專利名稱：：不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物及其制備方法，屬于紡織漿料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：淀粉是一種最常見(jiàn)、應(yīng)用最廣的紡織漿料。它是一種價(jià)格便宜、可再生、可生物降解的天然高分子。淀粉顆粒含有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種成分，它們都是a-D-葡萄糖的聚合物。直鏈淀粉的平均分子量在106以上，支鏈淀粉的平均分子量可達(dá)到107—109。由于每一個(gè)葡萄糖殘基在2-，3-和6-位上有三個(gè)羥基，因此淀粉具有一定的反應(yīng)活性，也能在分子內(nèi)或分子間形成氫鍵。淀粉漿料成膜性好，有一定的漿膜強(qiáng)度和耐磨性，對(duì)纖維素纖維具有良好的粘附性，甚至對(duì)于錦綸、滌綸等弱極性合成纖維也有一定的化學(xué)粘附性，這些性質(zhì)使淀粉漿料相對(duì)于合成漿料具有較大的競(jìng)爭(zhēng)力。但是，淀粉的分子量太高，使得煮漿后的水體粘度很大，對(duì)纖維的滲透性太差，容易形成表面上漿。因此，幾乎所有的淀粉漿料都是變性淀粉，例如最常用的酸解淀粉和氧化淀粉。通過(guò)變性以后，使淀粉的分子量變小，水體粘度降低，便于漿紗滲透。但是，經(jīng)過(guò)變性加工后淀粉分子量變小所帶來(lái)的直接副作用是降低了淀粉的機(jī)械強(qiáng)度。幾乎所有的變性淀粉都無(wú)法解決淀粉漿液粘度和漿膜強(qiáng)度之間的矛盾。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物及其制備方法，其特點(diǎn)是通過(guò)不同變性程度(即不同粘度)的淀粉混合使用，開(kāi)發(fā)一種低粘度、高強(qiáng)度、而且價(jià)格便宜的淀粉漿料。一般來(lái)說(shuō)，在高聚物共混體系中，兩種分子之間的作用力如果表現(xiàn)為斥力，其力學(xué)性能將變差；當(dāng)兩種分子之間發(fā)生引力作用，例如化學(xué)作用或氫鍵作用時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，其機(jī)械強(qiáng)度將增加，同時(shí)共混物的粘度也會(huì)發(fā)生變化。對(duì)于紡織漿料來(lái)說(shuō)，混合漿料組分分子之間的相互作用在很大程度上影響漿料的粘度和機(jī)械性能。分子量大小不同的兩種淀粉或變性淀粉在液相溶解或分散以后，由于較小分子量的組分容易溶劑化，爭(zhēng)一奪溶劑分子，使得較大分子量的組分線團(tuán)收縮，從而降低體系的平均粘度；但是當(dāng)漿液干燥成膜時(shí)，淀粉小分子鏈段與大分子鏈段之間發(fā)生氫鍵作用，小分子量的鏈段容易移動(dòng)，與大分子量鏈段之間的作用力較均勻和緊密，在干燥過(guò)程中不容易形成應(yīng)力集中；而淀粉大分子鏈段在淀粉膜基質(zhì)中起到鏈纏結(jié)和骨架作用，對(duì)膜強(qiáng)度做出主要貢獻(xiàn)，因此當(dāng)分子量有一定差別的淀粉或變性淀粉組合后，有利于降低漿液粘度，并提高淀粉槳膜的機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)，其中所述原料組分除特別說(shuō)明外，均為重量份數(shù)。不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物由以下組分組成粘度高的原淀粉或變性淀粉2—8份粘度低的變性淀粉2—8份漿紗油脂0—0.5份吸濕劑0—0.5份抗靜電劑0—O.l份其他漿料0—2份其中，粘度高的原淀粉或變性淀粉的漿液粘度為13.1mPas^480mPas，粘度低的變性淀粉的漿液粘度為3mPas—11.4mPas;將5g淀粉溶解在濃度為0.9%的氫氧化鈉溶液100ml中，在溫度20'C測(cè)量的漿液粘度。原淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉或小麥淀粉的任一種；變性淀粉為原淀粉經(jīng)酸解、氧化、酯化和醚化變性淀粉中的至少一種。漿紗油脂為植物油或動(dòng)物油或硬化油或它們的皂化物或乳化物中的任一種；漿紗油脂的作用是減少漿紗的摩擦系數(shù)，并使?jié){膜柔軟。