一种改性植物胶浆料及制备工艺.pdf

本发明涉及一种应用于高支高密纯棉织物上浆时使用的一种改性植物胶浆料及制备工艺，属于精细化工领域。先对瓜尔胶进行氧化，再进行接枝共聚反应，在其分子链上接入成膜性能良好的化学基团；再加入氢化植物胶复合配成的改性植物胶浆料；制备工艺为用氧化剂在微碱性条件下使瓜尔胶主链断裂，降低其聚合度，部分羟基被氧化成羧基，再在真空条件下用KMnO4和H2SO4作用下活化羟基，接入甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯单体，最后加入氢化油复配成。本发明配合变性淀粉应用于高支高密纯棉织物上浆，不含PVA，同时具有良好的成膜性、耐磨性能，不需要添加其他化学助剂；能大幅度降低浆纱综合成本；对棉纤维具有最好的粘附性。

1、  一种改性植物胶浆料，以瓜尔胶为主体原料，其特征在于：先对瓜尔胶进行氧化，再进行接枝共聚反应，在其分子链上接入甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯单体；再加入氢化植物胶复合配成的改性植物胶浆料。

2、  根据权利要求1所述的一种改性植物胶浆料，其特征在于：它由下述重量份比的原料制成：瓜尔胶80～120份、双氧水1～5份、醋酸乙烯酯1～7份、甲基丙烯酸甲酯5～10份、氢化植物油12～18份，催化剂0.1～0.3份、引发剂0.3～0.8份、溶剂6～15份和0.6～0.9份OP-10，其中采用烧碱调节瓜尔胶的PH值至7.5～8.5，催化剂为5％的硫酸铜，引发剂为高锰酸钾0.2～0.5份和硫酸0.1～0.3份，用工业酒精作为溶剂，所述百分比为质量浓度。

3、  根据权利要求1所述的一种改性植物胶浆料的制备工艺，其特征在于：先用氧化剂在微碱性条件下使瓜尔胶主链断裂，降低其聚合度，部分羟基被氧化成羧基，再在真空条件下用KMnO₄和H₂SO₄作用下活化羟基，接入甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯单体，最后加入氢化油复配成。

4、  根据权利要求3所述的一种改性植物胶浆料的制备工艺，其特征在于：由下列重量份的原料制备而成，其制备工艺过程依次为利用吹风式投料器将瓜尔胶80～120份投入到真空反应釜中，开机搅拌，同时在化学品配置罐里配制好0.4％的烧碱，用其调节瓜尔胶的PH值至7.5～8.5，在另一个化学品配置罐里配置好双氧水1～5份和5％的硫酸铜催化剂0.1～0.3份，用喷雾式喷头喷入到反应釜中，密封反应釜.抽真空，保持温度在55℃～65℃，瓜尔胶进行氧化反应2.0～3.0小时，喷入配置好的高锰酸钾0.2～0.5份和硫酸0.1～0.3份作为引发剂，活化瓜尔胶0.3～1.0小时，同时用工业酒精6～15份作为溶剂，分别配置醋酸乙烯酯1～7份和甲基丙烯酸甲酯5～10份，然后喷入到反应釜中，在100～130℃中接枝反应2.0～3.0小时，将氢化植物油12～18份以液态形式喷入到反应釜中，同时喷入0.6～0.9份OP-10，冷却，调节PH值至中性，得改性植物胶浆料，下料包装，所述百分比为质量浓度。

