[发明专利]脂肪族水性聚酯接枝共聚物、改善淀粉浆料对涤纶纤维粘合强度的粘合促进剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，属于纺织经纱上浆使用的浆料制备技术领域，具体涉及一种脂肪族水性聚酯接枝共聚物及含有这种共聚物的、用于改善淀粉浆料对涤纶纤维粘合强度的粘合促进剂，这种含有脂肪族水性聚酯接枝共聚物的含水制剂，能够提高淀粉浆料对含涤短纤维经纱的上浆性能。 

背景技术

淀粉和变性淀粉浆料是浆纱生产中最常用的主浆料之一，它来源丰富、价格低廉、对环境友好，容易为微生物降解，可以采用生物酶退浆，退浆后对生态环境的负面影响小，因而被广泛用于经纱上浆生产之中。然而，随着浆纱和织造生产速度的不断提高，淀粉类浆料对涤纶纤维粘合强度不足的缺陷日益显现，不仅难以有效地实现对含涤经纱进行增强、贴服毛羽、提高耐磨性，还会因粘合强度不足而形成大量落浆，导致浆纱的耐磨性降低，再生毛羽大量增加，造成经纱开口不清和断头，严重影响了织机的生产效率。这是因为浆纱机和织机的速度越高，所要求的浆料粘合强度也就越强。因此，如何有效地增大淀粉浆料对涤纶纤维的粘合强度，是提高浆纱强度、增大浆纱耐磨性、减少浆纱毛羽、改善浆纱质量的基础，具有重要的实际意义。 

众所周知，淀粉是极性的，而疏水性合成纤维则是非极性的，表面能的因素决定了在涤纶纤维与淀粉胶接层之间的界面上不可能存在很强的相互作用。另一方面，淀粉分子链是由环状的α-D-葡萄糖缩合而成的高分子化合物，这种环状结构和大量羟基的存在，导致了在纤维之间实现粘合作用的胶接层脆硬，从而在胶接层与纤维的粘合界面上形成内应力和应力集中。因此，淀粉类浆料对疏水性合成纤维的粘合强度通常都很差。由此可见，造成淀粉类浆料对合成纤维粘合强 度不足的主要原因有两个：（1）涤纶纤维和淀粉胶接层界面上的相互作用弱；（2）涤纶纤维之间的淀粉胶接层脆硬。必须明确，由于坯布退浆的要求，不能采用共价键的方式来改善淀粉对涤纶纤维的粘合强度，否则将使坯布中所含的浆料难以在退浆过程除去，危及织物的染色、印花和整理加工。迄今为止，人们主要采用两种途径来提高淀粉对涤纶纤维的粘合强度：（1）对淀粉进行化学变性（ZL 03113350.9；ZL2007 1 0024110.1）；（2）用其它有益组分与淀粉共混（祝志峰等SiO₂纳米微粒子对淀粉与纤维之间粘合强度的影响，美国纺织印染师与化学师协会，8(10)：45-48，2008）。 

然而，即使对淀粉进行化学改性，也不能改变涤纶纤维与淀粉胶接层间界面极性相反的属性，浆料胶接层与涤纶纤维间的界面作用弱，容易造成界面破坏，不可能形成很强的粘合强度；其次，即使是一些变性淀粉浆料，它们在涤纶纤维之间所形成的胶接层仍然比较脆硬，韧性很差，当粘合部位受载荷作用或有温度变化而出现形变时，必然会在粘合界面上产生内应力，当局部应力超过局部强度时，就会产生银纹或裂纹，并在裂纹的顶部产生应力集中，而脆硬的淀粉胶接层往往形成很大的内应力和严重应力集中，造成粘合破坏。所以，淀粉及变性淀粉类浆料对涤纶纤维的粘合强度总体上不高，难以在上浆过程中对涤纶纤维实施有效的粘合，影响了经纱的增强、耐磨性和毛羽降低率，致使淀粉对含有涤纶纤维经纱的上浆质量不高。由此可见，迫切需要开发一种既能够用于增加淀粉胶接层与涤纶纤维之间相互作用，又能够降低淀粉胶接层的脆硬属性、增加韧性的技术，以提高淀粉浆料对涤纶纤维的粘合强度，改善含有涤纶短纤维经纱的上浆质量。 

发明内容

本发明的目的是提供一种亲水性接枝支链的脂肪族水性聚酯接枝共聚物及制备方法。 

本发明还提供了含有该共聚物的粘合促进剂，用于提高善淀粉浆料对涤纶纤维粘合强度，可改善淀粉浆料对含有涤纶短纤维经纱的上浆质量。 

本发明所采用的技术方案是： 

首先以脂肪族二元羧酸与二元醇，在惰性气体保护、加热和搅拌条件下合 成具有一定亲水性的脂肪族水性聚酯，以此为主链，再与亲水性乙烯基单体进行接枝共聚合，得到键接有亲水性接枝支链的脂肪族水性聚酯接枝共聚物，最后将增塑剂溶解在这种接枝共聚合产物的水性浆液中即得到粘合促进剂。 

一种脂肪族水性聚酯接枝共聚物，包括主链和接枝支链； 

以无规键接的疏水性聚酯链段和亲水性聚酯链段为主链； 

所述脂肪族水性聚酯接枝共聚物的主链的相对分子质量为3500～14000，可表示为：