一種用於紡織上漿的紡織助劑及其製備方法
2023-05-20 13:16:36
專利名稱：一種用於紡織上漿的紡織助劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種紡織漿料，具體是一種用於紡織上漿的紡織助劑及其製備方法。
背景技術：
漿料使紗條表面被覆一層光滑、耐磨、柔韌且有一定強度的漿膜，令紗條表面的纏繞纖維緊貼紗條的主幹，降低紗條表面的摩擦係數，同時使部分漿液滲入紗線內部，增加纖維之間的粘附力，提高紗線的抗拉強度，以適應織造過程中的大張力、中打緯，減少斷頭提
高效率。紡織漿料發展到時至今日，已經不能滿足各種各樣的紗線品種以及漿紗工藝的要求，傳統的三大漿料體系PVA、聚丙烯酸、變性澱粉，無論怎麼優化組合，缺陷仍然十分明顯。PVA由於在退漿後存在於漿液中難於降解，目前行業協會已經明確提出在上漿工藝中要少用或不用PVA，即使暫時拋開環保上漿的因素，行業也不能再將PVA即聚乙烯醇，視為「萬能漿料」了，因為在高檔細支高密的紗線上漿過程中，PVA的先天高強力反而成為一種制約因素，很多時候降低了織機效率。丙烯酸類漿料由於原料價格因素，越來越不具備性價比優勢，且漿膜太軟，並存在吸溼再粘的風險，在現有漿料格局中，逐漸淪為配角。變性澱粉由於漿膜脆硬，對紗線粘附力有限，使其雖然具有環保優勢，但是在上漿中卻無法單獨使用。
發明內容
針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種用於紡織上漿的紡織助劑及其製備方法，該紡織助劑有利於降低環境負荷，提高生產效率，有利於降低生產成本，粘附力適中，漿膜柔韌性好，該方法能進一步提高生產效率，降低生產成本。為了實現上述目的，本發明一種用於紡織上漿的紡織助劑，包括以下組份，按重量比記為:木質素:50-200份；水溶性單體:50-200份；油溶性單體:50_200份；水溶性引發劑:1-50份；油溶性引發劑:0.05-5份；水=400-1600份；分散劑:10-50份；水分2_4%低粘澱粉=500-2000份；鹼性物質=50-100份;消泡劑:1_30份。木質素為鹼木質素、硫酸木質素、鹽酸木質素、磺化木質素中的一種或幾種的混合物。水溶性單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯醯胺、羥甲基丙烯醯胺中的一種或幾種的混合物。油溶性單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯等油溶性單體中的一種或幾種的混合物。水溶性引發劑為過氧化氫、帶有Fe2+的過氧化氫、帶有亞硫酸氫鹽的過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧甲酸、過氧乙酸、過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的一種或幾種的混合物。
油溶性引發劑為過氧化苯甲醯、過氧化碳酸酯、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮異丁氰基甲醯胺、偶氮二異戊腈中的一種或幾種的混合物。分散劑為一類高分子多糖類或水解蛋白物質，該物質為阿拉伯膠、田菁膠、卡拉膠、明膠、水解植物蛋白的一種或幾種的混合物。鹼性物質為氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、尿素、碳酸氫銨等的一種或幾種的混合物。消泡劑為粉末狀。