一种改性植物胶浆料及制备工艺
技术领域
本发明涉及一种应用于高支高密纯棉织物上浆时使用的一种改性植物胶浆料及制备工艺，属于精细化工领域。
背景技术
当前，应用于纺织经纱上浆的材料主要有变性淀粉、PVA以及一些助剂。由于PVA是石油化工产品，价格波动大，而且不易降解。西方发达国家禁止进口使用PVA上浆的纺织品。因此国内纺织企业一直在寻找一种代替PVA的绿色环保浆料。现有技术中用于代替PVA的浆料品种，有水溶性聚酯浆料、酯化马铃薯淀粉、还有玉米接枝改性淀粉，聚丙烯酸为浆料等，尚未见采用植物胶变性的浆料技术。其中，水溶性聚酯浆料主要利用其和涤纶纤维(聚酯)具有非常相似的化学结构，在调浆时加入聚酯浆料，能改善整个浆液和涤纶纤维的亲和性，来达到上浆目的；酯化而马铃薯淀粉，是利用在马铃薯淀粉和醋酸乙烯酯反应，在淀粉分子中接入醋酸酯基团，提高浆料的粘附性能，但其成膜性和耐磨性能无法达到要求，只能减少部分PVA用量；接枝改性淀粉，在淀粉分子链上接入醋酸乙烯酯或丙烯酸类物质，有些性能接近了化学浆料，但他成膜性还是无法达到PVA的性能。所以，在使用中也只能降低部分PVA的用量，还无法达到不使用PVA的目的；聚丙烯酸类浆料具有非常优良的粘附性能，由于吸水性太强，还无法大量使用，目前只作为助剂使用，改善浆纱性能，无法取代PVA。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种应用于纺织经纱上浆的材料中的改性植物胶浆料，是一种用于代替PVA的浆料的绿色环保浆料。
本发明的目的之二是提供该改性植物胶浆料的制备工艺。
本发明的目的之一是这样实现的：以瓜尔胶为主体原料，先对瓜尔胶进行氧化，再进行接枝共聚反应，在其分子链上接入成膜性能良好的化学基团：甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯单体；再加入氢化植物胶复合配成的改性植物胶浆料；
优选为它由下述重量份比的原料制成：瓜尔胶80～120份、双氧水1～5份、醋酸乙烯酯1～7份、甲基丙烯酸甲酯5～10份、氢化植物油12～18份，催化剂0.1～0.3份、引发剂0.3～0.8份、溶剂6～15份和0.6～0.9份OP-10，其中采用烧碱调节瓜尔胶的PH值至7.5～8.5，催化剂为5％的硫酸铜，引发剂为高锰酸钾0.2～0.5份和硫酸0.1～0.3份，用工业酒精作为溶剂，百分比为质量浓度。
本发明的目的之二是这样实现的：先用氧化剂在微碱性条件下使瓜尔胶主链断裂，降低其聚合度，部分羟基被氧化成羧基，再在真空条件下用KMnO₄和H₂SO₄作用下活化羟基，接入甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯单体，最后加入氢化油复配成适合纺织经纱上浆使用的改性植物胶浆料。
瓜尔胶是以β-(1-4)-D甘露糖为主链骨架，侧链则是由单个α-D-吡喃半乳糖组成，并以(1-6)键与主链相连，每隔一个甘露糖就有一个半乳糖支链，主链上的甘露糖单元上有三个羟基，侧链上的半乳糖单元有四个羟基，这些羟基都具有一定的活性，有利于对瓜尔胶进行改性。
本发明改性植物胶浆料是专门针对高支高密纯棉品种经纱上浆而研究开发的一种产品，配合变性淀粉使用，可以在该类织物上浆完全不使用PVA。与市场上现有类似产品相比，本产品有如下几个优点：
1、良好的成膜性、耐磨性能，能达到完全不使用PVA的目的；
2、综合性能强，只需要使用改性植物胶加变性淀粉，就能满足上浆要求，不需要添加其他化学助剂；
3、使用改性植物胶浆料，能大幅度降低浆纱综合成本；
4、对棉纤维具有最好的粘附性。
附图说明
附图为本发明的工艺流程图
具体实施方式
本发明的技术原理

