆后的棉纱线测试其浆纱性能，测试方法同实施例1，结果见表2。

表2实施例1～5和对比例1制得的浆料在棉纱纱线的浆纱性能

由实施例1～5在棉纱的浆纱性能表明，这种两性丙烯酸酯类可具有很好的浆纱性能。从实施例1～4的上浆和退浆工艺来看，都采用常温上浆、常温退浆，而且不需要任何碱、酶等助剂，很容易退浆。并且由于不添加任何其他助剂，退浆液可以有效的回收利用。与对比例1相比，不使用两性丙烯酸酯类聚合物的浆料需要加热至83±2℃，耗费能源，并且退浆需要碱退浆和酶退浆，工艺复杂，工业上成本也比较高。因此，本发明提供的两性丙烯酸酯类聚合物应用作纺织经纱上浆浆料，相比于目前使用的PVA、淀粉浆料、丙烯酸酯类浆料，该浆料不需要使用碱液退浆或酶退浆，退浆不需要其他助剂，退浆液可以重复使用；不需要高温上浆，可以节省大量的能源。

上述实施例是对本发明的上述内容进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

Claims (8)

1.一种如式I所示的两性丙烯酸酯类聚合物在纺织经纱浆料上的应用，

式I中，

R₁＝H或CH₃；

R₂＝H或C_2xH_2x+1，x＝1～10的整数；

R₃＝H或CH₃；

其中A⁺B^-表示两性单体，所述两性单体为(甲基)丙烯酸乙氧基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸乙氧基二甲基氧化胺或(甲基)丙烯酸乙氧基甜菜碱；

m表示平均聚合度，m为0～10000的整数；

n表示平均聚合度，n为0～10000的整数。

其中m、n不全为0。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述两性丙烯酸酯类聚合物为日本三菱HF-631或南京中狮EverSet^TMAOR307。

3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于所述两性丙烯酸酯类聚合物用于配制纺织经纱上浆浆料。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于所述纺织经纱上浆浆料的组成为：

两性丙烯酸酯类聚合物1～100wt％，余量为水。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于所述纺织经纱上浆浆料的组成为：

两性丙烯酸酯类聚合物1～30wt％，余量为水。

6.如权利要求4所述的应用，其特征在于所述纺织经纱上浆浆料用于常温下对纺织经纱进行上浆。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于所述应用的方法为：将原料按组成配制成纺织经纱上浆浆料，置于浆纱机浆槽中，纺织经纱进入浆槽在常温下上浆；退浆时坯布在常温下用清水浸泡即可退浆。

8.如权利要求3所述的应用，其特征在于所述纺织经纱上浆浆料的组成为：

两性丙烯酸酯类聚合物        1～60wt％

其他类浆料                  1～80wt％

助剂                        0～5wt％

余量为水

所述其他类浆料为丙烯酸酯类浆料、淀粉浆料中的一种或两者的混合，所述丙烯酸酯类浆料为聚丙烯酸类浆料、聚丙烯酸酯类浆料、聚丙烯酰胺类浆料的一种或者两种以上的混合；所述淀粉浆料为支链淀粉或者支链的改性淀粉中的一种或者两种以上的混合；

所述助剂为乳化油、平滑剂、抗静电剂或蜡片。