用于常温上浆的马来酸酐变性淀粉性能研究

探讨用于常温上浆的马来酸酐变性淀粉性能。通过改变马来酸酐的比例制备了不同取代度的变性淀粉,研究了取代度对马来酸酐变性淀粉在常温水中的可溶性、浆膜均匀性、浆液均匀性及其稳定性的影响,并测试其常温上浆性能。结果表明:随着马来酸酐用量的增加,变性淀粉的取代度逐渐增大;当取代度为0.373时,马来酸酐变性淀粉浆料溶于常温水后所形成的浆膜均匀性、浆液均匀性及其稳定性最好,浆纱性能也有一定程度的改善。认为:马来酸酐变性淀粉可用于苎麻纱常温上浆,应通过与其他浆料混配提升浆纱性能。     

己酸酯淀粉的制备及其上浆性能

为开发适合疏水性纤维特别是聚乳酸纤维经纱上浆的变性淀粉浆料品种,以己酸酐(CA)为酯化剂,通过改变其用量制备了不同取代度的己酸酯淀粉(CS)。对CS颗粒结构进行了红外光谱分析,探究了己酸酯化变性对淀粉浆液性能、浆膜力学性能的影响。结果表明:经己酸酯化变性后,淀粉浆液的黏度热稳定性、淀粉对聚乳酸和涤纶纤维的黏附性及淀粉膜的断裂伸长率均得到了提升,膜的断裂强度有所降低;CS对2种纤维的黏附力,在取代度小于0.025时逐渐提高,且在0.025时取得最大值,然后随取代度增加而有所降低;CS膜的断裂伸长率随取代度增大而提高,断裂强度逐渐降低;CS浆液的黏度热稳定性逐渐降低,但均高于酸解淀粉。     

马来酸酐酯化丙烯酸酯接枝淀粉浆料的研究

探讨接枝单体对马来酸酐酯化预处理型丙烯酸酯接枝淀粉浆料性能的影响。将马来酸酐酯化淀粉分别与丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯及丙烯酸丁酯进行接枝共聚合反应,制备出马来酸酐酯化预处理型丙烯酸酯接枝淀粉浆料,并测试了各接枝淀粉浆料的接枝效率、接枝率、单体转化率、黏度、黏度热稳定性、黏附性能及浆膜性能。试验结果表明:丙烯酸乙酯较适宜作为制备马来酸酐酯化预处理型丙烯酸酯接枝淀粉浆料的接枝单体。     

马来酸酐酯化预处理型PAA接枝淀粉浆料

通过对淀粉进行马来酸酐酯化预处理,在淀粉大分子上引入碳碳双键,再将这种含有碳碳双键的淀粉与丙烯酸单体进行接枝共聚合反应,以期大幅度提高淀粉与丙烯酸单体接枝共聚合反应的接枝效率,进一步提高接枝变性淀粉浆料的上浆性能。研究结果表明,当淀粉酯化取代度在0.0136~0.0412范围内,这种酯化预处理能使淀粉对丙烯酸的接枝效率提高10%~30%,并能显著改善接枝淀粉浆料对纤维的黏附性能以及浆膜性能。实验证实这种淀粉酯化预处理的酯化变性程度以取代度等于0.0136~0.0206为宜。     

两性淀粉浆料的制备及性能研究

研究采用湿法双醚化和氧化降解制备的季铵型羧甲基两性淀粉浆料性能。试验制备了季铵型羧甲基两性淀粉,测试了不同黏度、取代度、pH值条件下两性淀粉的浆液及浆膜性能,并比较了阳离子淀粉、羧甲基淀粉和两性淀粉的浆膜性能以及对纯棉纱和涤棉纱黏附性。结果表明:两性淀粉具有高浓低黏浆料特征,其黏度热稳定性和成膜性良好;随着黏度下降,浆膜断裂强度及断裂伸长率降低;随着阴、阳离子取代度的增加,浆料黏度热稳定性逐步提高,阳离子取代度在0.02~0.03、阴离子取代度在0.03~0.04范围内的两性淀粉浆膜性能较理想;pH值在中性条件下,浆膜断裂强度较好;两性淀粉的浆膜性能均优于阳离子淀粉及羧甲基淀粉;两性淀粉浆料对棉纱、涤棉纱的黏附性能优于其他变性淀粉浆料。认为:季铵型羧甲基两性淀粉能够满足纯棉纱和涤棉纱的上浆要求。     

