[發明專利]一種季銨醚化-磺基-2-羥丙基醚化淀粉、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201611233556.0
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106632705B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 李偉;祝志峰;徐珍珍;劉新華;李長龍;劉立超
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: C08B31/12
• 分類號: C08B31/12;D06M15/11;D06M101/06
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 袁善民

本發明提供了一種季銨醚化?磺基?2?羥丙基醚化淀粉、制備方法及其應用，本發明中利用淀粉的季銨陽離子醚化和磺基?2?羥丙基醚化變性處理，產物經中和、脫水、洗滌、烘干，制得雙重醚化兩性淀粉漿料。通過采用這種雙重醚化變性在淀粉分子鏈上同時引入三甲基氯化銨羥丙基和磺酸基羥丙基官能團的方法，來克服淀粉的結構缺陷，改善淀粉漿膜的力學性能，提高它對棉等纖維的粘著力，更好地提高淀粉漿料在天然纖維經紗上漿特別是純棉經紗上漿中的使用效果，有利于改善漿紗質量和提高織造效率。

技術領域

本發明屬于紡織領域，具體涉及一種季銨醚化-磺基-2-羥丙基醚化淀粉、制備方法及其應用，粘著力高，漿膜力學性能好。

背景技術

在織造過程中，經紗不僅要承受經紗間以及經紗與綜眼、走梭板和引緯器等機械部件間的摩擦作用，而且還要經受各機構運動高達幾千次的反復拉伸、曲折和沖擊作用。而未經上漿的經紗，其表面存在大量毛羽，織造時在上述各種作用下會造成經紗相互纏結，引起開口不清，無法順利織造；此外，成紗纖維之間的抱合力較低，致使紗條蓬松、強度較低，織造時在上述各種作用下會造成纖維被從紗條中拉出，從而破壞紗條結構，致使經紗斷頭，影響織機效率，導致織造不能順利進行，影響經紗可織性。

因此，在紡織織物用紗中，除強捻絲、股線和網絡度較高的變形絲外，大多數短纖和長絲經紗織造前均需上漿。這是因為在經紗上漿過程中，被覆在經紗表面的漿液，通過粘合作用能增加漿膜與紗體間的粘合牢度，提高經紗的耐磨性；漿液形成的漿膜能有效抵抗各部件對經紗的摩擦機械作用，起到了保護經紗的作用；在漿膜形成過程中，漿液對毛羽起到了貼伏作用，降低了經紗表面的毛羽。滲透到經紗內部的漿液，通過潤濕、鋪展和吸附作用，形成吸附層，從而在纖維間形成膠質體，實現了纖維間的相互粘結，防止了纖維間相互滑移，增加了經紗的強度。對短纖紗而言經紗上漿目的為增加紗線斷裂強度、盡可能保持紗線原有的斷裂伸長、貼服紗線表面毛羽和提高經紗耐磨性；長絲上漿則主要以使長絲中各單纖維相互粘結集束為目的。由以上可知，經紗上漿是織造前的一個重要且關鍵的工序。

近年來，石油資源日趨緊張、石油價格飛漲及以石油產品為原料合成高分子材料帶來的環境污染問題，致使天然可再生、可降解的高分子材料如淀粉、纖維素和殼聚糖等的研究開發利用日益受到人們的重視。淀粉因具有價格低、來源廣、對環境友好等特點，已廣泛用于食品、造紙和紡織等行業中。

眾所周知，淀粉作為漿料應用于經紗上漿已有幾百年的歷史，且在經紗上漿的應用中已積累了豐富經驗，近年來其使用量不斷加大。目前在三大類主漿料中淀粉用量最大，占70％左右。

然而，淀粉大分子存在大量葡萄糖環狀結構和羥基，致使其對纖維素纖維的粘著力差。其次，淀粉分子鏈中的環狀結構，致使其分子鏈的柔順性較差，玻璃化溫度高，形成的漿膜脆而硬。漿膜脆硬，易使存在于經紗表面的淀粉漿膜破碎脫落，形成落漿問題，從而造成漿紗質量不良。以上這些缺陷造成天然淀粉無法很好的滿足經紗上漿需求。

因此，解決淀粉的漿膜力學性能差和對纖維特別是棉纖維粘著力差的缺點，對于淀粉漿料滿足天然纖維素纖維經紗上漿特別是棉纖維經紗上漿的需求，改善淀粉漿料在經紗上漿中的使用性能，對于提高淀粉漿料的使用效果、改善漿紗質量和提高織造效率具有重要的實用價值。

通常情況下，多采取淀粉變性的方法來克服淀粉缺陷，以待提高其應用效果，并進一步滿足對經紗的上漿要求，提升它的使用性能，提高經紗可織性和產品質量。而化學變性是最主要、也是應用最廣泛的變性方法。對淀粉同時進行陽離子和陰離子變性，在淀粉分子鏈上同時引入陰陽離子原子團。可以兼具二種原子團的優點，并調和二者的缺點，從而獲得良好的上漿效果。經紗上漿中常用的兩性淀粉多為季銨陽離子醚化-陰離子化(多為磷酸酯變性、羧甲基變性)復合變性淀粉，且所采用的制備方法多為兩步或多步合成法，如先季銨陽離子醚化，再陰離子化變性，或先陰離子化變性，再進行季銨陽離子醚化變性。因此，合成步驟耗時耗力，工藝復雜。