一種蒸紗用寶塔紙管膠粘劑及其製備方法與流程
2024-04-14 16:06:05 1
1.本發明涉及膠粘劑技術領域，尤其是涉及一種蒸紗用寶塔紙管膠粘劑及其製備方法。
背景技術：
2.為了增加紗線溼度、強度和延展性，紗線製造過程中需要對其進行蒸紗。蒸紗操作是將棉、麻及其化纖混紡的紗線纏繞在寶塔紙管上，通過汽蒸調節溼度使織線定型，從而減少織線在整經和織造時斷頭，同時消除靜電，增加柔軟手感，提高紗線上色效果。
3.然而，目前市面上的寶塔紙管膠粘劑不具有優異的耐高溫、耐水防潮性能，導致蒸紗過程中管體易於吸潮變軟，發生塌管現象，造成生產損失。
技術實現要素：
4.為了改善背景技術中的問題，一方面，本發明提供了一種蒸紗用寶塔紙管膠粘劑，其由經過液態環氧樹脂以及三聚氰胺改性脲醛樹脂雙重改性後的聚乙烯醇製備而成；製備該雙重改性聚乙烯醇的原料包括如下組分：去離子水、液態環氧樹脂、三聚氰胺改性脲醛樹脂、聚乙烯醇、氯化鐵。
5.優選的，按重量份數計，所述雙重改性聚乙烯醇的原料包括：所述去離子水為70～95份；所述液態環氧樹脂為1～2份；所述三聚氰胺改性脲醛樹脂為0.5～1.0份；所述聚乙烯醇為5～8份；所述氯化鐵為0.02～0.05份。
6.優選的，按重量份數計，製備該蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的原料還包括如下組分：磷酸氫二鈉0.05～0.1份、過硫酸銨0.015～0.03份、醋酸乙烯酯5～6份、叔碳酸乙烯酯0.4～0.8份、馬來酸酐0.035～0.07份、丙烯酸丁酯0.3～0.8份、增塑劑0.35～0.7份、填料5～7份、消泡劑0.04～0.05份、防腐劑0.04～0.08份。
7.優選的，所述蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的原料還包括交聯劑，所述交聯劑為硼化合物、金屬鹽中的一種或幾種。
8.優選的，按重量份數計，所述交聯劑由0.2～0.4份硼酸以及0.4～0.6份聚合氯化鋁水溶液組成，所述聚合氯化鋁水溶液的質量分數為10％。
9.另一方面，本發明提供了一種蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法，包括如下步驟：
10.1)稱取去離子水、聚乙烯醇、液態環氧樹脂、氯化鐵、消泡劑並加入燒瓶中，水浴加熱，攪拌；待所述聚乙烯醇、所述液態環氧樹脂反應後，得到混合物1；
11.2)降低水浴溫度，稱取三聚氰胺改性脲醛樹脂並加入混合物1中，充分反應得到雙重改性聚乙烯醇；
12.3)再次降低水浴溫度，稱取磷酸氫二鈉並加入雙重改性聚乙烯醇中，得到混合物2；稱取過硫酸銨溶解於去離子水中得到過硫酸銨水溶液，將一部分所述過硫酸銨水溶液加入混合物2中，攪拌均勻，得到混合物3；
13.4)稱取醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、馬來酸酐、丙烯酸丁酯形成混合物4，將混合物
4加入混合物3，得到混合物5；通過引入醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、馬來酸酐、丙烯酸丁酯的混合單體，混合單體與雙重改性後的聚乙烯醇發生共聚交聯反應，形成網狀結構，提高了聚乙烯醇膠粘劑的耐熱性和防水性。
14.5)將剩餘的所述過硫酸銨水溶液加入混合物5，升高水浴溫度，在該溫度下反應得到混合物6；
15.6)降低水浴溫度，稱取交聯劑、增塑劑、消泡劑、防腐劑、填料並加入混合物6，攪拌，得到蒸紗用寶塔紙管膠粘劑。
16.優選的，所述步驟1)中水浴溫度為90℃，攪拌時間為1～2h；所述步驟2)中水浴溫度為85℃，所述三聚氰胺改性脲醛樹脂與所述混合物1的反應時間為1～1.5h；所述步驟3)中水浴溫度為75～80℃；步驟4)中水浴溫度保持在75～80℃；步驟5)中水浴溫度為90～95℃，反應時間為1h；步驟6)中水浴溫度在40℃以下，攪拌時間為20～30min。
17.優選的，所述步驟4)中，通過恆壓漏鬥ⅰ向所述混合物3中滴加所述混合物4，控制所述恆壓漏鬥ⅰ的流速使其滴加完畢混合物4的用時為4h；所述步驟5)中，通過恆壓漏鬥ⅱ向所述混合物5中滴加所述過硫酸銨水溶液，控制所述恆壓漏鬥ⅱ的流速使其滴加所述過硫酸銨水溶液完畢的用時為4h。
18.綜上所述，本發明具有如下有益效果：
19.1.本發明所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑是以水為分散介質進行乳液聚合，通過多元共聚交聯等方式，使得膠粘劑具有優異的耐高溫性、耐水性以及防潮性。
20.2.本發明所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法通過液態環氧樹脂、三聚氰胺改性脲醛樹脂對聚乙烯醇進行雙重改性，增加了聚乙烯醇支鏈的長度，提高了聚乙烯醇的耐熱性、防水性以及防潮性。另外，加入醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、馬來酸酐、丙烯酸丁酯，並通過上述混合單體的自聚交聯對聚乙烯醇做進一步改性，提高了整個膠粘劑體系的耐熱性、防水性以及防潮性。
具體實施方式
21.下面結合實施例詳述本發明，但本發明並不局限於這些實施例。
22.實施例1
23.本實施例提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑，按重量份數計，製備該蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的原料包括如下組分：
24.去離子水90份，液態環氧樹脂2份，三聚氰胺改性脲醛樹脂0.8份，聚乙烯醇5份，氯化鐵0.04份，硼酸0.4份，質量分數為10％的聚合氯化鋁水溶液0.6份，磷酸氫二鈉0.1份，過硫酸銨0.03份，醋酸乙烯酯6份，叔碳酸乙烯酯0.7份，馬來酸酐0.07份，丙烯酸丁酯0.8份，增塑劑0.7份，填料5份，消泡劑0.04份，防腐劑0.08份。
25.其中硼酸與質量分數為10％的聚合氯化鋁水溶液共同組成交聯劑。
