氰乙基变性淀粉浆料性能研究.pdfVIP

氰乙基变性淀粉浆料性能的研究 江南大学 祝志峰陈沛华陈志村 摘要：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，然后研究了氰乙基醚化变性对棉，涤／棉及涤纶纤维粘附性能的影响，并探讨了氰乙基淀 粉取代度与浆膜性能的关系。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粘附性能，提 高淀粉浆膜的的断裂强度、断裂仲长率和耐屈曲次数，并能降低浆膜的磨耗。随着取代度的增加，氰乙基 淀粉对棉纤维的粘附力先增大后减小，在取代度为O．047时，粘附力达到最大值，对涤纶纤维和涤／棉纤 维而言，当取代度超过0．017时，粘附力随着取代度的增大而降低。 关键词：变性淀粉，浆料，粘附性能·浆膜；取代度 原淀粉浆料由于其大分子链的刚性环状结构和羟基的极性，存在着大分子链柔顺性差，浆膜脆硬，粘 度大，粘度稳定性差，浆液易凝胶等缺陷，不能很好满足纺织经纱上浆要求。为改变原淀粉大分子结构上 的缺陷，通常需要根据经纱纤维的结构特点，按照“相似相溶”原理，在淀粉大分子上引入一些取代基团 进行改性，以获得良好的上浆效果。 氰乙基淀粉(CynaoethyLStarch，简称cEs)是在碱催化剂存在下，使淀粉与丙烯腈通过迈克尔加成 反应所制得的一种淀粉衍生物，属于醚化淀粉范畴【ll。必威体育精装版研究报道表明，淀粉氰乙基醚化变性对棉纱上 浆具有一定的促进作用121。尽管很多专著都公认氰乙基淀粉可以用于纺织浆纱上浆。是变性淀粉浆料中的 一个品种叫，但是人们并没有对它的性能进行认真研究，这种变性方式及变性程度对纤维粘附性能的影响 如何，能否明显改善淀粉浆膜的性能，耳前尚未见研究报道。为了对氰乙基淀粉浆料的性能有明确的认识， 以利于它的研究与开发，本文通过实验研究氰乙基化变性对浆液粘度、粘附性能及浆膜性能的影响。 1试验部分 1．1原材料与试剂 淀粉使用前按文献””方法精制，并以盐酸按照文献”1的方法对其进行降粘处理。丙烯腈、氢氧化钠、无水 硫酸钠，无水乙醇均为化学纯试剂。 XI_72dtex，涤 纯棉粗纱为350rex，由无锡二棉(庆丰集团)提供，捻系数109，纤维参数为29．0mm 为38mm×1．73dtex。 1．2合成 将干重为1629精制酸解淀粉，分散于溶解有8．19Na2S04-10H20和1．629NaOH的329mL蒸 量的醚化剂丙烯腈，搅拌反应4h。实验中通过改变丙烯腈对淀粉的投料比，以制取不同取代度的氰乙基淀 比)洗涤三次，再用无水乙醇洗涤一次，然后干燥，粉碎并过100目分样筛。 1．3取代度的测定 以凯氏定氮法测定酸解淀粉中的含氮量NO慨)和各氰乙基淀粉试样中的含氮量N(％)，求出结合氮的 含氮量(U-N0)If,)，然后用下式计算它们的取代度DS： 必： !垡竺盟 1400—53(N-No) 1．4性能测试 浆液粘度测试：按文献口1的方法测定浆液的表观粘度及其粘度波动率，剪切速率为2028s～。 浆料粘附力测试：采用粗纱法，按文献嘲的方法制备轻浆粗纱试样。将晾干后的轻浆粗纱条在相对湿 30。 浆膜性能测试：按文献斟的方法浇注浆膜，在相对湿度65％、20C条件下平衡24h后，将浆膜分别裁 x 成100×5turn和220 者按文献州的方法测试并计算断裂伸长率，断裂强度和磨耗。 2结果与讨论 2．1氰乙基醚化变性对淀粉粘度及粘度波动率的影响 所合成的氰乙基淀粉试样的特性指标如表l所示。可见氰乙基醚化变性对淀粉粘度有显著影响，随着 淀粉变性程度的增加。浆液的粘度也随之增大。这是由于在淀粉分子链上引入的氰乙基基团后，淀粉分子 的极性随取代度的增加而增大，提高了淀粉分子及其与水分子之间的作用力，从而使浆液的流动性下降。 表l氰乙基淀粉的特性指标 结合氮／％ 取代度DS 粘度／mPa·s 粘度波动率／％ O 0 15 6．7 0．