相東旭
(浙江傳化股份有限公司,浙江杭州311215)
含聚乙烯醇醋丙乳液的制備及應(yīng)用
相東旭
(浙江傳化股份有限公司,浙江杭州311215)
醋丙聚合體系中引入少量聚乙烯醇作為乳化劑,制備的乳液整理織物,硬度比常規(guī)醋丙乳液好。嚴格選擇參與的共聚單體和乳化劑,整理后織物的黃變小,甲醛含量低,完全可以達到環(huán)保要求。
醋丙乳液;聚乙烯醇;硬挺劑;環(huán)保
硬挺整理是一種極為重要的織物風格整理。它廣泛應(yīng)用于裝飾織物的后整理中,其中對窗簾布、箱包布、經(jīng)編織物尤為重要。絕大多數(shù)印染廠還在沿用六羥甲基三聚氰胺樹脂作硬挺整理[1],但整理后織物甲醛含量經(jīng)常超標,異味嚴重,嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。
一些服裝內(nèi)襯布、衣領(lǐng)和婚紗織物一般也需要硬挺整理,要求布面游離甲醛控制在75 PPM之內(nèi),用普通的脲醛樹脂整理后,甲醛含量經(jīng)常超標,操作過程中氣味很大,對工人造成傷害。為改善勞動條件,提高硬挺整理的環(huán)保水平,在普通的醋丙乳液聚合體系中加入少量聚乙烯醇,制備的乳液整理織物硬度比普通的醋丙乳液效果要好,可以滿足客戶的環(huán)保要求。制備的醋丙乳液中醋酸乙烯單體占單體總重的80%,成本低。
1.1材料及儀器
織物:滌綸米西?。芏?8×33,面料規(guī)格200d×200d)。
藥品:聚乙烯醇(PVA)1788,1799(山西三維集團股份有限公司);醋酸乙烯(VAC),丙烯酸(AA),丙烯酸甲酯(MA),甲基丙烯酸甲酯(MMA),丙烯酸丁酯(BA),羥甲基丙烯酰胺(NMA),十二烷基硫酸鈉(K12),過硫酸銨(以上均為分析純,杭州長征化學試劑有限公司);乳化劑AEO-9,平平加0,農(nóng)乳600號(宜興冠洋精細化工有限公司);乳化劑320(自制)。
1.2合成
預先將乳化劑、聚合單體和去離子水按照一定比例混合,在高速剪切乳化機中高速攪拌1 h,使物料乳化混合均勻,制得預乳液。將聚乙烯醇1788,1799按照3∶1的重量比加入500 mL四口燒瓶中,加入適量去離子水,在92±2℃之間保溫攪拌2 h,完全溶解,然后降溫至40℃以下,加入1/10預乳液,通氮氣,升溫至60℃,加入1/4的引發(fā)劑,在62~65℃之間反應(yīng)1 h,緩慢升溫至72℃,觀察回流消失,升溫至78℃,溫度控制在80±2℃之間,同步均勻滴加引發(fā)劑和預乳液,滴加時間控制在3.0~3.5 h,滴加結(jié)束后升溫,在88~90℃之間保溫反應(yīng)1 h,除去未反應(yīng)的單體,降溫至45℃以下,過濾,出料。
1.3測試
1.3.1硬度測試
按GB/T 18318.1—2009“紡織品彎曲性能的測定第1部分:斜面法”測試。
1.3.2白度測試
用Datacolor測色儀測試增白原布與經(jīng)醋丙乳液處理的增白布的CIE白度,并計算白度差。
1.3.3布面游離甲醛測試
2018年全國高考北京卷理科綜合第30題就很好地從“進化與適應(yīng)”的角度出發(fā)考查了學生“認識生物的多樣性、統(tǒng)一性、獨特性和復雜性,形成科學的自然觀和世界觀,并以此指導探究生命活動規(guī)律,解決實際問題”的能力。
參照GB/T 2912.1—2009“紡織品甲醛的測定第1部分:游離和水解的甲醛(水萃取法)”測試。
1.3.4整理工藝
配液→一浸一軋(軋輥壓力24.5 N/cm2)→定型(170℃×60 S)→回潮24 h→測試。
1.3.5產(chǎn)品穩(wěn)定性能測試
在離心機中以3000 r/m高速旋轉(zhuǎn)30 min,觀察溶液分層狀況,如果有分層,則不穩(wěn)定。
2.1聚合單體的確定
表1 單體配比設(shè)計
表2 不同單體配比對性能的影響
由表1、表2可知,采用各種不同單體配比制備的醋丙乳液整理后對織物白度影響均較小;在混合單體中使用丙烯酸丁酯參與共聚,布面硬挺度和白度好于丙烯酸甲酯;在共聚單體中,羥甲基丙烯酰胺用量不能過多,用量超過4%,布面甲醛含量可能超過75ppm,總體來看,試驗1單體配比效果最好。
2.2不同PVA用量對產(chǎn)品性能的影響
表3 不同PVA用量對產(chǎn)品性能的影響
由表3可知,在醋丙乳液聚合體系中引入聚乙烯醇制備的乳液,整理后織物的硬挺度明顯提升,隨著PVA用量提高,硬挺效果逐步提高,因為醋酸乙烯在引發(fā)劑的作用下與PVA發(fā)生接枝反應(yīng)[2],生成產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量增大,更易吸附固定在織物表面,硬度增強。但PVA用量不可太高,這會使乳液不穩(wěn)定。
2.3不同乳化劑對產(chǎn)品性能的影響
表4 不同乳化劑對產(chǎn)品性能的影響
由表4可知,采用不同的乳化劑對產(chǎn)品硬度影響不大,對布面游離甲醛含量影響也不大,但采用農(nóng)乳600號對織物白度影響較大,不能使用,使用實驗室自制的乳化劑320,乳化效率較高,只用單體用量的3%即可滿足乳化效果,建議使用實驗室自制乳化劑320。
(1)PVA1788:PVA1799按照重量比3∶1的比例,用量占聚合單體總重量的1.5%為宜,用量太少,硬度差,用量太高,制備的乳液不穩(wěn)定。
(2)聚合單體中羥甲基丙烯酰胺的用量不能超過4%,用量過高甲醛會超標。
(3)乳化劑采用實驗室自制的320用量最少,效果較好,使用農(nóng)乳600號織物白度會下降,不能使用。
[1]王濤,關(guān)立雨.環(huán)保型硬挺整理劑GW-308的研制及應(yīng)用[J].印染助劑,1997,14(6):27-29.
[2]高煒斌,蘇濤,李敏.乳液聚合中單體醋酸乙烯酯與保護膠體聚乙烯醇的接枝反應(yīng)研究[J].中國粘膠劑,2005,14(7):1-5.
10.13752/j.issn.1007-2217.2015.04.007
2015-09-23