CN105544213B - 一种鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料及其制备方法 - Google Patents

一种鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料及其制备方法，该鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料制备方法包括以下步骤：(1)将鸡蛋壳浸泡、洗涤、在120℃下干燥后，取出鸡蛋壳的内膜，得到不含内膜的鸡蛋壳；(2)将步骤(1)制备的不含内膜的鸡蛋壳研磨成微纳米级鸡蛋壳粉末，将微纳米级鸡蛋壳粉末加入乙醇与水的混合溶液中，超声处理20‑30min，加入十二烷基硫酸钠，加热搅拌，得到鸡蛋壳溶液；(3)将鸡蛋壳溶液加入丙烯酸单体溶液中，在40‑50℃下搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入含冷凝回流器的反应釜中，加入过硫酸钾引发剂，加热反应，加入氨水调节溶液的PH值至8.0‑9.5，得到鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料。

Description

一种鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料及其制备方法
技术领域：
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料及其制备方法。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，鸡蛋在人们生活中的需求不断增加，但是人们食用鸡蛋后的鸡蛋壳大多却被直接当做废弃品丢弃，之后少量用于饲料生产，利用率不高，不仅浪费资源而且污染环境。近年来，随着绿色天然，循环发展理念的深入人心，鸡蛋壳的综合利用也逐渐受到重视，挖掘鸡蛋壳的内在价值，不但能减少资源浪费，还能把垃圾转换成经济。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，还含有少量的溶菌酶，因此鸡蛋壳可以作为填料、吸附剂、抑菌剂、抗菌剂、视频防腐剂等。
我国一直是传统的纺织大国，纺织业的发展有着悠久的历史，经纱上浆是纺织厂加工织造过程中的一道重要工序，它对后道织造的效率以及织物成本的档次好坏具有重要的影响，因此随着科技的不断发展，纺织织造过程中使用的浆料也在不断发展。
目前纺织浆料主要可分为变性淀粉类、聚乙烯醇和聚丙烯酸3类浆料，在国内外市场上占据很大的比例，其中聚乙烯醇浆料在我国纺织浆料中的使用量仍然很大，聚乙烯醇属于难生物降解的生物，大量的使用会对环境造成很大的污染。聚丙烯酸类浆料属于绿色可降解的浆料，是有丙烯酸类单体的共聚物，粘着力强，具有优良的柔韧性和成膜性，但具有吸湿大、再粘性严重的缺点。
因此聚丙烯酸浆料的生产技术仍然不成熟，难以满足各种经纱上浆的要求，短时间很难取代聚乙烯醇浆料，因此需要对聚丙烯酸浆料做进一步的研究。
本发明将鸡蛋壳加入至聚丙烯酸浆料中，鸡蛋壳中的碳酸钙可以作为填料吸收水分，而且可以增加聚丙烯浆料的粘着力，提高其上浆性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料及其制备方法，将微纳米级的鸡蛋壳粉末加入丙烯酸单体中，反应聚合得到鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料。该鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料中含有鸡蛋壳粉末，能够提高聚丙烯浆料的粘附性能和上浆效果，而且浆料的流动性更好，渗透性更佳。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料，所述鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料中的组分，按重量份计，包括：
鸡蛋壳粉末20-40份、表面活性剂10-15份、
聚丙烯酸80-100份、PH调节剂5-15份、
水25-30份。
优选地，所述粉末状鸡蛋壳的粒径为微纳米级，
优选地，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
优选地，所述PH调节剂为氨水。
本发明还提供一种鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将鸡蛋壳浸泡、洗涤、在120℃下干燥后，取出鸡蛋壳的内膜，得到不含内膜的鸡蛋壳；
(2)将步骤(1)制备的不含内膜的鸡蛋壳研磨成微纳米级鸡蛋壳粉末，将微纳米级鸡蛋壳粉末加入乙醇与水的混合溶液中，超声处理20-30min，加入十二烷基硫酸钠，加热搅拌，得到鸡蛋壳溶液；
(3)将鸡蛋壳溶液加入丙烯酸单体溶液中，在40-50℃下搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入含冷凝回流器的反应釜中，加入过硫酸钾引发剂，加热反应，加入氨水调节溶液的PH值至8.0-9.5，得到鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，鸡蛋壳粉末与混合溶液的重量比为1:2-5。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，乙醇与水的体积比为3-4:1。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，鸡蛋壳溶液中鸡蛋壳的固含量为54-73％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，过硫酸钾引发剂的用量为混合溶液体积的1％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，加热反应的温度为70-75℃，加热反应时间为2-3h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料是在传统的聚丙烯浆料的基础上添加鸡蛋壳粉末，提高聚丙烯浆料的粘附性能和上浆效果，改善其浆料的流动性更好，渗透性更佳。
