CN105421065B - 一种制备可室温上浆的淀粉浆料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备可室温上浆的淀粉浆料的方法，属于纺织加工领域。其特征在于在淀粉调浆过程中，加入对淀粉质量比为0.5％‑3.5％季戊四醇，及0.3％‑3.8％季戊四醇酯(如季戊四醇硬脂酸酯、季戊四醇油酸酯、季戊四醇丙烯酸酯)。所述季戊四醇添加量优选1.0％‑3.5％，更优选1.0％‑2.0％。采用本发明所制备的原淀粉浆液对染色纱线进行室温上浆，可避免高温上浆使色纱上的染料溶入浆槽中，不会影响色纱的色调、色光，不会造成不同颜色色纱之间的沾色；对不耐高温的毛纱进行室温上浆，可避免对羊毛强力和弹性的损失。采用本发明所制备的原淀粉浆液，具有粘度低等特点，该浆液的粘附性和浆膜性能与原淀粉相似，不受所加入的季戊四醇及季戊四醇酯的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备可室温上浆的淀粉浆料的方法，属于纺织加工领域。
背景技术
淀粉浆料对经纱进行上浆时，首先需要在调浆桶中进行调浆，使淀粉糊化。糊化是将淀粉乳加热，当加热至糊化温度以上时，淀粉颗粒膨胀，晶体结构消失最后变成黏稠的糊。但糊化好的淀粉浆液必须要保持在95℃左右的高温下才能对经纱进行上浆。若上浆温度过低，则淀粉浆液的粘度会逐渐增加，流动性逐渐降低，导致上浆率偏低，上浆均匀性差。若淀粉浆液温度过低，则浆液黏度急剧增加，最终失去流动性，导致无法上浆。
淀粉浆液的黏度或流动性之所以对温度非常敏感，是由于淀粉是由α-D-匍萄糖通过α-1，4-苷键连接而成的大分子组成，每个葡萄糖环上有三个羟基，羟基之间易形成氢键，氢键之间的作用力随着温度的降低逐渐增强，使得浆液中淀粉分子链之间的作用力逐渐增强，流动阻力逐渐增加，黏度增加，流动性降低。另外，淀粉中含有25％左右的直链淀粉，直链淀粉在低温下易发生重结晶，使淀粉老化，黏度增加，流动性降低。
要解决淀粉浆液的低温凝冻性，实现淀粉浆料的室温上浆，目前的方法是采用化学方法对淀粉进行变性处理，部分封闭淀粉分子链上的羟基，降低淀粉分子链之间的氢键作用，如对淀粉进行酯化变性制备的醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉，对淀粉进行醚化制备的阳离子淀粉、羧甲基淀粉，这些变性淀粉都具有良好的低温抗凝冻性，可进行低温上浆。但对淀粉进行化学变性处理，无论是在生产工艺、产品性能还是生产成本、生产过程对环境的影响等方面都存在很多的问题：生产过程中需要加入很多化学试剂与淀粉反应，但所加入的化学试剂与淀粉的反应效率很低，这些残留的化学试剂需要洗涤去除，否则会严重影响产品性能；淀粉的化学变性一般都是湿法在水溶液中进行，反应结束后需要脱水、烘干，制备过程中会排放较多的废水，对环境有一定影响；所加入的化学试剂、脱水、烘干等会增加很多成本；淀粉的化学变性处理需要专门的设备，在专门的工厂进行。
如醋酸酯淀粉目前是采用“湿法”在低于淀粉的糊化温度下制备的(制备温度一般为30℃-40℃)。先将淀粉制成一定浓度的淀粉乳，然后用稀碱溶液调节淀粉乳的pH值至8-11，再加入酯化剂醋酸酐或醋酸乙烯酯，反应结束后需要脱水、烘干，生产成本较高，能耗大，制备过程中会排放较多的废水，对环境有一定影响。特别是，醋酸酯淀粉是在低于淀粉的糊化温度下制备，淀粉呈颗粒状态，会妨碍酯化剂扩散到淀粉颗粒内部，严重影响酯化剂的反应效率和醋酸酯淀粉的取代度。
阳离子淀粉可采用“湿法”或“干法”制备，目前主要采用“湿法”制备。制备时将淀粉制成一定浓度的淀粉乳，然后加入对淀粉一定mol比的醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基季铵盐酸盐或2，3-环氧丙基三甲基氯化铵和对醚化剂一定mol比的、促进淀粉与醚化剂反应的氢氧化钠，在淀粉的糊化温度以下(一般为30℃-40℃)进行反应。这种方法阳离子淀粉是在专业的淀粉厂或浆料厂进行生产的。由于随着反应的进行，所生成的阳离子淀粉会膨化，使后处理难以进行。为了抑制淀粉的膨化，需要加入大量的淀粉膨胀抑制剂硫酸盐，这样会增加后处理的难度，提高了生产成本，同时也严重影响了产品的纯度和产品的使用性能。另外，由于在淀粉糊化温度以下反应，淀粉呈颗粒状态，会妨碍阳离子醚化剂扩散到淀粉颗粒内部，严重影响阳离子醚化剂的反应效率和阳离子淀粉的取代度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种制备可室温上浆的淀粉浆料的方法。为解决上述技术问题，本发明的方案如下：
