[发明专利]用于纺织原料的上浆组合物及过程

说明书

本发明涉及纺织原料处理领域，特别是涉及纺织前对这些材料上浆(sizing)的操作。本发明涉及上浆组合物在纺织原料上的应用，该上浆组合物包括至少一特定的水溶性共聚物。

―纺织原料‖应被理解为纺织纱线、细丝和纤维，其可以为天然的和/或合成的。本发明特别涉及天然纤维，尤其是棉型纤维，可能存在人造纤维─尤其是涤纶，的上浆。根据本发明，纺织原料不包括任何如玻璃纤维的矿物材料。

在纺织业，在纺织的操作过程中，纱线和纤维要承受反复的拉伸应力，这会导致断线(breakages)的发生。因此，人们必须在纱线的拉伸能力范围内操作，而拉伸能力取决于其性质。

除拉伸现象以外，还存在其他限制，特别是：

-磨耗(abrasion)，即摩擦造成的磨损，这引起纱线起毛和起球。该磨损通常由各部件(刀片、梳齿等)的摩擦产生。

-起毛(fuzz)，即纤维端部易与细纱的主体分离。这种现象会引起纱线间的黏结，造成纱线断线或通过经纱载体(warp vector)插入的缺陷。

为了使纱线不受这些损坏源的影响，并改进其耐受力，现有技术采用了上浆产品。

为了获得良好的结果，选择上浆剂要考虑以下特征：

-纱线的强度和伸长极限；

-上浆剂的膜的弹性，该弹性需根据纱线承受的伸长而定；

-与纱线的良好地粘附性；

-相对纱线具有合适的黏度。当上浆机堵塞时，过高黏度会造成困难。

另外，上浆过程不能破坏纱线，并且上浆浴(sizing bath)必须只由相容性产品组成。此外，不能在精梳机(comb)上产生上浆剂沉淀，该沉淀硬化后，会成为纱线的磨耗材料。

需要注意，上浆为中间底料，它在纺织操作之后会被去除。这是对面料后处理之前的操作，在该操作之后，上浆会被完全去除。因此，具有对脱浆，尤其是水，有良好溶解度的产品是有益的。

此外，由于产生的水性排放，脱浆操作会严重污染环境；因此，上浆组合物中具有强生化需氧量(BOD)或强化学需氧量(COD)的成分，如聚乙烯醇或淀粉，必须最小化。

根据纬纱的性质以及纺织的性质选择上浆，该纺织的性质可为：

-干纺织(剑杆织机、片梭织机、喷气织机等)；

-液压纺织(喷水织机)，要求产品在纺织环境下对水不敏感。

可用作上浆剂的基础产品的主要类型为天然或合成聚合物，该聚合物分类如下：

-淀粉类产品：淀粉(来自种子、或者块茎和根)等；

-淀粉衍生物：醚类、醋酸盐等；

-纤维素衍生物：羧甲基、甲基和乙基纤维素；聚乙烯醇以及醋酸乙烯酯段共聚物-聚酯；

-丙烯酸：这些尤其适用于合成和人造纱线；然而，它们还可与用于天然纤维的淀粉或纤维素基产品结合，及其混合物。

例如，文件EP0945543涉及上浆组合物，该组合物包括接枝聚合物。聚合之后，该聚合物可通过在主聚合物(苯乙烯马来酸酐聚合物)上接枝如乙氧基聚乙烯乙二醇的分子获得。接技化合物(待定基团)的量要根据添加的量，以及主聚合物的反应单体的量而定。

文件US2004/0166313涉及一种尤其专用于玻璃纤维的上浆组合物，该上浆组合物包括醋酸乙烯酯的共聚物。粘附于如玻璃纤维的矿物材料需要特殊的化学过程，这正是酸酸乙烯聚合物能够提供的。

文件FR2842814涉及低分子量聚合物(1000-60 000g/mol)及其在矿物填料的分散助剂或助磨剂上的用途。

此外，申请人的专利FR2879630提出了分子量大于1百万g/mol的丙烯酰胺类聚合物作为上浆剂。这些聚合物可使人们获得类似于先前已存在的组合物，尤其是基于PVA和淀粉，的性能，但是上浆剂的数量明显降低。这些共聚物可包含支化剂，如包含两个碳碳双键的乙二醇二丙烯酸酯。

然而在现实中，这些聚合物具有下述两个主要缺点：

-它们在上浆剂罐中具有拉丝(stringy)和发黏(tacky)的特点；

-它们易于积聚在干燥辊上。

此外，这些聚和物不会提高(1)纺织的性能，以及(2)纺织机的生产效率，即使是增加配料。纺织的性能对应于纺织后获得面料的质量，其通常用百分比表示。其中纤维或纺线正确穿过并且未出现缺陷的面料为质量好的纺织。

纺织机的生产效率对应于纺织的速度—通常由每分钟面料的米数表示—或者在给定时间内面料的量，由每分钟的公斤数表示。

因此，在本行业需要提高纺织性能和/或生产效率，以解决上述问题。