CN109338725A - 一种纺织浆料组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纺织浆料组合物及其制备方法，属于浆纱技术领域。该组合物由以下重量份的原料制成：氨基甲酸脂改性淀粉45‑60份、褐藻酸钠2‑5份、PVA35‑45份、LMA浆料10‑15份、硅酸钠2‑5份、乳化油1‑4份、平滑剂3‑5份、浸透剂1‑4份和水，水将组合物的固含量调整至12‑14.5%。该组合物主要针对纯棉织物，从浆料本身来说，其浆槽粘度在7.5‑8.5s，粘度热稳定性在94‑97%，粘度及其热稳定性均较优；从织物质量来说，其上浆率稍有提高，增强率和好轴率具有较大提升，减伸率稍有下降；从纺织效率来说，车速和效率均有一定提升；从成本上来说，使用了更加昂贵的原料，但是综合成本并没有增加。

Description

一种纺织浆料组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及浆纱技术领域，具体涉及一种纺织浆料组合物及其制备方法，尤其涉及一种用于纯棉织物的料浆组合物，如用于CJ 14.5/14.5 523.5/393 238.5和CJ/C 14.5/14.5 523.5/393.5 170等纯棉织物。
背景技术
浆纱英文是用于在经纱上施加浆料以提高其可织性的工艺过程。可织性是指经纱在织机上能承受经停片、综、筘等的反复摩擦、拉伸、弯曲等作用而不致大量起毛甚至断裂的性能。未上浆的单纱纤维互相抱合不牢，表面毛羽较多，难以织制。上浆后一部分浆液透入纤维之间，另一部分粘附在经纱表面。以浆液透入纤维之间为主的上浆称浸透性上浆，以浆液粘附在经纱表面为主的上浆称被覆性上浆。
因此，目前浆纱的主要方式为“浸浆和轧浆”，其过程为：将多种浆料通过一定的比例配置成浆液（组合物）；然后，利用浆纱机以高给液浸轧浆液；最后经高温烘燥，完成浆纱。
目前的浆纱浆液通常由淀粉或改性淀粉、PVA（通常为PVA1799）、LMA料浆（通常为LMA95或LMA96）和其他助剂等构成。如申请号为CN 201410215096.3的专利公开了一种牛仔布经纱上浆浆料,所述浆料按照重量份数计算，由DSC-14淀粉80-150 份、PVA5-20 份、LMA-95合成浆料10-35 份、乳化油10-20 份和平滑剂1-5 份配制而成。
但是针对纯棉织物，采用常规的以变性淀粉和PVA为主，以LMA-95或LMA-96为辅的浆料进行浆纱时发现，浆纱时“粘并、绞、倒断头”较多，浆斑疵布较多，织造中有少量机台停经片处积聚飞花。经向断头增加，织机效率长期徘徊在80%，导致耗浆率高，变相提高了成本。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种纺织浆料组合物，该组合物主要针对纯棉织物，经其处理后的产品的浆纱质量有较大提高，“粘并绞头”下降，浆斑疵布下降，好轴率提高。本发明的目的之二在于提供了前述纺织浆料组合物。其技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种纺织浆料组合物，其由以下重量份的原料制成：氨基甲酸脂改性淀粉45-60份、褐藻酸钠2-5份、PVA 35-45份、LMA浆料10-15份、硅酸钠2-5份、乳化油1-4份、平滑剂3-5份、浸透剂1-4份和水适量，水将组合物的固含量调整至12-14.5%。
其中，本发明实施例中的氨基甲酸脂改性淀粉的制备方法为：直链淀粉、尿素和氯化铜按质量比100:3.5-6:0.5-4溶于7-10倍重量（相对于直链淀粉、尿素和氯化铜的总重量）的水中，用磷酸二氢钠调整pH值至5.5-6.5，于15-35℃条件下搅拌0.5-2h，过滤，滤渣在50-75℃条件下烘干0.5-1.5h，粉碎，再在105-115℃条件下烘干1-3h，采用60-75wt%乙醇水溶液洗涤（多次洗涤，每次洗涤时可以用较多乙醇水溶液），洗涤完成后于40-50℃条件下烘干、粉碎得到氨基甲酸脂改性淀粉。
进一步地，直链淀粉可以由玉米淀粉（优选）、木薯淀粉和/或小麦淀粉等通过加热糊化后与正丁醇反应得到。具体地，玉米淀粉在30-60倍重量的水中，于60-80℃条件下糊化30-90min，静置，取上清液与正丁醇反应，正丁醇的用量（以体积计）为上清液体积的1.0-1.5倍，反应温度为65-75℃，反应时间45-75min，反应完成后过滤，滤渣用乙醇洗去正丁醇，于50-70℃条件下干燥得到。
