一种新型浆纱上浆剂及其制备方法技术

本发明专利技术共公开了一种新型浆纱上浆剂及其制备方法，属于纺织助剂技术领域。本发明专利技术公开的新型浆纱上浆剂是以玉米淀粉、木薯淀粉为原料，将其分散在水、醇或者水

【技术实现步骤摘要】
一种新型浆纱上浆剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于纺织助剂
，涉及一种新型浆纱上浆剂的制备方法以及采用该制备方法制得的新型浆纱上浆剂。

技术介绍

[0002]上浆剂，是纱线在织造之前的表面处理的一种精细化学品。良好的浆纱上浆剂必须具有和纱线良好的结合力、成膜性、毛羽抱束性能、减摩性，以及和纱线一致的断裂拉伸性能，从而提高纱线的可纺性、减少断头、提高织机效率；同时上浆剂还必须具有退浆彻底，不影响布匹的印染，以及具有可降解性能，不会造成对环境的影响。因此综合性能好，可生物降解的浆纱上浆剂，一直是纺织工业领域研究开发的热点之一。
[0003]聚乙烯醇PVA是综合性能较好的浆纱上浆剂，具有良好的成膜性、毛羽抱束性和柔韧性，退浆性能也较好。但是聚乙烯醇进入生态环境后很难生物降解，对环境影响很大。聚酯浆纱上浆剂，是性能较聚乙烯醇PVA优越的新型上浆剂，但其也具有不可生物降解或降解困难的特点，不符合绿色环保的要求。
[0004]以玉米淀粉、木薯淀粉为原料的传统淀粉基浆纱上浆剂，包括氧化淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、缩醛基改性淀粉、丙烯酸(丙烯酰胺)、丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、马来酸酐、马来酸单烷基酯、马来酸酸双烷基酯等具有不饱和双键的活性单体接枝改性的淀粉上浆剂，在一定程度上改进了上浆剂的可生物降解性，但是在成膜性、膜韧性、以及膜吸湿性等方面还存在明显不足；同时上浆过程损耗大，浆纱在织造过程掉粉严重、纱线易拉断、吸湿粘连、毛羽抱束性不好，织机效率低等不足。
[0005]基于上述分析，本申请经过长期的研究和实践，结合浆纱、退浆、织造过程的实际情况，从分子水平的角度，设计并合成了新型绿色环保浆纱上浆剂，用于棉纱、棉涤混纺纱、棉毛混纺纱线的上浆处理过程，获得了较好的综合性能。

