CN102912633A

CN102912633A - 一种水溶聚酯浆料及其制备

Info

Publication number: CN102912633A
Application number: CN2012103702149A
Authority: CN
Inventors: 孙戒; 郑春玲; 王国伟; 常同胜; 周晓琛
Original assignee: NANTONG HENGMIAO TEXTILE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NANTONG HENGMIAO TEXTILE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2012-09-29
Publication date: 2013-02-06

Abstract

本发明涉及一种水溶性聚酯纺织浆料及其制备，属于织物整理助剂领域，该聚酯浆料由间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇在搅拌、加热和抽真空情况下反应至一定的分子量和黏度，出料后经双螺杆挤出，造粒而获得，用于纱线的上浆整理。本发明具有优异的亲水性和水溶性，不需要乳化剂来助乳化，可直接配成溶液来对纱线进行上浆整理，上浆后的纱线强度良好，成膜性抱合性好，且不发粘，不起毛羽，不含对人体和环境有害的成分，无特殊气味。本发明操作简单，与同类型的产品相比成本低、性能好。

Description

一种水溶聚酯浆料及其制备

技术领域

本发明属于织物浆料领域，涉及一种亲水性纺织用浆料及其制备方法。

技术背景

在织造过程中，经纱要经受停经片、综丝和钢筘等机件的反复摩擦；还要经受由于各种机构运动而产生的反复拉伸、屈曲及磨损作用。未经上浆的经纱，其表面毛羽突出，纤维之间抱合力不足，在织机机械力的作用下，纱身会起毛，使经纱相互粘结，导致开口不清，经纱断头，产生织疵，甚至使织造无法进行。为了降低经纱的断头率，提高经纱的可织造及产品质量，必须对经纱进行上浆，赋予经纱更高的耐磨性，贴伏毛羽，并尽可能地保持经纱原有的弹性。用喷气织机织造时，贴伏毛羽的要求更为突出。因此经纱上浆是织造生产中的一道最关键的工序。

浆料是一类高分子化合物。当前浆料已发展成为变性淀粉、PVA和丙烯酸类浆料三足鼎立之势。变性淀粉浆料已成为全棉等天然纤维的主体浆料，也是T/C等混纺纱的主要浆料之一。对天然淀粉进行变性后在浆料中的应用状况，主要可分为三个阶段：第一代变性淀粉：酸解淀粉、氧化淀粉和糊精等。主要是用酸或氧化剂或加热方法使淀粉大分子解聚，达到降低粘度、增加流动性能的目的。第二代变性淀粉：主要是醚化淀粉(CMS、HPS)、酯化淀粉(醋酸酯、磷酸酯等)，交联淀粉和阳离子淀粉等。这是一类淀粉衍生物，是通过在淀粉大分子的羟基上引入一个基团或引入一个低分子物，使淀粉大分子间的相互作用力削弱；有的也改善了与合成纤维的相溶性和浆膜的柔韧性。已成为常用的主体浆料。就扩大使用范围和适应疏水性的合成纤维能力来说，这类变性淀粉中应是以醋酸酯淀粉为最好。第三代变性淀粉：主要是接枝淀粉，它是在淀粉大分子链上引入具有一定聚合度的高分子化合物。使淀粉的性能有了显著的改变，不仅保持有好的亲水性，而且通过高分子设计方法，使它对合成纤维有优良的粘附性。从而可在合纤混纺纱中作为主体浆料应用，在T/C纱上浆中，它的使用比例可达70％～80％。甚至可进一步作为单组分浆料在经纱上浆中使用。目前，国内市场上稳定、优良的产品还不多[棉纺织技术，2000，28(7)：389-393]。中国专利申请(CN1352197)公开了一种变性淀粉浆料的制备方法，其方法是先将不饱和二元酸酯化，然后与碱反应中和至pH值5-9之间，与丙烯酸类不饱和单体混合，接着与淀粉混合，高温下边烘干边变性，形成粉末状产品。