吸濕劑為尿素、甘油或白糖中的任一種；吸濕劑的作用是保持淀粉漿膜的吸濕性，減小硬脆性?？轨o電劑為辛醇磷酸酯；抗靜電劑的作用是減少或消除經(jīng)紗在織造過(guò)程中的靜電。其它漿料為丙烯酸漿料或聚酯漿料或聚乙烯醇漿料中的任一種；其它漿料的作用是增加淀粉漿料的強(qiáng)度、或耐磨性、或?qū)w維的粘附性。本發(fā)明中使用的漿紗油脂、吸濕劑、抗靜電劑和其它漿料是本領(lǐng)域公知的技術(shù)，可以共同使用，其前提條件是這些添加劑對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的以及取得本發(fā)明優(yōu)良效果不產(chǎn)生不利影響。不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物的制備方法將粘度為13.1mPas—480mPas的原淀粉或變性淀粉2—8份，與粘度為3mPas—l1.4mPas的變性淀粉2—8份，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，再加入槳紗油脂0—0.5份、吸濕劑0~0.5份、抗靜電劑0~0.1份和其它漿料0—2份在上述混合機(jī)中混合均勻，獲及紡織漿料組合物。不同變性程度淀粉混合的紡織槳料組合物用于純棉或滌棉混紡經(jīng)紗的上漿。本發(fā)明采用不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物，其特點(diǎn)是組合物中兩種粘度不同的淀粉之間有協(xié)同作用，當(dāng)組成恒定時(shí)，兩者粘度相差越大，越有利于組合漿膜的強(qiáng)度和斷裂功，同時(shí)組合漿液的粘度越低。這個(gè)顯著的特點(diǎn)特別適合于紡織漿料高濃低粘的漿紗工藝，以及漿膜增強(qiáng)的要求。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試粘度是采用NDJ-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)將5g淀粉溶解在濃度為0.9%的氫氧化鈉溶液100ml中，在溫度20'C測(cè)量漿液粘度。由于粘度較低的變性淀粉成膜很脆，無(wú)法測(cè)定漿膜的機(jī)械性能，因此本發(fā)明采用漿紙法(呂許超，胡曉，劉雁，朱譜新.評(píng)價(jià)漿膜力學(xué)性能的新方法——漿紙法，紡織科技進(jìn)展，2008，(6):20-21,24)測(cè)定其機(jī)械性能以3%漿液濃度98'C對(duì)純木漿皺紋紙上漿，干燥后剪成條狀10x200mm，用YG061F紗線強(qiáng)力試驗(yàn)儀，對(duì)每個(gè)試樣至少測(cè)定10次，取平均值。測(cè)試5種原料的漿液粘度和漿紙機(jī)械性能結(jié)果見(jiàn)表1所示。實(shí)施例1—實(shí)施例4是將表1中木薯酸解淀粉1#與木薯酸解淀粉5#按不同比例混合，代表分子量相差較大的組合(1P5#);實(shí)施例5—實(shí)施例8是將木薯酸解淀粉2#與木薯酸解淀粉4#按不同比例混合，代表分子量相差較小的組合(2#~4#)。它們的重量份數(shù)組合比例如表2所示。將表2中實(shí)施例1一實(shí)施例8產(chǎn)物的粘度數(shù)據(jù)與表1的原料粘度數(shù)據(jù)對(duì)比分析，表明粘度相差大或小的兩組實(shí)施例產(chǎn)物粘度都有相同的規(guī)律混合槳液的粘度值并不是兩種原料組成物粘度值的簡(jiǎn)單疊加。隨著粘度值較大的淀粉原料組分含量的增加，混合淀粉的粘度增大，但不是線性關(guān)系。如圖1所示。表2中的斷裂強(qiáng)度和斷裂功數(shù)據(jù)與表1中原料的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)比表明，隨著槳液粘度較大組分在組合物中的含量增加，1#~5#和2#^#兩組實(shí)施例漿料的斷裂強(qiáng)度和斷裂功都在增加，但不是線性關(guān)系，如圖2和圖3所示。實(shí)施例l的粘度為8.3mPa.s，實(shí)施例6的粘度為8.5mPa's，它們與原料3#的粘度8.2mPa-s相當(dāng)，而表2和表1的數(shù)據(jù)顯示這三個(gè)樣品的斷裂強(qiáng)度和斷裂功的順序?yàn)閷?shí)施例1》實(shí)施例6>原料3#，也說(shuō)明了以上結(jié)論。