CN106480733A - 一种聚丙烯酸类纺织浆料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种聚丙烯酸类纺织浆料，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：聚丙烯酸酯乳液40‑65份；淀粉10‑18份；羟乙基纤维素2‑8份；亲水性无机纳米颗粒0.2‑1.5份；消泡剂1‑3份；去离子水100‑160份，所述聚丙烯酸酯乳液主要由丙烯酸、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯聚合得到。本发明提供的聚丙烯酸类纺织浆液中各组分之间相互协同，其粘度低，流动性好；浆膜有弹性，延伸性好，有利于提高纱线的耐磨性能；浆液的热稳定性较好；浆膜的水溶速率较快，容易退浆，上浆后，浆纱的增强率显著提高，且制备方法简单，适宜于工业化应用。

Description

一种聚丙烯酸类纺织浆料
技术领域
本发明属于纺织技术领域，涉及一种纺织浆料，尤其涉及一种聚丙烯酸类纺织浆料。
背景技术
在纺织时，经纱要经织机运动产生反复的摩擦、拉伸、卷绕和冲击，为降低断头率，提高织纱效率，在织造前必须对经纱进行上浆。浆料使纱条表面被覆一层光滑、耐磨、柔韧且有一定强度的浆膜，令纱条表面的缠绕纤维紧贴纱条的主干，降低纱条表面的摩擦系数，同时是部分浆液渗入纱线内部，增加纤维之间的粘付力，提高纱线的抗拉强度，以适应织造过程中的大张力、中打纬，减少断头提高效率。
纺织浆料主要有三大类：淀粉(包括变性淀粉)、聚乙烯醇(PVA)类、丙烯酸类(包括酸盐类、酰胺类、酯类)。
淀粉用于经纱上浆历史悠久，对亲水性纤维(如棉麻、粘胶纤维)具有良好的粘附性能，因此在三大类浆料中用量最多。但其在性能上还存在一些缺陷，如浆膜性脆而硬，伸度小、稳定性差。
聚乙烯醇浆料致命缺陷是对环境的污染，退浆废水造成较大的环境污染，在人类环保意识愈来愈强的今天，国际上已有国家开始禁止使用PVA浆料，PVA浆料会被慢慢的取代。
聚丙烯酸类浆料是以丙烯酸类单体为主体，通过加聚反应合成的大分子主链完全由碳原子组成的均聚物或共聚物，具有黏附性高，退浆性能好，能改善淀粉浆料的黏度热稳定性等特点。现在，越来越多的企业开始使用性能更好的丙烯酸类浆料，丙烯酸类浆料在涤纶长丝上浆和织造过程中具有关键作用。但是，丙烯酸类浆料的缺陷是浆膜软，吸湿性、再粘性较高，流动性差，使用不便，使其在应用上受到一定限制。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚丙烯酸类纺织浆料，所述聚丙烯酸类纺织浆液的粘度低，流动性好；浆膜有弹性，延伸性好，有利于提高纱线的耐磨性能；浆液的热稳定性较好；浆膜的水溶速率较快，容易退浆，上浆后，浆纱的增强率显著提高，且制备方法简单，适宜于工业化应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种纺织浆料，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
聚丙烯酸酯乳液40-65份，如42份、45份、48份、50份、52份、55份、58份、60份、62份或63份等；
淀粉10-18份，如12份、13份、14份、15份、16份或17份等；
羟乙基纤维素2-8份，如3份、4份、5份、6份、7份或7.5份等；
消泡剂1-3份，如1.2份、1.5份、1.8份、2.0份、2.2份、2.5份或2.8份等；
去离子水100-160份，如120份、130份、140份、150份或155份等；
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
丙烯酸30-45份，如32份、35份、38份、40份、42份或44份等；
醋酸乙烯酯5-12份，如6份、7份、8份、9份或11份等；
甲基丙烯酸丁酯3-12份，如4份、5份、6份、7份、8份、9份或11份等；
乳化剂6-8份，如6.2份、6.5份、6.8份、7.0份、7.2份、7.5份或7.8份等；
引发剂0.1-0.3份，如0.2份等；
去离子水100份。
作为优选的技术方案，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
作为更优选的技术方案，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
所述乳化剂为十二烷基硫酸钠和/或OP-10。
所述乳化剂为体积比为(1-2):1的十二烷基硫酸钠和OP-10，如体积比为1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1或1.9:1等。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述亲水性无机纳米颗粒的粒径大小为5-50nm，如6nm、8nm、10nm、12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、28nm、30nm、35nm、38nm、40nm、45nm或48nm等。
