CN109306622A - 一种用于中温经纱上浆的浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种用于中温经纱上浆的浆料及其制备方法，由以下组份组成，其中淀粉的质量百分比为30～40％、环氧丙烷的质量百分比为4.5～10％、氢氧化钠的质量百分比为0.06～0.2％，其余为水，以上各组分的含量之和为100％。本发明的一种用于中温经纱上浆的浆料，该浆料在60～65℃时具有很好的溶解性，浆液流动性好，可实现织物经纱的中温上浆，明显降低了传统浆料高温上浆所需的能耗。本发明的制备工艺在淀粉羟丙基化过程中，无需加入淀粉膨胀抑制剂，不需要抽滤、洗涤、烘干，无含盐废水排放，浆液黏度和热黏度稳定性均符合上浆要求，制备工艺简单，无环境污染；且制备方法为一整体流程，无含盐废水产生，节约了烘干所需能源，环保节能。

Description

一种用于中温经纱上浆的浆料及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织浆纱技术领域，具体涉及一种用于中温经纱上浆的浆料；本发明还涉及一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法。
背景技术
首先，传统高温上浆煮浆温度在100～132℃、浆槽温度在92℃以上，高温上浆技术能源消耗大，且浆纱值车工安全性受到威胁，针对上述问题，中温浆纱技术应运而生；其次，在经纱浆纱过程中，淀粉浆料占纺织浆料的70％左右，淀粉浆料需要在高温下才能完全糊化形成浆液，因此，中温浆纱技术的核心是生产一种在中温条件下可以糊化的淀粉浆料。
现有技术中淀粉羟丙基化改性可以降低淀粉糊化温度，实现淀粉浆料中温水溶。羟丙基淀粉制备方法有两种：一种是溶液法，一种是溶剂法。
溶液法制备羟丙基淀粉是将淀粉配置成一定浓度的淀粉乳，加入一定量的氢氧化钠和环氧丙烷，在30～45℃反应，抽滤、洗涤、烘干得到成品。在制备的过程中为了抑制淀粉的膨胀，须加入淀粉干重10～15％的硫酸钠或者氯化钠等膨胀抑制剂，在反应完成后需要将膨胀抑制剂硫酸钠或者氯化钠洗涤掉，由此产生大量高含盐废水。高含盐废水会造成盐碱地等环境污染问题，并且成品需干燥，耗费大量能源。
溶剂法是以甲醇、乙醇、异丁醇、正丁醇等为分散剂，将淀粉分散到有机溶剂中，加入环氧丙烷，在有机溶剂沸点温度以下反应，反应结束后，抽滤、洗涤、烘干得到成品。然而溶剂法成本较高，溶剂的回收成本更高。
羟丙基淀粉制备方法的缺陷导致羟丙基淀粉在工业中的应用受到很大限制，为此研究新的中温水溶羟丙基淀粉浆料的制备方法，实现无污染生产成为亟待解决的问题。
同时，中温水溶经纱上浆用羟丙基淀粉浆料须具备：(1)在中温时可以完全糊化；(2)在储存过程中不发生沉淀；(3)具有合适的黏度和热黏度稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于中温经纱上浆的浆料，能够在中温中完全水溶，糊化，浆液流动性好。
本发明另一目的是提供一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，该制备工艺简单，无含盐废水排放，环保节能。
本发明采用的技术方案是：一种用于中温经纱上浆的浆料，其特征在于，由30～40％质量百分比的淀粉、4.5～10％质量百分比的环氧丙烷、0.06～0.2％质量百分比的氢氧化钠，其余为水组成，以上各组分的含量之和为100％。
本发明的特点还在于，
淀粉选用酸化淀粉或氧化淀粉。
氢氧化钠干基重量比占淀粉干基重量比的0.2～0.5％。
