CN103708741A

CN103708741A - 一种淀粉型纺织浸润剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103708741A
Application number: CN201310714640.4A
Authority: CN
Inventors: 曾云浩; 黎伟德
Original assignee: QINGYUAN ZHONGXIN SHIJI GLASS FIBER CO Ltd
Current assignee: Qingyuan Zhongxin Century Electronic Material Co.,Ltd.
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: CN103708741B

Abstract

本发明涉及玻璃纤维纱技术领域，具体为一种淀粉型纺织浸润剂及其制备方法。主要由改性玉米淀粉A、改性玉米淀粉B、混合油脂、润滑油、非离子表面活性剂、脂肪族聚氧乙稀酰胺、阳离子表面活性剂、水溶性环氧树脂衍生物、防腐剂、消泡剂和水组成；并经溶解、加热、保温、降温及各组分的混合制备而成。本发明通过使用适量的水溶性环氧树脂衍生物，以及配合使用适量的改性玉米淀粉A和改性玉米淀粉B，可使浸润剂具有适度粘结性，粘度保持在6.0-6.8cps的范围内。本发明即使以高粘度的淀粉为原料，所制备的浸润剂仍具有较低的粘结性，从而克服使用以高粘度淀粉配置的浸润剂生产的玻璃布透气率高的问题。

Description

一种淀粉型纺织浸润剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及玻璃纤维纱技术领域，尤其涉及一种淀粉型纺织浸润剂及其制备方法。

背景技术

浸润剂是玻璃纤维拉制和织造中不可缺少的材料，它起着使纤维粘合、集束、润滑耐磨、消除静电等作用。纺织型浸润剂是众多浸润剂种类中的一类，纺织型浸润剂具有良好的拉丝、加捻、合股、整经、织造等纺织加工性能。淀粉型纺织浸润剂是通过优化复配来发挥作用的，其组成主要有淀粉、油类、偶联剂、阳离子润滑剂、增塑剂、辅助成膜剂、杀菌剂和消泡剂等。淀粉型纺织浸润剂的集束粘合性取决于原料组成中的成膜剂，因此淀粉和辅助成膜剂对淀粉型纺织浸润剂的影响最大。淀粉的性能会随着不同的批次存在差异，正常情况下，使用粘度过低或过高的淀粉配制出来的浸润剂会导致对丝束的粘结性过弱或过强，而使用丝束松散的电子纱织造的布，容易产生单丝断裂而影响布面质量；反之，用丝束紧密的电子纱织造的布则透气率高，两者都将严重影响电子纺织布乃至覆铜面板的质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种即使以高粘度淀粉为原料，仍具有相对较低粘结性的淀粉型纺织浸润剂。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种淀粉型纺织浸润剂，由以下质量百分比的物质组成：

3.0-3.4%的改性玉米淀粉A；0.7-0.9%的改性玉米淀粉B；1-1.1%的混合油脂；0.53-0.59%的润滑油；0.075-0.085%的非离子表面活性剂；0.075-0.085%的脂肪族聚氧乙稀酰胺；0.38-0.42%的阳离子表面活性剂；0.22-0.26%的双十八烷基二甲基氯化铵；0.45-0.51%的水溶性环氧树脂衍生物；0.075-0.85%的防腐剂；0.001-0.002%的消泡剂；余量为水。

以上各组分的质量百分比优选如下：3.2%的改性玉米淀粉A，0.8%的改性玉米淀粉B，1.04%的混合油脂，0.56%的润滑油，0.08%的非离子表面活性剂，0.08%的脂肪族聚氧乙稀酰胺，0.4%的阳离子表面活性剂，0.24%的双十八烷基二甲基氯化铵，0.48%的水溶性环氧树脂衍生物，0.08%的防腐剂，0.001%的消泡剂，余量为水。

优选地，以上所述改性玉米淀粉A为羟丙基醚化玉米淀粉，直链成分大于或等于70%,粘度为6-11cps；改性玉米淀粉B为羟丙基醚化玉米淀粉，直链成分小于或等于30%，粘度为6-17cps。

优选地，混合油脂为氢化植物油，更优选地，混合油脂为三酸甘油酯。

优选地，非离子表面活性剂为聚氧丙烯醚。

优选地，阳离子表面活性剂为硬脂酰胺醋酸盐。

优选地，水溶性环氧树脂衍生物由改性水溶性双酚A环氧树脂（GF-803）组成，也可由改性水溶性双酚A环氧树脂衍生物（GF-803）和未改性的水溶性环氧树脂衍生物（NBL-70）组成，并且质量之比GF-803：NBL-70=1:0-1。