在淀粉调浆过程中，加入对淀粉质量比为0.5％-3.5％季戊四醇，及0.3％-3.8％季戊四醇酯(如季戊四醇硬脂酸酯、季戊四醇油酸酯、季戊四醇丙烯酸酯)。所述季戊四醇添加量优选1.0％-3.5％，更优选1.0％-2.0％。
所述季戊四醇酯为季戊四醇硬脂酸酯、季戊四醇油酸酯、季戊四醇丙烯酸酯。所述季戊四醇酯优选季戊四醇硬脂酸酯，添加量优选1.0％-3.0％，更优选1.0％-2.0％。
为实现最好的技术效果，季戊四醇添加量为2％，季戊四醇酯添加量为1％。
通过本发明提供的方法制备的淀粉浆液在4℃以上都具有很好的流动性能，可实现织物经纱的室温上浆，可显著降低传统淀粉浆料高温上浆的能耗。
采用本发明所制备的原淀粉浆液对染色纱线进行室温上浆，可避免高温上浆使色纱上的染料溶入浆槽中，不会影响色纱的色调、色光，不会造成不同颜色色纱之间的沾色；对不耐高温的毛纱进行室温上浆，可避免对羊毛强力和弹性的损失。
采用本发明所制备的原淀粉浆液，具有粘度低等特点，该浆液的粘附性和浆膜性能与原淀粉相似，不受所加入的季戊四醇及季戊四醇酯的影响。
采用本发明所制备的原淀粉浆液对纯棉经纱进行上浆，具有浆纱强力高，耐磨性好，织造时织机开口清晰，经纱断头率低，织造效率高等优点。
采用本发明技术，不需要对淀粉进行变性处理，降低了经纱上浆用淀粉浆料的生产成本，减轻了淀粉变性过程中的能耗和生产过程中排放的废水对环境的污染。
具体实施方式
实施例1制浆方法A
(1)浆料制备
①织物品种：C40S×40S 133×100 94∥
②浆料配方：玉米淀粉112.5kg，季戊四醇1.5kg，季戊四醇硬脂酸酯2.1kg，固体聚丙烯酸酯浆料6kg，蜡片1.5kg，水700kg。
③调浆：在调浆桶内加入700kg冷水，开动搅拌器，陆续依次加入玉米淀粉、季戊四醇，季戊四醇硬脂酸酯，固体聚丙烯酸酯浆料，蜡片，搅拌15min后升温到95℃，闷浆60min，闷浆时间到后打开放浆阀将煮好的浆液打入供应桶，定积备用。
④上浆
| 浆纱机型号 | GA308 |
| 车速 | 50m/min |
| 浸压方式 | 双浸双压 |
| 调浆桶粘度 | 8.4s |
| 浆槽温度 | 35℃ |
| 浆槽粘度 | 9.5s |
⑤浆纱性能和布机效果
| 上浆率 | 13.1％ |
| 浆纱强力 | 332CN |
| 耐磨 | 45次 |
| 织机开口 | 清晰 |
| 浆纱形态 | 渗透好，被覆完整，没有棉球 |
| 经向断头 | 1.25根/台时 |
| 织机平均效率 | 95％ |
(2)浆液浆膜性能分析
①浆液流动性(以25℃时的粘度表示，粘度越小，表示流动性越好)
②浆液6％浓度、95℃的粘度
③浆液粘附性能
④浆膜性能
实施例2制浆方法B
(1)浆料制备
①织物品种：C40S×40S 133×72 92∥
②浆料配方：木薯淀粉120kg，季戊四醇0.6kg，季戊四醇硬脂酸酯4.56kg，液体聚丙烯酸酯浆料4kg，乳化蜡1.5kg，水700kg。
③调浆：在调浆桶内加入700kg冷水，开动搅拌器，陆续依次加入木薯淀粉、季戊四醇、季戊四醇硬脂酸酯、液体聚丙烯酸酯浆料和乳化蜡，搅拌15min后升温到95℃，闷浆60min，闷浆时间到后打开放浆阀将煮好的浆液打入供应桶，定积备用。
④上浆
| 浆纱机型号 | G142C |
| 车速 | 50m/min |
| 浸压方式 | 双浸双压 |
| 调浆桶粘度 | 8.1s |
| 浆槽温度 | 35℃ |
| 浆槽粘度 | 9.2s |
⑤浆纱性能和布机效果
| 上浆率 | 13.3％ |
| 浆纱强力 | 322CN |
| 耐磨 | 33次 |
| 织机开口 | 清晰 |
| 浆纱形态 | 渗透好，被覆完整，没有棉球 |
| 经向断头 | 1.29根/台时 |