淀粉黏度为5～8mpa·s。
本发明采用的另一技术方案是：一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤，
步骤1：分别称取淀粉、氢氧化钠、环氧丙烷及水；
步骤2：将淀粉和水，加入到反应釜中，搅拌均匀，得到淀粉乳A；
步骤3：将氢氧化钠配成1mol/L的溶液，滴加到步骤2制得的淀粉乳A中，滴加时间8～9min，搅拌均匀，得到淀粉乳B；
步骤4：将环氧丙烷分为5等份，分5次边搅拌边加入到步骤3制得的淀粉乳B中，持续搅拌，每次加入间隔时间5～6min，持续搅拌，加料结束后，升温至45～50℃开始反应，反应时间为10～20h，得淀粉乳C；
步骤5，将步骤4得到的淀粉乳C用酸中和至pH为6～7，升温至55～65℃处理10～15min，即得到中温经纱上浆的浆料。
本发明的另一特点还在于，
步骤1中称取30～40％质量百分比的淀粉、4.5～10％质量百分比的环氧丙烷、0.06～0.2％质量百分比的氢氧化钠，其余为水组成，以上各组分的含量之和为100％。。
步骤1中淀粉选用酸化淀粉或氧化淀粉，所述淀粉黏度为5～8mpa·s。
本发明的有益效果是：本发明的一种用于中温经纱上浆的浆料，该浆料在60～65℃时具有很好的溶解性，浆液流动性好，可实现织物经纱的中温上浆，明显降低了传统浆料高温上浆所需的能耗。
本发明的一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，该制备在淀粉羟丙基化过程中，无需加入淀粉膨胀抑制剂，不需要抽滤、洗涤、烘干，无含盐废水排放，浆液黏度和热黏度稳定性均符合上浆要求，制备工艺简单，无环境污染；且制备方法为一整体流程，无含盐废水产生，节约了烘干所需能源，环保节能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种用于中温经纱上浆的浆料，由30～40％质量百分比的淀粉、4.5～10％质量百分比的环氧丙烷、0.06～0.2％质量百分比的氢氧化钠，其余为水组成，以上各组分的含量之和为100％。
淀粉选用酸化淀粉或氧化淀粉。
淀粉黏度为5～8mpa·s。
一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，具体包括以下步骤，
步骤1：分别称取淀粉、氢氧化钠、环氧丙烷及水；
步骤2：将淀粉和水，加入到反应釜中，搅拌均匀，得到淀粉乳A；
步骤3：将氢氧化钠配成1mol/L的溶液，滴加到步骤2制得的淀粉乳A中，滴加时间8～9min，搅拌均匀，得到淀粉乳B；
步骤4：将环氧丙烷分为5等份，分5次边搅拌边加入到步骤3制得的淀粉乳B中，持续搅拌，每次加入间隔时间5～6min，持续搅拌，加料结束后，升温至45～50℃开始反应，反应时间为10～20h，得淀粉乳C；
步骤5，将步骤4得到的淀粉乳C用酸中和至pH为6～7，升温至55～65℃处理10～15min，即得到中温经纱上浆的浆料。
本发明采用环氧丙烷对于淀粉进行改性，作用机理如下：
淀粉在碱和环氧丙烷的作用下，引入了羟丙基，削弱并扭弯了保持颗粒在一起的内部结构，这种内部强度的减弱使淀粉糊化温度降低，实现中温水溶，反应过程如下：
反应结束后，为保证混合液的储存稳定，在60～65℃，搅拌10～15min。
实施例1
一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，具体包括以下步骤，
步骤1，分别按照以下质量百分比称取如下原料：
淀粉30％、氢氧化钠0.08％、环氧丙烷4.5％及水65.42％，以上组分的含量总和为100％；
