專利名稱：一種用于對(duì)含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于對(duì)含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料，是一種含有水性共聚醚酯組分的淀粉基復(fù)合物，屬于紡織經(jīng)紗上漿使用的漿料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，用于含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的漿料主要有變性淀粉、聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸類漿料。淀變性粉是漿紗生產(chǎn)中最常用的漿料，它來源豐富、價(jià)格相對(duì)低廉、對(duì)環(huán)境友好，易被微生物降解，可以采用生物酶退漿，退漿廢液對(duì)環(huán)境影響小。但它的漿膜脆硬、 對(duì)滌綸纖維黏附性差，嚴(yán)重影響了它的使用效果。近年來，漿紗機(jī)和織機(jī)的生產(chǎn)速度呈逐漸增加的趨勢(shì)，這對(duì)用于經(jīng)紗上漿的漿料提出了更高的要求。漿紗機(jī)和織機(jī)速度的增加，必然要求漿料的黏附性更強(qiáng)，漿膜的強(qiáng)度和柔韌性更高，耐磨性更好，以增加經(jīng)紗的耐磨性能，減少毛羽，提高強(qiáng)度，保持經(jīng)紗的彈性和斷裂伸長(zhǎng)，從而降低織造斷頭率、提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量。另一方面，含滌綸短纖維經(jīng)紗上漿生產(chǎn)中所使用的漿料配方中，目前還暫時(shí)離不開PVA漿料組分。盡管PVA分子鏈的規(guī)整性高，漿膜性能好，能夠提高生產(chǎn)效率，但退漿困難，不易完全退凈，且很難生物降解，退漿之后便成為公認(rèn)的污染環(huán)境的物質(zhì)，大量的PVA 隨著退漿廢水進(jìn)入江河湖泊，對(duì)水生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅，所以近年來它在漿紗生產(chǎn)中的使用又受到了很大的限制。然而，漿紗生產(chǎn)實(shí)踐表明，在高難品種經(jīng)紗的上漿生產(chǎn)中，如果簡(jiǎn)單地減少PVA用量，往往會(huì)出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。在不影響漿紗質(zhì)量的前提下，如何有效地降低經(jīng)紗上漿生產(chǎn)中的PVA用量，是一項(xiàng)十分迫切的任務(wù)。對(duì)原淀粉進(jìn)行化學(xué)改性，已成為提高淀粉漿料上漿性能、減少PVA漿料用量的一種有效途徑。祝志峰等(ZL 03113350.9)對(duì)交聯(lián)淀粉再次進(jìn)行季銨醚化變性，在保持漿液熱穩(wěn)定性好的基礎(chǔ)上，通過引入羥丙基三甲基氯化銨官能團(tuán)，克服了交聯(lián)變性所產(chǎn)生的副作用，增大了它對(duì)纖維的粘著性能，提高了上漿性能。于進(jìn)學(xué)(CN101245558)公開了一種含有羥甲基化改性瓜爾膠、羅望子果粉和植物瓜爾豆胚乳的共混漿料組分，具有粘附性高、滲透性好、可完全降解等優(yōu)點(diǎn)，能明顯改善漿紗性能，可高比例地取代PVA。為了使變性淀粉漿料能夠適應(yīng)羊毛、粘膠、色紗等熱敏感型經(jīng)紗的低溫上漿要求，祝志峰等O00810109024. 5) 公開了一種對(duì)淀粉進(jìn)行多重酯化變性的方法，所獲得的多重酯化變性淀粉漿料，即使在 60 80°C進(jìn)行漿紗，漿液的流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性好，抗凝膠性強(qiáng)，能夠在棉式漿紗機(jī)上滿足羊毛、粘膠、色紗等熱敏感型經(jīng)紗的低溫上漿要求。此外，淀粉接枝共聚合反應(yīng)也是對(duì)淀粉進(jìn)行改性的一種重要方法。馬彥銘 (200610066984. 9)合成了可降解的淀粉接枝共聚物，可以取代部分PVA漿料用于經(jīng)紗上漿。布魯克維等(us 3061472)發(fā)現(xiàn)，變性淀粉與丙烯酸酯的接枝共聚物可用于疏水性纖維經(jīng)紗的上漿。凱特林格(US 4301017)將乙?；矸刍蚯枰一矸酆?，與丙烯酸酯類單體進(jìn)行接枝共聚，提高了漿紗的耐磨性。祝志峰等(ZL 2007100M110. 