取代度对阳离子淀粉性能的影响试验

1、取代度对阳离子淀粉性能的影响试验王国栋郭腊梅(东华大学 )摘要 :对不同取代度的阳离子淀粉的糊化温度 、粘度 、粘着力 、耐磨性能和浆膜吸湿性能等指标进行了测试分析 ,得出了取代度变化对浆料性能的影响规律 ,并指出 :由酸解淀粉制取的阳离子淀粉对纯棉纱的粘着力 大于由玉米原淀粉制取的阳离子淀粉 ;阳离子淀粉的取代度控制在 0. 05左右为宜 。关键词 :阳离子淀粉 ;取代度 ;性能 ;浆膜 ;耐磨性中图分类号 : TS103. 84 + 6. 1文献标识码 : B文章编号 : 100127415 ( 2006 ) 02 20054203Te st of In f luen ce of Sub

2、st itu t ion D egree on Ca t ion ic S ta rch Proper tyW a n g G u odon gG u o L am e i(Donghua U n ive rsity)A b stra c t Indexe s of p a sting temp e ra tu re, visco sity, adhe sive fo rce, ab ra sion re sistance, mo istu re adop tion of sizefilm and so on of ca tion ic sta rch w ith d iffe ren t s

3、ub stitu tion degree we re te sted and ana lyzed, the influence regu la rity of sub stitu tion degree on size m ixtu re p rop e rty wa s go t. The te st show s tha t adhe sive fo rce to co tton ya rn of the ca tion ic sta rch p rep a red by ac ido lysis sta rch is h ighe r than tha t of ca tion ic s

4、ta rch p rep a red by co rn sta rch. Sub stitu tion degree ofca tion ic sta rch shou ld be con tro lled nea r 0105.Key W ord s Ca tion ic Sta rch, Sub stitu tion D egree,P rop e rty, Size F ilm , A b ra sion R e sistance阳离子淀粉品种繁多 ,生产中叔胺烷基淀粉醚和季铵烷基淀粉醚应用较多 。其中季铵烷基淀 粉醚由于各方面性能均优于前者 ,使用更为普遍 。 如在造纸工业中 大量 用

5、 做添 加剂 以 改善 纸张 强 度 、提高纤维及填料留着率 ; 还用做中性湿胶剂A KD 的分散剂和涂布粘合剂 ; 在纺织工业中可用 于制备纺织浆料 ; 在石油工业中用做钻井泥浆助 剂 ;在其他如粘合剂 、污水处理 、洗涤剂 、化妆品等行业也有着极为广泛的用途 。以下通过改 变 3 2氯 22 2羟 丙基 三 甲基 氯化 铵 的用量 ,制备了几种取代度不同的阳离子淀粉 ,研 究不同取代度对其上浆性能的影响 ,从而扩展淀 粉浆料的品种 。淀粉 。此法利用碱催化剂与阳离子试剂一起和淀粉均匀混和 , 在规定的温度下反应若干个小时 。 反应转化率高 ,反应条件缓和 。由于水分少 ,可以 限制一些副反

6、应 ,从而提高阳离子淀粉的取代度 和反应效率 。阳离子淀粉取代度的测定 。用凯式定氮蒸馏装置测定各样品的含氮量 N % (质量分数 ) 及淀 粉的含氮量 N 1 % ,然后根据下式计算阳离子淀粉 的取代度 D S :162 (N - N 1 )D S =1400 - 152. 5 (N - N 1 )2 不同取代度的阳离子淀粉的上浆性能淀粉经醚化后 ,由于季铵基的引入 ,产生了空间效应 ,消弱了大分子中羟基的结合力 ,使淀粉分 子链活动能力加强 。同时 ,季铵基上带有正电荷 , 与带有负电荷的纱线会有更好的亲和力 。2. 1 取代度对糊化温度及粘度的影响淀粉引入季铵基后 ,增强了吸水性和分散性