從表2和表1中的實(shí)施例1—8組合物與原料之間斷裂伸長(zhǎng)率的比較，沒(méi)有明顯區(qū)別。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)采用不同粘度原淀粉或變性淀粉混合用于紡織經(jīng)紗上漿，可以降低漿液表觀粘度，增加漿膜的斷裂強(qiáng)度和斷裂功，在織造過(guò)程中更好地保護(hù)經(jīng)紗，保證織造質(zhì)量；而且由于可以采用部分原淀粉，可以降低槳料成本。圖l混合組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)木薯酸解淀粉混合漿料粘度的影響圖1表明，實(shí)施例1一8組合物的粘度曲線始終在兩個(gè)純?cè)辖M分粘度的連線以下，呈現(xiàn)負(fù)偏差；兩個(gè)原料組合中原料組分之間粘度相差越大，負(fù)偏差越明顯，當(dāng)高粘度組分含量少時(shí)負(fù)偏差也明顯。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明，本發(fā)明的淀粉組合物具有較小的漿液粘度值，有利于對(duì)紡織經(jīng)紗的滲透。圖2混合組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)木薯酸解淀粉槳紙斷裂強(qiáng)度的影響圖3混合組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)木薯酸解淀粉漿紙斷裂功的影響圖2和圖3表明，組合物的斷裂強(qiáng)度和斷裂功數(shù)值都在兩個(gè)單組分連線的上方，呈現(xiàn)正偏差。說(shuō)明少量粘度較大的組分(分子量較大)就可以極大地增加組合物的斷裂強(qiáng)度和斷裂功，當(dāng)粘度較大原料組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于某一值以后，組合物漿料的斷裂強(qiáng)度和斷裂功甚至高于較高粘度原料單獨(dú)的對(duì)應(yīng)值。而且從圖2和圖3中可以明顯地看出，對(duì)于原料粘度差別較大的組合漿料組，其斷裂強(qiáng)度和斷裂功要高于粘度差別較小的組合物漿料組，當(dāng)高粘度組分含量少時(shí)正偏差也明顯。具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例l將表l中粘度為6.1mPa.s的木薯酸解淀粉W取8份，另取2份粘度為33.2mPa's的木薯酸解淀粉5#，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，獲得漿料組合物，其粘度和漿膜機(jī)械性能按照原料相同的測(cè)試方法測(cè)定，詳見(jiàn)表2所示。實(shí)施例2將表l中粘度為6.1mPa.s的木薯酸解淀粉W取7份，另取3份粘度為33.2mPa'sfi^:薯酸解淀粉5#，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，獲得漿料組合物，其粘度和漿膜機(jī)械性能按照原料相同的測(cè)試方法測(cè)定，詳見(jiàn)表2所示。實(shí)施例3將表l中粘度為6.1mPa's的木薯酸解淀粉l弁取6份，另取4份粘度為33.2mPa.s的木薯酸解淀粉5#,加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，獲得漿料組合物，其粘度和漿膜機(jī)械性能按照原料相同的測(cè)試方法測(cè)定，詳見(jiàn)表2所示。實(shí)施例4將表l中粘度為6.1mPa's的木薯酸解淀粉W取2份，另取8份粘度為33.2mPa.s的木薯酸解淀粉5#，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，獲得漿料組合物，其粘度和槳膜機(jī)械性能按照原料相同的測(cè)試方法測(cè)定，詳見(jiàn)表2所示。實(shí)施例5將表沖粘度為6.7mPa's的木薯酸解淀粉2存取8份，另取2份粘度為13.1mPa's的木薯酸解淀粉4#，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，獲得漿料組合物，其粘度和漿膜機(jī)械性能按照原料相同的測(cè)試方法測(cè)定，詳見(jiàn)表2所示。