偶联剂改性淀粉浆料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纺织用淀粉浆料的改性制备技术，其特征是通过氧化淀粉、有机硅偶联剂和浆纱助剂同时加入的一步反应法获得；也可通过氧化淀粉与有机硅偶联剂在较低温度下先采取有机硅改性氧化淀粉，再采取浆纱助剂形成交联结构的分步法来实现，即在强力搅拌下，将氧化淀粉和水放入四口烧瓶中，加入有机硅偶联剂，缓慢升温至３０℃～１１０℃之间，恒温搅拌反应４０分钟～８个小时；再加入浆纱助剂丙烯酸树脂ＫＴ和聚乙烯醇ＰＶＡ，缓慢升温至４５℃～１５０℃之间使改性淀粉浆料糊化，得到有机硅改性淀粉浆料ＳＴ－Ｓｉ；本发明专利技术降低了成本，增加了两者之间以及它们与浆纱助剂之间的交联反应，增强了浆料中的各组分之间及与纺织纱线间的结合力，增长了贮藏期，减少了环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纺织用淀粉浆料的改性制备技术，尤其是一种采用偶联剂改性淀粉浆料的 制备方法。所述的改性淀粉浆料糊化性能良好、浆液稳定，可替代原配方中80%的聚乙烯醇 (PVA)浆料和浆纱助剂丙烯酸树脂(KT)，降低了成本，同时桨纱性能优良。
技术介绍
经纱上浆是织造的准备工序，上浆的好坏直接影响织机效率和织物质量。目前经纱上浆的 浆料主要有聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸类和淀粉以及变性淀粉。其中PVA具有优良的成膜性、 粘附性和粘结强力及与其它浆料相容性的特点， 一度被认为是混纺纱及纯棉高支、高密织物和 高速织机理想的浆料。但PVA有两个最大的缺点第一难以降解，混浆污水造成环境污染， 属非环保浆料；第二完全醇解型的PVA退浆困难，增加印染加工的成本，影响印染色泽鲜艳 度，以上两个因素也是国内纺织业探讨少用或不用PVA的原因。但就目前情况来说，要使PVA 完全退出浆料市场由于受技术水平和用浆成本的限制，在近期内是不可能的。但是PVA的价格 高于淀粉类的价格，且存在着对环境的污染问题，目前经过PVA上浆的织物在欧洲市场已经受 阻。因此经纱上浆少用和不用PVA已成为急需解决的重大问题。淀粉存在广泛，为再生性资源，廉价易得，是许多工业的重要原料，同时淀粉类浆料由于 易生物降解，有利于环境保护，用于替代或部分替代PVA等合成浆料，用量逐年上升。但是随 着科学技术的发展，天然淀粉已经不能适应工业新工艺、新技术的要求。所以，人们采用化学、 物理和酶转化的方法，使淀粉氧化、醚化、糊化，以改变天然淀粉的性质，使其具有易糊化， 粘度稳定性好，抗剪切等特性，提高了天然淀粉的使用价值。淀粉交联反应的交联剂一般有醚 化交联剂和酯化交联剂，形成的酯交联淀粉和醚交联淀粉因为其交联方式以及分子结构的不同， 在涤/棉纱和棉纱的上浆中显现不同的性能。从国外纺织浆料的发展来看，在发展合成浆料的同 时，也大力开发变性淀粉浆料。广西纺织科技，2004,(31):46 49.报道了在淀粉大分子链的羟基上引入一个基团或一个低分 子物质，使淀粉大分子之间的相互作用力削弱，达到降低粘度，增加浆膜柔性的目的。产品具 有良好的水溶性，调浆方便，低温不会凝冻，可用于低温上浆，但价格高，使生产成本大幅度 增加，且可用于工业化的成熟产品较少。