7、 。 随着取代度的增加 ,其吸水性能增强 ,链节活动能1 阳离子淀粉浆料的制取阳离子淀 粉 的 制 取 方 法 有 糊 法 、浆 法 、溶 剂法 、半干法和干法 。这里采用半干法制取阳离子作者简介 :王国栋 ,男 , 1980 年生 ,在读硕士研究生 ,上海 , 200051收稿日期 : 2005 209 223棉 纺 织 技 术C o tto n Te x tile Te ch no lo gy第 34卷 第 2期2006年 2月·119 ·【 55】力增强 ,其结果是糊化温度降低及粘度峰值上升 。以玉米原淀粉为原料 ,制取了一系列阳离子淀粉 ,所制取的 阳 离子 淀 粉

8、 的 取 代 度 分 别 为 : 0. 0341、010589、0. 0830、0. 131、0. 161。含 固 率 均 为 6 %时 ,其糊化温度分别为 : 69. 6 、67. 5 、54 、4015 、35. 1 。以酸解后的玉米淀粉为原料 ,制取的一系列加 ,粘着力先增加而后减小 。表 3 中这种规律更为明显 。原因在于 :其一 ,酸解后的淀粉的大分子 链比原淀粉的更短 、数量增加 ,则用酸解后的淀粉 所制取的阳离子淀粉对纤维的粘附性能更好 ; 其 二 ,当取代度增加时阳离子淀粉带有更多的正电 荷吸附在纤维上 ,使粘着力增加 。但增加到一定 程度后 ,淀粉大分子链所带有的季铵基增多

9、,使分 子链之间的距离增大 ,削弱大分子链之间的结合 力 ,这样反而使粘着力降低 。2. 3 取代度对耐磨性能及毛羽的影响以酸解后的玉米淀粉为原料 ,制取一系列的 阳离子淀粉 (配成 6 %的浆液对 C 14. 6 tex纱上 浆 ) 。阳离子淀粉浆料取代度变化对浆纱耐磨性 能及毛羽的影响见表 4。表 4 浆纱耐磨性能与毛羽测试阳离子淀粉的粘度见表 1 ( pH 值为 7. 0 ,均为下的粘度值 ) 。95表 1不同取代度的阳离子淀粉的粘度单位 : m Pa· s含固率 / %取代度D S356790. 03410. 08100. 12002. 02. 53. 02. 03. 94.

10、 05. 86. 07. 07. 07. 07. 210. 211. 511. 5再生毛羽数(3 mm ) /个 · (10 m) - 1取代度 D S耐磨次数 0. 1660 3. 0 4. 2 7. 0 7. 5 11. 5 00. 03410. 08300. 12000. 161022. 0032. 6428. 4032. 5028. 607. 805. 105. 405. 105. 002. 2 取代度对阳离子淀粉粘着力的影响现以粗 纱 ( C 14. 5 tex纱 的末 道粗 纱 ) 做 试 验 。将上浆后的粗纱试样在常温下平衡 24 h。测 试的子样数目为 12 个 ,由

11、 12 个子样得出相应粗 纱平均断裂强度来反映浆液对纤维的粘着力 。所得数据见表 2、表 3。表 2 由玉米原淀粉制取的阳离子淀粉粘着性能测 试2. 4 取代度对浆膜性能的影响阳离子淀粉随取代度的增加 ,淀粉大分子内 季铵基逐渐引入非结晶区 ,并有少量进入结晶区 ,使得淀粉大分子之间距离变大 ,分子活动能力增加 ,见表 5。粘着力粘着力断裂伸长率 断裂伸长率取代度 D S / cN CV / % / % CV / % 0. 04120. 05890. 06120. 08300. 131049. 8551. 9051. 1252. 6755. 565. 566. 714. 495. 506. 2

12、03. 0003. 4002. 8833. 2003. 3005. 525. 054. 444. 075. 46表 5 浆膜吸湿性能测试单位 : %相对湿度 / %取代度 D S 75 85 95 0. 03410. 08300. 120018. 7819. 1019. 8121. 8021. 9722. 7531. 8434. 8935. 34 0. 1610 45. 47 4. 89 2. 875 4. 34 0. 1660 21. 07 27. 06 41. 99 表 3 由酸解后的玉米淀粉制取的阳离子淀粉粘着性能测试粘着力粘着力断裂伸长率 断裂伸长率取代度 D S / cN CV /

