一种以水溶性聚酯为凝胶体系的氧化铁空心球浆料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种以水溶性聚酯为凝胶体系的氧化铁空心球浆料的制备方法，属于浆料制备领域。
【背景技术】
[0002]随着纺织工业的快速发展，涤纶、锦纶、腈纶等化学纤维已日益深入到人们的生活之中。尤其是涤纶，由于其独特优异的性能，现已成为化纤之中产量和消费量最大的一类品种。然而，涤纶纤维的结晶度高，缺少极性基团，疏水性很强，从而造成了上浆困难。纵观现有的可以用于涤纶或高比例涤/棉经纱上浆的常用材料，有的是制备成本高，生产工艺复杂，反应过程控制要求高(如接枝淀粉)；有的是使用后生物可降解性差，严重污染环境(如PVA);有的则存在吸湿再粘性过高、浆膜强度过低等使用性能方面的缺陷(如聚丙烯酸酯)。鉴于此，人们对适用于涤纶以及高比例涤/棉混纺经纱上浆的纺织浆料的需求就显得更加迫切。
[0003]水溶性聚酯浆料正是针对上述问题，根据“相似相容原理”而研发出来的。现在纺织工业领域生产和使用的水溶性聚酯浆料通常属于芳香族化合物，具有与聚酯纤维大分子十分相似的化学结构，因而对其有较高的粘附力。同时，由于在分子结构中引入了亲水性基团，聚酯浆料已不再属于诸如涤纶纤维那样的非极性材料，已具备良好的水溶性，既满足了经纱水系上浆的要求，又易于退浆，还有望取代上浆性能良好但生物可降解性极差的PVA浆料。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前传统纺织浆料如聚乙烯醇浆料粘附性不足，而且易结皮，较难退浆，特别是难以被微生物分解，污染环境，聚丙烯酸酯湿度大，易产生再粘，淀粉浆料具有装液粘度热稳定性差，浆膜脆、硬等的问题，提供了一种以水溶性聚酯为凝胶体系的氧化铁空心球浆料的制备方法，本发明水溶性聚酯和空心氧化铁为原料制得浆料，在水溶性聚酯中加入空心氧化铁，使形成的浆料的线性收缩率下降，气孔率增加，而且水溶性共聚酯浆料生物可降解性，降低了对环境污染，制成的浆料对涤纶有优异的上浆性能，纱线的润湿、渗透性好，与其他浆料的混溶性佳，而且化学稳定性优良，方便贮运。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)按重量份数计，分别选取35?45份乙二醇，50?55份对苯二甲酸二甲酯，
3?5份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠，5?8份二甘醇加入到三口烧瓶中，并加入总质量0.5?0.8%醋酸钙为催化剂，用磁力搅拌器混合搅拌均匀，放入油浴中，升高温度至95?1050C，搅拌反应I?2h，再升高温度至130?150 0C，搅拌反应I?2h，反应结束后，向瓶中通入氮气，并升高温度至165?185°C，搅拌反应3?4h，最后再在220?230°C下保温I?2h;
(2)上述保温结束后停止通入氮气，抽真空至真空度为60?80Pa，搅拌反应I? 2h，反应结束后停止抽真空，将瓶中得到反应产物倒出，干燥、粉碎，留取备用，得水溶性聚酷；
(3)分别准确称取5?8g铁氰化钾、0.6?0.8g十六烷基三甲基溴化铵加入到
250mL反应釜中，向釜中加入80?10mL浓度为0.02?0.05mol/L磷酸二氢铵溶液，升温至50?600C搅拌至固体完全溶解，将反应釜密封，升高反应釜温度为120?160°C，保持此温度下反应6?7h，反应结束后冷却到室温，从釜中取出反应产物，加入离心管中，在8000?10000r/min下离心分离5?1min，取沉淀物，先用蒸馈水冲洗2?3次，再用无水乙醇冲洗2?3次，清洗后放入烘箱中在55?65°C下干燥4?5h，即可得到氧化铁空心球；
(4)取步骤(2)中水溶性聚酯按固液比1:5与去离子水混合，搅拌至固体溶解，再加入总质量0.3?0.5%轻丙基甲基纤维素为增稠剂，混合均匀形成凝胶，将上述制得氧化铁空心球与氧化铁粉末按质量比2:1混合，再向其中依次添加混合物3?4倍质量的凝胶，和添加凝胶后总质量0.08?0.12%聚乙二醇，搅拌均匀，均匀混合后加入上述混合物总质量0.3?0.5%硅酸钠发泡剂，搅拌均匀得浆料，再将浆料浇注到模具中，在800?9000C固化I?2h后脱模，将脱模后浆料放入室温下自然风干16?20h，再放入烘箱中，在70?85°C下干燥I?2h即可。
