CN111519429B - 一种适用于棉条的浆料及制备方法及其用于棉条上浆的方法 - Google Patents

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Abstract

一种适用于棉条的浆料及制备方法及其用于棉条上浆的方法，所述浆料为水基浆料，由以下质量份数的原料制备而成，淀粉：10‑20份；环氧乙烷：3‑5份；丙烯酸：4‑8份；十二烷基苯磺酸钠：0.8‑1.5份。本申请采用淀粉作为浆料的主体，通过环氧乙烷将淀粉进行改性，使得其利于融合到棉条之上，且利用了棉条蓬松化的状态，使得浆料可以浸入到棉质纤维的内部，然后利用丙烯酸形成除棉质纤维的第二层网状结构，使得浸入的淀粉、丙烯酸之间互相勾连，从而使得在后期利用棉条得到的纱线有更加优秀的物理性能。

Description

一种适用于棉条的浆料及制备方法及其用于棉条上浆的方法
技术领域
本申请涉及一种适用于棉条的浆料及制备方法及其用于棉条上浆的方法。
背景技术
棉花是世界上最主要的农作物之一，产量大、生产成本低，使棉制品价格比较低廉。棉纤维能制成多种规格的织物，从轻盈透明的巴里纱到厚实的帆布和厚平绒，适于制作各类衣服、家具布和工业用布。棉织物坚牢耐磨，能够洗涤和在高温下熨烫，棉布由于吸湿和脱湿快速而使穿着舒服。如果要求保暖好，可通过拉绒整理使织物表面起绒。棉织物可以达到上述优良性质的结构基础是棉质纤维，即棉纤维，棉质纤维是天然纤维，主要的成分为纤维素，还有少量的蜡状物质、含氮物、果胶质。为了防止纱线在生产工作时产生断头以及提高其强度，一般在进行上浆作业，但是现有的浆料设置对于纱线的作用多体现在纺织阶段，对于后期的强度提升极为有限，甚至是没有提升。
发明内容
为了解决上述问题，本申请一方面提出了一种适用于棉条的浆料，所述浆料为水基浆料，由以下质量份数的原料制备而成，淀粉：10-20份；环氧乙烷：3-5份；丙烯酸：4-8份；十二烷基苯磺酸钠：0.8-1.5份。本申请采用淀粉作为浆料的主体，通过环氧乙烷将淀粉进行改性，使得其利于融合到棉条之上，且利用了棉条蓬松化的状态，使得浆料可以浸入到棉质纤维的内部，然后利用丙烯酸形成除棉质纤维的第二层网状结构，使得浸入的淀粉、丙烯酸之间互相勾连，从而使得在后期利用棉条得到的纱线有更加优秀的物理性能。
优选的，原料中包括双氧水，双氧水的质量份数为0.4-1份。本申请利用双氧水是为了提高最终改性得到的淀粉的反应位点以及溶解性，使得能够在最终使用的浆料中有更好的分散度，而分散度本身是浆料起到正向作用的必备条件。
优选的，由以下质量份数的原料制备而成，淀粉：17份；环氧乙烷：4份；丙烯酸：6份；十二烷基苯磺酸钠：1份；双氧水：0.8份。
另一方面，一种适用于棉条的浆料的制备方法，包括如下步骤：将环氧乙烷以及淀粉进行混合反应，然后再加入双氧水，之后加入丙烯酸和十二烷基苯磺酸钠，混合后得到浆料。
优选的，所述环氧乙烷和淀粉在醇作为溶液的环境下进行反应，所述醇溶液中含有1wt％的氢氧化钠。本申请的醇一般选用乙醇，将淀粉先进行碱性化，然后再与环氧乙烷进行反应，这样得到的淀粉改性更为彻底，效果更优，最终得到的浆料也更能增强最终纱线的性能。
优选的，在进行环氧乙烷和淀粉反应时，先将醇、淀粉以及氢氧化钠混合，然后再加入环氧乙烷，然后升温至60-70℃，反应时间不小于1h，然后降温的同时再加入双氧水，然后进行抽滤以及真空干燥得到滤饼，将滤饼粉碎得到第一中间产品。
