一种复合型增稠剂的制备方法及产品与流程

本技术属于印染助染领域，更具体地，涉及一种复合型增稠剂的制备方法及产品。

背景技术：

1、印花是在织物上局部地方获得有色花纹的综合性的加工过程，分为配浆、印花、烘干蒸化、水洗、烘干等步骤，如图1所示。影响印花质量的因素有很多，除了纤维品种、纺织品组织结构、织物前处理质量、印花设备、印花工艺和技术、后处理加工条件等因素外，印花色浆的性质是一个十分重要的影响因素。色浆的功能在于使染料能够顺利地转移到纤维上，在织物上印制出清晰的花纹。印花色浆一般由染料、助剂与增稠剂组成，其中增稠剂在印花色浆配方中起关键作用，它影响着印花色浆的流变性、抱水性、渗透和迁移能力，可以说除染料性能外，增稠剂是决定印花质量的最主要因素。印花过程中增稠剂的存在能够赋予织物印花较好的花纹清晰度、背渗、得色等，但是同样由于它的存在，容易造成织物手感粗硬、色泽不艳、染色牢度不良等疵病，因此在印花过程中存在水洗这道工序，目的就是为了将布面上的增稠剂洗除。为了达到节能环保、降本、提高生产效率的效果，这就要求增稠剂具有良好的洗除性，即具有较好的脱糊效率。

2、目前印花中使用比较频繁的增稠剂大致上可以分为两类：天然及其改性类糊料和化学合成类糊料。

3、天然糊料属于多糖结构，含有大量的羟基，几乎不含或仅含有少量的带电基团，具有较强的吸水能力和耐盐性能，因此用于印花时具有较好的手感和花纹清晰度，但由于其分子内有大量氢键的存在，导致其吸水能力和速度差于合成增稠剂，从而存在开糊慢、成糊率低、成本高、得色浅等缺点，虽然可以通过对天然糊料进行改性克服其部分缺点，但天然糊料的分子结构的特点决定了对其进行化学改性的程度是有限的，在性能方面很难有突破性的飞跃。

4、合成类增稠剂在印花中最常用的是丙烯酸型增稠剂，它具有成糊率快、得色量高、流变性能好、价格便宜易得、产品性能稳定等优点，目前在印花糊料中的使用量不断增加，占主导地位。

5、然而丙烯酸型增稠剂存在两个明显的缺陷：耐盐性差和脱糊慢。耐盐性差导致增稠剂用量增加，而脱糊慢则使得织物印花后手感偏硬。这是因为，丙烯酸型增稠剂具有非常强的吸水能力，在吸水增稠的过程中，水分子首先在外层进行吸附和扩散，亲水基团遇水开始离解，产生静电斥力，进而形成渗透压，在渗透压的作用下水分子逐渐由颗粒表面向内部扩散，如图2所示。随着水分子扩散的深入，吸水量增加，体系的渗透压逐渐降低，且靠外层的亲水基团会与水分子产生相互作用，对水分子的扩散产生一定的阻碍作用，使得增稠剂膨胀速度逐渐变慢，因而导致增稠剂脱糊速度慢，脱糊效率低下。为了解决丙烯酸型增稠剂脱糊慢的问题，很多研究者通过改变聚合工艺、添加功能单体及复配等手段来提高丙烯酸型增稠剂的脱糊效率。

6、专利cn 101768877 a公布了一种复合型印花糊料的制备方法，将海藻酸钠、其它增稠剂、防腐剂等按比例复配，说明制备的增稠剂具有如下优点：1、配伍合理、性能稳定、透网性好、成本低廉；2、防腐性能高，不易变质；3、阴离子型糊料，具有较好的流变性；4、具有较好的脱糊性能，织物手感柔软。但是并未对制备的增稠剂的上述性能给出具体的验证。

7、专利cn 102965981 a公布了一种印花增稠剂及其制备方法，通过将醚化瓜尔豆胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉、聚丙烯酸增稠剂调和油、膨润土与水按比例复配，分子间由于引力形成三维网络结构，具有结构粘度高的特点，使得印花织物轮廓清晰。

8、专利cn 105661481 a公布了一种复配型增稠剂及其制备方法，将羧甲基纤维素钠、蔗糖脂肪酸酯、瓜尔胶、三聚磷酸钠等按比例复配，具有透明度好、粘度高、保水性能好、抗剪切等特点。

9、上述通过简单地将天然糊料与合成增稠剂复配，能改善一部分脱糊慢的情况，但是由于复配只是简单的物理混合，开糊和脱糊过程中天然糊料与合成增稠剂均单独吸水脱水，开糊/脱糊速率还是取决于合成增稠剂最终的开糊时间，从而改善的效果有限；且复配类型增稠剂是简单的将合成增稠剂与天然糊料物理进行物理混合，会影响增稠剂的储存稳定性，出现储存分层的情况；虽然研究者提出了很多提高增稠剂脱糊效率的方法，但整体上很多提升效果并不是非常突出。

