[发明专利]一种具有低表面张力的双重酯化淀粉浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有低表面张力的双重酯化淀粉浆料的制备方法，属于纺织经纱上浆使用的改性淀粉浆料技术领域，本发明中首先对淀粉进行酸解降粘处理，增加其流动性，然后选择三聚磷酸钠和己酸酐为酯化剂，分别与酸解淀粉发生酯化反应，在淀粉大分子链上引入亲水性的磷酸基官能团和疏水性的己酸酯官能团，制备出一种具有低表面张力的双重酯化淀粉浆料。本发明所制备的改性淀粉浆料具有较低的表面张力，能大幅度提升淀粉浆液对纤维表面的润湿和铺展，从而实现改性淀粉浆料对聚乳酸等纤维具有高的粘着性能，改善浆纱质量和提高织造效率，并为纺织经纱上浆领域取代PVA奠定基础。

技术领域

本发明属于纺织淀粉浆料变性技术领域，具体涉及一种具有低表面张力的双重酯化淀粉浆料及其制备方法。

背景技术

经纱上浆是纺织织造过程中的一道关键工序，其目的是增加经纱强度，提高其耐磨性能，减少其表面毛羽，尽量保持经纱原有的弹性和断裂伸长，从而降低织造断头率，提高生产效率，改善最终产品的质量。

浆纱生产所使用的浆料属于一种专用的粘合剂，是保障织造生产得以正常进行的关键性助剂。浆料主要包括淀粉类、聚乙烯醇(PVA)类和聚丙烯酸(酯)类三大类，其中淀粉浆料的使用量已超过上述三大类浆料的总使用量的70％。在纺织上浆过程中，为了提高经纱强度和耐磨性能，以减少经纱断头率，提高生产效率和产品质量，通常在使用变性淀粉浆料的同时，还必须混用大量的PVA浆料组分。主要是因为变性淀粉的性能尚无法完全满足经纱上浆要求，只能部分取代PVA的使用量。鉴于PVA在自然环境中难于生物降解，长期使用会对水生态环境系统造成严重污染，而且PVA价格远高于淀粉。因此改善淀粉性能，研发新型变性淀粉浆料，对改善浆纱质量，节约成本，具有重要意义。浆料作为一种专用的粘合剂，所以它对经纱(纤维集合体)的粘合性高低至关重要，这种粘合性主要体现在浆料形成浆液后对纤维形成的粘合作用，通过这种粘合作用将纤维间连接起来，从而起到增加经纱强度等效果。众所周知，浆液要对纤维产生良好的粘合作用，至关重要的前提是浆液要对纤维表面产生良好的润湿和铺展。所以，从改善淀粉浆液对纤维表面的润湿和铺展作用着手，改善淀粉浆料性能，并提供新型变性淀粉浆料产品，对整个纺织浆纱行业的健康发展具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是从降低淀粉的表面张力入手，提供一种能够降低淀粉表面张力的技术手段，来改善淀粉浆液对纤维表面的润湿和铺展作用，并借此发明一种具有低表面张力的双重酯化淀粉浆料及其制备方法，所制备的双重酯化淀粉浆料形成浆液呈现出低的表面张力，将大幅度改善淀粉浆液对纤维表面的润湿和铺展作用，显著改善淀粉对纤维的粘合作用，从而改善浆纱质量，提高织机生产效率。

为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：

一种具有低表面张力的双重酯化淀粉浆料的制备方法，具体步骤如下：

1)称取酸解淀粉并分散于含有1.1～4.0wt％三聚磷酸钠的蒸馏水中，搅拌均匀后制得淀粉乳，调整淀粉乳pH值为8-9，电磁搅拌20-50min后，进行抽滤，将滤饼在40-55℃的烘箱中预烘2-3.5h后升温到70-80℃烘3-4h，再升温至120-135℃烘2-3h；

2)将烘干产物用体积比1:1的乙醇/水溶液分散，真空抽滤，洗涤3次后，干燥，粉碎，过筛，制成磷酸酯淀粉；

3)称取磷酸酯淀粉，分散到异丙醇中配制成淀粉乳，搅拌均匀后，将淀粉乳倒入1000mL的四口烧瓶中，固定于水浴锅中，搅拌下用稀碱或稀盐水溶液调节pH值为8-9.5，缓慢滴加己酸酐，并使用上述稀碱或稀盐水溶液维持pH值8-9.5，滴加结束后维持体系反应温度30-38℃继续反应0.5-1.5h，反应结束后用稀酸水溶液调节pH值为6.5-7.0，抽滤，洗涤，冷冻干燥，粉碎，过筛，制得双重酯化淀粉浆料。

优选地，所述淀粉乳的质量浓度为15～40％。