所述聚丙烯酸类纺织浆料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯酸、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、乳化剂、引发剂及去离子水混合，在50-60℃条件下反应得到聚丙烯酸酯乳液；
(2)将配方量的淀粉、羟乙基纤维素与去离子水在30-35℃条件下混合均匀，得到第一溶液；
(3)将聚丙烯酸酯乳液、第一溶液、消泡剂混合，加热至35-45℃，保温10-20min，得到所述聚丙酸类纺织浆料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的聚丙烯酸类纺织浆液中各组分之间具有协同作用，得到的聚丙烯酸类纺织浆料的粘度低，最低可达4.7mPa·s，流动性好；浆膜有弹性，延伸性好，浆膜断裂伸长率可达6.21％，有利于提高纱线的耐磨性能；浆液的热稳定性较好；浆膜的水溶速率较快，最低可达3.10s(80℃)，容易退浆，上浆后，浆纱的增强率显著提高，浆纱增强率高达19.5％，且制备方法简单，适宜于工业化应用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种纺织浆料，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
所述乳化剂为十二烷基硫酸钠。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述聚丙烯酸类纺织浆料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯酸、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、乳化剂、引发剂及去离子水混合，在50℃条件下反应得到聚丙烯酸酯乳液；
(2)将配方量的淀粉、羟乙基纤维素与去离子水在30℃条件下混合均匀，得到第一溶液；
(3)将聚丙烯酸酯乳液、第一溶液、消泡剂混合，加热至45℃，保温10min，得到所述聚丙酸类纺织浆料。
实施例2
一种纺织浆料，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
所述乳化剂为OP-10。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述聚丙烯酸类纺织浆料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯酸、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、乳化剂、引发剂及去离子水混合，在60℃条件下反应得到聚丙烯酸酯乳液；
(2)将配方量的淀粉、羟乙基纤维素与去离子水在35℃条件下混合均匀，得到第一溶液；
(3)将聚丙烯酸酯乳液、第一溶液、消泡剂混合，加热至45℃，保温20min，得到所述聚丙酸类纺织浆料。
实施例3
一种纺织浆料，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
所述乳化剂为体积比为1:1的十二烷基硫酸钠和OP-10。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述聚丙烯酸类纺织浆料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯酸、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、乳化剂、引发剂及去离子水混合，在55℃条件下反应得到聚丙烯酸酯乳液；
(2)将配方量的淀粉、羟乙基纤维素与去离子水在30℃条件下混合均匀，得到第一溶液；
(3)将聚丙烯酸酯乳液、第一溶液、消泡剂混合，加热至35℃，保温10min，得到所述聚丙酸类纺织浆料。
实施例4
一种纺织浆料，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
所述乳化剂为体积比为2:1的十二烷基硫酸钠和OP-10。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述聚丙烯酸类纺织浆料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯酸、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、乳化剂、引发剂及去离子水混合，在52℃条件下反应得到聚丙烯酸酯乳液；
(2)将配方量的淀粉、羟乙基纤维素与去离子水在32℃条件下混合均匀，得到第一溶液；
(3)将聚丙烯酸酯乳液、第一溶液、消泡剂混合，加热至40℃，保温12min，得到所述聚丙酸类纺织浆料。
实施例5
一种纺织浆料，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