13、% / % CV / % 3 结论0. 03410. 06090. 08100. 12000. 151052. 9053. 4055. 8561. 6259. 369. 347. 748. 724. 936. 853. 463. 303. 403. 373. 007. 356. 844. 972. 087. 27( 1 )以玉米原淀粉为原料制取阳离子淀粉不适合用于经纱上浆 。由酸解淀粉制取的阳离子淀 粉对纱线的粘着力比由原淀粉制取的大 。故制取阳离子淀粉用于上浆时 ,最好先将淀粉酸解后再 制取 、使用 。( 2 )随着取代度的增加 ,阳离子淀粉对纯棉 0. 1610 53. 18 14. 24

14、 3. 10 9. 67 从表 2、表 3 中 可 以 看 出 , 随 着 取 代 度 的 增棉 纺 织 技 术C o tto n Te x tile Te ch no lo gy第 34卷 第 2期2006年 2月【 56】 ·120 ·紧密纱上浆工艺要点分析陈卫东(广东省溢达纺织有限公司 )史博生(江苏省苏州市天华纺织技术服务有限公司 )摘要 :对紧密纱的结构特点与环锭纱进行了对比 ,认为普通环锭纱的上浆工艺不适用于紧密纱 ,指出紧密纱的上浆工艺路线应遵循“合理张力 、低粘度 、高压力 、重浸透 、低上浆 、高回潮 、少用不用 PVA ”的原则 ,总结了关键技术措施和浆

15、纱工艺要点 。关键词 :紧密纱 ;浆纱 ;工艺 ;压力 ;张力 ;粘度中图分类号 : TS105. 21 + 3 文献标识码 : B文章编号 : 1001 27415 ( 2006 ) 0220056 203Ana ly se s of Key Po in ts of C om pa c t Y a rn S iz in g Proce ss in gS h i B osh en g( Suzhou Tianhua Textile Techno logy Se rvice Co. , L td. , J iangsu)C h en W e idon g( Yida Textile Co. ,

16、L td. , Guangdong)A b stra c t Struc tu re and sp ec ia lity of comp ac t ya rn we re comp a red w ith tha t of ring sp un ya rn, and the re su lt show stha t sizing p roce ssing of ring sp un ya rn is no t su itab le fo r comp ac t ya rn, and the sizing p roce ssing of comp ac t ya rn shou ld fo ll

17、ow the p rinc ip le of rea sonab le ten sion, lowe r visco sity, h ighe r p re ssu re, heavie r im bue, ligh te r sizing, h ighe r mo is2tu re rega in, u sing fewe r PVA o r no PVA. The key techn ique m ea su re s and p roce ssing po in ts we re summ a rized.Key W ord s Comp ac t Ya rn, Sizing, P ro

18、ce ssing,P re ssu re, Ten sion, V isco sity近年来 ,紧密纺新技术以其成纱强力高 、条干好 、棉结和毛羽少等特点发展迅猛 。国内纺织企 业广泛开展的紧密纺纱锭改造工作 ,对于提升我 国纺织企业整体纺纱质量起到重要推动作用 。50 % 80 %左右 。尤其是对织造有害的长毛羽 ,减少幅度更大 。( 2 )紧密纱的强度较同规格普通环锭纱提高20 %左右 。( 3 )紧密纱的断裂伸长率较同规格环锭纱提 高 5 % 15 % 。( 4 ) 紧密纱的条干 CV、细节 、粗节 、棉结 、纱疵等质量指标均较同规格环锭纱有显著提高 。( 5 )紧密纱由于纤维排列整齐 、结构紧密 、耐 磨性较同规格环锭纱提高 15 % 20 % ,所以上浆要求降低 ,可节