[0006]本发明的应用方法:将本发明制得的产品取1?20g加入到90?120mL自来水中，搅拌至固体完全溶解，测得溶液的pH值为5.5?6.5，在室温下测得粘度为8?1mPa.S，将浆料溶液平铺在PE薄膜上，放入干燥箱中，在70?80 0C下干燥2?4h，得浆膜，浆膜厚度约0.3?0.5mm，长8?12cm，宽约6?8cm，制成楽膜后楽膜弹性强、成膜性好，浸泡于50?60 °C热水中柔韧性强，不发粘。
[0007]
本发明的有益效果是:
(O本发明在水溶性聚酯中加入空心氧化铁，使形成的浆料的线性收缩率下降，气孔率增加；
(2)本方法制成的浆料对涤纶有优异的上浆性能，纱线的润湿、渗透性好，与其他浆料的混溶性佳，而且化学稳定性优良，方便贮运；
(3)本发明采用的水溶性共聚酯为浆料基体，可生物可降解性，降低了对环境污染。
【具体实施方式】
[0008]首先按重量份数计，分别选取35?45份乙二醇，50?55份对苯二甲酸二甲酯，
3?5份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠，5?8份二甘醇加入到三口烧瓶中，并加入总质量0.5?0.8%醋酸钙为催化剂，用磁力搅拌器混合搅拌均匀，放入油浴中，升高温度至95?1050C，搅拌反应I?2h，再升高温度至130?150 0C，搅拌反应I?2h，反应结束后，向瓶中通入氮气，并升高温度至165?185°C，搅拌反应3?4h，最后再在220?230°C下保温I?2h;保温结束后停止通入氮气，抽真空至真空度为60?80Pa，搅拌反应I?2h，反应结束后停止抽真空，将瓶中得到反应产物倒出，干燥、粉碎，留取备用，得水溶性聚酯；分别准确称取5?Sg铁氰化钾、0.6?0.8g十六烷基三甲基溴化铵加入到250mL反应釜中，向釜中加入80?10mL浓度为0.02?0.05mol/L磷酸二氢铵溶液，升温至50?60°C搅拌至固体完全溶解，将反应釜密封，升高反应釜温度为120?160°C，保持此温度下反应6?7h，反应结束后冷却到室温，从釜中取出反应产物，加入离心管中，在8000?10000r/min下离心分离5?lOmin，取沉淀物，先用蒸馏水冲洗2?3次，再用无水乙醇冲洗2?3次，清洗后放入烘箱中在55?65°C下干燥4?5h，即可得到氧化铁空心球;取水溶性聚酯按固液比1:5与去离子水混合，搅拌至固体溶解，再加入总质量0.3?0.5%轻丙基甲基纤维素为增稠剂，混合均匀形成凝胶，将制得氧化铁空心球与氧化铁粉末按质量比2:1混合，再向其中依次添加混合物3?4倍质量的凝胶，和添加凝胶后总质量0.08?0.12%聚乙二醇，搅拌均匀，均匀混合后加入上述混合物总质量0.3?0.5%硅酸钠发泡剂，搅拌均匀得浆料，再将浆料浇注到模具中，在800?900°C固化I?2h后脱模，将脱模后浆料放入室温下自然风干16?20h，再放入烘箱中，在70?85°C下干燥I?2h即可。
[0009]
实例I
首先按重量份数计，分别选取35份乙二醇，55份对苯二甲酸二甲酯，5份间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠，5份二甘醇加入到三口烧瓶中，并加入总质量0.5%醋酸钙为催化剂，用磁力搅拌器混合搅拌均匀，放入油浴中，升高温度至95°C，搅拌反应lh，再升高温度至130°C，搅拌反应lh，反应结束后，向瓶中通入氮气，并升高温度至165°C，搅拌反应3h，最后再在220°C下保温Ih;保温结束后停止通入氮气，抽真空至真空度为60Pa，搅拌反应Ih后，反应结束后停止抽真空，将瓶中得到反应产物倒出，干燥、粉碎，留取备用，得水溶性聚酯;分别准确称取5g铁氰化钾、0.6g十六烷基三甲基溴化铵加入到250mL反应釜中，向釜中加入80mL浓度为
0.02mol/L磷酸二氢铵溶液，升温至50°C搅拌至固体完全溶解，将反应釜密封，升高反应釜温度为120°C，保持此温度下反应6h，反应结束后冷却到室温，从釜中取出反应产物，加入离心管中，在8000r/min下离心分离5min，取沉淀物，先用蒸馈水冲洗2次，再用无水乙醇冲洗2次，清洗后放入烘箱中在55°C下