‘28' 浆 料 的 新 进 展
西安大华化工有限公司技术开发部
摘要:‘28'浆料在二十多年的发展中虽有改进,但仍旧是丙烯酰胺与醋酸乙烯酯二元共聚浆料。作者
依据黏合剂理论,应用制造聚丙烯酸酯浆料的某些技术,对‘28'浆料组成作了大的改动,使性能进一步提
高。
一、前言
‘28'浆料自上世纪70年代末问世以来,已有20多年的历史。在20多年的历史中,盛行于上世纪80
年代,无论在纯棉上还是在涤/棉混纺上浆中都用到它。90年代末期,新‘28'浆料增添了活力。虽然浆料
组成上依然是丙烯酰胺和醋酸乙烯酯二元共聚,PVA做保护胶体,但含固量几乎提高了一倍达30±2%,还
因醋酸乙烯酯含量有所增加,提高了对涤纶纤维的粘附力。然而由于醋酸乙烯酯含量不占主体,浆膜柔韧
性仍不够高,对涤纶纤维的粘附力也不够高,有鉴于以上原因,我们利用研制生产聚丙烯酸酯浆料的某些
技术应用于‘28'浆料,制得改进型‘28'浆料,起名DH-AE01,表明是丙烯乙烯浆料。其理论依据如下:
聚醋酸乙烯酯的侧基是醋酸-CH2-CH-O-C-CH3,与聚丙烯酸酯的侧基是酯基-CH2-CH-C-O-R,是有区别的,聚
丙烯酸酯对涤纶纤维的粘附力更强。在黏合剂领域,为提高聚醋酸乙烯酯的粘附力,在组成上要减少醋酸
乙烯酯用量,增加丙烯酸酯成份,此外,为保持浆料对亲水性棉纤维的粘附力,以及在水中的分散性,增
加了丙烯酸成分。最后考虑为使浆料长期储存也不易霉变,适量的添加了丙烯腈成分。因此,DH-AE01浆
料已从‘28'浆料的二元共聚发展成醋酸乙烯酯,丙烯酸酯,丙烯酰胺,丙烯酸和丙烯腈组成的五元共聚浆
料,与‘28'浆料相同之处仅保留仍用PVA作保护胶体,生产工艺相仿。若去掉了PVA作保护胶体,即成了
完全聚丙烯酸酯,醋酸乙烯酯共聚浆料。
二、 DH-AE01的制备
1、原材料:
单 体:醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈
乳 化 剂: 自配
保护胶体: PVA
辅 料:引发剂,碱剂
2、制备方法
在反应缸中先加适量的水,加PVA升温溶解,降温至50-60℃,加部分单体,乳化剂和引发剂进行预
聚合。30分钟后缓慢加入其余单体,乳化剂和引发剂反应2小时左右,升温到85℃左右保温30分钟降温
到60℃左右加碱中和,检验后出料装桶。
3、红外光谱图与解读:
AE01红外光谱图如下:(图略)
从图中可以看到最大吸收峰为表征酯基团的1737.17cm-1峰,他是聚醋酸乙烯酯与聚丙烯酸酯二者酯
基团的γC=O吸收峰的重叠,表征聚醋酸乙烯酯的二个特征峰是γC-O位于1243.47 cm-1峰和δCH3位于
1375.34cm-1峰,而表征聚丙烯酸酯也有二个特征峰,γC-O一个位于1170.41 cm-1峰,一个重叠于1243.47
cm-1处。 聚丙烯酰胺的最大吸收峰位于1670.56 cm-1处与1620cm-1处的小峰可谓十分特征。印证聚丙
烯酸盐的二个特征峰是位于1572.38cm-1处的δasc=o峰和位于1410 cm-1处的δsc=o峰,而聚丙烯腈的
特征峰γC≡N,则位于2335 cm-1处。
由五种单体的各自最大吸收峰值的大小,基本看出AE01组成中主要成份醋酸乙烯酯与丙烯酸酯,依次
是丙烯酰胺,丙烯酸和丙烯腈,符合设计要求。
三、 DH-AE01的性能指标与检测
1、AE01的几项常规质量指标:
1-1 外 观:乳白色乳液(带兰光);
1-2 含固量:25±2%
1-3 粘 度(3%浆液,25℃):6-12mPa.s
1-4 PH值(3%浆液,25℃):6-7
1-5 水溶性:可用任意温度的水稀释
2、AE01浆液与浆膜的几项性能:
检测结果列于表1:
检测项目 计量单位 检测结果 备注
黏着力(粗纱法)对C N 58.3 陕西省纺织检测中心测试
黏着力(粗纱法)对T/C(65/35) N 5.98 陕西省纺织检测中心测试
浆膜断裂强度 N/mm2 9.97 中棉行协浆料测试中心
浆膜断裂伸长率 % 51.11 中棉行协浆料测试中心
浆膜吸湿率(RH65%) % 10.47 中棉行协浆料测试中心
浆膜吸湿率(RH75%) % 12.40 中棉行协浆料测试中心
浆膜耐磨性(800目砂皮纸磨1000次的质量
耗损)
㎎/㎑2
0.205 中棉行协浆料测试中心