其中(MMA)m、(VAc)n中的m，n分别代表MMA和VAc的聚合度。
工艺参数：重量份为瓜尔胶∶双氧水∶醋酸乙烯酯∶甲基丙烯酸甲酯∶氢化油＝80～120∶1～5∶1～7∶5～10∶12～18。接枝反应温度100～130℃，接枝反应时间2.0～3.0小时，总反应时间5～10小时。
本发明优选实施例为由下列重量份的原料制备而成，其制备工艺过程依次为利用吹风式投料器将瓜尔胶80～120份投入到真空反应釜中，开机搅拌，同时在化学品配置罐里配制好0.4％的烧碱，用其调节瓜尔胶的PH值至7.5～8.5，在另一个化学品配置罐里配置好双氧水1～5份和5％的硫酸铜催化剂0.1～0.3份，用喷雾式喷头喷入到反应釜中，密封反应釜.抽真空，保持温度在55℃～65℃，瓜尔胶进行氧化反应2.0～3.0小时，喷入配置好的高锰酸钾0.2～0.5份和硫酸0.1～0.3份作为引发剂，活化瓜尔胶0.3～1.0小时，同时用工业酒精6～15份作为溶剂，分别配置醋酸乙烯酯1～7份和甲基丙烯酸甲酯5～10份，然后喷入到反应釜中，在100～130℃中接枝反应2.0～3.0小时，将氢化植物油12～18份以液态形式喷入到反应釜中，同时喷入0.6～0.9份OP-10，冷却，调节PH值至中性，得改性植物胶浆料，下料包装，所述百分比为质量浓度。当氢化植物油凝固时，需要将其加热至液态以液态形式喷入到反应釜中。
本发明具体实施例为：
实施例1：由下列重量份的原料制备而成，其制备工艺过程依次为利用吹风式投料器将瓜尔胶80份投入到真空反应釜中，开机搅拌，同时在化学品配置罐里配制好0.4％的烧碱，用其调节瓜尔胶的PH值至7.5，在另一个化学品配置罐里配置好双氧水2份和5％的硫酸铜催化剂0.2份，用喷雾式喷头喷入到反应釜中，密封反应釜.抽真空，保持温度在55℃～65℃，瓜尔胶进行氧化反应2.0～3.0小时，喷入配置好的高锰酸钾0.2份和硫酸0.1份作为引发剂，活化瓜尔胶0.3～1.0小时，同时用工业酒精7份作为溶剂，分别配置醋酸乙烯酯2份和甲基丙烯酸甲酯5份，然后喷入到反应釜中，在100～130℃中接枝反应2.0～3.0小时，将氢化植物油12份以液态形式喷入到反应釜中，同时喷入0.6份OP-10，冷却，调节PH值至中性，得改性植物胶浆料，下料包装，所述百分比为质量浓度。
实施例2：其制备工艺过程依次为利用吹风式投料器将瓜尔胶100kg投入到真空反应釜中，开机搅拌，同时在化学品配置罐里配制好0.4％的烧碱，用其调节瓜尔胶的PH值至8.0，在另一个化学品配置罐里配置好双氧水3KG和5％的硫酸铜催化剂0.2kg，用喷雾式喷头喷入到反应釜中，密封反应釜.抽真空，保持温度在55℃～65℃，瓜尔胶进行氧化反应2.0～3.0小时，喷入配置好的高锰酸钾0.3kg和硫酸0.2kg作为引发剂，活化瓜尔胶0.3～1.0小时，同时用工业酒精12kg作为溶剂，分别配置醋酸乙烯酯4kg和甲基丙烯酸甲酯8kg，然后喷入到反应釜中，在100～130℃中接枝反应2.0～3.0小时，将氢化植物油15kg以液态形式喷入到反应釜中，同时喷入0.8份OP-10，冷却，调节PH值至中性，得改性植物胶浆料，下料包装，所述百分比为质量浓度。
实施例3：由下列重量份的原料制备而成，其制备工艺过程依次为利用吹风式投料器将瓜尔胶120份投入到真空反应釜中，开机搅拌，同时在化学品配置罐里配制好0.4％的烧碱，用其调节瓜尔胶的PH值至8.5，在另一个化学品配置罐里配置好双氧水5份和5％的硫酸铜催化剂0.3份，用喷雾式喷头喷入到反应釜中，密封反应釜.抽真空，保持温度在55℃～65℃，瓜尔胶进行氧化反应2.0～3.0小时，喷入配置好的高锰酸钾0.5份和硫酸0.3份作为引发剂，活化瓜尔胶0.3～1.0小时，同时用工业酒精15份作为溶剂，分别配置醋酸乙烯酯5份和甲基丙烯酸甲酯10份，然后喷入到反应釜中，在100～130℃中接枝反应2.0～3.0小时，将氢化植物油18份以液态形式喷入到反应釜中，同时喷入0.9份OP-10，冷却，调节PH值至中性，得改性植物胶浆料，下料包装，所述百分比为质量浓度。