论文部分内容阅读
为解决淀粉浆料中低温水不溶问题,根据中低温浆纱工艺对浆料水溶性、黏度、成膜性及对纺织纤维黏附性能的要求,采用酸解、季铵阳离子化和乙醇-碱法对淀粉进行改性,合成了一种适用于中低温浆纱的中低温水可溶季铵阳离子淀粉浆料,并研究了其浆纱应用。具体内容如下:（1）第一步用盐酸处理原淀粉RS,得酸解淀粉HS,测试HS淀粉的浆液浆膜性能。经优化,HS淀粉制备工艺为:反应温度60℃,反应时间90min,淀粉乳浓度30%,酸含量2%;HS淀粉浆液黏度为4.8s（含固量6%,漏斗为3号孔,水黏度4.3s,原淀粉黏度11.5s）,对纺织纤维黏附性强,但抗凝沉性差,HS淀粉浆料成膜困难,浆膜脆硬。（2）第二步以HS淀粉为原料,用3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵（CHPTMA）对其进行阳离子化处理,得季铵阳离子淀粉QACS,测试其浆液浆膜性能。经优化,QACS淀粉制备工艺为:反应温度50℃,反应时间4h,摩尔比为淀粉:CHPTMA:NaOH=1:0.05:0.14。QACS淀粉取代度DS=0.032,反应效率RE=64%,高温（95℃以上）调浆后,浆液黏度为4.9s（含固量6%）,对纺织纤维黏附性能强,具有良好的抗凝沉性;QACS淀粉浆料成膜性好、浆膜柔软;QACS淀粉不溶于中低温水。（3）第三步以QACS淀粉为原料,采用乙醇-碱法处理,得中低温水溶季铵阳离子淀粉浆料MWSQACS,测试其浆液浆膜性能。经优化,MWSQACS淀粉制备工艺为:反应温度60℃,反应时间50min,摩尔比为淀粉:水:乙醇:碱=1mol:20mol:8mol:0.4mol。MWSQACS淀粉可溶于中低温水中,中低温（60℃）调浆后,浆液黏度为5.7s（含固量6%）,对纺织纤维黏附性能强,具有良好抗凝沉性,成膜性好、浆膜柔软。（4）采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、电泳分析、能谱仪对RS、HS、QACS、MWSQACS淀粉进行结构表征和分析。结果表明:（1）原淀粉颗粒呈球形,表面光洁。HS、QACS淀粉颗粒表面有裂痕,MWSQACS淀粉颗粒表面呈现凹陷、膨胀、空隙。（2）四种淀粉均在3400cm-1、2930cm-1、1649cm-1、1362cm-1、577cm-1左右处均出现了淀粉的特征吸收峰。HS淀粉没有新基团的特征吸收峰;CHPTMA、QACS、MWSQACS均在波数3800cm-1左右处出现了氨基的特征吸收峰。（3）RS、HS淀粉不带电,分子不含N元素;QACS、MWSQACS淀粉带正电,分子含N元素。（5）用MWSQACS淀粉浆料对纯棉、涤棉纱线进行小样浆纱,并在本课题合作企业单位进行中低温浆纱实践。结果表明,浆纱的强伸性、耐磨性、毛羽指数都在原纱的基础上得到改善,达到高温浆纱效果,满足织造生产要求。上述研究结果表明,制备中低温水溶性季铵阳离子淀粉浆料的程序为:原淀粉酸解→酸解淀粉季铵阳离子化→季铵阳离子化淀粉醇-碱体系制备为中低温水溶性淀粉浆料。其溶解性能、浆液性能、浆膜性能、浆纱性能可达到高温上浆效果,满足中低温浆纱对浆液浆膜性能要求,为实现中低温浆纱奠定了浆料基础。