[发明专利]一种具有丙烯酸酯共聚物嵌段的淀粉浆料及制备方法

说明书

技术领域                                                                                     

本发明涉及一种适用于经纱上浆的浆料及其制备方法，提出一种具有丙烯酸酯共聚物嵌段的淀粉浆料及制备方法，属于纺织经纱上浆使用的浆料制备技术领域。

背景技术

目前，用于经纱上浆的浆料主要有淀粉、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸类浆料。变性粉淀是浆纱生产中最常用的浆料，它来源丰富、价格相对低廉、对环境友好，易被微生物降解，可以采用生物酶退浆，退浆废液对环境影响小。但它的浆膜脆硬,对涤纶纤维粘附性差，严重影响了它的使用效果。

近年来，浆纱机和织机的生产速度越来越快，这对浆料提出了更高的要求。浆纱机和织机速度的增加，必然要求浆料的黏附性更强，浆膜的强度和柔韧性更高，耐磨性更好，以增加经纱的耐磨性能，减少毛羽，提高强度，保持经纱的弹性和断裂伸长，从而降低织造断头率、提高生产效率、改善产品质量。

另一方面，在经纱上浆生产中所使用的浆料配方中，目前还暂时离不开PVA浆料组分。尽管PVA分子链的规整性高，浆膜性能好，能够提高生产效率，但退浆困难，不易完全退净，且很难生物降解，退浆之后便成为公认的污染环境的物质，大量的PVA随着退浆废水进入江河湖泊，对生态环境构成严重威胁，成为纺织及印染的最大污染源，所以必须对PVA在浆纱生产中的使用予以限制。然而，浆纱生产实践表明，在高难品种经纱的上浆生产中，如果简单地减少PVA用量，往往会出现各种质量问题。尽管我国早在1997年就明确提出不用或少用PVA的浆纱工艺发展方向，以实现经纱上浆的清洁化生产，但我国目前用于经纱上浆的PVA仍占全部浆料使用量的20%左右，而美国仅占11%左右。在不影响浆纱质量的前提下，如何有效地降低经纱上浆生产中的PVA用量，是一项十分迫切的任务。

对原淀粉进行化学改性，已成为提高淀粉浆料上浆性能、减少PVA浆料用量的一种有效途径。祝志峰等（ZL 03 1 13350.9）对交联淀粉再次进行季铵醚化变性，在保持浆液热稳定性好的基础上，通过引入羟丙基三甲基氯化铵官能团，克服了交联变性所产生的副作用，增大了它对纤维的粘着性能，提高了上浆性能。为了使变性淀粉浆料能够适应羊毛、粘胶、色纱等热敏感型经纱的低温上浆要求，祝志峰等（ZL 200810109024.5）公开了一种对淀粉进行多重酯化变性的方法，所获得的多重酯化变性淀粉浆料，即使在60～80℃进行浆纱，浆液的流动性和热稳定性好，抗凝胶性强，能够在棉式浆纱机上满足羊毛、粘胶、色纱等热敏感型经纱的低温上浆要求。

此外，淀粉接枝共聚合反应也是对淀粉进行改性的一种重要方法。马彦铭（200610066984.9）合成了可降解的淀粉接枝共聚物，可以取代部分PVA浆料用于经纱上浆。祝志峰等（ZL 2007 1 0024110.1）发明了一种能够提高接枝淀粉浆料接枝效率的淀粉预处理方法：通过对淀粉原料进行醚化预处理，在淀粉大分子上引入含有碳-碳双键的烯丙基原子团，然后将醚化淀粉与乙烯基单体在引发剂作用下进行接枝共聚合反应，可以明显提高接枝淀粉浆料的接枝效率，而显著增加接枝淀粉浆料中接枝共聚物的含量，有效地提高了接枝淀粉浆料的上浆性能。郭蜡梅等人（200810042900.7）发明了一种具有改进侧枝构成的接枝淀粉及其清洁制备方法,采用半干法生产的用于纤维素纤维经纱上浆的接枝淀粉，做到了生产过程无废水排放，提高了生产效率。

然而，接枝淀粉目前还存在着一些缺陷。接枝淀粉的主链仍为葡萄糖剩基的环状结构，所以主链表现出很强的刚性，柔顺性差，即使存在着柔性的接枝支链，也不能改变主链刚性的属性。另一方面，如接枝共聚合须以水为分散介质，产物需要过滤、洗涤和烘干，工艺流程长；产生大量废水，导致环境问题或增加废水处理费用；烘干过程消耗大量热能，成本升高。所以，迫切需要开发一种能够在非水环境下在淀粉分子主链上引入合成分子链的生产技术，以便缩短工艺流程，降低能耗，减少污染，提高生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有丙烯酸酯共聚物嵌段的淀粉浆料的制备方法。通过本发明方法所制备的嵌段共聚淀粉浆料，具有粘附性高，毛羽贴服性好，浆膜柔软，易于退浆，易于降解，具有取代PVA的能力。本发明方法的生产流程短，生产效率高，生产成本低和能耗小、无污染。