[发明专利]一种涂料染色用易分离微乳胶的制备及应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种易分离微乳胶的制备及应用方法，特别是用于涂料染色的易分离微乳胶的制备及应用方法，属于纺织印染技术领域。

背景技术

涂料染色法具有工艺简单、节约能源、流程短、日晒牢度高等优点，此外还具有独特的风格，如明显的水洗感觉和层次分明的立体感，因此被印染企业广泛采用。涂料颗粒粒径较大，不能进入纤维内部，只能以孤岛形式不连续地分布沉积在纤维表面，需借助粘着剂将其黏着在纤维表面，形成必要的色牢度。涂料染色用粘着剂一般是由乳液聚合而制成的乳胶或微乳胶粒，乳胶粒子作用于纤维表面后，随着烘干导致的液体蒸发，乳胶粒子逐渐靠拢而发生聚集，最终相互粘结在一起形成薄膜，将涂料颗粒包覆。丙烯酸酯类微乳胶是涂料染色工业常用的粘合剂，以各种类型的丙烯酸酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等为基料经化学反应制得，其特点是使用方便、可室温固化、固化速度快、胶层强度高、适用于粘接多种材料，是一种比较理想的粘合剂。但是，丙烯酸酯微乳胶也存在耐水性差、吸收率大、低脆高粘等缺点。通过乳液聚合法，在丙烯酸酯共聚物中引入苯乙烯链段，可有效提高胶膜的耐水性、耐碱性、抗污性、抗粉化性和耐热性。粘着剂微乳胶粒子表面一般带负电荷，当作用于涂料染色后棉织物时，由于涂料颗粒一般也带负电，二者之间存在静电斥力导致仅有部分微乳胶粒子可以被吸附，其余的乳胶粒子仍然存在于处理液中，很难从水体中有效分离，当处理完毕后一般随废液一起排放，造成一定污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于涂料染色的易分离微乳胶的制备及应用方法，利用壳聚糖和环氧乙烷数为5的椰油胺聚氧乙烯醚制备丙烯酸丁酯和苯乙烯共聚微乳胶，将其用于棉织物涂料染色后的固色处理，该微乳胶表面带有一定正电荷，在棉织物表面吸附量高，对涂料颗粒的固色效果好，且在应用之后容易从残液中分离，有利于降低对水体环境的危害。

本发明包括以下工艺：

（1）将质量浓度为2.5%的壳聚糖加入到质量浓度为2%稀醋酸溶液中搅拌使之溶解，然后加入质量浓度为1%的椰油胺聚氧乙烯醚，其环氧乙烷数为5，充分搅拌溶解；

（2）将丙烯酸丁酯和苯乙烯混合，二者质量比为4:1，然后加入占混合单体总质量4%的十六烷，搅拌溶解；

（3）将一定量上述混合物加入到溶解有壳聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚的溶液中，使混合单体与壳聚糖的质量比为12:1，充分搅拌均匀后，再经25 KHz超声乳化5min；

（4）将乳化后的混合液体倒入三口烧瓶中，充氮15min后，加入占丙烯酸丁酯和苯乙烯总质量1%的过硫酸钾，在磁力搅拌条件下加热至72度，保温8h完成聚合，制备出聚合物微胶乳；

（5）配制质量浓度为0.5-1%的微乳胶处理液，将常规涂料染色后棉织物投入，浴比为10:1，升温至50度后保温处理15min，完成对涂料染色织物的固色；

（6）将固色后棉织物从处理液中取出，将残液pH调至8并将温度升至90度保温10min，实现残留微乳胶粒子从水体中分离。

壳聚糖较难溶解于纯水中但可溶解于2%稀醋酸中，壳聚糖的最终质量浓度为2.5%，待其完全溶解后将环氧乙烷数为5的椰油胺聚氧乙烯醚加入并搅拌溶解，其最终浓度为1%。壳聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚协同增效，起到多方面作用：首先，二者可以协同提高超声乳化混合单体的效果，有效降低单体液滴尺寸并使其充分稳定，通过电荷作用和空间位阻作用使单体小液滴无法短时间内合并成为大液滴，保证在加热和引发剂过硫酸钾存在下发生单体转化聚合，提高转化效率，最终形成稳定的微乳胶粒子；其次，二者在弱酸条件下可使微乳胶粒子表面带正电，当用于涂料固色过程时，能够对阴离子涂料颗粒产生有效吸附，提高使用效率；最后，当应用完成后，通过pH中和及升温操作，可使二者对乳胶粒的稳定作用迅速丧失，有利于乳胶粒从残液中分离。本发明所使用丙烯酸丁酯和苯乙烯为常规的聚合单体，二者混合后能够迅速溶解在一起，十六烷的加入可以提高超声乳化后所形成单体液滴的稳定性。混合物经超声乳化5min后，将形成稳定的水包油微乳液，充氮并加入引发剂过硫酸钾保温后最终聚合成为微乳胶。该微乳胶用作涂料染色织物固色处理时，一般按照质量浓度0.5-1%进行配制，按照10:1浴比投入常规涂料染色后棉织物，在50度保温处理15min后完成对涂料颗粒的固色，可有效提高其色牢度。最后，将固色后棉织物从处理液中取出，将处理残液用烧碱调至8并将残液温度升至90度保温10min，此时壳聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚对乳胶粒的稳定作用将快速丧失，实现乳胶粒从水体中分离。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。