一種以水溶性聚酯為凝膠體系的氧化鐵空心球漿料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種以水溶性聚酯為凝膠體系的氧化鐵空心球漿料的制備方法，屬于漿料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著紡織工業(yè)的快速發(fā)展，滌綸、錦綸、腈綸等化學(xué)纖維已日益深入到人們的生活之中。尤其是滌綸，由于其獨特優(yōu)異的性能，現(xiàn)已成為化纖之中產(chǎn)量和消費量最大的一類品種。然而，滌綸纖維的結(jié)晶度高，缺少極性基團，疏水性很強，從而造成了上漿困難?？v觀現(xiàn)有的可以用于滌綸或高比例滌/棉經(jīng)紗上漿的常用材料，有的是制備成本高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，反應(yīng)過程控制要求高(如接枝淀粉)；有的是使用后生物可降解性差，嚴(yán)重污染環(huán)境(如PVA);有的則存在吸濕再粘性過高、漿膜強度過低等使用性能方面的缺陷(如聚丙烯酸酯)。鑒于此，人們對適用于滌綸以及高比例滌/棉混紡經(jīng)紗上漿的紡織漿料的需求就顯得更加迫切。
[0003]水溶性聚酯漿料正是針對上述問題，根據(jù)“相似相容原理”而研發(fā)出來的?，F(xiàn)在紡織工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)和使用的水溶性聚酯漿料通常屬于芳香族化合物，具有與聚酯纖維大分子十分相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因而對其有較高的粘附力。同時，由于在分子結(jié)構(gòu)中引入了親水性基團，聚酯漿料已不再屬于諸如滌綸纖維那樣的非極性材料，已具備良好的水溶性，既滿足了經(jīng)紗水系上漿的要求，又易于退漿，還有望取代上漿性能良好但生物可降解性極差的PVA漿料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前傳統(tǒng)紡織漿料如聚乙烯醇漿料粘附性不足，而且易結(jié)皮，較難退漿，特別是難以被微生物分解，污染環(huán)境，聚丙烯酸酯濕度大，易產(chǎn)生再粘，淀粉漿料具有裝液粘度熱穩(wěn)定性差，漿膜脆、硬等的問題，提供了一種以水溶性聚酯為凝膠體系的氧化鐵空心球漿料的制備方法，本發(fā)明水溶性聚酯和空心氧化鐵為原料制得漿料，在水溶性聚酯中加入空心氧化鐵，使形成的漿料的線性收縮率下降，氣孔率增加，而且水溶性共聚酯漿料生物可降解性，降低了對環(huán)境污染，制成的漿料對滌綸有優(yōu)異的上漿性能，紗線的潤濕、滲透性好，與其他漿料的混溶性佳，而且化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良，方便貯運。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)按重量份數(shù)計，分別選取35?45份乙二醇，50?55份對苯二甲酸二甲酯，
3?5份間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉，5?8份二甘醇加入到三口燒瓶中，并加入總質(zhì)量0.5?0.8%醋酸鈣為催化劑，用磁力攪拌器混合攪拌均勻，放入油浴中，升高溫度至95?1050C，攪拌反應(yīng)I?2h，再升高溫度至130?150 0C，攪拌反應(yīng)I?2h，反應(yīng)結(jié)束后，向瓶中通入氮氣，并升高溫度至165?185°C，攪拌反應(yīng)3?4h，最后再在220?230°C下保溫I?2h;
(2)上述保溫結(jié)束后停止通入氮氣，抽真空至真空度為60?80Pa，攪拌反應(yīng)I? 2h，反應(yīng)結(jié)束后停止抽真空，將瓶中得到反應(yīng)產(chǎn)物倒出，干燥、粉碎，留取備用，得水溶性聚酷；
(3)分別準(zhǔn)確稱取5?8g鐵氰化鉀、0.6?0.8g十六烷基三甲基溴化銨加入到
250mL反應(yīng)釜中，向釜中加入80?10mL濃度為0.02?0.05mol/L磷酸二氫銨溶液，升溫至50?600C攪拌至固體完全溶解，將反應(yīng)釜密封，升高反應(yīng)釜溫度為120?160°C，保持此溫度下反應(yīng)6?7h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫，從釜中取出反應(yīng)產(chǎn)物，加入離心管中，在8000?10000r/min下離心分離5?1min，取沉淀物，先用蒸饋水沖洗2?3次，再用無水乙醇沖洗2?3次，清洗后放入烘箱中在55?65°C下干燥4?5h，即可得到氧化鐵空心球；
