[发明专利]壳聚糖-丙烯酰胺-丙烯酸酯接枝共聚物浆料、制备方法及用途

说明书

本发明属于纺织经纱上浆使用的改性壳聚糖浆料技术领域，公开了一种壳聚糖‑丙烯酰胺‑丙烯酸酯接枝共聚物浆料的制备方法及以此方法制备出对纯涤纶纱线及高比例涤棉混纺纱上浆性能良好的壳聚糖接枝共聚物浆料。本发明选择在适宜的氧化还原体系的引发作用下，将亲水性乙烯基单体丙烯酰胺与疏水性乙烯基单体丙烯酸甲酯以一定的摩尔比混合后，共同接枝到壳聚糖的分子链上，即可制得对纯涤纶及高比例涤棉混纺纱上浆性能良好的壳聚糖‑丙烯酰胺‑丙烯酸甲酯接枝共聚物浆料。本发明方法制得的浆料在保证具有良好水溶性的前提下，将改性壳聚糖浆料的应用领域拓展至合纤纱线上浆，打破了目前壳聚糖只适用于天然纤维纱线上浆的局限性。

技术领域

本发明属于纺织经纱上浆使用的改性壳聚糖浆料技术领域，尤其涉及了一 种壳聚糖-丙烯酰胺-丙烯酸酯接枝共聚物浆料、其制备方法及其用途。

背景技术

纺织浆料是经纱上浆生产过程中的必需材料，我国每年的消耗量约在30万 吨，在纺织原材料的消耗中位居第二，仅次于纤维材料。经纱在上浆之后，主 要依靠浆液中的粘着剂来提高经纱的可织性，降低经纱的断头率，确保制造过 程的顺利进行。壳聚糖是一种生物基环保浆料，在我国的研发起步较早，早在 上世纪60年代初，壳聚糖已经作为经纱上浆材料在我国的纺织厂使用，以替代 当时供应十分紧张的淀粉。然而，由于壳聚糖的半结晶结构及强氢键作用，导 致其水溶性不佳；分子链上含有大量的极性基团(如羟基、氨基)，致使其一 般只能用于棉、羊毛等天然纤维纱线的上浆，而对合成纤维纱线的上浆效果较差。因此，壳聚糖浆料的用途受到了较大的局限，作为一种环境友好型生物基 材料并未在纺织浆料领域得到进一步的推广与使用。

涤纶是合纤中的重要品种，生产量和消耗量居于各类合纤之首，其结晶度 高，缺乏极性基团，疏水性强，而当前开发出的壳聚糖浆料对涤纶纯纺纱及高 比例涤棉混纺纱的上浆性能普遍低于PVA、聚丙烯酸酯、水溶性聚酯等合成浆 料。故相对上述浆料而言，壳聚糖虽有较大的环保优势和资源优势，因其性能 上的固有缺陷使其不适用于此类合纤纯纺及混纺纱的上浆，缺乏应用于工业实 践的基础。

发明内容

本发明提供的壳聚糖-丙烯酰胺-丙烯酸酯接枝共聚物浆料、制备方法及用 途克服了现有技术中壳聚糖浆料只能用于天然纤维纱线上浆的局限性，达到了 使壳聚糖浆料仍然具备良好水溶性的基础上，能够将其使用对象扩展至涤纶纯 纺纱及高比例涤棉混纺纱的效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种壳聚糖-丙烯酰胺-丙烯酸酯接枝共聚物浆料的制备方法，步骤如下：

将壳聚糖粉末加入醋酸水溶液中制备成悬浮液，对悬浮液进行排除氧气操 作，加热悬浮液至60～80℃，对其进行保温至少30分钟，向悬浮液添加预设反 应物和预设引发剂进行接枝聚合反应，对悬浮液搅拌1～3小时，经过滤、洗涤 和干燥后制得所述壳聚糖-丙烯酰胺-丙烯酸酯接枝共聚物浆料。

作为优选，所述醋酸水溶液质量分数为0.5％～1％。

作为优选，所述壳聚糖粉末与所述醋酸水溶液制备成的悬浮液质量分数为 10％～20％。

作为优选，所述对所述悬浮液排除氧气包括：通入惰性气体用于排出所述 悬浮液内的氧气。

作为优选，所述惰性气体包括氮气。

作为优选，所述预设反应物为丙烯酰胺与丙烯酸酯的混合物，所述丙烯酰 胺与丙烯酸酯的混合物与所述壳聚糖粉末的质量百分比为53％～80％，所述丙烯 酸酯与所述丙烯酰胺的摩尔比为10:90～40:60。