步骤2，将淀粉和水，加入到反应釜中，搅拌均匀，得到淀粉乳A；
步骤3，将氢氧化钠配成1mol/L的溶液，滴加到步骤2制得的淀粉乳A中，滴加时间8min，搅拌均匀，得到淀粉乳B；
步骤4，将环氧丙烷分为5等份，分5次边搅拌边加入到步骤3制得的得到淀粉乳B中，每次加入环氧丙烷间隔时间5min，持续搅拌，加料结束后，升温至45℃开始反应，反应时间为20h，得淀粉乳C；
步骤5，将步骤4得到的淀粉乳C用酸中和至pH为6～7，升温至65℃处理10min，即得到中温经纱上浆的浆料，该浆料为中温水溶经纱上浆用羟丙基淀粉浆料。
该浆料含水为69.2％，糊化温度为62℃，65℃煮浆6％时糊化浆液的黏度为10.5mpa·s，热黏度稳定性≧90％。
实施例2
一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，具体包括以下步骤，
步骤1，分别按照以下质量百分比称取如下原料：
淀粉30％、氢氧化钠0.12％、环氧丙烷6％及水63.88％，以上组分的含量总和为100％；
步骤2，将淀粉和水，加入到反应釜中，搅拌均匀，得到淀粉乳A；
步骤3，将氢氧化钠配成1mol/L的溶液，滴加到步骤2制得的淀粉乳A中，滴加时间9min，搅拌均匀，得到淀粉乳B；
步骤4，将环氧丙烷分为5等份，分5次边搅拌边加入到步骤3制得的得到淀粉乳B中，每次加入环氧丙烷间隔时间6min，持续搅拌，加料结束后，升温至48℃开始反应，反应时间为10h，得淀粉乳C；
步骤5，将步骤4得到的淀粉乳C用酸中和至pH为6～7，升温至65℃处理15min，即得到中温经纱上浆的浆料，该浆料为中温水溶经纱上浆用羟丙基淀粉浆料。
该浆料含水为68.7％，糊化温度为60℃，65℃煮浆6％时糊化浆液的黏度为11.0mpa·s，热黏度稳定性≧90％。
实施例3
一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，具体包括以下步骤，
步骤1，分别按照以下质量百分比称取如下原料：
淀粉35％、氢氧化钠0.12％、环氧丙烷4.5％及水60.38％，以上组分的含量总和为100％；
步骤2，将淀粉和水，加入到反应釜中，搅拌均匀，得到淀粉乳A；
步骤3，将氢氧化钠配成1mol/L的溶液，滴加到步骤2制得的淀粉乳A中，滴加时间8min，搅拌均匀，得到淀粉乳B；
步骤4，将环氧丙烷分为5等份，分5次边搅拌边加入到步骤3制得的得到淀粉乳B中，每次加入环氧丙烷间隔时间5min，持续搅拌，加料结束后，升温至48℃开始反应，反应时间为18h，得淀粉乳C；
步骤5，将步骤4得到的淀粉乳C用酸中和至pH为6～7，升温至60℃处理10min，即得到中温经纱上浆的浆料，该浆料为中温水溶经纱上浆用羟丙基淀粉浆料。
该浆料含水为63.4％，糊化温度为61.4℃，65℃煮浆6％时糊化浆液的黏度为10.1mpa·s，热黏度稳定性≧90％。
实施例4
一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，具体包括以下步骤，
步骤1，分别按照以下质量百分比称取如下原料：
淀粉40％、氢氧化钠0.12％、环氧丙烷6％及水53.88％，以上组分的含量总和为100％；
步骤2，将淀粉和水，加入到反应釜中，搅拌均匀，得到淀粉乳A；
步骤3，将氢氧化钠配成1mol/L的溶液，滴加到步骤2制得的淀粉乳A中，滴加时间8min，搅拌均匀，得到淀粉乳B；
步骤4，将环氧丙烷分为5等份，分5次边搅拌边加入到步骤3制得的得到淀粉乳B中，每次加入环氧丙烷间隔时间5min，持续搅拌，加料结束后，升温至48℃开始反应，反应时间为18h，得淀粉乳C；