由检测数据可以看出,改进型‘28'浆料DH-AE01不论对棉还是对涤/棉(65/35)的黏着力(粗纱法)
都比较高;浆膜断裂强度较低,断裂伸长率适中(这二项有利于分绞);尤其浆膜耐磨性明显高于其它丙
烯类浆料,仅次于PVA, 而且浆膜吸湿性近似PVA,不存在湿再粘性(对湿度敏感性小,有利织造)。
此外,DH-AE01浆料与PVA、淀粉浆相溶性好,不分层,这归因于AE01反应过程中,单体与PVA之间发
生一定的交联或接枝,提高了对PVA,对淀粉的亲和性。 虽然DH-AE01是多元共聚浆料,且用PVA作保护
胶体,但水溶性单体占一定比例,所以浆膜水溶性仍十分良好,厚度在0.01-0.012㎐的浆膜在热水中能快
速分散,水温愈高,分散愈快,速度以分秒计算。故退浆容易。
四、 应用情况
具体以试用、应用举例说明:
举例之一、在T/C 65/35 45S×45 S 133×72 47〞涤细品种上的试用;
表2 浆液配方
浆料助剂名称 现配方 新配方
PVA-1799 37.5 37.5
‘28'浆料(100%计) 5.6 /
AE01(100%计) / 4.7
磷酸酯淀粉 11.25 11.25
平滑剂 0.75 0.75
表3 浆纱主要工艺与指标:
项目 现配方 新配方
浆槽浆液含固量(%) 12.3 11.4
上浆率(%) 13.5 14.0
回潮率(%) 2.6 2.9
浆纱增强率(%) 29.0 26.8
浆纱减伸率(%) 28.9 25.6
台时断经(根) 0.3 0.27
织机效率(%) 87.3 89.4
试用说明,AE01浆料比‘28'浆料降低16%的情况下(浆料成本也相应降低),而织造效率还有所提高。
举例之二:在T/C 80/20 45 S×45 S 110×76 47〞涤细品种上应用:
1、 浆液配方
浆料、助剂、名称 原配方 新配方
PVA-1799(㎏) 50 50
氧化交联淀粉(㎏) 50 /
L-95(㎏) 8.3 /
L-96(㎏) 2.0 1.5
玉米淀粉(㎏) / 50
淀粉增强剂(㎏) / 3
DH-AE01(㎏) / 20
2、浆纱主要工艺与指标
项目 现配方 新配方
上浆率(%) 12.2 12.0
回潮率(%) 2.3 2.4
浆纱增强率(%) 23.0 25.8
浆纱减伸率(%) 15.2 12.6
台时断经(根) 0.6 0.48
织机效率(%) 82.0 85.1
每桶浆原料成本降低近70元,经济效益可观。
举例之三、在T/C90/10 45 S×45 S 110×76 37〞 涤细品种上的应用
1、 浆液配方
浆料、助剂、名称 原配方(㎏) 新配方(㎏)
PVA-1799 50 30
玉米淀粉 25 37.5
淀粉改性剂A 2 /
丙烯浆料B 20 /
润滑脂 2 /
淀粉增强剂 / 2.5
AE01 / 19.0
平滑剂 / 1.0
多功能助剂DP / 1.5
2、纱主要工艺与指标
项目 原配方(㎏) 新配方(㎏)
浆槽浆液粘度(s) 14.2 13.5
浆槽浆液含固量(%) 10.7 10.3
浆纱上浆率(%) 11.8 11.0
浆纱回潮率(%) 2.3 2.5
织机效率(%) 75 86.4
经过换算,原配方百米纱浆料成本0.085元,而新配方百米纱浆料成本降至0.065元。浆料成本降
低23.5%,尤为显著的落采少,开口清晰,布机效率大为提高。
五、结束语
1. DH-AE01浆料不论在组成结构上,还是在实际应用性能上对原‘28'浆料作了改
进。用提高疏水性单体比例以提高浆膜的柔韧性,用增加丙烯酸酯成份以提高疏水性涤纶纤维的粘附力,
因二种含酯基团的单体仍以玻璃化温度相对较高的醋酸乙烯酯为主,加上浆料总体玻璃化温度高于55℃,
不存在“热再粘性”。增加水溶性比丙烯酰胺更高的丙烯酸成份,一则使浆料对亲水性棉纤维黏着性提高,
二则使浆料在水中分散性更快,有利退浆。
2. AE01浆料保留PVA作保护胶体,虽降低了它的生物降解性,不及环保型的纯聚丙烯酸酯浆料,但
其成膜耐磨性远胜于纯聚丙烯酸酯浆料。实际应用中,使用了AE01浆料可大量减少PVA用量,多用易生物
降解的淀粉类浆料,早对不得不使用PVA的品种上,例如高比例涤/棉混纺织物上浆中,使用AE01浆料仍
然很有价值。
3. 虽已有众多多元共聚丙烯酸酯浆料,但是要制得象AE01类浆料具有优良耐磨性的纯聚丙 烯酸酯浆
料尚需进一步研究和努力。