[发明专利]接枝变性淀粉浆料的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织领域，特别涉及一种纱线上浆用的接枝变性淀粉的生产方法。

背景技术

牛仔布属粗支高密织物，织物密度系数高，重磅牛仔布的织物紧度系数在100% 以上。牛仔布布面要求平整、纹路清晰，为达到这种效果，织造时要采用大张力、强打纬工艺，并多在速度快、张力大的无梭织机上织造。此外，牛仔布在织造前经纱先经过染色，这一过程对纱线的损伤不小，需要经过浆纱来弥补。经纱上浆是牛仔布生产的关键工序之一，通过上浆使经纱表面被覆一层光滑、耐磨、柔韧具有一定强度的浆膜，同时使部分浆料渗入纱线的内部，增加纤维间的粘附力，提高纱线的抗拉强度、摩擦强度和贴伏毛羽，进而达到降低织造断头率、提高生产效率、改善产品质量的目的。

淀粉用于经纱上浆历史悠久，原淀粉对亲水性的天然纤维有较好的粘附性，具有一定的成膜能力，基本上能满足天然纤维的上浆要求，但其上浆性能仍不能令人十分满意，常需要添加各种辅助浆料加以弥补或进行变性处理。原淀粉浆料对合成纤维的粘附力差，因此多采用变性淀粉。变性淀粉的发展历经三代产品，第一代为分解淀粉，其以切断淀粉大分子上的甙键，降低聚合度及粘度，增加使用浓度和水分散性为主要目的，产品包括酸解淀粉、氧化淀粉等。第二代为淀粉衍生物，在淀粉分子中引入某些化学基团，以提高浆液的水分散性、抗凝胶性、浆膜特性及粘着力为主要目的，如醚化淀粉、酯化淀粉及阳离子淀粉等。第一代和第二代变性淀粉能够在一定程度上增加了淀粉对纱线的亲和性，提高粘附力和改善浆液的稳定性。接枝淀粉为第三代产品，接枝淀粉通常是采用乙烯基单体通过游离基引发在淀粉大分子主链上形成具有一定聚合度的合成高分子支链，这种产物具有天然淀粉和合成高分子的双重性能，合成高分子链部分在浆料混合物中充当连接组分，并且键合的柔性分子链能够显著改善浆膜的韧性。接枝淀粉本身具有两相分离结构，极大地改善了淀粉的力学性能。由于这些潜在的优势，加上良好的生物可降解性，近年来接枝淀粉引起了纺织界的极大关注。

国内的接枝淀粉多采用丙烯酸单体接枝工艺，聚合得到的接枝淀粉，在经纱上浆上不但保有淀粉浆料的优越性能，还拥有其他变性淀粉浆料没有的对疏水性纤维良好的附着性。对经纱上浆来说，接枝淀粉可提高淀粉使用价值，被认为是替代PVA的最佳浆料。

然而，制取接枝变性淀粉浆料的淀粉接枝共聚反应大多是以自由基聚合的方式进行，多数自由基反应采用化学方法引发，多以高价铈离子为引发剂，高价铈离子价格昂贵、产量有限，作为浆料，纺织工业需求量大，这无疑制约了接枝变性淀粉浆料的发展；同时，化学引发的聚合反应，产物的接枝率一般在10%左右，难以使接枝产物彻底摆脱淀粉浆料的弱点。

发明内容

本发明的目的是克服牛仔纱上浆采用淀粉为主体浆料及接枝淀粉在生产过程中存在的缺点，提供一种适合牛仔纱上浆的接枝淀粉的生产方法，该生产方法采用超声对原淀粉进行预处理，随后利用辉光放电物理引发淀粉与丙烯酸接枝的接枝共聚反应，形成丙烯酸接枝淀粉浆料。

本发明提供了一种接枝淀粉浆料的生产方法，其包括如下步骤:

1）用NaOH中和丙烯酸，制取丙烯酸钠溶液，将制得的丙烯酸钠溶液与浓度为30-40%的乙烯基单体混合，制得混合单体溶液；

2）将普通淀粉加入去离子水调成淀粉乳，常温下放入超声波处理器中，超声处理15-25min，制得超声改性原淀粉乳；

3）将所制得的超声改性原淀粉乳转移到辉光放电反应器中，向淀粉乳中通入N₂，向反应体系中加入含有乙烯基的混合单体溶液，插入辉光放电电极，室温下进行辉光放电，引发体系中的接枝反应；

4）保持反应体系温度为35-50℃，聚合反应2-3h，过滤水洗，得到疏松的接枝淀粉，将接枝淀粉干燥、粉碎、过筛后得到接枝淀粉浆料。

其中，所述普通淀粉包括玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉中的任意一种。

其中，所用超声波处理器的超声频率为40kHz，温度为40-50℃，淀粉乳质量浓度为30-40%。

其中，辉光放电引发体系的放电电压为500-800V，放电电流为100-150mA，辉光放电时间为1-5min。

其中，含有乙烯基的混合单体溶液所用的单体包括丙烯酸、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的至少一种。

本发明生产的接枝淀粉浆料与传统浆料相比，其优点如下：