[发明专利]一种塑化淀粉纺织浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑化淀粉纺织浆料及其制备方法，属于纺织浆料领域。

技术背景

淀粉用于经纱上浆历史悠久，这是因为淀粉来源于植物，资源丰富，价格低廉，具有良好的生物降解性。淀粉的大分子链是由环状结构的葡萄糖残基构成，故其柔顺性差，玻璃化温度高，浆膜硬而脆。在上浆过程中，浆膜容易龟裂脱落，严重的情况会引起经纱脆断。淀粉膜内由于分子内和分子之间强烈的氢键作用表现的脆硬性预示其玻璃化转变高于常温，属于玻璃质材料。如果对应于橡胶态的温度被扩大到常温，淀粉材料可望有更广阔的用途。为了降低它的硬脆性，改善淀粉浆料的性能，可以像合成高分子材料加入增塑剂一样，通过加入与淀粉相容性好的增塑剂来降低无定形淀粉的玻璃化转变温度Tg。通常是加入小分子的增塑剂使淀粉改性，称为淀粉塑料。从而使淀粉材料具有更广阔的用途。

加工淀粉塑料通常使用传统的塑料工艺技术，包括捏合、挤出、模压和注塑成型，加工过程中除了淀粉和增塑剂以外，水分含量很少，加工温度100～200℃，所制备淀粉基材料为薄膜或泡沫材料。但至今还未见到以淀粉溶液或悬浮液的形式对淀粉增塑，更未见到将增塑淀粉应用于经纱浆料的报导。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种塑化淀粉纺织浆料及其制备方法，其特点是采用多羟基和多氨基小分子亲水性物质作为增塑剂，在煮浆过程中实现对淀粉的增塑改性，改进淀粉浆膜的断裂伸长，提高断裂功，大幅度提高淀粉的浆纱性能。

本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料组分除特别说明外，均为重量份数。

塑化淀粉纺织浆料由以下组分组成：

原淀粉或变性淀粉      3.6～6.0份

增塑剂                0.25～1.4份

浆纱助剂或合成浆料    0～2.87份

水                    90～94.8份

其中，原淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉或小麦淀粉中的至少一种；变性淀粉为原淀粉经酸解、氧化、酯化和醚化变性淀粉中的任一种。

增塑剂为尿素、甘油或蔗糖中的至少一种。增塑剂对淀粉使用的重量比为0.05～0.3∶1。用量过少，对淀粉增塑效果不好，用量过大，则会使淀粉浆膜过软，强度过低，并产生粘搭现象。

合成浆料为聚乙烯醇；浆纱助剂为浆纱油脂、抗静电剂、防霉剂和润湿剂。本发明中使用其他浆料和助剂是本领域公知的技术，可以共同使用，其前提条件是这些添加剂对实现本发明目的以及优良效果的取得不产生不利影响。

煮浆用水为软水或自来水。

塑化淀粉纺织浆料的制备方法：

将室温冷水90～94.8份的60～75％加入带有搅拌器和温度计的煮浆桶中，开动搅拌，再将原淀粉或变性淀粉3.6～6.0份，增塑剂0.25～1.4份倒入搅拌的冷水中，搅拌、升温煮沸后，保温60～90min，然后补加余量热水25～40％定积到规定的液量，获得塑化淀粉纺织浆料，浆液固含量5～10％。

塑化淀粉纺织浆料用于纯棉、苎麻、或涤纶短纤及其混纺经纱的上浆。

性能测试：

(1)塑化淀粉浆膜的制备

取50mL塑化淀粉浆液在铺有聚酯膜的水平玻璃槽(底面积210×150mm)内自然干燥成膜。从玻璃槽中取出浆膜，裁成210×10mm的膜条，将浆膜与下层聚酯膜分离。放入相对湿度68％环境，室温吸湿平衡2天，供测试使用。

(a)强伸性能测定

浆料成膜以及浆膜的断裂强度和断裂伸长实验程序按照《纺织浆料检测技术》(范雪荣，荣瑞萍，纪惠军，中国纺织出版社，2007年，p.213-214)的方法进行，每个配方测定10个样品，取测试数据的平均值。

(b)浆膜平衡吸湿率测定

淀粉膜在保干器中在P₂O₅存在下干燥1周，取3～4mg干燥样品在温度20℃下用饱和盐溶液调节的相对湿度下平衡1周。所用的饱和盐溶液有LiCl(RH 11％)；MgCl₂(RH33％)；K₂CO₃(RH 44％)；CuCl₂(RH 68％)；NaCl(RH 75％)。平衡以后，精确称量其重量，计算平衡吸湿率。

(c)X-射线衍射分析