本發明涉及一種紡織漿料及其制備方法，特別是涉及一種生態友好型纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料及其制備方法。

背景技術：

1、眾所周知，紡織漿料主要分為淀粉類，聚乙烯醇(pva)類和聚丙烯酸類三大類漿料。其中，聚乙烯醇(pva)類因具有優良的成膜性、粘附性及與其它漿料相溶性好的特點，目前作為主漿料廣泛應用于純棉、滌棉、滌粘、錦綸等紗線的上漿使用，且被認為是理想漿料。然而隨著環境保護意識的加強，發達國家，特別是歐洲國家針對pva漿料難于生物降解，并對環境造成嚴重污染的缺點，已禁止pva作為紡織漿料使用。我國也提出了在漿紗過程中不用或少用pva的漿料發展目標。

2、高支滌棉混紡織物因具有優異的服用性能，使其需求量與產量得到了不斷提升，已在布匹生產中占有較大比例。然而由于強疏水性和光滑的表面，使的純滌或滌棉混紡紗的漿紗相對困難，為了滿足織造性能，對于紗線支數為45s及以上的高支滌棉紗線，目前經紗上漿仍然需要使用較高比例的pva漿料進行上漿，且上漿率通常≧13%，從而導致現有漿紗工藝普遍存在調漿工藝復雜，上漿率偏高，尤其是還大量使用了難以生物降解給環境造成污染的pva類漿料等缺點。為了避免pva漿料對環境造成污染，簡化漿紗工藝，降低漿料用量，目前亟需研制開發出漿紗性能優異、上漿率較低且退漿廢水易于治理的新型紡織漿料，以實現我國紡織工業綠色節能減排的發展戰略。

3、聚丙烯酸類漿料，從樹脂結構角度分類，被分為純丙類、醋丙類和苯丙類三種結構類型聚丙烯酸類漿料，從劑型角度分類，包括水溶液型、水乳液型和固體粉末型三類劑型產品，是由丙烯酸或甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和丙烯腈等丙烯類單體與醋酸乙烯酯、苯乙烯等乙烯類單體組成的一種單體或一種以上的混合單體通過自由基或離子聚合反應制備的聚丙烯酸類紡織漿料。由于其結構與性能具有可設計性，因而可以滿足不同紗線上漿性能要求，同時在退漿廢水中的該類漿料易于絮凝、回收和被生物降解，因此被認為是生態環境友好型紡織漿料。然而該類漿料與pva類漿料和淀粉類漿料相比，其生產成本相對較高，因而目前被普遍用作輔助漿料用于各類紗線上漿。因此，若能提高其漿紗性能，通過降低上漿率來降低其漿紗成本，則該類漿料就有望在漿紗成本相對較高的高支滌棉混紡紗線上漿中用做主漿料使用。

4、納米纖維素是一種從天然纖維素中提取的納米級的纖維或晶體，具有可降解、可再生、無毒性和高強度等優點，可以用于制備各種高附加值的先進功能材料。根據制備方法和來源的不同，納米纖維素可以分為纖維素納米晶（cnc）、纖維素納米纖維（cnf）和細菌纖維素（bc）三類。這三類納米纖維素在結構、性能和應用方面有一定的差異，其中，cnc是一種具有天然手性的納米棒狀材料，主要由結晶區與類結晶區構成，直徑在5－30nm之間，長度可從100?nm至數微米不等，長徑比通常在5－50之間，不存在彎曲纏繞、分叉或網狀結構；cnf主要由結晶區、類結晶區和無定形區構成，直徑約在3-100nm之間，長度可達數百微米，長徑比一般大于10，可能存在分絲、纏繞或網狀結構；bc是一種由細菌產生的具有生物可降解性的天然納米結構高分子材料。現有研究表明，采用納米纖維素對高分子材料進行改性，可以明顯提高高分子材料的力學性能。然而通過文獻檢索，到目前為止，尚未發現有關采用纖維素納米晶改性聚丙烯酸酯乳液共聚漿料的研究報道。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料，采用本發明提供的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料對45s滌棉混紡紗線(滌棉混紡比為65:35)上漿，可以克服現有技術中普遍存在的調漿工藝復雜，上漿率偏高，且大量使用難以生物降解給環境造成污染的pva類漿料等缺點。

2、一種纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料，其特征在于該漿料是由聚丙烯酸酯乳液共聚漿料、纖維素納米晶水分散液組成，其中纖維素納米晶的質量用量占聚丙烯酸酯乳液共聚漿料固含量（固體質量百分比含量）的0.5%-2.5%;上述所述的纖維素納米晶是以微晶纖維素為原料，經過硫酸酸解工藝制備的，其原子力顯微鏡測試的纖維長度為80nm-250nm，高度為5nm-9nm；上述所述的聚丙烯酸酯乳液共聚漿料的固含量為30%-50%，是由丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯組成的混合單體以水為溶劑通過常規乳液共聚反應制備而成，其中丙烯酸質量用量占混合單體總質量的百分比為2%-5%，丙烯酰胺質量用量占混合單體總質量的百分比為15%-25%，丙烯酸丁酯質量用量占混合單體總質量的百分比為20%-40%，甲基丙烯酸甲酯質量用量占混合單體總質量的百分比為20%-40%，混合單體中各單體用量質量百分比合計為100%。