(4)取步驟(2)中水溶性聚酯按固液比1:5與去離子水混合，攪拌至固體溶解，再加入總質(zhì)量0.3?0.5%輕丙基甲基纖維素為增稠劑，混合均勻形成凝膠，將上述制得氧化鐵空心球與氧化鐵粉末按質(zhì)量比2:1混合，再向其中依次添加混合物3?4倍質(zhì)量的凝膠，和添加凝膠后總質(zhì)量0.08?0.12%聚乙二醇，攪拌均勻，均勻混合后加入上述混合物總質(zhì)量0.3?0.5%硅酸鈉發(fā)泡劑，攪拌均勻得漿料，再將漿料澆注到模具中，在800?9000C固化I?2h后脫模，將脫模后漿料放入室溫下自然風(fēng)干16?20h，再放入烘箱中，在70?85°C下干燥I?2h即可。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將本發(fā)明制得的產(chǎn)品取1?20g加入到90?120mL自來水中，攪拌至固體完全溶解，測得溶液的pH值為5.5?6.5，在室溫下測得粘度為8?1mPa.S，將漿料溶液平鋪在PE薄膜上，放入干燥箱中，在70?80 0C下干燥2?4h，得漿膜，漿膜厚度約0.3?0.5mm，長8?12cm，寬約6?8cm，制成楽膜后楽膜彈性強、成膜性好，浸泡于50?60 °C熱水中柔韌性強，不發(fā)粘。
[0007]
本發(fā)明的有益效果是:
(O本發(fā)明在水溶性聚酯中加入空心氧化鐵，使形成的漿料的線性收縮率下降，氣孔率增加；
(2)本方法制成的漿料對滌綸有優(yōu)異的上漿性能，紗線的潤濕、滲透性好，與其他漿料的混溶性佳，而且化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良，方便貯運；
(3)本發(fā)明采用的水溶性共聚酯為漿料基體，可生物可降解性，降低了對環(huán)境污染。
【具體實施方式】
[0008]首先按重量份數(shù)計，分別選取35?45份乙二醇，50?55份對苯二甲酸二甲酯，
3?5份間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉，5?8份二甘醇加入到三口燒瓶中，并加入總質(zhì)量0.5?0.8%醋酸鈣為催化劑，用磁力攪拌器混合攪拌均勻，放入油浴中，升高溫度至95?1050C，攪拌反應(yīng)I?2h，再升高溫度至130?150 0C，攪拌反應(yīng)I?2h，反應(yīng)結(jié)束后，向瓶中通入氮氣，并升高溫度至165?185°C，攪拌反應(yīng)3?4h，最后再在220?230°C下保溫I?2h;保溫結(jié)束后停止通入氮氣，抽真空至真空度為60?80Pa，攪拌反應(yīng)I?2h，反應(yīng)結(jié)束后停止抽真空，將瓶中得到反應(yīng)產(chǎn)物倒出，干燥、粉碎，留取備用，得水溶性聚酯；分別準(zhǔn)確稱取5?Sg鐵氰化鉀、0.6?0.8g十六烷基三甲基溴化銨加入到250mL反應(yīng)釜中，向釜中加入80?10mL濃度為0.02?0.05mol/L磷酸二氫銨溶液，升溫至50?60°C攪拌至固體完全溶解，將反應(yīng)釜密封，升高反應(yīng)釜溫度為120?160°C，保持此溫度下反應(yīng)6?7h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫，從釜中取出反應(yīng)產(chǎn)物，加入離心管中，在8000?10000r/min下離心分離5?lOmin，取沉淀物，先用蒸餾水沖洗2?3次，再用無水乙醇沖洗2?3次，清洗后放入烘箱中在55?65°C下干燥4?5h，即可得到氧化鐵空心球;取水溶性聚酯按固液比1:5與去離子水混合，攪拌至固體溶解，再加入總質(zhì)量0.3?0.5%輕丙基甲基纖維素為增稠劑，混合均勻形成凝膠，將制得氧化鐵空心球與氧化鐵粉末按質(zhì)量比2:1混合，再向其中依次添加混合物3?4倍質(zhì)量的凝膠，和添加凝膠后總質(zhì)量0.08?0.12%聚乙二醇，攪拌均勻，均勻混合后加入上述混合物總質(zhì)量0.3?0.5%硅酸鈉發(fā)泡劑，攪拌均勻得漿料，再將漿料澆注到模具中，在800?900°C固化I?2h后脫模，將脫模后漿料放入室溫下自然風(fēng)干16?20h，再放入烘箱中，在70?85°C下干燥I?2h即可。
[0009]
實例I
首先按重量份數(shù)計，分別選取35份乙二醇，55份對苯二甲酸二甲酯，5份間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉，5份二甘醇加入到三口燒瓶中，并加入總質(zhì)量0.5%醋酸鈣為催化劑，用磁力攪拌器混合攪拌均勻，放入油浴中，升高溫度至95°C，攪拌反應(yīng)lh，再升高溫度至130°C，攪拌反應(yīng)lh，反應(yīng)結(jié)束后，向瓶中通入氮氣，并升高溫度至165°C，攪拌反應(yīng)3h，最后再在220°C下保溫Ih;保溫結(jié)束后停止通入氮氣，抽真空至真空度為60Pa，攪拌反應(yīng)Ih后，反應(yīng)結(jié)束后停止抽真空，將瓶中得到反應(yīng)產(chǎn)物倒出，干燥、粉碎，留取備用，得水溶性聚酯;分別準(zhǔn)確稱取5g鐵氰化鉀、0.6g十六烷基三甲基溴化銨加入到250mL反應(yīng)釜中，向釜中加入80mL濃度為
0.02mol/L磷酸二氫銨溶液，升溫至50°C攪拌至固體完全溶解，將反應(yīng)釜密封，升高反應(yīng)釜溫度為120°C，保持此溫度下反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫，從釜中取出反應(yīng)產(chǎn)物，加入離心管中，在8000r/min下離心分離5min，取沉淀物，先用蒸饋水沖洗2次，再用無水乙醇沖洗2次，清洗后放入烘箱中在55°C下