氨基甲酸脂改性淀粉属于酯化淀粉，链接在淀粉分子链上的氨基甲酸基团可以通过吸湿和内增塑机理改善淀粉膜的韧性，还可与纤维素分子中的烃基形成氢键，改善淀粉浆料与纤维的黏着性能（但是其与棉的黏着性能并不是非常理想，还有改进余地，另外其热稳定性较差，在95℃左右，其浆膜较较脆和较硬）。通过采用特定的酸（磷酸盐可以提高浆料的粘度热稳定性和使纱线更加亮白）调整pH值和采用特定的PVA与LMA对其粘度热稳定性及棉的黏附性能进行改进。
其中，本发明实施例中的硅酸钠为粘度改性剂，可降低浆料的粘度。
其中，本发明实施例中的褐藻酸钠可调整浆料的粘度，并提高浆料的成膜性和耐磨性（可达2000次以上）。
其中，本发明实施例中的PVA为PVA1799与PVA205MB按重量比5:3-4组成。PVA205MB是部分醇解的PVA，具有较低的粘度，克服了PVA1799的不足，增加了对纱线的浸透性，降低了浆膜的撕裂强度，改善了分纱性能，减少烘干后分绞引起的毛羽重生，使纱身光洁、挺滑，利于提高织造效率。
其中，本发明实施例中的LMA浆料为LMA2000与LMA96（优选）或LMA95按重量比5:4-6组成。LMA2000是以甲基丙烯酸甲酯为主体与其它玻璃化温度适中的丙烯酸单体聚合而成的浆料，它的粘度低，黏着力强，毛羽服帖性好，提高了产品的玻璃化温度，较好的解决了LMA96或LMA95存在的浆料柔而不坚和吸湿再粘的两大难题，同时在浆膜的强度、耐磨性方面又有较大提高。
其中，本发明实施例中的平滑剂为SLMO96。SLMO96是由动植物油经氢化精制而成的一种高效平滑柔软剂，具有良好的平滑性，抗静电性及消泡性，对毛羽贴服具有明显效果。
其中，本发明实施例中的浸透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，其能减小浆液表面张力，增加浆液的流动性，乳化经纱上的油和蜡，利于浆液浸透到纱的内部。综合考虑，具有较好的渗透性和分散乳化性。
其中，本发明实施例中的乳化油为乳化剂，其分散在两相界面上，形成吸附层，使油-水界面的界面张力下降，保证原料的充分混合，具有较好的消泡性。当然乳化剂也可以为异构13醇系列等较贵的乳化剂，但是综合考虑成本和效果选用常规的乳化油。
优选地，本发明实施例提供的纺织浆料组合物由以下重量份的原料制成：氨基甲酸脂改性淀粉45-60份、褐藻酸钠2-5份、PVA 35-45份、LMA浆料10-15份、硅酸钠2-5份、乳化油1-4份、SLMO96 3-5份、脂肪醇聚氧乙烯醚1-4份和水适量，水将组合物的固含量调整至12-14.5%。其中，PVA为PVA1799与PVA205MB按重量比5:3-4组成， LMA浆料为LMA2000与LMA96或LMA95（优选采用LMA96）按重量比5:4-6组成。
更优选地，本发明实施例提供的纺织浆料组合物由以下重量份的原料制成：氨基甲酸脂改性淀粉50份、褐藻酸钠2份、PVA 40份（PVA1799 24份和PVA205MB 16份）、LMA浆料15份（LMA2000 7.5份和LMA96 7.5份）、硅酸钠2.5份、乳化油2.5份、SLMO96 4份、脂肪醇聚氧乙烯醚4份和水适量，水将组合物的固含量调整至12.5-14%。其中，PVA为PVA1799与PVA205MB按重量比3:2组成， LMA浆料为LMA2000与LMA96按重量比1:1组成。
本发明得到的浆料组合物相对于常规浆料（通常为10-12%）来说稍微提高了固含量，其浆槽粘度在7.5-8.5s，粘度热稳定性在94-97%，粘度及其热稳定性均较优。
另一方面，本发明还提供了前述纺织浆料组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氨基甲酸脂改性淀粉、褐藻酸钠、PVA和硅酸钠按配比溶于60-75%（预估用水总质量的60-75%）的水中，于80-85℃条件下搅拌（通常为低速）混合0.5-1h（优选45min）。该步骤可使原料充分溶解。
(2)在步骤(1)得到的物料中按配比加入LMA浆料、乳化油、平滑剂和浸透剂，于90-100℃条件下搅拌（通常为高速）混合0.5-1h（优选30min），该步骤使所有的原料充分溶剂并可防止起泡。
(3)将步骤(2)得到的物料在高压（蒸汽加压）下，于110-115℃条件下焖浆10-25min（优选15min）。