步骤5，将步骤4得到的淀粉乳C用酸中和至pH为6～7，升温至60℃处理10min，即得到中温经纱上浆的浆料，该浆料为中温水溶经纱上浆用羟丙基淀粉浆料。
该浆料含水为58.6％，糊化温度为60.5℃，65℃煮浆6％时糊化浆液的黏度为10.7mpa·s，热黏度稳定性≧90％。
实施例5
一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，具体包括以下步骤，
步骤1，分别按照以下质量百分比称取如下原料：
淀粉40％、氢氧化钠0.14％、环氧丙烷10％及水49.86％，以上组分的含量总和为100％；
步骤2，将淀粉和水，加入到反应釜中，搅拌均匀，得到淀粉乳A；
步骤3，将氢氧化钠配成1mol/L的溶液，滴加到步骤2制得的淀粉乳A中，滴加时间8min，搅拌均匀，得到淀粉乳B；
步骤4，将环氧丙烷分为5等份，分5次边搅拌边加入到步骤3制得的得到淀粉乳B中，每次加入环氧丙烷间隔时间5min，持续搅拌，加料结束后，升温至48℃开始反应，反应时间为18h，得淀粉乳C；
步骤5，将步骤4得到的淀粉乳C用酸中和至pH为6～7，升温至65℃处理10min，即得到中温经纱上浆的浆料，该浆料为中温水溶经纱上浆用羟丙基淀粉浆料。
该浆料含水为58.2％，糊化温度为59℃，65℃煮浆6％时糊化浆液的黏度为10.1mpa·s，热黏度稳定性≧90％。
通过上述方式，本发明的制备的用于中温经纱上浆的浆料，实现了在60～65℃的水中可溶，有效改善了原淀粉黏度高，热黏度稳定性差的缺点，为中温浆纱奠定了基础，制备方法新颖可靠，无需烘干，能耗低，无任何废水产生，无环境污染。

Claims (6)

1.一种用于中温经纱上浆的浆料，其特征在于，由30～40％质量百分比的淀粉、4.5～10％质量百分比的环氧丙烷、0.06～0.2％质量百分比的氢氧化钠，其余为水组成，以上各组分的含量之和为100％。
2.如权利要求1所述的一种用于中温经纱上浆的浆料，其特征在于，所述淀粉选用酸化淀粉或氧化淀粉。
3.如权利要求1或2所述的一种用于中温经纱上浆的浆料，其特征在于，所述淀粉黏度为5～8mpa·s。
4.一种用于中温经纱上浆浆料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤，
步骤1：分别称取淀粉、氢氧化钠、环氧丙烷及水；
步骤2：将淀粉和水，加入到反应釜中，搅拌均匀，得到淀粉乳A；
步骤3：将氢氧化钠配成1mol/L的溶液，滴加到步骤2制得的淀粉乳A中，滴加时间8～9min，搅拌均匀，得到淀粉乳B；
步骤4：将环氧丙烷分为5等份，分5次边搅拌边加入到步骤3制得的淀粉乳B中，持续搅拌，每次加入间隔时间5～6min，持续搅拌，加料结束后，升温至45～50℃开始反应，反应时间为10～20h，得淀粉乳C；
步骤5，将步骤4得到的淀粉乳C用酸中和至pH为6～7，升温至55～65℃处理10～15min，即得到中温经纱上浆的浆料。
5.如权利要求4所述的一种用于中温经纱上浆的浆料，其特征在于，所述步骤1中称取30～40％质量百分比的淀粉、4.5～10％质量百分比的环氧丙烷、0.06～0.2％质量百分比的氢氧化钠，其余为水组成，以上各组分的含量之和为100％。
6.如权利要求4或5所述的一种用于中温经纱上浆的浆料，其特征在于，所述步骤1中淀粉选用酸化淀粉或氧化淀粉，所述淀粉黏度为5～8mpa·s。
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