聚乙烯醇称为PVA，它是一种典型的水溶性合成高分子化合物，是由聚醋酸乙烯酯通过醇解而得。PVA已广泛用于许多工业领域，世界上主要生产国是中国、美国、日本和朝鲜等国。1940年，PVA第一次在纺织工业作经纱上浆的浆料使用，我国是从60年代开始，用于T/C纱上浆。PVA是一个很好的浆料，它的成膜性非常好，浆膜机械性能“坚而韧”，对天然纤维和一般的合成纤维也有较好的粘附性，但不及丙烯酸酯类浆料。PVA的主要质量指标有两个，即聚合度(DP)和醇解度(DH)。我国、美国和日本等国家的PVA产品都以这两个质量指标表示产品规格。按国际常规，用在经纱上浆的完全醇解PVA的醇解度应是98mol％±1mol％；但是我国市场上供应的PVA21799大多是用于纺丝的(纤维级)，它的DH≥99.6mol％。这导致它的水溶性恶化，甚至需在高温煮沸2h～3h才能溶解，这给纺织厂调浆带来很大困难。中国专利中请(CN101187168)选用完全醇解1799PVA与PVA205MB并用，再与变性淀粉混用，辅以渗透剂和柔软剂制备了一种混纺纤维用浆料。

丙烯酸类浆料对亲水性纤维有好的粘附性，但吸湿大、再粘严重。以低比例组分与变性淀粉浆混用，有良好的上浆性能。丙烯酸酰胺类浆料吸湿大、再粘严重、对亲水性纤维的粘附性好。上浆性能基本上与酸盐类相同。以前由于它的含同量低(8％)，与酸盐类无法竞争。现在也能制得25％以上的含固量产品，又因它是一种单体均聚，质量容易控制。丙烯酸酰胺为主的聚合物也可制成固态。

丙烯酸酯类是丙烯酸类最主要的品种，它主要是以丙烯酸酯类单体为主体的共聚物，但鉴于生产实际应用的需要，也必需加入能水溶的酸盐类单体，从而它的单体组分常常超过两个或三个。它对疏水性合成纤维的粘附性最好，虽也有吸湿再粘的问题。中国专利申请(CN1104273)公开了一种应用了丙烯酸酯类共聚树脂的粉粒状组合即用浆料，由丙烯酸酯类共聚树脂、含丙烯腈的水溶性共聚物等、淀粉或改性淀粉、聚乙烯醇、综合组剂组成的纺织用浆料；中国专利申请(CN1089317)公开了一种聚乙烯醇、甘油和乳化蜡等组成的浆料；中国专利中请(CN1307149)公开了一种新型纺织浆料，它是一种纳米级溶胶，或纳米级溶胶与能使纱线表面被膜物质的组合物。

水溶性聚酯浆料可用于织造过程中的纱线上浆。水溶性聚酯在常温状态下为固体颗粒存在，当将其溶解于水中时，可以根据溶解水的多少来调节体系粘度的大小，具有良好的成膜性能。采用水溶性聚酯浆料对纱线进行上浆，不仅可以显著增加纱线的强度，降低纱线断头率，而且可以有效防止纱线再粘，

发明内容

针对现有纺织浆料上浆率不够，织造时纱线断头率偏高及生产运输成本偏高的不足，本发明提供一种水溶性聚酯纺织浆料。

本发明的另一目的是提供所述的水溶性聚酯浆料的制备方法。

本发明所述的水溶性聚酯浆料，由间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇在搅拌、加热和抽真空情况下反应而获得，用于纱线织造时的上浆整理。本发明具有优异的亲水性和水溶性，不需要乳化剂来助乳化，可直接配成溶液来对纱线进行上浆整理，上浆后的纱线表面成膜性优良，强度和伸展性好，纺织过程中断头率低，不含对人体和环境有害的成分，无特殊气味。本发明操作简单，与同类型的产品相比成本低、性能好。

本发明提供一种水溶性聚酯浆料，由间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇在搅拌、加热和抽真空情况下反应，并在双螺杆挤出，造粒后而获得；其特征在于间苯二甲酸二甲酯磺酸钠作为主要单体，乙二醇、丙二醇、聚乙二醇作为辅助单体。

其中：

间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠，其结构通式为：

其中：R＝-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇等，优选R为-CH₃.