(4)在步骤(3)得到的物料中加入剩余的水，调整固含量至12-14.5%。
具体地，在步骤(1)中搅拌速度为200-600r/min，在步骤(3)中搅拌速度在800r/min以上（如800-1500r/min）。
本发明具有以下优点：该组合物主要针对纯棉织物，浆纱质量有较大提高，“粘并绞头”下降，浆斑疵布下降，好轴率提高。从浆料本身来说，其浆槽粘度在7.5-8.5s，粘度热稳定性在94-97%，粘度及其热稳定性均较优；从织物质量来说，其上浆率稍有提高，增强率和好轴率具有较大提升，减伸率稍有降低；从纺织效率来说，车速和效率均有一定提升；从成本上来说，虽然使用了更加昂贵的原料和提升了固含量，但是综合成本并没有增加。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1-6
实施例1-6提供了一种纺织浆料组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氨基甲酸脂改性淀粉、褐藻酸钠、PVA和硅酸钠按配比溶于60-75%的水（可以以700-800kg作为预估总用水量，步骤(4)中根据实际情况进行调整）中，于80-85℃条件下以200-600r/min速度搅拌混合45mih。
(2)在步骤(1)得到的物料中按配比加入LMA浆料、乳化油、平滑剂和浸透剂，于95-100℃条件下以800-1500r/min速度搅拌混合30min。
(3)将步骤(2)得到的物料在高压下，于110-115℃条件下焖浆15min。
(4)在步骤(3)得到的物料中加入剩余的水，调整固含量至12-14.5%。
其中，实施例1-6中各原料配比参见表1：
表1
料浆1 料浆2 料浆3 料浆4 料浆5 料浆6
氨基甲酸脂改性淀粉（kg） 45 50 55 50 60 60
褐藻酸钠（kg） 5 2 4 5 2 2.5
PVA1799（kg） 25 24 22 20 25 26
PVA205MB（kg） 15 16 17 15 20 18
LMA2000（kg） 5 7.5 7 7 6 7
LMA96（kg） 6 7.5 7
LMA95（kg） 6 5 7.5
硅酸钠（kg） 3 2.5 3 5 2 4
乳化油（kg） 2 2.5 1.5 4 3 3
SLMO96（kg） 3 4 3 3.5 5 4
脂肪醇聚氧乙烯醚（kg） 2 4 2.5 1.5 4 3
将表1得到的浆料送入浆纱机的浆槽中，并取样进行检测，其结果如表2所示：
表2
现有浆料 浆料1 浆料2 浆料3
浆槽粘度(s) 10.5-12.0 8.0-8.5 7.5-8.0 8.0-8.5
粘度热稳定性(%) 84 95 97 95
固含量(%) 11.7 12.5 13.3 13.6
从表2可以看出，本发明提供的料浆在更高固含量的前提下却具有更低的粘度；并且具有更高的热稳定性，热稳定性可提高10%以上。
将本实施例提供的浆料与常规浆料用于制备CJ 14.5/14.5 523.5/393 238.5，采用的设备为JAT600A型喷气织机，浆纱温度为90-95℃，采用双浆槽双浸双压，其结果如表3所示：
表3
现有浆料 浆料1 浆料2
上浆率(%) 13-15 14-17 14-17
回潮率(%) 5.0-6.5 5.0-6.5 5.0-6.5
增强率(%) 29.8 40.5 41.1
减伸率(%) 14.5 12.8 12.8
好轴率(%) 38.3 45.1 45.4
车速(r/min) 450-500 510-540 520-545
经纱断头（根/台*h） 3.7 2.4 2.1
效率(%) 80.3 87.1 88.9
浆料成本（元/m） 0.57 0.61 0.62
综合成本（元/m） 0.66 0.65 0.66
将本实施例提供的浆料与常规浆料用于制备CJ/C 14.5/14.5 523.5/393.5 170，采用的设备为JAT600A型喷气织机，浆纱温度为90-95℃，采用单浆槽双浸四压，其结果如表4所示：
表4
现有浆料 浆料1 浆料2
上浆率(%) 13-15 14-17 14-17
回潮率(%) 5.0-6.5 5.0-6.5 5.0-6.5
增强率(%) 35.4 42.1 43.5
减伸率(%) 15.2 13.4 13.5
好轴率(%) 44.3 47.9 49.1
车速(r/min) 550-590 600-620 615-645