實(shí)施例6將表l中粘度為6.7mPa's的木薯酸解淀粉2弁取7份，另取3份粘度為13.1mPa，s的木薯酸解淀粉4#，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，獲得漿料組合物，其粘度和漿膜機(jī)械性能按照原料相同的測(cè)試方法測(cè)定，詳見(jiàn)表2所示。實(shí)施例7將表l中粘度為6.7mPa's的木薯酸解淀粉2弁取6份，另取4份粘度為13.1mPa，s的木薯酸解淀粉賴，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，獲得漿料組合物，其粘度和漿膜機(jī)械性能按照原料相同的測(cè)試方法測(cè)定，詳見(jiàn)表2所示。實(shí)施例8將表l中粘度為6.7mPa's的木薯酸解淀粉2^取2份，另取8份粘度為13.1mPa's的木薯酸解淀粉4#，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，獲得漿料組合物，其粘度和漿膜機(jī)械性能按照原料相同的測(cè)試方法測(cè)定，詳見(jiàn)表2所示。應(yīng)用實(shí)例1將粘度為480mPa.s的玉米原淀粉6份，粘度為3mPa's的酸解玉米淀粉4份，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，再加入牛油皂化物0.1份，甘油0,2份，混合均勻。采用與實(shí)施例1一8相同的測(cè)試方法，粘度為18.5!^&'3，漿紙的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸_長(zhǎng)和斷裂功分別為10.57N/mm2、12.35%和40.22mJ。稱取上述漿料組合物112.5kg，加入到裝有常溫自來(lái)水900升的煮漿桶中，攪拌5min后升溫煮沸，保溫60min，加入熱水定積為1250升。牛仔布經(jīng)紗8SOA+8s竹節(jié)紗，4200頭分，180cm幅寬,將以上漿液打入漿染聯(lián)合機(jī)的漿槽，前軋輥4.5kg/m2，后軋輥2kg/m2，車速35m/min。漿紗毛羽帖服，用劍桿織機(jī)織造效率97%。應(yīng)用實(shí)例2將粘度為456mPa's的小麥原淀粉5份，粘度為4.5mPa's的木薯醚化淀粉5份，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合,再加入丙烯酸漿料(30。/。)l份，聚乙烯醇(PVA1799)l份，硬化油皂化物0,2份，尿素0.2份，混合均勻。采用與實(shí)施例1一8相同的測(cè)試方法，粘度為15.2mPa's，漿紙的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)和斷裂功分別為10.15N/mm2、13.13%和41.71mJ。稱取上述漿料組合物100kg，加入到裝有常溫自來(lái)水600升的煮漿桶中，攪拌10min后升溫煮沸，保溫60min，加入熱水定積為780升。織物品種純棉40、405，密度133x72根/10cm，1/1府綢,188cm幅寬，將以上熟漿打入漿槽，前軋輥3.5kg/m2，后軋輥2kg/m2，車速35m/min。漿紗毛羽帖服，用噴氣織機(jī)織造效率90%以上。應(yīng)用實(shí)例3將粘度為26.4mPa.s的木薯氧化淀粉4份，粘度為11.4mPa's的玉米醋酸酯淀粉6份，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，再加入聚酯漿料EW-100R(SK化工公司)1.8份，尿素0.2份，白糖0.1份，辛醇磷酸酯抗靜電劑0.1份，硬化油皂化物0.2份混合均勻。采用與實(shí)施例1一8相同的測(cè)試方法，粘度為15.7mPa's，漿紙的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)和斷裂功分別為9.21N/mm2、13.01%和38.72mJ。稱取上述漿料組合物100kg，加入到裝有常溫自來(lái)水580升的煮漿桶中，攪拌10min后升溫煮沸，保溫60min,加入熱水定積為750升?？椢锲贩N滌/棉(65/35)45sx45s，密度110x76根/10cm，1/1府綢，160cm幅寬'將以上熟漿打入漿槽，漿槽軋輥彈簧加壓，上漿率13%，車速30m/min。