| 织机平均效率 | 90％ |
(2)浆液浆膜性能分析
①浆液流动性(以25℃时的粘度表示，粘度越小，表示流动性越好)
②浆液6％浓度、95℃的粘度
③浆液粘附性能
④浆膜性能
实施例3制浆方法C
(1)浆料制备
①织物品种：C60S×60S 133×58 94∥
②浆料配方：小麦淀粉110kg，季戊四醇3.85kg，季戊四醇硬脂酸酯0.33kg，胶粉10kg，乳化油1.5kg，水710kg。
③调浆：在调浆桶内加入710kg冷水，开动搅拌器，陆续依次加入马铃薯淀粉、季戊四醇、季戊四醇硬脂酸酯、胶粉和乳化油，搅拌15min后升温到95℃，闷浆60min，闷浆时间到后打开放浆阀将煮好的浆液打入供应桶，定积备用。
④上浆
| 浆纱机型号 | GA308 |
| 车速 | 50m/min |
| 浸压方式 | 双浸双压 |
| 调浆桶粘度 | 8.5s |
| 浆槽温度 | 35℃ |
| 浆槽粘度 | 9.6s |
⑤浆纱性能和布机效果
| 上浆率 | 13.6％ |
| 浆纱强力 | 310CN |
| 耐磨 | 48次 |
| 织机开口 | 清晰 |
| 浆纱形态 | 渗透好，被覆完整，没有棉球 |
| 经向断头 | 1.45根/台时 |
| 织机平均效率 | 91.5％ |
(2)浆液浆膜性能分析
①浆液流动性(以25℃时的粘度表示，粘度越小，表示流动性越好)
②浆液6％浓度、95℃的粘度
③浆液粘附性能
④浆膜性能
实施例4制浆方法D
(1)浆料制备
①织物品种：C40S×40S 110×90 90∥
②浆料配方：马铃薯淀粉125kg，季戊四醇2.5kg，季戊四醇硬脂酸酯1.25kg，酰胺浆料6kg，油剂2kg，水720kg。
③调浆：在调浆桶内加入720kg冷水，开动搅拌器，陆续依次加入玉米淀粉、季戊四醇、季戊四醇硬脂酸酯、酰胺浆料和油剂，搅拌15min后升温到95℃，闷浆60min，闷浆时间到后打开放浆阀将煮好的浆液打入供应桶，定积备用。
④上浆
| 浆纱机型号 | GA308 |
| 车速 | 50m/min |
| 浸压方式 | 双浸双压 |
| 调浆桶粘度 | 8.4s |
| 浆槽温度 | 35℃ |
| 浆槽粘度 | 9.2s |
⑤浆纱性能和布机效果
| 上浆率 | 12.91％ |
| 浆纱强力 | 342CN |
| 耐磨 | 55次 |
| 织机开口 | 清晰 |
| 浆纱形态 | 渗透好，被覆完整，没有棉球 |
| 经向断头 | 1.1根/台时 |
| 织机平均效率 | 96.2％ |
(2)浆液浆膜性能分析
①浆液流动性(以25℃时的粘度表示，粘度越小，表示流动性越好)
②浆液6％浓度、95℃的粘度
③浆液粘附性能
④浆膜性能
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (9)
1.一种制备可室温上浆的淀粉浆料的方法，其特征在于在淀粉调浆过程中，加入对淀粉质量比为0.5％-3.5％季戊四醇，及0.3％-3.8％季戊四醇酯。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于所述季戊四醇酯为季戊四醇硬脂酸酯、季戊四醇油酸酯或季戊四醇丙烯酸酯的一种或其组合。
3.权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述季戊四醇酯为季戊四醇硬脂酸酯。
4.权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述季戊四醇酯优选0.5％-3.5％。
5.权利要求1所述的方法，其特征在于所述季戊四醇酯添加量为1.0％-3.0％。
6.权利要求1或5所述的方法，其特征在于所述季戊四醇酯添加量为1.0％-2.0％。
7.权利要求1所述的方法，所述季戊四醇添加量优选为1.0％-3.5％。
8.权利要求7所述的方法，所述季戊四醇添加量最优选为1.0％-2.0％。
9.权利要求1、2、5、7、8任一所述的方法，其特征在于季戊四醇添加量为2％，季戊四醇酯添加量为1％。
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