所述乳化剂为体积比为1.5:1的十二烷基硫酸钠和OP-10。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述聚丙烯酸类纺织浆料的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的聚丙烯酸、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、乳化剂、引发剂及去离子水混合，在58℃条件下反应得到聚丙烯酸酯乳液；
(2)将配方量的淀粉、羟乙基纤维素与去离子水在32℃条件下混合均匀，得到第一溶液；
(3)将聚丙烯酸酯乳液、第一溶液、消泡剂混合，加热至38℃，保温18min，得到所述聚丙酸类纺织浆料。
对比例1
一种纺织浆料，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
所述乳化剂为体积比为2:1的十二烷基硫酸钠和OP-10。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述纺织浆料的制备方法与实施例8所述的制备方法相同。
对比例2
一种纺织浆料，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
所述乳化剂为体积比为2:1的十二烷基硫酸钠和OP-10。
所述引发剂为过硫酸铵。
所述消泡剂为二甲基硅油。
所述纺织浆料的制备方法与实施例8所述的制备方法相同。
对实施例1-5及对比例1-2得到的纺织浆料进行如下性能测试：
1、浆膜的断裂强度、断裂伸长率及水溶速率的测试
(1)浆膜的制作
将面积为650mm×400mm、厚度为5mm的聚四氟乙烯板搁于专用的、三脚架调节螺丝的尖端上，用少量的水蘸于聚四氟乙烯板上，然后把0.3mm厚的涤纶薄膜平铺在聚四氟乙烯板上，配置3％浓度的浆液，在95℃保温1h。然后，冷却至50℃左右时取量400mL，慢慢倒在聚四氟乙烯板上，并用玻璃棒轻轻来回移动，使浆液铺满在聚四氟乙烯板上。自然干燥成膜后，仔细把浆膜从聚四氟乙烯板上剥下，即制得备用的浆膜。
(2)浆膜的断裂强度、断裂伸长率
将浆膜裁成220mm×5mm条状试样，放在恒温、恒湿室内平衡24h，然后在Instron5566型强力机上测定断裂强力、断裂伸长率(试样夹持距离100mm，下降速度50m/min)，每种浆膜实验30次，计算其平均值，再根据浆膜厚度计算断裂强度。测试结果如表1所示。
(3)浆膜水溶速率
将浆膜裁成100mm×20mm的条状试样，在长度方向的中间处划一横线为记号。然后将试样浸入一定温度(80℃)的水中，待水平面与浆膜中间记号线重合时，立即按动秒表开始计时；到浸没于水中的一段浆膜断脱时，再按下秒表终止计时。秒表显示的时间秒数，用于表示浆膜水溶速率。每种浆膜实验10次，求出其平均值。测试结果如表1所示。
2、浆纱强伸度测试
采用ASS3000小型单纱浆纱机浆纱，上浆方式为单浸双压，浆槽及烘箱温度设定为95℃，浆纱机的速度为20m/min。在YG(B)021DX型电子单纱强力机进行单纱拉伸和上浆后的浆纱拉伸，测试条件为20℃、RH65％、夹距50cm、拉伸速率400mm/min。计算浆纱增强率，测试结果如表1所示。
3、浆液粘度及热稳定性测试
将纺织浆料稀释成质量分数为4％的溶液，测试温度为25℃时，利用NDJ-79型旋转式粘度仪测定浆液的粘度。在95℃煮浆1h后，分别测定在95℃时不同时间的浆液粘度，计算热粘度稳定性。测试结果如表2所示。
表1
表2
从测试结果可知：浆液的粘度低，流动性好；浆膜有弹性，延伸性好，有利于提高纱线的耐磨性能；浆液的热稳定性较好；浆膜的水溶速率较快，容易退浆，上浆后，浆纱的增强率显著提高。
另外，经过测试发现，将实施例1-5中的任一组分去除，得到的浆料的性能均不如实施例1-5得到的浆料的性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种纺织浆料，其特征在于，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
2.根据权利要求1所述的纺织浆料，其特征在于，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
3.根据权利要求1或2所述的纺织浆料，其特征在于，所述纺织浆料按重量份数由如下原料制备得到：
其中，所述聚丙烯酸酯乳液按重量份数由如下原料制备得到：
4.根据权利要求1-3之一所述的纺织浆料，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠和/或OP-10。
5.根据权利要求1-4之一所述的纺织浆料，其特征在于，所述乳化剂为体积比为(1-2):1的十二烷基硫酸钠和OP-10。
6.根据权利要求1-5之一所述的纺织浆料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵。
7.根据权利要求1-6之一所述的纺织浆料，其特征在于，所述消泡剂为二甲基硅油。
8.根据权利要求1-7之一所述的纺织浆料，其特征在于，所述亲水性无机纳米颗粒的粒径大小为5-50nm。
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