一種用於紡織上漿的紡織助劑的製備方法，包括如下步驟:(I)在帶有夾套和回流的反應釜中，投入配方規定量的木質素、水、分散劑，開啟反應釜攪拌電機以及夾套蒸汽加壓閥，升溫至40-65 °C範圍內；(2)在40_65°C範圍內，向反應釜加入配方規定量的水溶性引發劑；(3)在40_65°C範圍內，利用一種或幾種無機酸及其酸式鹽將體系PH值調整到3-4 ；(4)在60-90°C範圍內，滴加含有上述配方量的水溶性單體、油溶性單體、油溶性引發劑的混合物，在0.5-3h之內滴加完畢；(5)在60_90°C之間，繼續保溫反應，直到體系不再有殘留單體為止；(6)降溫到室溫，離心放料，濾餅即為接枝共聚物；(7)將上步降溫並離心出料的母液保存留作下次聚合循環使用，將得到的接枝共聚物，與水分2-4%的低粘澱粉、鹼性物質以及消泡劑，在混合機械中混合均勻，從而得到紡織助劑。本發明採用廉價的工業原料或工業副產物木質素作為接枝主體，一是有利於降低環境負荷，提高工業附加值，達到經濟效益和社會效益雙贏；二是利用木質素的天然小分子和丙烯酸類單體聚合，能夠有效控制聚合物的分子量，將得到的該助劑添加至普通變性澱粉中即得到一種粘附力適中，漿膜柔韌性好的漿料，有效避免PVA漿膜堅韌和澱粉漿膜脆硬的缺陷；採用單反應釜一鍋反應，提高生產效率，有利於降低生產成本；利用強酸性環境進行懸浮聚合，得到顆粒均勻半成品和循環利用的母液，經濟性更高；採用紡織漿料主漿料澱粉作為載體比水作為載體更能降低成本，提高效益，利用粉末型鹼性物質作為中和劑，並在其中添加適量的消泡劑，在混合機械中混合均勻，得到紡織助劑粒度均勻，水分合格，經高溫煮漿能夠完全溶解。
具體實施例方式下面對本發明作進一步說明。實施例1配方量:木質素:60g，丙烯酸180g:丙烯酸甲酯200g，雙氧水50g，水800g，過硫酸銨40g,偶氮二異丁腈40g,阿拉伯膠45g,低粘澱粉1800g,碳酸鈉80g,消泡劑25g。製備過程:(I)在帶有夾套和回流的2000mL反應釜中，投入配方規定量的木質素、水、阿拉伯膠，開啟反應釜攪拌電機以及夾套蒸汽加壓閥，升溫至40-65 °C範圍內；(2)在40_65°C範圍內，採用雙氧水和過硫酸銨將木質素活化，通過活化後的木質素成為含有相對穩定活性基團的活化木質素；(3)在40_65°C範圍內，利用濃硫酸將體系PH值調整到3_4 ；(4)在60_90°C範圍內，滴加含有上述配方量的丙烯酸、丙烯酸甲酯、偶氮二異丁腈的混合物，在2h之內滴加完畢；(5)在60_90°C之間，繼續保溫反應，直到體系不再有殘留單體為止；(6)降溫到室溫，離心放料，濾餅即為接枝共聚物；(7)將上步降溫並離心出料的母液保存留作下次聚合循環使用，將得到的接枝共聚物，與水分2-4%的低粘澱粉、碳酸鈉以及消泡劑，在混合機械中混合均勻，從而得到紡織助劑。實施例2配方量:木質素:180g,甲基丙烯酸60g:丙烯酸乙酯50g,雙氧水50g,水800g,過硫酸鉀lg，偶氮二異丁腈lg，田菁膠20g,低粘澱粉600g,碳酸鈉50g,消泡劑4g。製備過程:(I)在帶有夾套和回流的2000mL反應釜中，投入配方規定量的木質素、水、田菁膠，開啟反應釜攪拌電機以及夾套蒸汽加壓閥，升溫至40-65 °C範圍內；(2)在40_65°C範圍內，採用雙氧水和過硫酸鉀將木質素活化，通過活化後的木質素成為含有相對穩定活性基團的活化木質素；(3)在40_65°C範圍內，利用濃硫酸將體系PH值調整到3_4 ；(4)在60_90°C範圍內，滴加含有上述配方量的甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、偶氮二異丁腈的混合物，在2h之內滴加完畢；(5)在60_90°C之間，繼續保溫反應，直到體系不再有殘留單體為止；(6)降溫到室溫，離心放料，濾餅即為接枝共聚物；(7)將上步降溫並離心出料的母液保存留作下次聚合循環使用，將得到的接枝共聚物，與水分2-4%的低粘澱粉、碳酸鈉以及消泡劑，在混合機械中混合均勻，從而得到紡織助劑。