一種涂料染色用易分離微乳膠的制備及應用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種易分離微乳膠的制備及應用方法，特別是用于涂料染色的易分離微乳膠的制備及應用方法，屬于紡織印染技術領域。
【背景技術】
[0002]涂料染色法具有工藝簡單、節約能源、流程短、日曬牢度高等優點，此外還具有獨特的風格，如明顯的水洗感覺和層次分明的立體感，因此被印染企業廣泛采用。涂料顆粒粒徑較大，不能進入纖維內部，只能以孤島形式不連續地分布沉積在纖維表面，需借助粘著劑將其黏著在纖維表面，形成必要的色牢度。涂料染色用粘著劑一般是由乳液聚合而制成的乳膠或微乳膠粒，乳膠粒子作用于纖維表面后，隨著烘干導致的液體蒸發，乳膠粒子逐漸靠攏而發生聚集，最終相互粘結在一起形成薄膜，將涂料顆粒包覆。丙烯酸酯類微乳膠是涂料染色工業常用的粘合劑，以各種類型的丙烯酸酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等為基料經化學反應制得，其特點是使用方便、可室溫固化、固化速度快、膠層強度高、適用于粘接多種材料，是一種比較理想的粘合劑。但是，丙烯酸酯微乳膠也存在耐水性差、吸收率大、低脆高粘等缺點。通過乳液聚合法，在丙烯酸酯共聚物中引入苯乙烯鏈段，可有效提高膠膜的耐水性、耐堿性、抗污性、抗粉化性和耐熱性。粘著劑微乳膠粒子表面一般帶負電荷，當作用于涂料染色后棉織物時，由于涂料顆粒一般也帶負電，二者之間存在靜電斥力導致僅有部分微乳膠粒子可以被吸附，其余的乳膠粒子仍然存在于處理液中，很難從水體中有效分離，當處理完畢后一般隨廢液一起排放，造成一定污染。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種用于涂料染色的易分離微乳膠的制備及應用方法，利用殼聚糖和環氧乙烷數為5的椰油胺聚氧乙烯醚制備丙烯酸丁酯和苯乙烯共聚微乳膠，將其用于棉織物涂料染色后的固色處理，該微乳膠表面帶有一定正電荷，在棉織物表面吸附量高，對涂料顆粒的固色效果好，且在應用之后容易從殘液中分離，有利于降低對水體環境的危害。
[0004]本發明包括以下工藝:
(1)將質量濃度為2.5%的殼聚糖加入到質量濃度為2%稀醋酸溶液中攪拌使之溶解，然后加入質量濃度為1%的椰油胺聚氧乙烯醚，其環氧乙烷數為5，充分攪拌溶解；
(2)將丙烯酸丁酯和苯乙烯混合，二者質量比為4:1，然后加入占混合單體總質量4%的十六烷，攪拌溶解；
(3)將一定量上述混合物加入到溶解有殼聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚的溶液中，使混合單體與殼聚糖的質量比為12:1，充分攪拌均勻后，再經25 KHz超聲乳化5min ;
(4)將乳化后的混合液體倒入三口燒瓶中，充氮15min后，加入占丙烯酸丁酯和苯乙烯總質量1%的過硫酸鉀，在磁力攪拌條件下加熱至72度，保溫Sh完成聚合，制備出聚合物微膠乳； (5)配制質量濃度為0.5-1%的微乳膠處理液，將常規涂料染色后棉織物投入，浴比為10:1，升溫至50度后保溫處理15min，完成對涂料染色織物的固色；
(6)將固色后棉織物從處理液中取出，將殘液pH調至8并將溫度升至90度保溫lOmin，實現殘留微乳膠粒子從水體中分離。
[0005]殼聚糖較難溶解于純水中但可溶解于2%稀醋酸中，殼聚糖的最終質量濃度為
2.5%，待其完全溶解后將環氧乙烷數為5的椰油胺聚氧乙烯醚加入并攪拌溶解，其最終濃度為1%。殼聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚協同增效，起到多方面作用:首先，二者可以協同提高超聲乳化混合單體的效果，有效降低單體液滴尺寸并使其充分穩定，通過電荷作用和空間位阻作用使單體小液滴無法短時間內合并成為大液滴，保證在加熱和引發劑過硫酸鉀存在下發生單體轉化聚合，提高轉化效率，最終形成穩定的微乳膠粒子；其次，二者在弱酸條件下可使微乳膠粒子表面帶正電，當用于涂料固色過程時，能夠對陰離子涂料顆粒產生有效吸附，提高使用效率；最后，當應用完成后，通過PH中和及升溫操作，可使二者對乳膠粒的穩定作用迅速喪失，有利于乳膠粒從殘液中分離。本發明所使用丙烯酸丁酯和苯乙烯為常規的聚合單體，二者混合后能夠迅速溶解在一起，十六烷的加入可以提高超聲乳化后所形成單體液滴的穩定性。混合物經超聲乳化5min后，將形成穩定的水包油微乳液，充氮并加入引發劑過硫酸鉀保溫后最終聚合成為微乳膠。該微乳膠用作涂料染色織物固色處理時，一般按照質量濃度0.5-1%進行配制，按照10:1浴比投入常規涂料染色后棉織物，在50度保溫處理15min后完成對涂料顆粒的固色，可有效提高其色牢度。最后，將固色后棉織物從處理液中取出，將處理殘液用燒堿調至8并將殘液溫度升至90度保溫lOmin，此時殼聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚對乳膠粒的穩定作用將快速喪失，實現乳膠粒從水體中分離。
