[发明专利]无甲醛自交联纳米乳液涂料印染粘合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织印染工业中纺织品涂料印染用粘合剂的制备方法，更特别的涉及用于涂料印染加工的无甲醛释放的乳液粘合剂的制备方法。

背景技术

纺织品的染色和印花是赋予纺织品色彩、花纹及纤维保护等功能的重要加工技术，因此印染技术历来都是纺织科学领域和纺织工业界研究开发的重点。传统的染色和印花大多利用各种类型的染料对纤维或织物进行着色加工。多年的科学研究和工业生产实践表明，染料印染工艺至少存在以下三方面不足：(1)大量未利用染料的排放流失增加染料的使用量，提高原料成本；(2)染料的利用率不高导致清洗过程耗水、耗能增加；(3)处理后的废水，有机染料仍有残存，长期的排放积累将不可避免的造成环境污染。

染料染色一般先将有机染料溶解或分散于水中，然后采用浸渍或者辊轧等手段使染料与纤维反应或在其表面吸附并固定，再经过水洗处理等工序使纺织品获得要求的颜色。染料印花采用滚筒、筛网或其它方法(如转移等)将含有染料及助剂的混合体系(印花色浆)选择性地涂覆于织物表面，经过系列后处理形成所设计的图案或花纹。无论染色还是印花，均具有一定的上染率，因此所添加的染料总有一部分不能利用而随着印染废水排出，造成严重的环境污染。尤其是近年大量采用反应性染料，织物表面有较多的未反应染料残留，因此染色或印花过后清洗耗水量大大增加，经估算约200L水/kg织物，按重量计算，纺织品印染加工过程所消耗的水量是产量的200倍！

染料印染工艺的种种弊端、颜料合成技术的进步及聚合物助剂/添加剂的开发与广泛应用促进了涂料印染技术的迅速发展。与传统印染工艺相比，涂料印染具备一些显著的优点，如色谱齐全，适应纤维种类广泛，工艺简单(无须水洗)，节省资源，环境污染小等，逐渐发展成为主要的印染加工方法。据统计，全球有超过60％的纺织品的染色与印花处理采用涂料印染技术完成。涂料印染与染料印染最大的区别在于两者所用着色剂不同，涂料印染使用颜料为着色剂。颜料与纤维之间没有亲合力，也不能发生化学反应，因此仅靠颜料自身无法在纺织品表面固定，必须添加粘合剂以帮助颜料与纤维结合。在目前的纺织品涂料印染工艺中，粘合剂是令颜料与纤维相结合的唯一助剂，起着举足轻重的作用。但是，多数粘合剂的加入给涂料印染工艺带来新的问题，归纳起来主要有以下三大类：

(1)甲醛释放问题。

(2)涂料印染制品的手感与色牢度的矛盾。

(3)涂料印染加工过程中的堵网、粘辊问题。

纺织品的甲醛释放有多种因素，交联型粘合剂的N-羟甲基丙烯酰胺等交联单体在作用过程中产生甲醛是重要原因之一。甲醛释放对环境的污染和人体健康的危害不容忽视，因此寻找有效的替代品成为该领域刻不容缓的研究课题。在涂料印染过程中，粘合剂在织物表面形成皮膜，通过物理或化学作用将颜料粘附和固着于纤维表面，使织物表现出需要的颜色或者图案。显然，纺织品手感与粘合剂皮膜的柔软性、粘附性等有很大关系，而皮膜的性质完全由粘合剂的种类、性质、成膜条件及加入量等因素所决定。目前合成的粘合剂，一般使织物的手感变差，需要添加柔软剂进行整理，使工艺复杂化且效果有限。因此，解决涂料印染织物手感与色牢度之间的矛盾，成为涂料印染粘合剂的研究者和工业界最关注的课题之一。另外，涂料印染加工过程中产生堵网、粘辊问题，主要原因亦在于粘合剂的加入。由于粘合剂所包含的高聚物组分中软单体的种类与含量不均、各种共聚序列结构的高聚物玻璃化转变温度不同、以及各乳胶粒子的稳定性及最低成膜温度相异等因素，造成在加工过程中粘合剂乳液部分地破乳成膜(工艺要求是在后续的烘焙阶段破乳实现粘合功能)，因而产生堵网、粘辊的现象。

发明内容

为了解决涂料印染技术存在的上述问题，本发明将提供一种无甲醛自交联纳米乳液涂料印染粘合剂及其制备方法。

本发明要解决的问题之一是选择提供一类新型无甲醛涂料印染粘合剂的自交联功能单体。

本发明要解决的问题之二是提供应用上述交联功能性单体的新型无甲醛涂料印染粘合剂的制备方法。

按照本发明提供的技术方案，所述无甲醛自交联纳米乳液涂料印染粘合剂包含：交联单体1～20；硬单体1～20；亲水性单体0～5；引发剂0.01～0.5；表面活性剂2～5，单位为质量份。

所述交联单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟己酯、甲基丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种的组合。

所述硬单体为丙烯酸或甲基丙烯酸或二者的混合物，以及甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯腈中的一种。

在所述印染粘合剂中还包含软单体20～80，单位为质量份。