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氧化木薯淀粉热浆粘度稳定化技术的研究

郑浩  
【摘要】: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热浆粘度热稳定性的要求,替代目前常用的甲醛、环氧氯丙烷等有毒交联剂,本文以无毒的三偏磷酸钠和丁二酸为交联剂,在干法条件下合成了一系列具有不同交联度的交联淀粉产品。并以浆料基本性能——粘度、粘度热稳定性、粘附性能、浆膜性能、退浆性、五日生化需氧量(BOD5)和化学需氧量(COD)为量化指标,评价了交联度对使用上述两种交联剂所制备的交联淀粉综合性能的影响,以便为这两种交联淀粉在经纱上浆中的应用提供依据,为使用这两种交联剂制备交联淀粉的工业化生产奠定基础。 研究结果表明,以三偏磷酸钠为交联剂所制备的交联淀粉具有良好的粘度热稳定性和生物可降解性。交联后淀粉浆膜断裂强度增大、断裂伸长率下降、磨耗减小、水溶时间变长。随着交联度的增加,浆液对棉和涤/棉(65/35)纤维的粘附力先增大而后减小,在交联度为650AGU/CL时粘附力达到最大值。综合以上性能,当采用三偏磷酸钠为交联剂制备交联淀粉时,交联度选择在650AGU/CL左右时,既能满足淀粉浆液粘度热稳定性的要求,又能兼顾到淀粉的粘附性能、浆膜性能及退浆性。 采用丁二酸为交联剂对淀粉进行交联变性,同样能够显著提高淀粉浆料的粘度热稳定性,所制备的交联淀粉也具有良好的生物可降解性。随着交联度的增大,浆膜断裂强度增大,断裂伸长率下降,水溶时间变长;浆液对棉和涤纶纤维的粘附力先增大,而后减小。然而,在粘附力达到最大值时,浆液的粘度热稳定性小于90%,并未能满足经纱上浆工程中对浆液粘度热稳定性的要求。 为解决丁二酸交联后淀粉浆料粘附性能下降的问题,本文采用三聚磷酸钠为酯化剂对丁二酸交联淀粉进行了磷酸酯化变性处理,通过提高其水分散性来改善浆液的粘附性能。实验研究表明,三聚磷酸钠酯化变性能够明显改善淀粉浆液对棉和涤纶纤维的粘附性能。酯化后浆料的退浆性变好,生物可降解性提高,浆膜断裂伸长率增大,但浆膜断裂强度有所下降。采用三聚磷酸钠对丁二酸交联淀粉进行酯化变性时,当取代度(DS)选择在0.038时,即可解决丁二酸交联淀粉浆料粘附性差的问题。


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