實施例3配方量:木質素:180g,衣康酸150g:丙烯酸丁酯180g,雙氧水50g,水800g,過硫酸銨Ig偶氮二異丁腈lg，田菁膠30g,低粘澱粉1500g,碳酸鈉30g,消泡劑4g。製備過程:(1)在帶有夾套和回流的2000mL反應釜中，投入配方規定量的木質素、水、田菁膠，開啟反應釜攪拌電機以及夾套蒸汽加壓閥，升溫至40-65°C範圍內；(2)在40_65°C範圍內，採用雙氧水和過硫酸銨將木質素活化，通過活化後的木質素成為含有相對穩定活性基團的活化木質素；(3)在40_65°C範圍內，利用濃硫酸將體系PH值調整到3_4 ；(4)在60_90°C範圍內，滴加含有上述配方量的衣康酸、丙烯酸丁酯、偶氮二異丁腈的混合物，在2h之內滴加完畢；(5)在60_90°C之間，繼續保溫反應，直到體系不再有殘留單體為止；(6)降溫到室溫，離心放料，濾餅即為接枝共聚物；(7)將上步降溫並離心出料的母液保存留作下次聚合循環使用，將得到的接枝共聚物，與水分2-4%的低粘澱粉、碳酸鈉以及消泡劑，在混合機械中混合均勻，從而得到紡織助劑。實施例4
配方量:木質素:180g，丙烯醯胺150g:甲基丙烯酸甲酯180g，雙氧水50g，水800g,過硫酸鈉lg，偶氮二異丁腈lg，田菁膠30g,低粘澱粉1500g,碳酸氫鈉30g,消泡劑4g。製備過程:(1)在帶有夾套和回流的2000mL反應釜中，投入配方規定量的木質素、水、田菁膠，開啟反應釜攪拌電機以及夾套蒸汽加壓閥，升溫至40-65°C範圍內；(2)在40_65°C範圍內，採用雙氧水和過硫酸鈉將木質素活化，通過活化後的木質素成為含有相對穩定活性基團的活化木質素；(3)在40_65°C範圍內，利用濃硫酸將體系PH值調整到3_4 ；(4)在60_90°C範圍內，滴加含有上述配方量的丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁腈的混合物，在2h之內滴加完畢；(5)在60_90°C之間，繼續保溫反應，直到體系不再有殘留單體為止；(6)降溫到室溫，離心放料，濾餅即為接枝共聚物；(7)將上步降溫並離心出料的母液保存留作下次聚合循環使用，將得到的接枝共聚物，與水分2-4%的低粘澱粉、碳酸氫鈉以及消泡劑，在混合機械中混合均勻，從而得到紡織助劑。將得到的該紡織助劑添加至普通變性澱粉中，即可得到紡織漿料，該紡織漿料粘附力適中，漿膜柔韌性好，有效避免PVA漿膜堅韌和澱粉漿膜脆硬的缺陷。將上述得到的紡織助劑(接枝共聚物含量為10-20%，記為ZH-F)漿料與PVA漿料進行對比試驗。將10%的ZH-F與PVA添加在普通變性澱粉(記為ΖΗ-0)中，測量其斷裂強度與斷裂伸長率，其結果參見附表I。表IZH-F與PVA添加在普通變性澱粉中的性能比較(漆棉)
權利要求
1.一種用於紡織上漿的紡織助劑，其特徵在於，包括以下組份，按重量比記為: 木質素:50-200份；水溶性單體:50-200份；油溶性單體:50-200份；水溶性引發劑:1-50份；油溶性引發劑:0.05-5份；水=400-1600份；分散劑:10-50份；水分2-4%低粘澱粉=500-2000份；鹼性物質=50-100份;消泡劑:1_30份。
2.根據權利要求1所述的一種用於紡織上漿的紡織助劑，其特徵在於，所述的木質素為鹼木質素、硫酸木質素、鹽酸木質素、磺化木質素中的一種或幾種的混合物。
3.根據權利要求1所述的一種用於紡織上漿的紡織助劑，其特徵在於，所述的水溶性單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯醯胺、羥甲基丙烯醯胺中的一種或幾種的混合物。