聚乙二醇，其结构通式为：

其中：n＝2至10000的整数，优选n＝100至3000

所用的间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠单体、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇的物质的量的比为：3～10∶0～30∶0～30∶0～5.其中乙二醇、丙二醇、聚乙二醇不能同时为0。

总单体物质的量即为间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠单体、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇的物质的量之和。

所述的水溶性聚酯浆料，其特征是，间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠的用量为总体单体质量的5～50％。

本发明还提供所述水溶性聚酯浆料的制备方法，其特征是，将间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠单体、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇依次加入容器，升温至50～90℃，减压，抽真空，反应4～28小时，趁热出料，在双螺杆挤出机中熔融挤出，并在造粒机中造粒，得成品。

在该发明中水溶性聚酯浆料在制成后按照要求配置成含固量在2～50％的溶液，优选含固量为15％的溶液。稀释剂为水。

在对纱线等基材进行处理时，将纱线在溶解后固含量为15％的水溶性聚酯浆料溶液中浸渍0.1～1分钟。然后在60～120℃烘干即可纺丝织造。

本发明是一种用于纺织纱线上浆的水溶性聚酯，它是一种水溶性的固体颗粒浆料，其中不含那些不受欢迎的有机溶剂，不需添加乳化剂、助溶剂等。因此使用起来不仅安全性高，而且运输方便，使用方法简单，产品质量重现性高。

本发明的水溶性聚酯浆料及其制备，该浆料由间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠单体、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇在搅拌、加热和抽真空情况下反应至一定的分子量和黏度而获得，用于纱线纺织时的上浆。本发明具有优异的亲水性和水溶性，不需要乳化剂来助乳化，可直接配成溶液来对纱线进行上浆整理，上浆后上线可纺性优良，且不易起毛羽，不含对人体和环境有害的成分，无特殊气味。本发明操作简单，与同类型的产品相比成本低、性能好。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。

实施例1

将30份(物质的量份数)间苯二甲酸二甲酯磺酸钠单体、15份乙二醇、10份丙二醇、5份聚乙二醇200加入到2000ml的四口烧瓶中，搅拌，加热到80℃，减压抽真空，排除所产生的甲醇和多余的水分，反应保持8小时。反应结束后，将产物趁人倒出，放入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，得成品。

将100g的产品加入到500g的水中，加热溶解，然后将纱线在稀释后的溶液中浸渍0.1～1分钟。然后然后在60～120℃烘干即可纺丝织造。

实施例2

将60份(物质的量份数)间苯二甲酸二乙酯磺酸钠单体、30份乙二醇、10份聚乙二醇400加入到5000ml的四口烧瓶中，搅拌，加热到80℃，减压抽真空，排除所产生的乙醇和多余的水分，反应保持10小时。反应结束后，将产物趁人倒出，放入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，得成品。

将100g的产品加入到100g的水中，加热溶解，然后将纱线在稀释后的溶液中浸渍0.2分钟。然后然后在80℃烘干即可纺丝织造。

实施例3

将100份(物质的量份数)间苯二甲酸二丙酯磺酸钠单体、80份丙醇、20份聚乙二醇1000加入到5000ml的四口烧瓶中，搅拌，加热到90℃，减压抽真空，排除所产生的丙醇和多余的水分，反应保持10小时。反应结束后，将产物趁人倒出，放入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，得成品。

将200g的产品加入到3000g的水中，加热溶解，然后将纱线在稀释后的溶液中浸渍0.1分钟。然后然后在70℃烘干即可纺丝织造。

Claims

1.一种水溶性聚酯浆料，其特征是，由间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇在搅拌、加热和抽真空情况下反应，并在双螺杆挤出，造粒后而获得。间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠主要单体，乙二醇、丙二醇、聚乙二醇作为辅助单体；

其中，间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠的结构通式：

其中：R＝-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇等，优选R为-CH₃.

聚乙二醇，其结构通式为：

其中：n＝1至10000的整数，优选n＝100至3000。

2.如权利要求1所述的水溶性聚酯浆料，其特征是，所述的间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇的物质的量比为：3～10∶0～30∶0～30∶0～5.其中乙二醇、丙二醇、聚乙二醇不能同时为0。

3.如权利要求1所述的水溶性聚酯浆料，其特征是，间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠的物质的量为总单体物质的量的5％～50％。

4.如权利要求1所述的水溶性聚酯浆料，其特征是，所述的聚乙二醇的聚合度为：2～10000，聚乙二醇的结构通式：

其中：n＝2至10000的整数，优选n＝100至3000。

5.如权利要求1所述的如权利要求1所述的水溶性聚酯浆料的制备方法，其特征是，间苯二甲酸二烷基酯磺酸钠、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇依次加入容器，升温至50～90℃，减压，抽真空，反应4～48小时，然后趁热出料，再将固体放入双螺杆挤出机中挤出，造粒。