26.該蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法，包括如下步驟：
27.1)稱取去離子水、聚乙烯醇、液態環氧樹脂、氯化鐵、消泡劑並加入四口燒瓶中，水浴加熱至90℃，攪拌1～2h，待聚乙烯醇、液態環氧樹脂以及消泡劑完全溶解後，即聚乙烯醇、液態環氧樹脂充分反應後，得到混合物1；本步驟中的反應方程式為:
[0028][0029]
其中，r1為液態環氧樹脂剩餘的基團。
[0030]
2)降低水浴溫度至85℃，稱取三聚氰胺改性脲醛樹脂並加入混合物1中，反應1～1.5h後得到含雙重改性聚乙烯醇的混合物；本步驟中的反應方程式為:
[0031][0032]
其中，r2為三聚氰胺改性脲醛樹脂剩餘的基團。
[0033]
3)再次降低水浴溫度至75～80℃，稱取磷酸氫二鈉並加入含雙重改性聚乙烯醇的混合物中，得到混合物2；稱取過硫酸銨溶解於去離子水中得到過硫酸銨水溶液，將一部分過硫酸銨水溶液加入混合物2中，攪拌均勻，得到混合物3；
[0034]
4)保持水浴溫度在75～80℃，稱取醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、馬來酸酐、丙烯酸丁酯形成混合物4，在四口燒瓶上加置恆壓漏鬥ⅰ，通過恆壓漏鬥ⅰ向四口燒瓶中滴加混合物4，控制恆壓漏鬥ⅰ的流速使其滴加完畢混合物4的用時為4h，得到混合物5。
[0035]
5)在四口燒瓶加置恆壓漏鬥ⅱ，通過恆壓漏鬥ⅱ向四口燒瓶中滴加剩餘的過硫酸銨水溶液，控制恆壓漏鬥ⅱ的流速使其滴加完畢過硫酸銨水溶液的用時為4h，升高水浴溫度至90～95℃，在該溫度下反應1h，得到混合物6；
[0036]
6)降低水浴溫度至40℃以下，稱取交聯劑、增塑劑、消泡劑、防腐劑、填料並加入混合物6，攪拌20～30min得到蒸紗用寶塔紙管膠粘劑。
[0037]
實施例2
[0038]
本實施例提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑，按重量份數計，製備該蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的原料包括如下組分：
[0039]
去離子水80份，液態環氧樹脂1.5份，三聚氰胺改性脲醛樹脂1.0份，聚乙烯醇7份，氯化鐵0.02份，硼酸0.4份，質量分數為10％的聚合氯化鋁水溶液0.6份，磷酸氫二鈉0.075份，過硫酸銨0.03份，醋酸乙烯酯6份，叔碳酸乙烯酯0.8份，馬來酸酐0.07份，丙烯酸丁酯0.8份，增塑劑0.7份，填料6.5份，消泡劑0.05份，防腐劑0.08份。
[0040]
本實施例所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法與實施例1所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法相同。
[0041]
實施例3
[0042]
本實施例提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑，按重量份數計，製備該蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的原料包括如下組分：
[0043]
去離子水70份，液態環氧樹脂2份，三聚氰胺改性脲醛樹脂0.5份，聚乙烯醇8份，氯化鐵0.03份，硼酸0.3份，質量分數為10％的聚合氯化鋁水溶液0.4份，磷酸氫二鈉0.05份，過硫酸銨0.015份，醋酸乙烯酯5份，叔碳酸乙烯酯0.4份，馬來酸酐0.04份，丙烯酸丁酯0.5份，增塑劑0.5份，填料6份，消泡劑0.04份，防腐劑0.04份。
[0044]
本實施例所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法與實施例1所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法相同。
[0045]
實施例4
[0046]
本實施例提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑，按重量份數計，製備該蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的原料包括如下組分：
[0047]
去離子水95份，液態環氧樹脂2份，三聚氰胺改性脲醛樹脂1份，聚乙烯醇8份，氯化鐵0.05份，硼酸0.2份，質量分數為10％的聚合氯化鋁水溶液0.5份，磷酸氫二鈉0.06份，過硫酸銨0.03份，醋酸乙烯酯6份，叔碳酸乙烯酯0.6份，馬來酸酐0.035份，丙烯酸丁酯0.7份，增塑劑0.35份，填料7份，消泡劑0.05份，防腐劑0.08份。
[0048]
本實施例所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法與實施例1所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法相同。
[0049]
實施例5
[0050]
本實施例提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑，按重量份數計，製備該蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的原料包括如下組分：
[0051]
去離子水80份，液態環氧樹脂1份，三聚氰胺改性脲醛樹脂0.75份，聚乙烯醇8份，氯化鐵0.05份，硼酸0.4份，質量分數為10％的聚合氯化鋁水溶液0.5份，磷酸氫二鈉0.1份，過硫酸銨0.03份，醋酸乙烯酯5.5份，叔碳酸乙烯酯0.8份，馬來酸酐0.06份，丙烯酸丁酯0.3份，增塑劑0.5份，填料5.5份，消泡劑0.05份，防腐劑0.08份。
[0052]
本實施例所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法與實施例1所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的製備方法相同。
[0053]
對比例1
[0054]