优选地，脂肪族聚氧乙稀酰胺为脂肪酸聚氧乙稀酰胺；润滑油为脂肪酸酯；防腐剂为甲醛、有机氮硫化物或有机锡化物中的任一种；消泡剂为有机硅类化合物；水为去离子水。

上述淀粉型纺织浸润剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按比例分别称取各物质。

（2）将热熔后的混合油脂和润滑油与非离子表面活性剂、脂肪族聚氧乙稀酰胺和阳离子表面活性剂混合均匀得混合物，然后向混合物中加入55-75℃的水至乳化，4-10min后再次加入55-75℃的水并搅拌均匀，得乳化物，备用；水的总质量为混合物质量的2-10倍。

（3）分别用水溶解双十八烷基二甲基氯化铵、水性环氧树脂衍生物、防腐剂和消泡剂，分别得到双十八烷基二甲基氯化铵溶液、水性环氧树脂衍生物溶液、防腐剂溶液和消泡剂溶液，备用;优选地，将双十八烷基二甲基氯化铵置于55-75℃的水中并搅拌5min以上；水性环氧树脂衍生物可用55-75℃的水溶解，也可用常温水溶解。水的用量为各溶质（双十八烷基二甲基氯化铵、水性环氧树脂衍生物、防腐剂、消泡剂）质量的2-10倍。

（4）将改性玉米淀粉A和改性玉米淀粉B置于质量为2-10倍的水中并搅拌分散5min以上，然后加热升温至90-100℃并保温20-60min，得淀粉液。

（5）向步骤（4）的淀粉液中加入温度低于淀粉液的水使淀粉液温度降至67-73℃，然后将步骤（2）的乳化物和步骤（3）的各溶液加入淀粉液中，并且将消泡剂溶液最后才加入淀粉液中。

（6）向步骤（5）所得的混合液中加入水以将混合液的质量调至总量并搅拌5min以上，得浸润剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过使用适量的水溶性环氧树脂衍生物，以及配合使用适量的改性玉米淀粉A和改性玉米淀粉B，可使浸润剂具有适度粘结性，粘度保持在6.0-6.8cps的范围内，并且不影响浸润剂的其它性能。即使以高粘度的淀粉为原料，本发明的浸润剂仍具有较低的粘结性，从而克服使用高粘度淀粉配制的浸润剂生产的玻璃布透气率高的问题，更好的满足客户对玻璃布透气率要求。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例1

配置1940Kg的淀粉型纺织浸润剂，并按以下重量比分别称取各组分：

制备步骤如下：

（1）按比例分别称取以上各物质。

（2）将热熔后的三酸甘油酯和脂肪酸酯，以及聚氧丙烯醚、脂肪酸聚氧乙稀酰胺和硬脂酰胺醋酸盐依次倒入不锈钢桶中，用均化器将桶内各组分搅拌均匀得混合物，然后加入65℃去离子水至乳化，6min后向桶内再次加入65℃去离子水并搅拌均匀，得乳化物。其中去离子水的总质量为混合物质量的10倍。

（3）将十八烷基二甲基氯化铵倒入不锈钢桶中，并向桶内加入10Kg65℃的去离子水，然后搅拌5min以上，备用；

分别将GF-803（改性水溶性双酚A环氧树脂衍生物）、甲醛和有机硅类化合物倒入不同的不锈钢桶中，并分别加入常温的去离子水，然后搅拌使之溶解，备用。其中去离子水的质量分别为GF-803、甲醛和有机硅类化合物的质量的10倍。

（4）向装有常温的去离子水的分散罐中加入羟丙基醚化玉米淀粉A和羟丙基醚化玉米淀粉B，搅拌分散5min后转移至配置罐中并进行搅拌，然后加热使配置罐内的淀粉液温度升至96℃并保温30min。其中去离子水的质量为淀粉总质量的10倍。

（5）向淀粉液中加入常温的去离子水使淀粉液的温度降至70℃，然后向淀粉液中依次加入步骤（2）的乳化物和步骤（3）的各溶液，并且将消泡剂溶液最后才加入淀粉液中，得混合液。