优选的，将第一中间产品、丙烯酸、十二烷基苯磺酸钠溶于2-3倍于上述物质的水中，进行充分搅拌至得到混合均匀的乳浊液。
优选的，所述淀粉为支链淀粉。本申请通过对于支链淀粉以及直链淀粉进行对比，意外发现采用支链淀粉的浆料对于纱线产品以及最终得到的其他纱线衍生产品的性能有更优化的作用，推测是因为丙烯酸本身与支链淀粉之间产生了较大程度上混连，而采用支链淀粉促进了这种混沌连接状态的产生。
再一方面，一种用于棉条上浆的方法，将所述浆料涂覆到棉条上。
优选的，将所述浆料涂覆到棉条上之后，再利用紫外光照射不低于30s，照度不低于200μW/cm2。本申请采用紫外光诱发丙烯酸之间以及丙烯酸与改性的淀粉之间的反应。
本申请能够带来如下有益效果：
1.本申请采用淀粉作为浆料的主体，通过环氧乙烷将淀粉进行改性，使得其利于融合到棉条之上，且利用了棉条蓬松化的状态，使得浆料可以浸入到棉质纤维的内部，然后利用丙烯酸形成除棉质纤维的第二层网状结构，使得浸入的淀粉、丙烯酸之间互相勾连，从而使得在后期利用棉条得到的纱线有更加优秀的物理性能；
2.本申请利用双氧水是为了提高最终改性得到的淀粉的反应位点以及溶解性，使得能够在最终使用的浆料中有更好的分散度，而分散度本身是浆料起到正向作用的必备条件；
3.本申请通过对于支链淀粉以及直链淀粉进行对比，意外发现采用支链淀粉的浆料对于纱线产品以及最终得到的其他纱线衍生产品的性能有更优化的作用，推测是因为丙烯酸本身与支链淀粉之间产生了较大程度上混连，而采用支链淀粉促进了这种混沌连接状态的产生。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本申请进行详细阐述。
本申请采用从原料棉花制备纱线的整个过程，通过表征纱线的强度变化，来表征本申请配方原料可以起到的作用，如无特殊说明，各个过程中所采用的参数相同。
棉花按照如下步骤制备纱线：
1.清棉：清理棉里的杂质，在棉包进入清棉机之前，先将棉包打开做初步清理，清除明显的杂质异物等。清棉机将棉包松解成疏散自由状态，进行混合、除杂，使棉均匀混合，保证棉纱质量；
2.梳棉：梳理原棉，将原棉梳理成单纤维状态，提高棉纤维长度、取向度，然后梳理成条，以便于后续牵伸成条等工序。梳棉过程还能进一步出去开清未清除的棉结、杂质和短纤短绒等纤维疵点，帮助纤维充分混合，提高均匀度，梳棉制成一定重量、长度、厚薄均匀、外形良好的棉卷后牵伸成符合要求的棉条。牵伸过程将棉条拉细到一定粗细，并提高纤维平行伸直度；
3.并条：改善棉条长片段不匀，包括并合、牵伸、混合、成条四步骤。将6根棉条进行并合后，拉长抽细到规定重量，进一步提高纤维的伸直平行程度，利用并合与牵伸，使纤维进一步均匀混合，在并条机上进行混和，做成圈条成型良好的熟条，顺序盘放在棉条桶内以便后道工序操作；
在并条过程中，进行打浆的操作，打浆的过程如下：
3.1先将乙醇、淀粉以及氢氧化钠混合，然后再加入环氧乙烷，然后升温至第一温度，反应时间不小于1h，然后降温的同时再加入双氧水，然后进行抽滤以及真空干燥得到滤饼，将滤饼粉碎得到第一中间产品；
3.2将第一中间产品、丙烯酸、十二烷基苯磺酸钠溶于大约2.5倍于上述物质的水中，进行充分搅拌至得到混合均匀的乳浊液；
3.3将所述浆料涂覆到棉条上之后，再利用紫外光照射不低于30s，照度不低于200μW/cm2，具体的组份以及操作条件如表1、表2所示。