對比例所提供的寶塔紙管膠粘劑為市售的寶塔紙管用膠粘劑。
[0055]
一、寶塔紙管膠粘劑的指標測定
[0056]
將實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑與對比例1所提供的寶塔紙管膠粘劑進行指標檢測。其中，固含量的檢測依據為gb/t 2793-1995；粘度的檢測依據gb/t 2794-1995。檢測結果見表1：
[0057]
表1
[0058]
實施例固含量(％)兌水比例(倍)粘度(cps)實施例119.050.4220實施例224.160.7245實施例325.560.8235實施例421.840.5250實施例523.420.6260對比例120.250.5225
[0059]
根據表1中的數據可知，實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑與對比例1所
提供的寶塔紙管膠粘劑均將粘度控制在200～300cps之間，兌水後固含量均控制在13～15％之間。
[0060]
二、寶塔紙管膠粘劑的耐高溫、耐沸水性能測定
[0061]
將使用實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管以及使用對比例1所提供的寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管分別浸泡在95～100℃沸水中，觀察管身開膠現象，記錄管身完全泡開的時間。測定數據見表2：
[0062]
表2
[0063] 對比例1實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5時間(s)150245270210275220
[0064]
根據表2中的數據，使用實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管與使用對比例1所提供的寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管相比，前者管身完全泡開的平均用時長於後者的用時；基材在沸水中不開膠時間越長，說明膠粘劑在沸水條件下越能夠保持良好的粘性。由此可知，本發明所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑耐沸水的性能更加優越，其在高溫的條件下能夠保持性能穩定。
[0065]
三、寶塔紙管膠粘劑的防潮性能測定
[0066]
1.將使用實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管以及使用對比例1所提供的寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管分別放置於80％～90％相對溼度條件下3h，測定各成品紙管吸溼前後的質量。測定數據見表3：
[0067]
表3
[0068] 吸溼前(g)吸溼後(g)變化值(g)對比例142.78543.7981.013實施例142.56643.1640.598實施例242.57943.1210.542實施例342.46543.2560.791實施例442.78943.2810.492實施例542.53143.1560.625
[0069]
根據表3中的數據可知，相較於使用對比例1所提供的寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管在高溼環境下吸收水分為1.013g，使用實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管在高溼環境下吸收水分的範圍在0.5～0.8g之間，顯然後者吸收水分更少。由此可見，本發明所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑防潮性能更加優良。
[0070]
2.對使用實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管以及使用對比例1所提供的寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管分別進行常見指標檢測，所涉及的檢測指標主要為抗壓強度、克重、水分。水分含量的測定方法參考gb/t22906.3-2008。
[0071]
將使用實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管以及使用對比例1所提供的寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管作為試樣。在測試ⅰ中，將各試樣在常溫條件下放置一天並測定各試樣的抗壓強度、克重、水分；在測試ⅱ中將各試樣放置於85％的相對溼度條件下吸溼3h，分別測定各試樣的抗壓強度、克重、水分。測定結果見表4：
[0072]
表4
[0073][0074]
根據表4中的數據可知，在常溫條件下放置一天後，使用對比例1所提供的寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管與使用實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管在抗壓強度、克重、水分方面的數值相當；然而，在85％的相對溼度條件下吸溼3h後使用對比例1所提供的寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管抗壓強度下降7kgf，變化較大，使用實施例1-5所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑生產的成品紙管抗壓強度下降幅度在2.5～4.8kgf之間，變化較小。由此可見，本發明所提供的蒸紗用寶塔紙管膠粘劑的防潮性能更加優良。
[0075]
以上均為本發明的較佳實施例，並非依此限制本發明的保護範圍，故：凡依本發明的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋於本發明的保護範圍之內。