技术实现思路

1、本技术所要解决的技术问题是克服上述增稠剂增稠存在的缺陷，提供一种更有效地提高增稠剂脱糊效率的方法。

2、为实现发明目的，本技术提供了一种复合型增稠剂的制备方法，包括以下步骤：

3、s1.将水相溶液加入油相溶液中并混合均匀，获得稳定的油包水的预乳液；

4、以质量份数计，所述水相溶液包括中和后的不饱和酸性单体20～30份，天然糊料2.5～10份，引发剂0.2～0.5份，交联剂0.05～0.25份以及烯属不饱和有机物3.8～15份，所述油相溶液包括脂溶性乳化剂2.4～5份；

5、s2.在50～80℃的反应温度、惰性气体的气氛下，所述中和后的不饱和酸性单体与所述烯属不饱和有机物充分反应聚合，并与所述天然糊料形成互穿网络结构，获得聚合物的预乳液；

6、s3.在聚合物的预乳液中加入相当于步骤s1中水相溶液与油相溶液的质量和的1～4wt％的转相剂，使得所述聚合物的预乳液转化为水包油的结构，获得所述复合型增稠剂。

7、优选地，在所述步骤s1中，以质量份数计，所述水相溶液还包括水30～50份，所述油相溶液还包括烃类溶剂16～30份；优选地，所述烃类溶剂为煤油、汽油或白油中的一种或多种。

8、优选地，所述不饱和酸性单体为丙烯酸、衣康酸、马来酸、甲基丙烯酸或富马酸中的一种或多种。

9、优选地，所述天然糊料为海藻酸钠、淀粉、纤维素、瓜尔胶或罗望子胶中的一种或多种。

10、优选地，所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯苯、乙二醇双丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、聚乙烯醇双丙烯酸酯、三丙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双甲基丙烯酸丁二酯、n’n—亚甲基双丙烯酰胺或季戊四醇三乙烯基酯中的一种或多种。

11、优选地，所述烯属不饱和有机物为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯中的一种或多种。

12、优选地，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠中的一种或多种。

13、优选地，所述脂溶性乳化剂为失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、失水山梨醇倍半油酸酯或四乙二醇单硬脂酸酯中的一种或多种。

14、优选地，所述步骤s2的反应温度具体为，在70～80℃反应10～20min后，降温至50～70℃下保温1.5～2小时。

15、优选地，所述步骤s3中的所述转相剂为聚氧乙烯醚。

16、优选地，所述步骤s3的反应温度为20～50℃。

17、优选地，在所述步骤s1中，所述不饱和酸性单体与所述烯属不饱和有机物的质量比为(1.5～6):1。

18、作为进一步优选地，所述不饱和酸性单体与所述烯属不饱和有机物的质量比为(4.5～6):1。

19、优选地，在所述步骤s1中，所述不饱和酸性单体与所述烯属不饱和有机物的质量和与所述天然糊料的质量比为(2.5～15):1。

20、作为进一步优选地，所述不饱和酸性单体与所述烯属不饱和有机物的质量和与所述天然糊料的质量比为(5.5～7):1。

21、本技术的另一目的在于提供通过上述制备方法获得的复合型增稠剂。

22、总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

23、1.本技术在不饱和酸性单体与烯属不饱和有机物合成增稠剂的制备过程中引入天然糊料，使得合成增稠剂与天然糊料形成互穿网络结构，能在更微观的尺度上促进水分子由天然糊料向合成增稠剂的传递，兼具两种增稠剂的优点；与简单复合的天然糊料与合成增稠剂相比，在粘度相同的情况下，明显提高了复合型增稠剂产品的储存稳定性，使得整体的开糊脱糊效率大大提升，储存稳定性也较高；

24、2.当天然糊料与合成增稠剂形成互穿网络结构的复合增稠剂时，天然糊料的存在可以提高复合增稠剂的渗透能力，弥补渗透压降低的不足，从而提高增稠剂的增稠速度和脱糊效率；

25、3.与纯的天然糊料比，本技术公开的复合型增稠剂由于含有合成增稠剂，能够改善印花的得色问题，用量较省；与合成增稠剂比，本技术公开的复合型增稠剂具有脱糊快的特点，缸内沾污少能够提高印花效率，而且天然糊料在布面上易脱除，因此可以提高布面的手感；与天然糊料与合成增稠剂简单复配的增稠剂相比，本技术的复合增稠剂由于尺度效应，互穿网络结构增稠剂的储存稳定性更高，开糊/脱糊速度更快，在相同生产时间下用量更少；天然糊料向合成增稠剂相互弥补各自的缺陷，使得该增稠剂具有增稠效果好、脱糊效率高、手感柔软等优点；

26、4.本技术复合型增稠剂使用了不饱和酸性单体与烯属不饱和有机物来合成增稠剂，由于使用了不饱和有机物，它可以聚合成高分子量的非离子型聚合物，粘度不受电解质的影响，从而在一定程度上可以提高增稠剂的耐电解质性能。