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纳米级浆料添加剂对淀粉上浆性能的作用机理探讨 江南大学纺织服装学院 范雪荣余娟王强 摘要：本文通过研究纳米级Ti02浆料添加剂对淀粉浆液浆膜性能的影响，讨论其对淀粉及纱线的 作用机理。结果表明，纳米级浆料添加剂对淀粉浆液粘度基本无影响，添加量为1．5％时对棉和涤／棉纱的 粘附性能有所提高，用量增加粘附力反而有所下降；淀粉浆膜的性能也有所改善，可能是由于纳米粒子的 比表面积大，使得粒子与淀粉基体之间的接触面积很大，高分子链键的相互作用得到极大强化，使成膜均 匀，减少了浆膜薄弱点，缓解了应力集中现象，从而使浆膜的韧性得到了提高。本文还通过电镜和原子力 显微镜分析了其对浆膜性能改进的机理。 关键词：浆料添加剂；纳米级t淀粉；性能 1．前言 变性淀粉一直是棉和涤／棉织物经纱上浆的主体浆料，辅助浆料则是使用PVA。PVA在提高经纱可 织性方面发挥着很大的作用，被认为是解决涤／棉等混纺纱和纯棉高支高密、高难度品种以及高速织造时 经纱上浆问题的最理想浆料，PVA虽有较好的上浆性能，但退浆性能较差，而且退浆废液生物降解性差， 对环境有相当大的污染。因此，少用或不用PVA一直是浆料和浆纱行业追求的目标，但到目前为止这一问 题尚未得到很好解决[1】。 近年来，市场上出现了一种纳米级浆料添加剂，这种纳米级浆料添加剂和变性淀粉混合使用，在纯棉 和涤／棉织物的经纱上浆中取得了一定的效果．甚至可以部分取代PVA，这对浆纱行业来说非常有利。但 是纳米级浆料添加剂为什么能够产生这样的效果，它的作用机理是什么，纳米级浆料添加剂对棉和涤／棉 织物的上浆性能，特别是对变性淀粉浆料的浆液浆膜性能有何影响，到目前为止尚未有人系统研究。 纳米级浆料添加剂是以纳米无机氧化物为主要成分，添加一些分散剂分散而成的一种乳白色液体。本 文研制了一种纳米级浆料添加剂。研究了它对淀粉浆液浆膜性能的影响，并与市售的纳米级浆料添加剂以 及PVA进行了比较。 2．实验 2．1材料和仪器 2．1．1材料 酸变牲淀粉(宜兴军达化工厂X 机氧化物分散而成的乳白色液体t(2)ZT一2(市售X由纳米无机氧化物分散而成的乳白色液体，纱线(上海一 棉X14．5tex。 2．1．2仪器 CSPM3300原子力显微镜lQuanta-200电子显微镜。 2．2测试 粘度：用NDJ一1型旋转式粘度计测试，浓度6％，测试温度95Cl粘附力：用粗纱法测试。浆膜断裂 强度、断裂伸长率，磨耗：在BZ2．5／TNISZwick万能材料试验机上测试。 以上测试均参考常用纺织浆料质量与检测【2】。 3．结果与讨论 97 3．1纳米级浆料添加剂对淀粉浆料粘度和粘度热稳定性的影响 粘度和粘度热稳定性是淀粉浆料的重要上浆性能。纳米级浆料添加剂对淀粉浆液粘度和粘度热稳定性 的影响见表l。 表l纳米级浆料添加剂对淀粉浆液的粘度和粘度热稳定性影响 添加剂种类和用量 粘度／mPa·S 粘度热稳定性／％ 变性淀粉 11．0 95．45 变性淀粉+1．0％ZT-I 11．0 95．45 变性淀粉+1．5％ZT—l 12．0 98．33 变性淀粉+2．0％ZT-l 12．5 91．37 变性淀粉+1．5％ZT一2 12．3 97．56 由表l可见，不同的纳米级浆料添加剂对淀粉浆液的粘度影响不大。从添加剂的用量上来看，纳米级 浆料添加剂随用量的增加其粘度呈增大的趋势。从表l还可以看出，添加纳米级浆料添加剂后的淀粉浆液 粘度热稳定性有所变化，当用量为1．5％时，淀粉浆液的粘度热稳定性最好，但用量增加后，粘度热稳定性 反而下降。从整体来看，加入纳米级浆料添加剂后淀粉浆液具有良好的粘度热稳定性，有利于纱线上浆率 的稳定。 3．2纳米级浆料添加剂对淀粉浆液粘