（6）向混合液中加入常温的去离子水以将混合液的总质量调至1940Kg，然后搅拌5min以上使之均匀，得浸润剂。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：将粘度为11cps的羟丙基醚化玉米淀粉A改为粘度为8cps的羟丙基醚化玉米淀粉A；将粘度为17cps的羟丙基醚化玉米淀粉B改为粘度为15cps的羟丙基醚化玉米淀粉B。其它组分、用量及制备方法均与实施例1相同。

实施例3

将粘度为11cps的羟丙基醚化玉米淀粉A改为粘度为10cps的羟丙基醚化玉米淀粉A；将粘度为17cps的羟丙基醚化玉米淀粉B改为粘度为14cps的羟丙基醚化玉米淀粉B。其它组分、用量及制备方法均与实施例1相同。

实施例4

本实施例与实施例1的不同之处在于：将粘度为11cps的羟丙基醚化玉米淀粉A改为粘度为6cps的羟丙基醚化玉米淀粉A；将粘度为17cps的羟丙基醚化玉米淀粉B改为粘度为6cps的羟丙基醚化玉米淀粉B。其它组分、用量及制备方法均与实施例1相同。

实施例5

本实施例与实施例1的不同之处在于：将含量为0.48%的GF-803（改性水溶性双酚A环氧树脂衍生物）改为含量为0.36%的GF-803和0.12%的NBL-70（未改性的水溶性环氧树脂衍生物）。

其它组分、用量及制备方法均与实施例1相同。

实施例6

本实施例与实施例1的不同之处在于：将含量为0.48%的GF-803改为含量为0.48%的低分子聚乙烯醇（简称PVA）。

其它组分、用量及制备方法均与实施例1相同。

实施例7

本实施例与实施例1的不同之处在于：将含量为0.48%的GF-803改为含量为0.48%的NBL-70。

其它组分、用量及制备方法均与实施例1相同。

测验数据：

检测以上各实施例制备的浸润剂的性能。并将实施例1配置的淀粉型纺织浸润剂（简称YR）应用于常规的拉丝工艺—捻线生产工艺，所制得的玻璃纱称为YR纱；同时，将实施例7配置的淀粉型纺织浸润剂（简称YA）应用于相同的拉丝工艺中以作对比，所制得的玻璃纱称为YA纱。检测YR纱和YA纱的性能。

1、各实施例制备的浸润剂的性能数据对比

实施例	固含量%	pH值	粘度cps
				1	6.11	5.28	6.6
2	5.99	5.29	6.5
				3	5.96	5.27	6.3
4	5.93	5.29	6.2
				5	5.94	5.36	6.8
6	5.87	5.46	8.2
				7	5.86	5.32	7.7

小结：由上表数据可知，本发明制备的浸润剂的粘度在6.2-6.8范围内，实施例1-4的浸润剂粘度和PH值都比使用NBL-70或其它辅助成膜剂（如PVA）配制的浸润剂稍微偏低。以GF-803作为辅助成膜剂，即使以高粘度的淀粉为原料，所制得的浸润剂仍能保持较低的粘度。

2、玻璃纱生产过程及外观质量

3、原丝可燃物含量（简称LOI）检验

4、内、外层物理性能

小结：YR纱的硬挺度内、外层明显低于YA纱，LOI略低于YA纱，均符合要求。

5、检测仪器：毛羽检测仪；检测要求：Llength=50m，SHlength=0.5mm；

取样方法：捻线部在内层5000米时取样，连续检测40次，共2000米；外层：检测20次，共1000米。

检测结果：

小结：YR浸润剂实验纱破坏性内、外层毛羽检测结果均好于YA纱的检测结果。

6、坯布透气性能（透气率单位：cm³/cm²/s）

类别	样品量（个）	左	中	右	平均值
						YR+YS	31	3.22	5.27	3.95	4.15
YR+YR	62	3.06	5.11	3.62	3.93
						YA+YA	/	4.64	11.64	5.99	7.44

YS是现有技术中专用于纬纱生产的浸润剂，所制得的玻璃纱称为YS纱。YR+YS指YR纱作为经纱，YS纱为纬纱的胚布；YR+YR指YR纱作为经纱和纬纱的胚布；YA+YA指YA纱作为经纱和纬纱的胚布。