表1：
Figure GDA0003812058090000041
表2：
序号 第一温度(℃) 第一时间(h) 紫外灯照射时间(s) 照度(μW/cm2)
1 60 1 30 200
2 65 1 30 200
3 70 1 30 200
4 60 1 30 200
5 65 1 30 200
6 70 1 30 200
7 70 1 30 200
8 70 1 30 200
9 70 1 30 200
10 70 1 30 200
11 70 1 30 200
12 - - - -
4.粗纱制备：包括牵伸和加捻，牵伸将熟条均匀地拉长抽细，并使纤维进一步伸直平行，然后进行适当加捻，使纱条具有一定的强力，以便于粗纱卷绕和后道工序细纱机上退绕，粗砂最终设定为3g/10m的定量进行成型；
5.细纱制备：得到规定细度和强力的纱线，主要包括牵伸、加捻、卷绕、成型。牵伸将将粗纱拉细到所需细度，使纤维伸直平行，须条加一定捻回，增强细纱强力，将牵伸加捻后得到的细纱卷绕在筒管上，制成一定大小和形状的管纱，便于搬运及后工序加工，细纱采用紧密赛络纺，后牵伸倍数为1.2。
6.性能测定：测定纱线的单纱断裂强度并计入到表3中。
表3：
序号 单纱断裂强度(cN/tex)
1 25.3
2 24.9
3 24.1
4 19.8
5 22.1
6 20.7
7 18.6
8 17.3
9 16.9
10 18.9
11 21.0
12 17.4
由此可见，支链淀粉的效果相对较好，推测是由于其相对多支链的结构，使得其在整个除了棉质纤维的网络之中，形成第二网络时，可以起到更大的作用；丙烯酸起到了至关重要的作用，可以一定程度上提高最终得到的纱线的强度，且具有一定的特定性，无法用同等官能团的物质进行替代。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于棉条的浆料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将环氧乙烷以及淀粉进行混合反应，然后再加入双氧水，之后加入丙烯酸和十二烷基苯磺酸钠，混合后得到浆料；
所述环氧乙烷和淀粉在醇作为溶液的环境下进行反应，所述醇溶液中含有1wt％的氢氧化钠；
在进行环氧乙烷和淀粉反应时，先将醇、淀粉以及氢氧化钠混合，然后再加入环氧乙烷，然后升温至60-70℃，反应时间不小于1h，然后降温的同时再加入双氧水，然后进行抽滤以及真空干燥得到滤饼，将滤饼粉碎得到第一中间产品；
其中所包括的原料质量份数如此：淀粉：10-20份；环氧乙烷：3-5份；丙烯酸：4-8份；十二烷基苯磺酸钠：0.8-1.5份；双氧水0.4-1份。
2.根据权利要求1所述的一种适用于棉条的浆料的制备方法，其特征在于：将第一中间产品、丙烯酸、十二烷基苯磺酸钠溶于2-3倍于上述物质的水中，进行充分搅拌至得到混合均匀的乳浊液即为浆料。
3.根据权利要求1所述的一种适用于棉条的浆料的制备方法，其特征在于：所述淀粉为支链淀粉。
4.一种用权利要求1-3任一一种制备方法得到的浆料用于棉条上浆的方法，其特征在于：将所述浆料涂覆到棉条上。
5.根据权利要求4所述的用于棉条上浆的方法，其特征在于：将所述浆料涂覆到棉条上之后，再利用紫外光照射不低于30s，照度不低于200μW/cm2。
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