1)發(fā)明了一種能夠提高接枝淀粉漿料接枝效率的淀粉預(yù)處理方法通過對(duì)淀粉原料進(jìn)行醚化預(yù)處理，在淀粉大分子上引入含有碳-碳雙鍵的烯丙基原子團(tuán)，然后將醚化淀粉與乙烯基單體在引發(fā)劑作用下進(jìn)行接枝共聚合反應(yīng)，可以明顯提高接枝淀粉漿料的接枝效率，顯著增加接枝淀粉漿料中接枝共聚物的含量，有效地提高了接枝淀粉漿料的上漿性能。自1988年美國(guó)festman公司首次將水溶(分散)性聚酯漿料商業(yè)化之后，它在含滌綸短纖維經(jīng)紗上漿應(yīng)用中取得一定的進(jìn)展。但目前聚酯漿料在短纖維經(jīng)紗上漿中的應(yīng)用還存在著一定的問題，比較突出的有3個(gè)(1)相對(duì)分子質(zhì)量過低，影響了它的一些使用性能；( 存在著明顯的吸濕再粘性；C3)成膜性差，漿膜脆硬，導(dǎo)致落漿過大，影響了使用效果。在經(jīng)紗上漿過程中使用漿紗助劑，可以改善漿紗質(zhì)量，提高漿紗可織性，降低經(jīng)紗斷頭率，提高織機(jī)效率，提高坯布質(zhì)量。為此，人們對(duì)新型漿紗助劑的開發(fā)較為重視。莫克勤(CN1483889)公開了一種含有超微無機(jī)粒子及分散劑磷酸鹽的漿紗助劑，該助劑單分散性好、使用效率高、儲(chǔ)存期長(zhǎng)，并具有高效、多功能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，可在棉/滌上漿中取代PVA 漿料。李世安等(ZL 200510038516. 6)發(fā)明了一種用于復(fù)合無機(jī)納米粒子的高分子共聚物漿料組分，通過將無機(jī)納米粒子與離子型丙烯酸類共聚物復(fù)合，制備出一種含有無機(jī)納米粒子和高分子共聚物漿料組分的復(fù)合物，能夠用于紡織經(jīng)紗上漿和造紙施膠領(lǐng)域。將這些助劑與變性淀粉漿料配合使用，能夠在中細(xì)支純棉經(jīng)紗上漿生產(chǎn)中大幅度取代PVA漿料。 但這些含有無機(jī)微粒子的漿紗助劑，目前還存在著粉塵和落物量過大、睹塞管道、殘留物對(duì)后道工序及紡織品使用的影響不明等問題。另外，納米漿紗助劑對(duì)人體的健康危害性，也是一個(gè)不容回避的問題。必須明確，滌綸纖維本身所特有的理化性質(zhì)，造成它在水性漿液中吸漿困難，漿紗效果差。這是因?yàn)闇炀]與淀粉分子結(jié)構(gòu)與極性不相似，且滌綸大分子中缺乏親水性原子團(tuán)， 纖維的結(jié)晶度高，吸濕性差，致使上漿質(zhì)量不高，難以通過上漿來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)、提高耐磨性、減少毛羽。由此可見，迫切需要開發(fā)一種能夠適應(yīng)疏水性滌綸纖維上漿的專用漿料，以滿足含滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料，以改善上漿質(zhì)量，取代污染環(huán)境的PVA漿料，保護(hù)環(huán)境。本發(fā)明的另一個(gè)目的是配套提供一種能夠改善淀粉漿料對(duì)含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿質(zhì)量的關(guān)鍵組分一水性共聚醚酯組分的制造方法，以提高變性淀粉漿料的使用性能，改善使用效果。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是制備一種具有水溶性的高分子彈性體——水性共聚醚酯組分，然后使具有高彈性的水性共聚醚酯在漿膜中構(gòu)成分散相，利用這種形態(tài)結(jié)構(gòu)的緩沖特性，吸收淀粉相所受到的外部作用，以降低淀粉漿膜的脆硬屬性，提高其抗沖擊性能， 改善淀粉的使用效果。將水性共聚醚酯與變性淀粉進(jìn)行共混，同時(shí)以羧甲基纖維素鈉提高二者之間的共混效應(yīng)，并制成一種用于含滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料，以取代污染環(huán)境的PVA漿料。一種適用于對(duì)含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料，專用漿料含10% 40%的水性共聚醚酯、55% 85%的變性淀粉和2% 5%的羧甲基纖維素鈉。
所述的水性共聚醚酯是采用一種芳族二羧酸與相對(duì)分子質(zhì)量為1000-2000的聚乙二醇、相對(duì)分子質(zhì)量為500-1000的聚(1，2_丙二醇)、乙二醇及1，2-二羥基-3-丙磺酸
鈉進(jìn)行共縮聚所得。所述水性共聚醚酯的分子結(jié)構(gòu)可表示為