3、一種纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料的制備方法，其特征按下述步驟實施:在纖維素納米晶水分散液中，加入聚丙烯酸酯乳液共聚漿料，然后經充分攪拌均勻后，即可得到固含量小于30%的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料，對上述得到的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料進行減壓脫水濃縮，即可得到固含量小于等于45%的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料。

4、本發明所提供的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料易于生物降解，可以克服目前國內外紡織企業在45s滌棉混紡紗線(滌棉混紡比為65:35)漿紗生產工藝中大量使用pva漿料所造成的環境污染問題，且配漿簡單，在上漿率明顯降低的前提下，采用該漿料對45s滌棉混紡紗線(滌棉混紡比為65:35)進行上漿，漿紗的綜合織造性能明顯優于目前紡織工業常用組合漿料性能。

5、下面通過實施例來進一步說明本發明的實施方式。

6、實施例1:?纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料a的制備

7、稱取40克質量百分比濃度為1%的纖維素納米晶水分散液，加入100克固含量為40%的聚丙烯酸酯乳液共聚漿料pa-1（由單體丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯質量比為5:20:40:35組成的混合單體經常規乳液聚合反應制備），室溫攪拌1小時后，即可得到固含量為28.86%的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料a。將該漿料進行減壓脫水，脫水50.22克水后，即可得到固含量為45%的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料a，簡稱漿料a。

8、實施例2:?纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料b的制備

9、稱取66.67克1.5%的纖維素納米晶水分散液，加入100克固含量為40%的聚丙烯酸酯乳液共聚漿料pa-1（由單體丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯質量比為5:20:40:35組成的混合單體經常規乳液聚合反應制備），室溫攪拌1小時后，即可得到固含量為24.6%的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料b。將該漿料進行減壓脫水，脫水64.17克水后，即可得到固含量為40%的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料b，簡稱漿料b。

10、實施例3:?纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料c的制備

11、稱取40克1.5%的纖維素納米晶水分散液，加入100克固含量為40%的聚丙烯酸酯乳液共聚漿料pa-2（由單體丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯質量比為4:20:36:40組成的混合單體經常規乳液聚合反應制備），室溫攪拌1小時后，即可得到固含量為29%的纖維素納米晶/純丙類聚丙烯酸酯乳液納米復合漿料c。將該漿料進行減壓脫水，脫水38.5克水后，即可得到固含量為40%的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料c，簡稱漿料c。

12、實施例4:漿紗實驗

13、1、漿液準備：

14、（1）工廠漿紗實際生產用漿液配制：在2升燒杯中，加入577.8克去離子水，再加入37.5克pva-1799、5克pva-205、50克gm8-60和3克蠟片，配制固含量為13%的漿液，開動攪拌，并加熱升溫至95℃，繼續攪拌保溫1h后，供上漿使用。定義該漿液為漿液配方r。

15、（2）纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料的漿液配制：在2升燒杯中，加入固含量為40%的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料200克，加入800克去離子水，配制固含量為8%的漿液，開動攪拌，并加熱升溫至95℃，即可供上漿使用。其中，采用漿料a、漿料b和漿料c配制的漿液分別定義為漿液配方a、漿液配方b和漿液配方c.

16、2、漿紗工藝：

17、對上述配置好的漿液，分別采用y606s單紗漿紗機在95℃下按漿紗速度為50?m/min，漿紗壓力15kn對45s滌棉混紡紗(滌棉混紡比為65:35)進行上漿。

18、3、漿紗性能測試

19、依據gb/t3916—1997紡織品單紗斷裂強力測定標準測試漿紗的拉伸斷裂強度（ts）、拉伸斷裂長度（bl），計算漿紗的增強率（tsr）和斷裂減伸率（blr）；依據fz/t01058—1999，采用往復式摩輥法測試漿紗的耐磨擦次數（art），計算漿紗的增磨率（arr）；依據fz/t01089-2000，采用投影技術法測試漿紗的毛羽個數，計算毛羽貼伏率（fdr）；按照gb/t9995-1997,紡織材料含水率和回潮率的測定標準測試漿紗的回潮率（mrr），按照文獻[于擁軍，漿料配方對滌棉品種織機效率和退漿率的影響，棉紡織技術,2020,?48(08)，11-13]測試漿紗的上漿率（sr）和退漿率（dsr）。漿紗性能測試結果見表1所示。

20、表1?45s滌棉混紡紗(滌棉混紡比為65:35)的漿紗性能.

21、

22、由表1中數據可以看出，采用纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料對45s滌棉混紡紗(滌棉混紡比為65:35)進行上漿，在上漿率低于工業配方至少3%的情況下，漿液配方a、漿液配方b和漿液配方c漿紗的各項性能均優于工業配方r。結果表明采用單一的纖維素納米晶復合聚丙烯酸酯乳液共聚漿料對高支滌棉紗線上漿，不僅可以簡化配漿操作，降低上漿率，而且還可以提高漿紗性能，因此，可以完全可以替代工業配方r用于45s滌棉混紡紗(滌棉混紡比為65:35)上漿使用。

23、上述說明并非是對本發明的限制，本發明也并不限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員，在本發明的實質范圍內，做出的變化、添加或替換，都應屬于本發明的保護范圍。