[发明专利]一种纺织用乳化浆料的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于纺织原料制备技术领域，涉及一种乳液纳米复合丙烯酸共聚浆料的制备方法。

技术背景：

众所周知，纺织浆料主要分为淀粉类浆料，聚乙烯醇（PVA）浆料和聚丙烯酸类浆料三大类。聚乙烯醇浆料自1940年第一次用于经纱上浆后，由于具有优良的成膜性、粘附性及与其它浆料相溶性好的特点，很快就被纺织工业采用，在合成纤维混纺纱（涤/棉）问世后，PVA浆料也能够满足其上浆要求。目前在纺织经纱上浆过程中，PVA作为主浆料已广泛应用于纯棉、涤棉、涤粘、锦纶等纱线的上浆使用，并被认为是理想浆料。然而随着环境保护意识的加强，近年来发达国家，特别是西欧国家针对PVA浆料难于生物降解，并对环境造成严重污染的现状,已经提出禁止使用PVA作为纺织浆料。我国也于1997年提出在浆纱过程中不用或少用PVA的浆料发展目标。但时至今日，国内外在替代PVA浆料方面的研究进展不大，因而不用或少用PVA仍然是近几年我国纺织浆料的发展方向。

丙烯酸类浆料俗称“裁缝”浆料，由于其结构和性能的可设计性,因而可以满足不同纱线上浆性能要求,同时该类浆料在退浆废水中易于絮凝、回收和被生物降解，因此还被认为是生态环境友好纺织浆料。但由于该类浆料的生产成本较高，因此只能用作辅助浆料用于各类纱线上浆,部分替代PVA浆料。

纳米复合材料是近年来发展起来的新型材料，被称为“21世纪最有前途的材料”之一”.纳米复合材料是指分散相尺寸至少有一相的一维尺寸小于100nm的复合材料.聚合物/无机纳米复合材料是将无机纳米结构单元分散于聚合物基体中所形成的复合材料。无机材料具有极好的耐热性和阻燃性、高强度、高刚性，而聚合物材料具有良好的柔韧性，将两种材料在纳米尺度上复合,就可以结合聚合物和无机纳米材料的优点，从而大幅度地提高聚合物的力学性能。将无机材料与丙烯酸类浆料进行纳米尺度上复合制备纳米复合丙烯酸浆料，也有可能提高现有丙烯酸浆料的浆纱性能。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，寻求提供一种生态环境友好的乳液纳米复合丙烯酸共聚浆料及其制备方法，它与变性淀粉浆料配合使用，在涤棉或涤粘纱线的上浆过程中能够完全替代PVA浆料，可以克服纺织企业现有浆纱工艺因使用PVA浆料而造成环境污染的不足。

为了实现上述发明目的，本发明提供的乳液纳米复合丙烯酸共聚浆料，是在纳米级尺寸上由丙烯酸共聚浆料和无机材料复合而成，其固含量为10－50％；其中所说的无机材料为粘土，包括钠基膨润土、钠基蒙脱土、高岭土、多水高岭土，其粘土含量占丙烯酸共聚浆料干基重量的1－30％；本发明所说的丙烯酸共聚浆料是由两种或两种以上丙烯类单体或乙烯类单体组成的混合单体以水为溶剂通过乳液共聚反应而制备的；所述的丙烯类单体或乙烯类单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯。

本发明提出的乳液纳米复合丙烯酸共聚浆料制备方法，按下述步骤实施：先称取粘土加入水中，调节pH值为6－9，搅拌使粘土形成均匀的分散液；再称取油溶性单体配置油溶性混合单体溶液；并称取水溶性单体加入水中溶解，用碱调节pH值为3－7，得水溶性混合单体溶液；然后在粘土分散液中分别加入10－50％的油溶性混合单体溶液和等量的10－50％的水溶性混合单体溶液，再加入水溶性和油溶性单体总量的0.5－5％的乳化剂和水溶性和油溶性单体总量的0.1－2.5％的引发剂，搅拌均匀，升温至30－85℃引发共聚反应，当反应液内混合单体基本反应完全时，同时开始分别滴加剩余油溶性混合单体和水溶性单体混合溶液，在3小时以内滴加完，在30－85℃下保温反应至混合单体基本反应完全，升温至90－95℃,继续反应至无单体回流，降温至50℃以下，调节pH值为5－7，过滤，得乳液纳米复合丙烯酸共聚浆料。

本发明所述的粘土是钠基膨润土或钠基蒙脱土或高岭土或多水高岭土，其含量占丙烯酸类混合单体总重的1－30％；所述的引发剂为过硫酸盐，包括过硫酸铵或过硫酸钾，或是过硫酸盐与亚硫酸氢钠或亚硫酸钠组成的氧化还原引发剂；所述的油溶性混合单体溶液包括醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯中的一种或一种以上单体组成；所述的水溶性混合单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸中的一种或一种以上单体组成；所述的乳化剂是指由十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种或两种以上组成。