技术实现思路

[0006]鉴于上述不足，本申请公开了一种新型浆纱上浆剂，改善了传统的浆纱上浆剂不可生物降解或生物降解困难、成膜性、膜韧性、膜吸湿性低、上浆损耗大等缺陷。
[0007]本专利技术是通过如下手段实现的：
[0008]本专利技术提供的新型浆纱上浆剂，是以玉米淀粉、木薯淀粉为原料，尤其是玉米淀粉，来源丰富、稳定。通过化学反应对淀粉分子结构进行修饰，得到的具有特定性能侧链结构的改性淀粉类浆纱上浆剂。
[0009]本专利技术提供的新型浆纱上浆剂在合成过程中，采用醚化改性和接枝改性的手段，在淀粉高分子侧链上引入带有酰胺官能团、磺酸烷基官能团、季铵盐官能团的侧链结构，从而赋予上浆剂可生物降解性、高分散性、渗透性以及优异的成膜性、毛羽抱束性、抗静电性能和减摩性能，同时为纱线提供良好的亲和力；浆膜透明、柔韧、光滑、不发黏。
[0010]本专利技术提供的新型浆纱上浆剂的高分子结构表述如下：
[0011][0012]其中磺酸盐基团，季铵盐基团、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙基酯基团等是通过醚化反应接入到淀粉分子结构中；丙烯酰胺、丙烯酸氨基烷基酯基团、醋酸乙烯酯基团等是通过接枝共聚的方式引入到淀粉分子结构中。
[0013]进一步的，用于淀粉分子结构修饰的改性剂包括：
[0014]3‑
氯
‑2‑
羟基丙基磺酸钠；丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸烷氧基乙基酯、丙烯酸氨基烷基酯；甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸烷氧基乙基酯、甲基丙烯酸氨烷基酯；丙烯酸酰胺、甲基丙烯酸酰胺；丙烯酸烷氧基乙基酰胺、甲基丙烯酸烷氧基乙基酰胺；醋酸乙烯酯、马来酸单烷基酯、马来酸双烷基酯、N
‑
烷基马来酸酰亚胺等等。
[0015]进一步的，用于淀粉分子结构修饰的改性剂包括：
[0016]3‑
氯
‑2‑
羟基丙基磺酸钠、丙烯酸、丙烯酸羟丙基酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸酰胺、丙烯酸烷氧基乙基酯、丙烯酸烷氧基乙基酰胺、丙烯酸氨基烷基酯、丙烯酸二甲基氨基烷基酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸氨基烷基酯、马来酸单羟烷基酯、N
‑
烷基马来酸酰亚胺；丙烯酸酰胺基丙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰胺基丙基二甲苄基氯化铵，丙烯酰氧基丙基二甲基苄基氯化铵等等。
[0017]进一步的，所述丙烯酸氨基烷基酯包括：丙烯酸氨基乙基酯，丙烯酸氨基丙基酯等。
[0018]利用上述改性剂对淀粉进行结构修饰，在淀粉结构中引入磺酸盐、氨基烷基、季铵盐等官能团，从而赋予改性的淀粉基浆纱上浆剂低起泡性、良好的成膜性和膜柔韧性、抗菌和抗静电性能、以及较好的渗透性。
[0019]本专利技术提供的新型浆纱上浆剂中，改性剂用量占淀粉质量的10％～20％，尤其是
12％～18％，特别是14％～16％。改性剂超过20％，改性淀粉浆纱剂成本较高，同时会影响上浆剂的粘度和渗透性，影响吸湿性能。改性剂用量低于10％，性能改性不明显。
[0020]在淀粉结构改性剂中，3
‑
氯
‑
2羟基丙基磺酸钠改性剂的用量，占所有改性剂用量的10％～30％，尤其是15％～20％；3
‑
氯
‑
2羟基丙基磺酸钠用量超过30％，一方面会增大浆纱剂的成本，同时煮浆过程有泡沫，影响成膜完整性，降低浆液的渗透性能，同时浆膜吸湿性较大，容易吸湿发粘。3
‑
氯
‑2‑
羟基丙基磺酸钠用量低于10％，浆液稳定性差，存放过程中容易发生浆液不均匀、浆膜易脆、柔性不足。
[0021]在淀粉结构改性剂中，优先使用丙烯酸酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸氨基乙基酯、丙烯酰胺基丙基二甲基苄基氯化钠等活性单体，季铵盐单体丙烯酰胺基丙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰氧基丙基二甲基苄基氯化铵。季铵盐活性单体占改性单体总质量的2％～5％，尤其是3％～5％；季铵盐单体的引入主要赋予浆膜的抗静电性能、柔顺性和抗菌性能，用量低于2％，效果不明显；超过5％，成本高。
[0022]在淀粉改性剂中，丙烯酸羟烷基酯，主要是指丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯；丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯的用量为1:1，丙烯酸羟烷基酯占总改性剂质量的2％～3％。
[0023]本专利技术提供的新型浆纱上浆剂通过两步完成，首先将3
‑
氯
‑2‑
羟基丙基磺酸钠、丙烯酰胺基丙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯等活性单体和淀粉在碱性条件下反应，利用淀粉分子中羟基和上述改性剂的双键进行加成醚化(Michael addition reaction)或和氯
‑
碳间进行亲核缩合成醚反应，从而在淀粉高分子链的侧面引入短链结构。第一步反应结束后，不需要经过分离过程，直接向反应体系中键入丙烯酰胺、丙烯酸氨基丙基酯、醋酸乙烯酯单体，并加入引发剂(过硫酸胺)引发接枝共聚反应，在淀粉高分子侧链上引入共聚长链，以塑化淀粉，赋予成膜的柔韧性；以及浆液的高渗透性。
[0024]本专利技术提供的新型浆纱上浆剂，接枝共聚反应使用的活性单体中，酰胺单体占50％，氨基酯单体占30％、醋酸乙烯酯单体占20％。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型浆纱上浆剂的制备方法，包括：以淀粉为原料，将其分散在水、醇或者水
‑
乙醇混合介质中，然后加入少量碱控制体系pH值为8.0～9.0进行处理，活化淀粉；采用淀粉质量10％～20％的改性剂在30～90℃下，对淀粉分子结构进行2～4小时的醚化改接和1～5小时的接枝改性处理，得到新型浆纱上浆剂；该新型砂浆上浆剂的高分子结构如下：其中：淀粉选自玉米淀粉或木薯淀粉，优选玉米淀粉；进行醚化改接时使用的活性单体为醚化单体，醚化单体使用量占改性剂使用量的15～40％；进行接枝改性时使用的活性单体为接枝共聚单体，接枝共聚单体使用量占改性剂使用量的60％～85％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中：所述醚化改接所使用的活性单体包括：3
‑
氯
‑2‑
羟基丙基磺酸钠；丙烯酸羟烷基酯，甲基丙烯酸羟烷基酯；丙烯酸烷氧基乙基酯，甲基丙烯酸烷氧基乙基酯；以及丙烯酸酰胺基丙基二甲基苄基氯化铵，甲基丙烯酰胺基丙基二甲苄基氯化铵，丙烯酸酰氧基丙基二甲基苄基氯化铵；所述接枝改性所使用的活性单体包括：丙烯酸酰胺，甲基丙烯酸酰胺，丙烯酸烷氧基乙基酰胺，甲基丙烯酸烷氧基乙基酰胺；
丙烯酸氨基烷基酯，甲基丙烯酸氨基烷基酯；以及醋酸乙烯酯，马来酸单烷基酯，马来酸双烷基酯，N
‑
烷基马来酸酰亚胺。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中：醚化改接活性单体中：3
‑
氯
‑
2羟基丙基磺酸钠改性剂的用量占醚化改接活性单体用量的10％～30％，优选15％～20％；丙烯酸酰胺基丙基二甲基苄基氯化铵，甲基丙烯酰胺基丙基二甲苄基氯化铵，丙烯酸酰氧基丙基二甲基苄基氯化铵改性剂的用量占醚化改接活性单体用量的2％～5％，优选3％～5％；丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯改性剂的用量占醚化改接活性单体用量的2％～3％。4.根据权利要求2所述的制备方法，其中：接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玺，李晶晶，
申请(专利权)人：四川聚塔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：