经纱断头（根/台*h） 2.9 1.5 1.4
效率(%) 78.3 87.3 88.9
浆料成本（元/m） 0.38 0.41 0.41
综合成本（元/m） 0.44 0.45 0.46
从表3和表4可以看出，从织物质量来说，其上浆率稍有提高，增强率和好轴率具有较大提升，减伸率稍有降低；从纺织效率来说，车速和效率均有一定提升；从成本上来说，虽然使用了更加昂贵的原料和提升了固含量，但是综合成本（综合考虑人工、废品率、返工、停开机等参数）并没有增加。
另外，经试验，本发明的浆料的浆液渗透率为25.3-27.9%，相对于常规浆料提升7-9%；浆液被覆盖率为19.3-21.5%，降低4-6%；浆膜完整率为84.0-89.3%，提升7-10%；开口清晰，基本无沾边，疵布非常少，机台停经片处无积花。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种纺织浆料组合物，其特征在于，其由以下重量份的原料制成：氨基甲酸脂改性淀粉45-60份、褐藻酸钠2-5份、PVA 35-45份、LMA浆料10-15份、硅酸钠2-5份、乳化油1-4份、平滑剂3-5份、浸透剂1-4份和水，水将组合物的固含量调整至12-14.5%。
2.根据权利要求1所述的纺织浆料组合物，其特征在于，所述氨基甲酸脂改性淀粉的制备方法为：直链淀粉、尿素和氯化铜按质量比100:3.5-6:0.5-4溶于7-10倍重量的水中，用磷酸二氢钠调整pH值至5.5-6.5，于15-35℃条件下搅拌0.5-2h，过滤，50-75℃条件下烘干0.5-1.5h，粉碎，再在105-115℃条件下烘干1-3h，采用60-75wt%乙醇水溶液洗涤，洗涤完成后于40-50℃条件下烘干、粉碎得到氨基甲酸脂改性淀粉。
3.根据权利要求1所述的纺织浆料组合物，其特征在于，所述PVA为PVA1799与PVA205MB按重量比5:3-4组成。
4.根据权利要求1所述的纺织浆料组合物，其特征在于，所述LMA浆料为LMA2000与LMA96或LMA95按重量比5:4-6组成。
5.根据权利要求1所述的纺织浆料组合物，其特征在于，所述平滑剂为SLMO96。
6.根据权利要求1所述的纺织浆料组合物，其特征在于，所述浸透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
7. 根据权利要求1所述的纺织浆料组合物，其特征在于，其由以下重量份的原料制成：氨基甲酸脂改性淀粉45-60份、褐藻酸钠2-5份、PVA 35-45份、LMA浆料10-15份、硅酸钠2-5份、乳化油1-4份、SLMO96 3-5份、脂肪醇聚氧乙烯醚1-4份和水，水将组合物的固含量调整至12-14.5%，所述PVA为PVA1799与PVA205MB按重量比5:3-4组成，所述LMA浆料为LMA2000与LMA96或LMA95按重量比5:4-6组成。
8. 根据权利要求1所述的纺织浆料组合物，其特征在于，其由以下重量份的原料制成：氨基甲酸脂改性淀粉50份、褐藻酸钠2份、PVA 40份、LMA浆料15份、硅酸钠2.5份、乳化油2.5份、SLMO96 4份、脂肪醇聚氧乙烯醚4份和水，水将组合物的固含量调整至12.5-14%，所述PVA为PVA1799与PVA205MB按重量比3:2组成，所述LMA浆料为LMA2000与LMA96按重量比1:1组成。
9.一种纺织浆料组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氨基甲酸脂改性淀粉、褐藻酸钠、PVA和硅酸钠按配比溶于60-75%的水中，于80-85℃条件下搅拌混合0.5-1h；
(2)在步骤(1)得到的物料中按配比加入LMA浆料、乳化油、平滑剂和浸透剂，于90-100℃条件下搅拌混合0.5-1h；
(3)将步骤(2)得到的物料在高压下，于110-115℃条件下焖浆10-25min；
(4)在步骤(3)得到的物料中加入剩余的水，调整固含量至12-14.5%。
10.根据权利要求9所述的纺织浆料组合物的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中搅拌速度为200-600r/min，在步骤(3)中搅拌速度在800r/min以上。
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