[发明专利]一种玻纤浸润用醚化直链糊精淀粉成膜剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃纤维表面处理剂中成膜剂的制备，涉及一种玻纤浸润用醚化直链糊精淀粉成膜剂的制备方法。特别适用作玻璃纤维拉丝生产过程中用的成膜剂。 

背景技术

在玻璃纤维生产中，为了满足纤维拉丝过程顺利进行，需要在玻璃纤维表面涂覆一种专用表面处理剂，即玻璃纤维浸润剂。这种浸润剂通常由成膜剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂等多种物质组成，它能在玻璃纤维拉丝过程中赋予玻璃纤维制品所必需的各项性能，如穿透性、浸透性、硬挺性、切割性、分散性、成带性以及短切纱的流动性等等。浸润剂技术的发展是玻璃纤维工业发展的先决条件之一，成膜剂作为浸润剂的关键组分，决定着浸润剂的性能。它在浸润剂中用量最大，不仅对原丝起集束和粘结作用，还决定了玻纤在玻璃纤维增强塑料成型时的工艺性能。好的成膜剂需要在玻纤表面形成强度高、柔软、耐磨的膜，并且要与玻纤表面具有良好的亲和力。目前，传统的石蜡型浸润剂在我国玻纤的生产中仍然占据了很大的比例，存在生产成本较高，性能达不到成膜剂性能要求等缺陷。 

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，通过采用普通的国内低成本玉米淀粉为原料、经过异淀粉酶处理和醚化剂醚化等化学改性，提供一种玻纤浸润用醚化直链糊精淀粉成膜剂的制备方法；本发明具有生产工艺简便、成本低、环境效益突出的优势，制备的成膜剂能广泛运用于浸润剂领域。 

本发明的内容是：一种玻纤浸润用醚化直链糊精淀粉成膜剂的制备方法，其特征是包括下列步骤： 

a、取40质量份的玉米淀粉投入到反应容器中，加入300～500质量份蒸馏水或去离子水，搅拌下，升温至75～85℃，糊化反应0.5～2h后，再降温冷却至30～60℃，制得淀粉液；

b、（用pH调节剂）调节淀粉液的pH值至4～6，加入1～4质量份异淀粉酶，反应1～6h后，升温至80～90℃灭酶10～20min，制得反应液；

c、将反应液冷却到30～60℃，加入3～6质量份膨胀抑制剂，保温10～20min；再加入0.2～0.6质量份催化剂，然后（较好的是迅速）加入3～7质量份醚化剂，再反应6～15h，（用pH调节剂）调节pH值至6～8，反应完毕，降至室温后，抽滤，固体物经（冷冻、加热、真空或其它现有技术方式）干燥，即制得（灰白色改性淀粉）成膜剂产品；

所述膨胀抑制剂为硫酸钠、硫酸钾、氯化钠中的一种或两种以上的混合物；

所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的一种或两种以上的混合物；

所述醚化剂为环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷中的一种或两种以上的混合物。

本发明的内容中：步骤a中所述玉米淀粉为市售工业玉米淀粉或/和食用玉米淀粉。 

本发明的内容中：步骤b中所述异淀粉酶的生产企业有:武汉诺辉医药化工有限公司（异淀粉酶，酶活力1000U/g）、武汉远程科技发展有限公司（异淀粉酶，酶活力1000U/g）、和氏璧生物技术有限公司（异淀粉酶，酶活力1000U/g）；异淀粉酶的理化参数为：淡黄至深褐色粉末，或淡黄至深褐色液体。溶于水，不溶于乙醇，有吸湿性。异淀粉酶对支链淀粉的α-1,6糖苷键具有专一性，可使之分解成为α-1,4直链的聚葡萄糖。作用的最适pH值为5.O，最适作用温度为50℃。 

本发明的内容中：步骤b、c中所述pH调节剂即酸性调节剂或碱性调节剂，酸性调节剂较好的为磷酸二氢钠或/和磷酸二氢钾，碱性调节剂较好的为磷酸氢二钠或/和磷酸氢二钾。 

本发明制得的成膜剂产品在玻纤拉丝工艺中应用时，可以将成膜剂产品与水及多种有机助剂混合、配成乳液的形式浸润剂，涂覆到玻璃纤维表面，其掺量为配方总重量的3～8% 。 

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果： 

（1）采用本发明，玉米本身作为我国大面积种植的农产品，生产成本低，加工简单，利用玉米为原料是可再生资源充分利用的一大方式。淀粉为碳水化合物，热分解温度低，后续处理简单；

本发明中，对玉米淀粉的化学改性可以分为两步，首先，用异淀粉酶对其进行处理；经过淀粉脱支酶处理后的玉米淀粉，直链含量得到提高，成膜性能增强。同时，处理后的玉米淀粉体系，粘度降低，机械搅拌更易进行；酶解后的玉米淀粉含有更多羟基，活性增加，为后续醚化提供更多反应位点；提高体系亲水基团，有利于和玻纤形成致密的膜；