4.根據權利要求1所述的一種用於紡織上漿的紡織助劑，其特徵在於，所述的油溶性單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯等油溶性單體中的一種或幾種的混合物。
5.根據權利要求1所述的一種用於紡織上漿的紡織助劑，其特徵在於，所述的水溶性引發劑為過氧化氫、帶有Fe2+的過氧化氫、帶有亞硫酸氫鹽的過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧甲酸、過氧乙酸、過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的一種或幾種的混合物。
6.根據權利要求1所述的一種用於紡織上漿的紡織助劑，其特徵在於，所述的油溶性引發劑為過氧化苯甲醯、過氧化碳酸酯、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮異丁氰基甲醯胺、偶氮二異戊腈中的一種或幾種的混合物。
7.根據權利要求1所述的一種用於紡織上漿的紡織助劑，，其特徵在於，所述的分散劑為一類高分子多糖類或水解蛋白物質，該物質為阿拉伯膠、田菁膠、卡拉膠、明膠、水解植物蛋白的一種或幾種的混合物。
8.根據權利要求1所述的一種用於紡織上漿的紡織助劑，其特徵在於，所述的鹼性物質為氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、尿素、碳酸氫銨等的一種或幾種的混合物。
9.根據權利要求1所述的一種用於紡織上漿的紡織助劑，其特徵在於，所述的消泡劑為粉末狀。
10.根據權利要求1-9中任一權利要求所述的一種用於紡織上漿的紡織助劑的製備方法，包括如下步驟: (1)在帶有夾套和回流的反應釜中，投入配方規定量的木質素、水、分散劑，開啟反應釜攪拌電機以及夾套蒸汽加壓閥，升溫至40-65°C範圍內； (2)在40-65°C範圍內，向反應釜加入配方規定量的水溶性引發劑； (3)在40-65°C範圍內，利用一種或幾種無機酸及其酸式鹽將體系PH值調整到3-4； (4)在60-90°C範圍內，滴加含有上述配方量的水溶性單體、油溶性單體、油溶性引發劑的混合物，在0.5-3h之內滴加完畢； (5)在60-90°C之間，繼續保溫反應，直到體系不再有殘留單體為止； (6)降溫到室溫，離心放料，濾餅即為接枝共聚物； (7)將上步降溫並離心出料的母液保存留作下次聚合循環使用，將得到的接枝共聚物，與水分2-4%的低粘澱粉、鹼性物質以及消泡劑，在混合機械中混合均勻，從而得到紡織助劑。
全文摘要
本發明公開了一種用於紡織上漿的紡織助劑及其製備方法，該助劑組成，包括木質素50-200份；水溶性單體50-200份；油溶性單體50-200份；水溶性引發劑1-50份；油溶性引發劑0.05-5份；水400-1600份；分散劑10-50份；水分2-4%低粘澱粉500-2000份；鹼性物質50-100份；消泡劑1-30份；該方法在反應釜中，投入配方規定量物質進行反應，將得到的接枝共聚物，與低粘澱粉、鹼性物質以及消泡劑，在混合機械中混合均勻，從而得到紡織助劑。本發明有利於降低環境負荷，提高生產效率，有利於降低生產成本，粘附力適中，漿膜柔韌性好。
文檔編號C08F289/00GK103194902SQ201310139218
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月19日 優先權日2013年4月19日
發明者郭建生, 王建華, 馮現民 申請人:徐州眾恆澱粉科技有限公司