磺化改性辛烯基琥珀酸淀粉酯浆料的制备及其性能

为改善淀粉浆料的性能,将一系列不同取代度的辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSS)分别与亚硫酸氢钠反应,制备磺化改性的辛烯基琥珀酸淀粉酯(SOSS)。研究了OSS和SOSS的浆液黏度、浆膜性能和黏附性能,结果表明：磺化改性淀粉酯能改善淀粉的浆膜性能,提高对涤纶纤维和棉纤维的黏附性能;随着取代度的增加,磺化改性淀粉酯的浆膜断裂伸长率增大,断裂强度减小,对涤纶纤维和棉纤维的黏附性先增大后减小;当取代度为0.035时,对涤纶纤维的黏附性达到最大值,当取代度为0.027时,对棉纤维的黏附性达到最大值;与OSS相比,磺化改性淀粉酯的浆膜性能和黏附性能均有所提高;SOSS作为浆料使用时,OSS的取代度以0.014 - 0.035为宜。     

高取代醋酸酯变性淀粉浆料的研究

主要探讨了3种因素(即反应时间、反应温度和酯化剂用量)对合成醋酸酯淀粉取代度的影响,并通过测试其在浆料方面的性能,分析得到了制备高取代醋酸酯变性淀粉的最佳工艺,合成了适合上浆的高取代醋酸酯淀粉.     

乙酰乙酸酯化淀粉浆料的制备及其性能

为弥补天然淀粉浆料的性能不足,通过改变双烯酮对酸解淀粉(ATS)的重量比,制备一系列不同取代度的乙酰乙酸酯化淀粉（AAS）。研究了AAS的浆液黏度、浆膜力学性能、黏附性能和浆纱性能。结果表明：乙酰乙酸酯化变性能增强淀粉的浆膜力学性能和对纤维的黏附性能。当取代度在0.014 - 0.085范围内,随着变性程度的增加,AAS的浆膜断裂伸长率和对纤维的黏附性表现出先增大后减小的变化规律,而浆膜断裂强度则表现出先减小后增大的变化规律。当取代度为0.056时,浆膜断裂伸长率达到最大值3.88%,对涤纶纤维、棉纤维的黏附力分别达到最大值137.54 N和69.32 N;AAS作为浆料时,取代度以0.028 - 0.071为宜;AAS比ATS更能提高对13 tex涤/棉（ 65/35）经纱的浆纱性能。     

三种变性淀粉浆料性能对比研究

对比玉米、小麦、木薯变性淀粉的浆料性能。以玉米、小麦及木薯原淀粉为原料,分别制备了各自的氧化淀粉、羧甲基淀粉及羟丙基淀粉等浆料,并对其浆膜性能及黏附性进行对比。研究结果表明:氧化淀粉、羧甲基淀粉及羟丙基淀粉浆液黏度较原淀粉有明显降低,黏度热稳定性显著提高;以木薯淀粉为原料制备的三种变性淀粉的浆膜断裂强度、浆膜断裂伸长率及对棉纱黏附力好于相应的玉米和小麦变性淀粉;同一种原淀粉制备的变性淀粉中羟丙基淀粉浆膜断裂强度、浆膜断裂伸长率及对棉纱黏附力略优于羧甲基淀粉,而氧化淀粉的浆膜断裂强度、浆膜断裂伸长率及对棉纱黏附力等性能则明显低于另外两种变性淀粉。认为:在三种原料的不同变性淀粉中,木薯羟丙基淀粉较适宜纯棉产品上浆。     

磺基丁二酸酯化淀粉的合成及其对羊毛的黏附性

为提高淀粉浆料的使用性能,采用不同投料比制备了一系列具有不同取代度的磺基丁二酸酯化淀粉(SSS),并以黏附性为评价指标,研究这种变性和温度对淀粉与羊毛纤维之间黏附性的影响。结果表明:磺基丁二酸酯化变性能明显提高淀粉与羊毛纤维之间的黏附性;在同样温度下,黏附力随着取代度的增加而逐渐增大;在同样取代度下,黏附力随着温度降低而有所下降,但下降幅度与酸解淀粉相比明显降低;使用取代度为0.036的SSS,可以在50~65℃下显著改善淀粉对羊毛纤维的黏附性。     