(2)本发明顺应绿色循环，废物利用的原则，将鸡蛋壳进行废物利用，作为微纳米级改性填料，对传统的聚丙烯浆料进行处理，不仅可以使鸡蛋壳得到循环利用，而且可以改善聚丙烯浆料的性能，提高其上浆率。
(3)本发明制备的鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料属于绿色可降解浆料，对环境无污染，而且可废物利用，增加经济效益。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料的组分，按重量份计，包括鸡蛋壳粉末20份、表面活性剂10份、聚丙烯酸80份、PH调节剂5份、水25份。
具体操作步骤为：
(1)将鸡蛋壳浸泡、洗涤、在120℃下干燥后，取出鸡蛋壳的内膜，得到不含内膜的鸡蛋壳。
(2)将步骤(1)制备的不含内膜的鸡蛋壳研磨成微纳米级鸡蛋壳粉末，按重量份计，将1重量份的微纳米级鸡蛋壳粉末加入2重量份的乙醇与水的混合溶液中，其中乙醇与水的体积比为3:1，超声处理20min，加入十二烷基硫酸钠，加热搅拌，得到鸡蛋壳溶液，其中鸡蛋壳的固含量为54％。
(3)将鸡蛋壳溶液加入丙烯酸单体溶液中，在40℃下搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入含冷凝回流器的反应釜中，加入用量为混合溶液体积的1％的过硫酸钾引发剂，70℃加热反应2h，加入氨水调节溶液的PH值至8.0，得到鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料。
实施例2：
鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料的组分，按重量份计，包括鸡蛋壳粉末40份、表面活性剂15份、聚丙烯酸100份、PH调节剂15份、水30份。
具体操作步骤为：
(1)将鸡蛋壳浸泡、洗涤、在120℃下干燥后，取出鸡蛋壳的内膜，得到不含内膜的鸡蛋壳。
(2)将步骤(1)制备的不含内膜的鸡蛋壳研磨成微纳米级鸡蛋壳粉末，按重量份计，将1重量份的微纳米级鸡蛋壳粉末加入5重量份的乙醇与水的混合溶液中，其中乙醇与水的体积比为4:1，超声处理30min，加入十二烷基硫酸钠，加热搅拌，得到鸡蛋壳溶液，其中鸡蛋壳的固含量为73％。
(3)将鸡蛋壳溶液加入丙烯酸单体溶液中，在50℃下搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入含冷凝回流器的反应釜中，加入用量为混合溶液体积的1％的过硫酸钾引发剂，75℃加热反应3h，加入氨水调节溶液的PH值至9.5，得到鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料。
实施例3：
鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料的组分，按重量份计，包括鸡蛋壳粉末30份、表面活性剂13份、聚丙烯酸90份、PH调节剂10份、水27份。
具体操作步骤为：
(1)将鸡蛋壳浸泡、洗涤、在120℃下干燥后，取出鸡蛋壳的内膜，得到不含内膜的鸡蛋壳。
(2)将步骤(1)制备的不含内膜的鸡蛋壳研磨成微纳米级鸡蛋壳粉末，按重量份计，将1重量份的微纳米级鸡蛋壳粉末加入3重量份的乙醇与水的混合溶液中，其中乙醇与水的体积比为3:1，超声处理25min，加入十二烷基硫酸钠，加热搅拌，得到鸡蛋壳溶液，其中鸡蛋壳的固含量为68％。
(3)将鸡蛋壳溶液加入丙烯酸单体溶液中，在45℃下搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入含冷凝回流器的反应釜中，加入用量为混合溶液体积的1％的过硫酸钾引发剂，72℃加热反应2.5h，加入氨水调节溶液的PH值至8.5，得到鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料。
实施例4：
鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料的组分，按重量份计，包括鸡蛋壳粉末35份、表面活性剂11份、聚丙烯酸95份、PH调节剂8份、水26份。
具体操作步骤为：
(1)将鸡蛋壳浸泡、洗涤、在120℃下干燥后，取出鸡蛋壳的内膜，得到不含内膜的鸡蛋壳。
(2)将步骤(1)制备的不含内膜的鸡蛋壳研磨成微纳米级鸡蛋壳粉末，按重量份计，将1重量份的微纳米级鸡蛋壳粉末加入4重量份的乙醇与水的混合溶液中，其中乙醇与水的体积比为4:1，超声处理24min，加入十二烷基硫酸钠，加热搅拌，得到鸡蛋壳溶液，其中鸡蛋壳的固含量为60％。
(3)将鸡蛋壳溶液加入丙烯酸单体溶液中，在43℃下搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入含冷凝回流器的反应釜中，加入用量为混合溶液体积的1％的过硫酸钾引发剂，73℃加热反应2.5h，加入氨水调节溶液的PH值至9.4，得到鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料。