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料，其特征是所述專用漿料含質(zhì)量比 10% 40%的水性共聚醚酯、55% 85%的變性淀粉和2 0Z0 5%的羧甲基纖維素鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于對(duì)含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料，其特征是所述的水性共聚醚酯是具有水溶性或水分散性的共聚醚酯，其分子鏈中包含著摩爾比為30% 40%的聚醚軟鏈段、30% 40%的聚酯硬鏈段以及30% 40%的親水鏈段；所述聚醚軟鏈段為芳族二羧酸聚乙二醇酯和芳族二羧酸聚丙二醇酯，包含著相對(duì)分子質(zhì)量為 1000 2000的聚乙二醇以及相對(duì)分子質(zhì)量為500 1000的聚(1，2_丙二醇)兩種單體單元，聚乙二醇與聚(1，2_丙二醇)兩種單元間的摩爾比在1至4之間，聚乙二醇與聚(1， 2-丙二醇)單元間的相對(duì)分子質(zhì)量之比為1/1至4/1 ；所述聚酯硬鏈段是芳族二羧酸二乙酯鏈段，芳族二羧酸包括對(duì)苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯及鄰苯二甲酸二甲酯中至少一種，或者是它們的任意組合；所述親水鏈段為含有磺酸鹽原子團(tuán)的鏈段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于對(duì)含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料，其特征是所述水性共聚醚酯采用酯交換/熔融縮聚法制備；酯交換反應(yīng)是將乙二醇、相對(duì)分子質(zhì)量為1000 2000的聚乙二醇、相對(duì)分子質(zhì)量為500 1000聚(1，2-丙二醇)、1，2-二羥基-3-丙磺酸鈉與苯二甲酸二甲酯等按照一定的配比，加入到聚合反應(yīng)器中進(jìn)行酯交換反應(yīng)；在配料過程中保持二元醇與二元酸兩類單體之間的摩爾比為1 1;酯交換反應(yīng)結(jié)束后轉(zhuǎn)入縮聚釜中進(jìn)行縮聚反應(yīng)，所得產(chǎn)物為水性共聚醚酯；其制備方法的具體步驟是取 166重量份苯二甲酸二甲酯、18. 6 8重量份乙二醇、150 640重量份相對(duì)分子質(zhì)量為1000 2000聚乙二醇、30 80重量份相對(duì)分子質(zhì)量為500 1000聚(1，2_丙二醇)、 53. 4 71. 2重量份1，2- 二羥基-3-丙磺酸鈉和0. 1 0. 2重量份的催化劑鈦酸四丁酯投入聚合反應(yīng)器中，開動(dòng)攪拌裝置，加熱并混合均勻，將溫度升至170 180°C，使物料熔融并進(jìn)行酯交換反應(yīng)，待甲醇餾出量為理論量的90%時(shí)，結(jié)束酯交換反應(yīng)；然后將酯交換反應(yīng)產(chǎn)物，先以氮?dú)庵脫Q3 4次，再逐漸升溫至200 220°C，經(jīng)過濁連續(xù)減壓后，并在250 260°C和80 100 壓力下反應(yīng)4h ；最后充氮?dú)庀婵眨T條切粒即得到顆粒狀的水性共聚醚酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于對(duì)含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料，其特征是所述變性淀粉包括酸解淀粉、氧化淀粉、氨基甲酸酯淀粉、磷酸酯淀粉及醋酸酯淀粉中的至少一種，或者是上述兩種或兩種以上任意比量的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于對(duì)含有滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的專用漿料，其特征是所述羧甲基纖維素鈉為羧甲基取代度大于或等于0. 8的羧甲基化改性纖維素。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于含滌綸短纖維經(jīng)紗上漿的淀粉基專用漿料，屬紡織經(jīng)紗上漿漿料技術(shù)領(lǐng)域。是由10％～40％的水性共聚醚酯、55％～85％的變性淀粉和2％～5％羧甲基纖維素鈉所組成。水性共聚醚酯為具有水溶性或水分散性的多元嵌段共聚醚酯，變性淀粉包括酸解淀粉、氧化淀粉、氨基甲酸酯淀粉、磷酸酯淀粉及醋酸酯淀粉。羧甲基纖維素鈉為羧甲基取代度大于等于0.8的羧甲基化改性纖維素。有益效果是用于含有滌綸短纖維經(jīng)紗的上漿可以大幅度降低漿料配方中PVA漿料的用量，有效緩解退漿廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)D06M15/11GK102182060SQ20111005847
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者馮現(xiàn)民, 劉敏, 李世安, 祝志峰 申請(qǐng)人:徐州眾恒淀粉科技有限公司