[发明专利]一种两亲性接枝淀粉浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及经纱上浆浆料技术领域，具体涉及一种两亲性接枝淀粉浆料及其制备方法和应用。采用先接入一种亲水性聚合物嵌段或疏水性聚合物嵌段，后接入另一种疏水性或亲水性聚合物嵌段的两步接枝方法，使淀粉大分子上同时拥有亲水性与疏水性聚合物嵌段，更好的发挥了接枝嵌段提升淀粉表面活性以降低其表面张力，进而提升淀粉浆液对纤维表面润湿和铺展效果的作用。相较于一步接枝法制得的双亲性接枝淀粉浆料，本发明产品更好的发挥了接枝嵌段的作用，更好的提升了淀粉的表面活性，使其拥有明显更低的表面张力，将更显著地提升淀粉浆液在纤维表面的润湿和铺展，使淀粉对棉纤维的粘着力明显提升。

技术领域

本发明涉及经纱上浆浆料技术领域，具体涉及一种两亲性接枝淀粉浆料及其制备方法和应用。

背景技术

经纱上浆是纺织织造过程中的一道重要工序。在织造过程中，经纱不仅要承受经纱间以及经纱与综眼、走梭板和引纬器等机械部件间的摩擦作用，而且还要经受各机构运动高达几千次的反复拉伸、曲折和冲击作用。而未经上浆的经纱，其表面存在大量毛羽，织造时在上述各种作用下会造成经纱相互缠结，引起开口不清，无法顺利织造；此外，成纱纤维之间的抱合力较低，致使纱条蓬松、强度较低，织造时在上述各种作用下会造成纤维被从纱条中拉出，从而破坏纱条结构，致使经纱断头，影响织机效率，导致织造不能顺利进行，影响经纱可织性。因此，在纺织织物用纱中，除强捻丝、股线和网络度较高的变形丝外，大多数短纤和长丝经纱织造前均需上浆。通过上浆可以提高经纱强度，减少经纱表面的毛羽，增强经纱耐磨性，保持经纱的弹性和断裂伸长，从而降低织造断头率、提高生产效率、改善产品质量。而纺织浆料是整个纺织行业的浆纱工序中必不可少的材料，是保障织造生产正常进行的关键性助剂，其性能的好坏直接影响到织造效率和纺织品的质量。

随着国民经济的发展，人们物质生活水平的提高，高支高性能纱的使用比例越来越高，这就对纺织浆料提出了更高的质量性能要求。目前，市场上使用的浆料主要是淀粉类、聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸类。淀粉类浆料作为经纱上浆的主体浆料，用量很大，约占浆料消耗总量的70％以上，具有来源广泛，价格低廉，对亲水性的天然纤维有较好的粘附性和易被生物降解等优点。然而，淀粉浆粘附性差、所成浆膜脆硬，致使其使用效果不尽人意，所以通常要与PVA混合使用。但是，由于PVA的生物可降解性能极差，不利于环境保护，欧美一些国家已将其列为“不洁浆料”而禁止使用。我国的纺织浆料界近年来也开始大力倡导不用或少用PVA，所以开发绿色环保的高性能淀粉浆料来替代PVA已成为今后的一个重要发展趋势。

淀粉的性能与其分子结构密切相关，改变分子结构将能变更淀粉的性能。如：通过在淀粉分子链上键入具有一定聚合度的可发挥“远程作用”的接枝分子链的接枝聚合改性技术，可以改变淀粉的分子结构，并获得接枝淀粉浆料。目前，作为浆料的接枝淀粉主要是淀粉与一种单体接枝共聚所制得。当前，高支高性能纱的使用比例逐渐增高，就对纺织浆料提出了更高的质量性能要求。这种情况下，在淀粉分子链上引入由同一种结构单元组成的高聚物嵌段，已难以满足使用需求。此外，上浆用经纱主要包括由亲水纤维纺制的经纱(如纯棉经纱)、疏水纤维纺制的经纱(如涤纶经纱)，以及由亲水、疏水纤维混纺而成的混纺纱(如涤/棉经纱)。因此，单从经纱亲疏水性方面考虑，若在淀粉分子链上同时接枝亲水与疏水单体，通过变更接枝的高聚物嵌段的分子结构，可对淀粉的亲疏水性进行调控，这样相对于单一接枝单体而言对经纱品种的适应范围就会更广。目前，仅有少量用于经纱上浆的双亲性接枝淀粉，且均是采用淀粉与两种单体同时接枝共聚的一步法制得。但采用一步接枝法将2种接枝单体与淀粉同时接枝共聚，使淀粉分子上引入的同一条接枝的高聚物嵌段上同时含有亲水、疏水性结构单元，其杂乱无章的结构单元排列不利于大幅度的提高淀粉浆液的表面活性，以显著降低淀粉浆液的表面张力。众所周知，表面张力越低，越有利于淀粉浆液对纤维表面的润湿和铺展，越有利于提高淀粉对纤维的粘着力，进而改善淀粉浆料的使用效果。

发明内容