小结：YR+YR胚布的透气率与YA+YA胚布的正常透气率相比：降低47.2%。YR+YS胚布的透气率与YA+YA胚布的正常透气率相比：降低44.2%。

7、成品布验布结果

小结：YR+YS纱织布和YR+YR纱织布的布面纬向质量好于YA+YA纱织布，即断丝少，经向质量略差。YR+YR纱织布与YA+YA纱织布的总不良率接近，但是YR+YR纱织布从透气率角度分析作用更大。

根据以上数据可知，本发明在不改变主要原料（淀粉）的情况下能有效降低浸润剂的粘结性，而且对浸润剂的其它性能则无任何不良影响。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims

1.一种淀粉型纺织浸润剂，其特征在于，由以下质量百分比的物质组成：3.0-3.4%的改性玉米淀粉A，0.7-0.9%的改性玉米淀粉B，1-1.1%的混合油脂，0.53-0.59%的润滑油，0.075-0.085%的非离子表面活性剂，0.075-0.085%的脂肪族聚氧乙稀酰胺，0.38-0.42%的阳离子表面活性剂，0.22-0.26%的双十八烷基二甲基氯化铵，0.45-0.51%的水溶性环氧树脂衍生物，0.075-0.85%的防腐剂，0.001-0.002%的消泡剂，余量为水。

2.根据权利要求1所述一种淀粉型纺织浸润剂，其特征在于，所述改性玉米淀粉A为羟丙基醚化玉米淀粉，直链成分大于或等于70%；所述改性玉米淀粉B为羟丙基醚化玉米淀粉，直链成分小于或等于30%。

3.根据权利要求2所述一种淀粉型纺织浸润剂，其特征在于，所述混合油脂为氢化植物油；所述非离子表面活性剂为聚氧丙烯醚，所述水溶性环氧树脂衍生物为改性水溶性双酚A环氧树脂，所述防腐剂为甲醛、有机氮硫化物或有机锡化物中的任一种，所述消泡剂为有机硅类化合物。

4.根据权利要求2所述一种淀粉型纺织浸润剂，其特征在于，所述水溶性环氧树脂衍生物由质量之比为1:0-1的改性水溶性双酚A环氧树脂和未改性的水溶性环氧树脂衍生物组成。

5.根据权利要求3所述一种淀粉型纺织浸润剂，其特征在于，所述水为去离子水。

6.根据权利要求1所述一种淀粉型纺织浸润剂，其特征在于，由以下质量百分比的物质组成：3.2%的改性玉米淀粉A，0.8%的改性玉米淀粉B，1.04%的混合油脂，0.56%的润滑油，0.08%的非离子表面活性剂，0.08%的脂肪族聚氧乙稀酰胺，0.4%的阳离子表面活性剂，0.24%的双十八烷基二甲基氯化铵，0.48%的水性环氧树脂衍生物，0.08%的防腐剂，0.001%的消泡剂，余量为水。

7.一种权利要求1所述淀粉型纺织浸润剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按比例分别称取各物质；

（2）将热熔后的混合油脂和润滑油与非离子表面活性剂、脂肪族聚氧乙稀酰胺和阳离子表面活性剂混合均匀得混合物，然后向混合物中加入55-75℃的水至乳化，4-10min后再次加入55-75℃的水并搅拌均匀，得乳化物，备用；水的总质量为混合物质量的2-10倍；

（3）分别用质量为2-10倍的水溶解双十八烷基二甲基氯化铵、水溶性环氧树脂衍生物、防腐剂和消泡剂，分别得到双十八烷基二甲基氯化铵溶液、水溶性环氧树脂衍生物溶液、防腐剂溶液和消泡剂溶液，备用;

（4）将改性玉米淀粉A和改性玉米淀粉B置于质量为2-10倍的水中并搅拌分散5min以上，然后加热升温至90-100℃并保温20-60min，得淀粉液；

（5）向步骤（4）的淀粉液中加入温度低于淀粉液的水使淀粉液温度降至67-73℃，然后将步骤（2）的乳化物和步骤（3）的各溶液加入淀粉液中得混合液，并且消泡剂溶液最后加入；

8.根据权利要求7所述淀粉型纺织浸润剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中将双十八烷基二甲基氯化铵置于55-75℃的水中并搅拌5min以上。

9.根据权利要求8所述淀粉型纺织浸润剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的水溶性环氧树脂衍生物用55-75℃的水溶解。