CN103193892B - 一种变性淀粉复合浆料的配方及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种变性淀粉复合浆料的配方及其制作方法，属于化工技术领域，变性淀粉复合浆料的配方包括以下组分且组分质量百分比为：淀粉：50-75%；脂肪酸酯：5-25%；偶联剂：1-5%；水：10-30%。变性淀粉复合浆料的制作方法，包括以下步骤：在搅拌混合机中，投入配好量的淀粉、偶联剂和水，搅拌至混合均匀；加入脂肪酸酯，继续搅拌混合；混合机中通入蒸汽升温至55-65℃，保持2-4小时；提高温度至110-120℃再反应3-5小时；停止通蒸汽，降温至30-40℃，出料包装。有益效果是：采用单混合机反应，提高生产效率，有利于降低生产成本；利用偶联剂来改善反应环境，避免了污水排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种变性淀粉复合浆料的配方及其制作方法，属于化工技术领域。
背景技术
浆纱的目的是使纱条表面被覆一层光滑、耐磨、柔韧且有一定强度的浆膜，令纱条表面的缠绕纤维紧贴纱条的主干，降低纱条表面的摩擦系数，同时使部分浆液渗入纱线内部，增加纤维之间的粘附力，提高纱线的抗拉强度，以适应织造过程中的大张力、中打纬，减少断头提高效率。
随着纺织工业的发展，纺织品种日益丰富，传统的纺织浆料已经不能满足各种各样的纱线品种以及浆纱工艺的要求，传统的三大浆料体系PVA、聚丙烯酸、变性淀粉，无论怎么优化组合，缺陷仍然十分明显。PVA由于在退浆后存在于浆液中难于降解，目前行业协会已经明确提出在上浆工艺中要少用或不用PVA，所以目前急需一种从性能上可以取代PVA的环保浆料。近几年市场大量出现的丙烯酸类浆料由于原料价格因素，越来越不具备性价比优势，且浆膜太软，并存在吸湿再粘的风险，在现有浆料格局中无法大比例使用，逐渐沦为配角。变性淀粉易于降解具有环保优势，但是由于浆膜脆硬，粘附力差，易于落浆，性能无法满足上浆需要。所以提高变性淀粉性能，克服其浆膜脆性、粘附力差的缺陷，从而达到完全不用PVA，环保上浆的目的，是当前的研究方向。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种变性淀粉复合浆料的配方及其制作方法，提高变性淀粉性能，改善其浆膜脆性，粘附力强；同时，改善反应环境，避免污水排放，降低环境污染。其制作方法采用单混合机反应，提高生产效率，有利于降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种变性淀粉复合浆料的配方，包括以下组分且组分质量百分比为：
淀粉：50-75%；
脂肪酸酯：5-25%；
偶联剂：1-5%；
水：10-30%；
脂肪酸酯为含有16-18碳的脂肪酸酯，偶联剂为有机硅偶联剂。
淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或多种。
一种变性淀粉复合浆料的制作方法：包括以下步骤：
a、在搅拌混合机中，投入配好量的淀粉、偶联剂和水，搅拌0.25-0.75小时至混合均匀；
b、加入脂肪酸酯，继续搅拌混合0.25-0.75小时；
c、混合机中通入蒸汽升温至55-65℃，保持2-4小时；
d、提高温度至110-120℃再反应3-5小时；
e、停止通蒸汽，降温至30-40℃，出料包装。
本发明的有益效果是：采用16-18碳的脂肪酸酯和淀粉进行反应，能够有效改善淀粉脆硬，粘附力差的缺陷，又保证其水溶性和环保性能；利用偶联剂来改善反应环境，避免了污水排放。其制作方法采用单混合机反应，提高生产效率，有利于降低生产成本。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
本变性淀粉复合浆料的配方，包括以下组分且组分质量百分比为：
淀粉：50-75%；
脂肪酸酯：5-25%；
偶联剂：1-5%；
水：10-30%；
脂肪酸酯为含有16-18碳的脂肪酸酯，偶联剂为有机硅偶联剂。
进一步的，淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或多种。
一种变性淀粉复合浆料的制作方法：包括以下步骤：
a、在搅拌混合机中，投入配好量的淀粉、偶联剂和水，搅拌0.25-0.75小时至混合均匀；
b、加入脂肪酸酯，继续搅拌混合0.25-0.75小时；
c、混合机中通入蒸汽升温至55-65℃，保持2-4小时；
d、提高温度至110-120℃再反应3-5小时；
e、停止通蒸汽，降温至30-40℃，出料包装。