季铵醚阳离子化改性对CMS浆料性能的影响

通过改变3-氯-2羟丙基三甲铵对淀粉的投料比,制备了一系列具有不同取代度的季铵型羧甲基淀粉,并以性能对比实验研究了这种变性淀粉的阳离子化变性程度对浆液黏度、黏附性及浆膜性能的影响。为了减少PVA的用量,研究了这种变性淀粉与PVA共混物对涤/棉纤维的黏附性能。结果表明:随着阳离子取代度的增加,季铵醚改性CMS的黏度明显提高;季铵型变性能够进一步改善羧甲基淀粉对涤/棉纤维的黏附性能,且随着阳离子取代度的增加,对涤/棉纤维的黏附性能增大。     

氰乙基变性对淀粉浆料性能的影响

为了提高淀粉浆料的使用性能,以丙烯腈为醚化剂,通过改变丙烯腈对淀粉的投料比,制备了一系列具有不同取代度的氰乙基醚化淀粉。研究了氰乙基醚化变性方式及变性程度对纤维黏附性能和浆膜性能的影响。实验结果表明:淀粉氰乙基醚化变性能够改善淀粉对棉纤维的黏附性能,提高淀粉浆膜的断裂强度、断裂伸长率和耐屈曲次数,并能降低浆膜的磨耗;随着取代度的增加,氰乙基淀粉对棉纤维的黏附力先增大后减小,当取代度为0.047时,黏附力达到最大值;对涤纶纤维和涤/棉纤维而言,当取代度超过0.017时,黏附力随着取代度的增大而降低。     

STMP交联变性对淀粉浆料性能的影响

 为探索适用于淀粉浆料的环保型交联剂,满足经纱上浆中对淀粉浆液黏度热稳定性的要求,替代目前常用的甲醛、环氧氯丙烷等有毒交联剂,本文以木薯淀粉为原料,无毒的三偏磷酸钠（STMP）为交联剂,通过改变 STMP对木薯淀粉的投料比,制备了一系列具有不同交联度（DC）的交联淀粉。研究了交联度对淀粉浆液的黏度、黏度热稳定性、黏附性能、浆膜性能、退浆性以及五日生化需氧量（BOD5）和化学需氧量（COD）的影响。研究结果表明,STMP交联可显著提高淀粉浆料的黏度热稳定性;交联度对淀粉浆液的黏度、黏度热稳定性、黏附性能、浆膜性能及退浆性有显著影响,但对淀粉浆料的生物可降解性影响不大。当采用该交联淀粉用于经纱上浆时,交联度选择在650 AGU/CL为宜。     

甲氨酰乙基淀粉/PVA混合浆料性能的研究

研究了甲氨酰乙基淀粉与PVA1799浆料共混物的黏附性能及浆膜性能,并通过与目标配方的对比,探索了甲氨酰乙基淀粉取代PVA的可能性。实验表明,随着甲氨酰乙基淀粉含量的增加,共混浆膜的断裂强度增大,但断裂伸长率下降,磨耗增加,耐屈曲次数减少;同时对棉纤维的黏附性能提高,而共混比例对涤/棉纤维黏附性能的影响不大。与目前浆纱生产中常用的浆料配方相比较,甲氨酰乙基淀粉能够提高取代PVA的比例。     

磷酸酯化变性对淀粉浆膜力学性能的影响

针对淀粉浆料浆膜脆、硬的缺点,采用磷酸盐对淀粉变性,在淀粉大分子链上引入酯基,制备了磷酸酯淀粉浆液。分别采用红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)对磷酸酯化淀粉结构、浆膜断面结构、玻璃化温度进行分析,研究了磷酸酯化对淀粉浆膜力学性能的影响规律。结果表明:经磷酸酯化变性后,淀粉浆料浆膜的断裂伸长率和断裂强度均得到了显著提升,浆液对涤棉、纯棉粗纱黏附性增强。     

辣根过氧化物酶催化淀粉接枝丙烯酸甲酯浆料制备及其上浆性能

为改善淀粉浆液对涤棉混纺纱的黏附性和浆膜的力学性能,采用辣根过氧化物酶(HRP)/乙酰丙酮(ACAC)/过氧化氢(H2O2)引发体系,催化酸解淀粉接枝丙烯酸甲酯。通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射对接枝淀粉进行表征,并分析其流变特性。结果表明,在HRP酶催化作用下丙烯酸甲酯与未糊化酸解淀粉发生接枝共聚反应,且对酸解淀粉结晶度影响不大;淀粉接枝改性后浆液黏度增大,黏弹性增加,呈现更具弹性的流体特征;相比于酸解淀粉,含有柔性接枝支链的淀粉浆液对涤/棉黏附性有明显提高,浆膜断裂伸长率和断裂强度均有增加,力学性能得到改善。