漿紗毛羽帖服，分絞輕快；用有梭織機(jī)織造效率卯％以上。表1原料木薯淀粉的粘度及其漿紙的力學(xué)性倉(cāng)l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2不同粘度木薯酸解淀粉的漿紙力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1、一種不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物，其特征在于該紡織漿料組合物由以下組分組成，按重量計(jì)為粘度高的原淀粉或變性淀粉2—8份粘度低的變性淀粉2—8份漿紗油脂0—0.5份吸濕劑0—0.5份抗靜電劑0—0.1份其他漿料0—2份其中，粘度高的原淀粉或變性淀粉的漿液粘度為13.1mPas—480mPas，粘度低的變性淀粉的漿液粘度為3mPas—11.4mPas；將5g淀粉溶解在濃度為0.9％的氫氧化鈉溶液100ml中，在溫度20℃測(cè)量的漿液粘度。2、如權(quán)利要求1所述不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物，其特征在于原淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉或小麥淀粉中的任一種；變性淀粉為原淀粉經(jīng)酸解、氧化、酯化和醚化變性淀粉中的至少一種。3、如權(quán)利要求1所述不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物，其特征在于漿紗油脂為植物油或動(dòng)物油或硬化油或它們的皂化物或乳化物中的任一種。4、如權(quán)利要求1所述不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物，其特征在于淀粉吸濕劑為尿素、甘油或白糖中的任一種。5、如權(quán)利要求1所述不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物，其特征在于抗靜電劑為辛醇磷酸酯。6、如權(quán)利要求1所述不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物，其特征在于其它漿料為丙烯酸漿料或聚酯漿料或聚乙烯醇漿料中的任一種。7、如權(quán)利要求1~6之一所述不同變性程度淀粉混合的紡織槳料組合物的制備方法，其特征在于:將粘度為13.1mPas—480mPas的原淀粉或變性淀粉2—8份，與粘度為3mPas—11.4mPas的變性淀粉2—8份，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，再加入漿紗油脂0—0.5份、吸濕劑0~0.5份、抗靜電劑0~0.1份和其它漿料0—2份在上述混合機(jī)中混合均勻，獲及紡織漿料組合物。8、如權(quán)利要求1所述不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物用于純棉或滌棉混紡經(jīng)紗的上槳。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種不同變性程度淀粉混合的紡織漿料組合物及其制備方法，其特點(diǎn)是將粘度為13.1mPas-480mPas的原淀粉或變性淀粉2-8份，與粘度為3mPas-11.4mPas的變性淀粉2-8份，加入混合機(jī)中，在干粉狀態(tài)下進(jìn)行物理混合，再加入漿紗油脂0-0.5份、吸濕劑0-0.5份、抗靜電劑0-0.1份和其它漿料0-2份在上述混合機(jī)中混合均勻，獲及紡織漿料組合物。該組合物的兩種淀粉組分具有增強(qiáng)和降低粘度的協(xié)同效應(yīng)，明顯降低了漿液表觀粘度，增加了漿膜的斷裂強(qiáng)度和斷裂功，降低了漿料成本。文檔編號(hào)D06M15/01GK101476245SQ20091005816公開(kāi)日2009年7月8日申請(qǐng)日期2009年1月16日優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日發(fā)明者雁劉,呂許超,朱譜新,武春香,翦育林,鐘創(chuàng)林,鐘育波,鈕安建申請(qǐng)人:四川大學(xué);汕頭市創(chuàng)新德美化工有限公司