从分子结构分析，极性基团更多，支链基团更多，分子量更大的多支链高极性聚合物，有可能同时满足几种性能要求。但也不是越多越大就好，特别是随着支链基团和分子量的增大，更容易产生不熔不溶物，因此，本发明采用16-18碳的脂肪酸酯和玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或多种进行反应，实验数据证明，依据本发明制得的变性淀粉复合浆料，能够有效改善淀粉脆硬，粘附力差的缺陷，又保证其水溶性和环保性能，同时，利用偶联剂来改善反应环境，避免了污水排放。
实施实例1
本变性淀粉复合浆料的配方，包括以下组分且组分质量百分比为：
淀粉：65%；
脂肪酸酯：15%；
偶联剂：2.5%；
水：17.5%；
本变性淀粉复合浆料的制作方法如下：
a、在搅拌混合机中，投入配好量的淀粉、偶联剂和水，搅拌0.5小时至混合均匀；
b、加入脂肪酸酯，继续搅拌混合0.5小时；
c、混合机中通入蒸汽升温至55-65℃，保持3小时；
d、提高温度至110-120℃再反应4小时；
e、停止通蒸汽，降温至30-40℃，出料包装。
将上述得到的变性淀粉复合浆料（记为ZH-F1）与PVA，普通变性淀粉（记为ZH-O）进行对比试验(按表中物质质量比配制2%的水溶液对纱线进行处理)。测量其断裂强度与断裂伸长率，其结果参见附表1。
表1ZH-F1、PVA与普通变性淀粉性能比较（涤棉）
| 编号 | 拉伸强力 | 断裂强度 | 断裂伸长率 |
| 100%ZH-O | 161.7 | 23.1 | 15.2 |
| 10%PVA+90%ZH-O | 168.5 | 23.9 | 16 |
| 10%ZH-F1+90%ZH-O | 164.4 | 23.3 | 15.8 |
| 20%PVA+80%ZH-O | 170.9 | 24.2 | 16.2 |
| 20%ZH-F1+80%ZH-O | 165.8 | 23.6 | 1.59 |
实施实例2
本变性淀粉复合浆料的配方，包括以下组分且组分质量百分比为：
淀粉：70%；
脂肪酸酯：10%；
偶联剂：2.5%；
水：17.5%；
本变性淀粉复合浆料的制作方法如下：
a、在搅拌混合机中，投入配好量的淀粉、偶联剂和水，搅拌0.5小时至混合均匀；
b、加入脂肪酸酯，继续搅拌混合0.5小时；
c、混合机中通入蒸汽升温至55-65℃，保持3小时；
d、提高温度至110-120℃再反应4小时；
e、停止通蒸汽，降温至30-40℃，出料包装。
将上述得到的变性淀粉复合浆料（记为ZH-F2）与PVA，普通变性淀粉（记为ZH-O）进行对比试验(按表中物质质量比配制2%的水溶液对纱线进行处理)。测量其断裂强度与断裂伸长率，其结果参见附表2。
表2ZH-F2、PVA与普通变性淀粉性能比较（涤棉）
| 编号 | 拉伸强力 | 断裂强度 | 断裂伸长率 |
| 100%ZH-O | 161.7 | 23.1 | 15.2 |
| 10%PVA+90%ZH-O | 168.5 | 23.9 | 16 |
| 10%ZH-F2+90%ZH-O | 162.4 | 23.1 | 15.4 |
| 20%PVA+80%ZH-O | 170.9 | 24.2 | 16.2 |
| 20%ZH-F2+80%ZH-O | 164.8 | 23.3 | 15.5 |
表1和表2中，断裂伸长率代表浆料浆膜的韧性，拉伸强力和断裂强度表示浆料对纱线的粘附力，从表1和表2中可以看出，本发明的变性淀粉复合浆料断裂伸长率和普通变性淀粉比较有了很大提升，与PVA的指标接近，粘附力数据和普通变性淀粉比较也有一定幅度的提高，介于普通变性淀粉与PVA之间。数据表明：本发明的变性淀粉复合浆料有效改善传统变性淀粉浆膜脆硬，粘附力偏低的缺陷，使上浆工艺完全不用PVA，实现环保上浆成为可能。
根据试验可以得出，在淀粉：50-75%、脂肪酸酯：5-25%、偶联剂：1-5%、水：10-30%；时能够达实现有效改善传统变性淀粉浆膜脆硬，粘附力偏低缺陷的目的。
Claims (3)
1.一种变性淀粉复合浆料，其特征在于，包括以下组分且组分质量百分比为：淀粉：50-75%；脂肪酸酯：5-25%；偶联剂：1-5%；水：10-30%；脂肪酸酯为含有16-18碳的脂肪酸酯，偶联剂为有机硅偶联剂。
2.根据权利要求1所述的一种变性淀粉复合浆料，其特征在于，所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种变性淀粉复合浆料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：a、在混合机中，投入配好量的淀粉、偶联剂和水，搅拌0.25-0.75小时至混合均匀；b、加入脂肪酸酯，继续搅拌混合0.25-0.75小时；c、混合机中通入蒸汽升温至55-65℃，保持2-4小时；d、提高温度至110-120℃再反应3-5小时；e、停止通蒸汽，降温至30-40℃，出料包装。
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