【具體實施方式】
[0006]下面通過實施例進一步說明本發明。
[0007]實施例1
(1)將質量濃度為2.5%的殼聚糖加入到質量濃度為2%稀醋酸溶液中攪拌使之溶解，然后加入質量濃度為1%的椰油胺聚氧乙烯醚，其環氧乙烷數為5，充分攪拌溶解；
(2)將丙烯酸丁酯和苯乙烯混合，二者質量比為4:1，然后加入占混合單體總質量4%的十六烷，攪拌溶解；
(3)將一定量上述混合物加入到溶解有殼聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚的溶液中，使混合單體與殼聚糖的質量比為12:1，充分攪拌均勻后，再經25 KHz超聲乳化5min ;
(4)將乳化后的混合液體倒入三口燒瓶中，充氮15min后，加入占丙烯酸丁酯和苯乙烯總質量1%的過硫酸鉀，在磁力攪拌條件下加熱至72度，保溫Sh完成聚合，制備出聚合物微膠乳；
(5)配制質量濃度為0.5%的微乳膠處理液，將常規涂料紅染色后棉織物投入，浴比為10:1，升溫至50度后保溫處理15min，完成對涂料紅染色織物的固色；
(6)將固色后棉織物從處理液中取出，將殘液pH調至8并將溫度升至90度保溫lOmin，實現殘留微乳膠粒子從水體中分離。
[0008]經檢測，該微乳膠固色后的涂料紅染色棉織物的色牢度達到常規品質要求，且殘留微乳膠粒子從水體中分離。
[0009]實施例2
(1)將質量濃度為2.5%的殼聚糖加入到質量濃度為2%稀醋酸溶液中攪拌使之溶解，然后加入質量濃度為1%的椰油胺聚氧乙烯醚，其環氧乙烷數為5，充分攪拌溶解；
(2)將丙烯酸丁酯和苯乙烯混合，二者質量比為4:1，然后加入占混合單體總質量4%的十六烷，攪拌溶解；
(3)將一定量上述混合物加入到溶解有殼聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚的溶液中，使混合單體與殼聚糖的質量比為12:1，充分攪拌均勻后，再經25 KHz超聲乳化5min ;
(4)將乳化后的混合液體倒入三口燒瓶中，充氮15min后，加入占丙烯酸丁酯和苯乙烯總質量1%的過硫酸鉀，在磁力攪拌條件下加熱至72度，保溫Sh完成聚合，制備出聚合物微膠乳；
(5)配制質量濃度為1%的微乳膠處理液，將常規涂料藍染色后棉織物投入，浴比為10:1，升溫至50度后保溫處理15min，完成對涂料藍染色織物的固色；
(6)將固色后棉織物從處理液中取出，將殘液pH調至8并將溫度升至90度保溫lOmin，實現殘留微乳膠粒子從水體中分離。
[0010]經檢測，該微乳膠固色后的涂料藍染色棉織物的色牢度達到常規品質要求，且殘留微乳膠粒子從水體中分離。
【主權項】
1.一種涂料染色用易分離微乳膠的制備及應用方法，其特征在于采用以下工藝: (1)將質量濃度為2.5%的殼聚糖加入到質量濃度為2%稀醋酸溶液中攪拌使之溶解，然后加入質量濃度為1%的椰油胺聚氧乙烯醚，其環氧乙烷數為5，充分攪拌溶解； (2)將丙烯酸丁酯和苯乙烯混合，二者質量比為4:1，然后加入占混合單體總質量4%的十六烷，攪拌溶解； (3)將一定量上述混合物加入到溶解有殼聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚的溶液中，使混合單體與殼聚糖的質量比為12:1，充分攪拌均勻后，再經25 KHz超聲乳化5min ; (4)將乳化后的混合液體倒入三口燒瓶中，充氮15min后，加入占丙烯酸丁酯和苯乙烯總質量1%的過硫酸鉀，在磁力攪拌條件下加熱至72度，保溫Sh完成聚合，制備出聚合物微膠乳； (5)配制質量濃度為0.5-1%的微乳膠處理液，將常規涂料染色后棉織物投入，浴比為10:1，升溫至50度后保溫處理15min，完成對涂料染色織物的固色； (6)將固色后棉織物從處理液中取出，將殘液pH調至8并將溫度升至90度保溫lOmin，實現殘留微乳膠粒子從水體中分離。
【專利摘要】一種涂料染色用易分離微乳膠的制備及應用方法，屬于紡織印染技術領域。采用以下工藝：（1）將殼聚糖溶解于稀醋酸溶液中，然后加入環氧乙烷數為5的椰油胺聚氧乙烯醚；（2）將丙烯酸丁酯和苯乙烯按比例混合，加入一定量十六烷；（3）將混合物按比例加入到溶解有殼聚糖和椰油胺聚氧乙烯醚的溶液中并超聲乳化；（4）在乳化后混合液體中加入一定量過硫酸鉀并保溫處理；（5）配制一定濃度的微乳膠處理液，將常規涂料染色后棉織物投入進行處理；（6）將固色后棉織物從處理液中取出，將殘液pH調至8并將溫度升至90度保溫10min。本發明所制備微乳膠對涂料顆粒的固色效果好，且在應用之后容易從殘液中分離，有利于降低對水體環境的危害。
【IPC分類】C08F220/18, C08F212/08, D06P5/08
【公開號】CN105002761
【申請號】CN201510501881
【發明人】郝龍云, 王蕊, 房寬峻, 蔡玉青, 柳榮展
【申請人】青島大學
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年8月17日