[發(fā)明專利]一種非離子型接枝淀粉漿料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210338640.4
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102838715A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祝志峰;周永生
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽常龍化工科技發(fā)展有限公司;江南大學(xué)
• 主分類號: C08F291/08
• 分類號: C08F291/08;C08F251/00;C08G65/28;D06M15/347;D06M15/285
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務(wù)所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非離子型接枝淀粉漿料及其制備方法，屬于紡織經(jīng)紗上漿所使用的漿料制備技術(shù)領(lǐng)域。通過本發(fā)明方法所制備的接枝淀粉漿料，能夠保持淀粉的顆粒狀態(tài)和非離子特性，解決了傳統(tǒng)接枝淀粉漿料對調(diào)漿用水中高價正離子敏感的缺陷，避免了由于不同漿料組分之間正負電荷作用而引起的混合漿液分層、絮凝和沉淀等問題，便于產(chǎn)品的生產(chǎn)、儲存、運輸和使用。

背景技術(shù)

接枝淀粉漿料是通過在淀粉大分子上形成初級自由基，然后引發(fā)可聚單體與之進行接枝共聚合，使某些可聚單體以一定的聚合度鍵接到淀粉分子鏈上，在淀粉分子鏈上形成接枝支鏈而制成的。接枝支鏈具有很強“內(nèi)增塑”作用，它的空間位阻效應(yīng)破壞了淀粉分子鏈排列的有序性，抑制了淀粉分子鏈間氫鍵的重新締合，使淀粉分子堆積松散，有效地降低了淀粉的脆硬弊病，提高了淀粉漿膜的韌性。其次，淀粉韌性的改善，有效地降低了淀粉膠接層與纖維界面上的內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)力集中問題，提高了它對纖維的粘合強度。第三，接枝支鏈對漿液中淀粉分子鏈的有序排列具有長程干擾作用，緩解或抑制了淀粉漿液的老化和凝膠現(xiàn)象。第四，淀粉主鏈與接枝支鏈之間的化學(xué)鍵接，避免了混合漿液的分層問題，提高了混合漿液的穩(wěn)定性。第五，接枝淀粉漿料具有增容劑的作用，提高了不同漿料組分間的混溶性，降低了經(jīng)紗表面漿膜中不同漿料組分間的相分離程度，改善了漿膜力學(xué)特性，使之能夠更好地抵御外部機械作用對漿紗的磨損，提高了漿紗的耐磨性。最后，接枝淀粉漿料易于被微生物降解，對生態(tài)環(huán)境的負面影響小，可以采用生物酶退漿。所以，接枝共聚合對于改善淀粉漿料的傳統(tǒng)缺陷、提高使用效果、改善漿紗質(zhì)量、降低上漿成本、提高生產(chǎn)效率和匹布的質(zhì)量都具有重要意義。為此，接枝淀粉漿料已被廣泛用于經(jīng)紗上漿生產(chǎn)之中。

接枝共聚合已經(jīng)成為對淀粉進行改性、提高淀粉上漿質(zhì)量的一種重要方法。Brockway等（US?3061472；US?3095391）發(fā)現(xiàn)，淀粉與丙烯酸酯的接枝共聚物可用于疏水性纖維經(jīng)紗的上漿，且能夠提高漿紗質(zhì)量。隨后，Kightlinger（US?4301017）公開了一種將丙烯酸酯與糊化后的乙酰化淀粉或氰乙基化淀粉進行接枝共聚合的方法，提高漿紗的耐磨性能。Floyd等（US?5116927）發(fā)現(xiàn)，接枝共聚合能夠提高淀粉膜的拉伸強度。馬彥銘（200610066984.9）通過接枝共聚合制備了一種可降解的接枝淀粉漿料，據(jù)稱可以取代聚乙烯醇紡織漿料用于經(jīng)紗上漿。祝志峰等（200610039531.7）發(fā)現(xiàn)了一種提高漿膜力學(xué)性能的淀粉-g-PVA接枝淀粉漿料的制備方法。最近，邱緒良和巫拱生公開了以超聲微波法合成丙烯酸甲酯接枝淀粉漿料的方法（CN102051015A；CN102050922A；CN102050924A）。

經(jīng)紗上漿要求淀粉漿料必須具備可調(diào)漿性和可退漿性，并要求漿液能夠?qū)w維進行潤濕和鋪展，所以接枝淀粉漿料的接枝支鏈須具備一定的親水性。當前所生產(chǎn)的接枝淀粉漿料，其接枝支鏈大多都是由親水性與疏水性兩類結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的，其制備方法通常是以丙烯酸酯為主要接枝單體，再輔以一定量的親水性接枝單體，通過接枝共聚合使這兩類單體以一定的聚合度鍵接到淀粉的大分子上。2011年，邱緒良和巫拱生公開了干法制備兩元接枝淀粉漿料的方法（CN102050925A；CN102051014A），也屬于這類接枝淀粉漿料。

接枝支鏈中的親水性結(jié)構(gòu)單元，通常都是陰離子型的。這種具有陰離子特性的接枝支鏈，改變了淀粉漿料的非離子屬性，至少使接枝淀粉漿料產(chǎn)生以下兩個方面的缺陷：（1）陰離子型接枝淀粉漿料接枝支鏈中的陰離子基團，對水中的高價正離子敏感，這種缺陷造成漿紗生產(chǎn)對調(diào)漿用水的純度要求較高，如果調(diào)漿用水的硬度過高，就會引起漿液分層、絮凝、甚至沉淀；（2）接枝支鏈中的陰離子基團，在調(diào)漿過程中還會與陽離子型漿料組分相互作用，也會造成漿液分層、絮凝、甚至沉淀。由此可見，這些缺陷會導(dǎo)致漿液質(zhì)量下降，嚴重影響了上漿生產(chǎn)和漿紗質(zhì)量。如果能夠在淀粉分子主鏈上引入非離子型的接枝支鏈，就能夠保持淀粉的非離子屬性，在利用接枝變性之優(yōu)勢的同時，避免上述缺陷和問題。此外，由于非離子型接枝支鏈沒有離子離解，提高了接枝淀粉漿料的耐鹽性，降低了漿液的起泡性，避免了因為鹽析作用和漿液起泡所產(chǎn)生的一系列問題。為此，迫切需要開發(fā)一種非離子型接枝淀粉漿料的制備技術(shù)，以提高接枝淀粉漿料的上漿質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容