实施例5：
鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料的组分，按重量份计，包括鸡蛋壳粉末40份、表面活性剂15份、聚丙烯酸80份、PH调节剂5份、水25份。
具体操作步骤为：
(1)将鸡蛋壳浸泡、洗涤、在120℃下干燥后，取出鸡蛋壳的内膜，得到不含内膜的鸡蛋壳。
(2)将步骤(1)制备的不含内膜的鸡蛋壳研磨成微纳米级鸡蛋壳粉末，按重量份计，将1重量份的微纳米级鸡蛋壳粉末加入5重量份的乙醇与水的混合溶液中，其中乙醇与水的体积比为3:1，超声处理20min，加入十二烷基硫酸钠，加热搅拌，得到鸡蛋壳溶液，其中鸡蛋壳的固含量为54-73％。
(3)将鸡蛋壳溶液加入丙烯酸单体溶液中，在50℃下搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入含冷凝回流器的反应釜中，加入用量为混合溶液体积的1％的过硫酸钾引发剂，70℃加热反应3h，加入氨水调节溶液的PH值至8.7，得到鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料。
实施例6：
鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料的组分，按重量份计，包括鸡蛋壳粉末37份、表面活性剂13份、聚丙烯酸85份、PH调节剂11份、水25份。
具体操作步骤为：
(1)将鸡蛋壳浸泡、洗涤、在120℃下干燥后，取出鸡蛋壳的内膜，得到不含内膜的鸡蛋壳。
(2)将步骤(1)制备的不含内膜的鸡蛋壳研磨成微纳米级鸡蛋壳粉末，按重量份计，将1重量份的微纳米级鸡蛋壳粉末加入4重量份的乙醇与水的混合溶液中，其中乙醇与水的体积比为3:1，超声处理25min，加入十二烷基硫酸钠，加热搅拌，得到鸡蛋壳溶液，其中鸡蛋壳的固含量为62％。
(3)将鸡蛋壳溶液加入丙烯酸单体溶液中，在40℃下搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入含冷凝回流器的反应釜中，加入用量为混合溶液体积的1％的过硫酸钾引发剂，75℃加热反应2h，加入氨水调节溶液的PH值至8.7，得到鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料。
经检测，实施例1-6制备的鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料的上浆率、可降解率和降解时间的结果如下所示：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
上浆率(％) 16 27 19 20 24 21
可降解率(％) 100 100 100 100 100 100
降解时间(d) 76 54 61 68 59 62
由上表可见，本发明制备的鸡蛋壳改性的聚丙烯浆料的上浆率高，绿色环保，可完全降解，降解速度快。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种鸡蛋壳改性的聚丙烯酸浆料的制备方法，其特征在于，所述鸡蛋壳改性的聚丙烯酸浆料中的组分，按重量份计，包括：
鸡蛋壳粉末20-40份、表面活性剂10-15份、聚丙烯酸80-100份、pH调节剂5-15份、水25-30份；
其中，所述鸡蛋壳粉末的粒径为微纳米级，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠，所述pH调节剂为氨水；
其中，一种鸡蛋壳改性的聚丙烯酸浆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将鸡蛋壳浸泡、洗涤、在120℃下干燥后，取出鸡蛋壳的内膜，得到不含内膜的鸡蛋壳；
(2)将步骤(1)制备的不含内膜的鸡蛋壳研磨成微纳米级鸡蛋壳粉末，将微纳米级鸡蛋壳粉末加入乙醇与水的混合溶液中，超声处理20-30min，加入十二烷基硫酸钠，加热搅拌，得到鸡蛋壳溶液；
(3)将鸡蛋壳溶液加入丙烯酸单体溶液中，在40-50℃下搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入含冷凝回流器的反应釜中，加入过硫酸钾引发剂，加热反应，加入氨水调节溶液的pH值至8.0-9.5，得到鸡蛋壳改性的聚丙烯酸浆料。
2.根据权利要求1所述的一种鸡蛋壳改性的聚丙烯酸浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，鸡蛋壳粉末与混合溶液的重量比为1:2-5。
3.根据权利要求1所述的一种鸡蛋壳改性的聚丙烯酸浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，乙醇与水的体积比为3-4:1。
4.根据权利要求1所述的一种鸡蛋壳改性的聚丙烯酸浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，鸡蛋壳溶液中鸡蛋壳的固含量为54-73％。
5.根据权利要求1所述的一种鸡蛋壳改性的聚丙烯酸浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，过硫酸钾引发剂的用量为混合溶液体积的1％。
6.根据权利要求1所述的一种鸡蛋壳改性的聚丙烯酸浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，加热反应的温度为70-75℃，加热反应时间为2-3h。
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