技术实现思路
为克服上述方法的这些缺点，本专利技术提供了一种。本专利技术所采用的有机硅烷偶联剂是一类在分子中同时具有两种不同性质的反应性基团的有机硅化合 物，通过偶联剂能使两种不同性质的物质很好地偶联起来，复合体系的粘结强度得到显著地改 善。本专利技术采用的是有机硅偶联剂的化学结构式分别为~" CH20(CH2)3Si(OCH3)3 \(/ 和NH2-(CH2)3Si(Oa)3 ，由于其含有活性的环氧基团或氨基以及可水解的硅垸氧基团，可以与淀粉、PVA上游离的 羟基发生化学反应，且硅烷氧基团水解后可形成网络结构，使得改性浆料性能更佳。 本专利技术的制备方法为在强力搅拌下，将一定量的氧化淀粉和水放入四口烧瓶中，加入一定量有机硅偶联剂，缓 慢升温至30'C 11(TC之间，恒温搅拌反应40分钟 8个小时。再加入一定量的浆纱助剂丙烯 酸树脂(KT)和聚乙烯醇(PVA)，缓慢升温至45'C 150'C之间使改性淀粉浆料糊化。当达到 所需温度时开始计时，然后每隔半小时测一次浆液的粘度，粘度恒定时反应结束，得到所需的 有机硅改性淀粉浆料(ST-Si)产品。本专利技术在机硅改性淀粉浆料的制备过程中，所用的氧化淀粉可以是过氧化氢氧化淀粉，高 氯酸氧化淀粉，也可以是高锰酸钾氧化淀粉，最好是过氧化氢氧化淀粉。本专利技术在有机硅改性淀粉浆料的制备过程中，有机硅偶联剂可以是含有环氧基丙氧基偶联 剂KH-560， KH-570，也可以是含有端氨基的偶联剂KH-550,最好是KH-550偶联剂。其质量 用量可以为氧化淀粉质量用量的0.05% 20%，最好为1.0% 5.0%。本专利技术在有机硅偶联剂改性氧化淀粉的制备过程中，浆纱助剂KT的用量可以为氧化淀粉 用量的0 20%，最好是1.0% 5.0%。本专利技术在有机挂偶联剂改性氧化淀粉的制备过程中，PVA的用量可以为氧化淀粉用量的0 100%,最好是10% 20%。本专利技术中有机硅偶联剂改性氧化淀粉的制备，可通过氧化淀粉、有机硅偶联剂和桨纱助剂 同时加入的一步反应法获得；也可通过氧化淀粉与有机硅偶联剂在较低温度下先采取有机硅改 性氧化淀粉，再采取浆纱助剂形成交联结构的分步法来实现。本专利技术在有机硅偶联剂改性氧化淀粉的制备过程中，恒温搅拌反应温度可以在30°C 110 'C之间，最好在4(TC 60'C。反应时间可以是40分钟 8个小时，最好是1 3个小时。改性 淀粉浆料的糊化温度可以为45'C 150'C之间，最好在6(TC 10(TC。本专利技术使用有机硅偶联剂改性氧化淀粉的好处，在于其降低了成本，同时增加了两者之间 以及它们与浆纱助剂之间的交联反应，从而增强了浆料中的各组分之间及其与纺织纱线之间的 结合力，增长了贮藏期，减少了环境污染。所制得的产品在室温时具有很好的IC存稳定性，且高固含量使其具有节能等优点。具体实施例方式下面结合实例对本专利技术进行详细说明，但本专利技术并不局限于以下实例。实施例l在强力搅拌下，称取7.5g的髙氯酸氧化淀粉和106g水加入四口烧瓶中，混合均匀后加入 0.4g有机硅偶联剂KH-560,缓慢升温至55'C，恒温搅拌3小时。再加入0.5g的浆纱助剂KT 和3.4g的PVA，缓慢升温至95'C使改性淀粉浆料糊化。当温度达到95'C开始计时，然后每隔 半小时测一次浆液的粘度，粘度恒定时反应结束，得到固含量为10%的有机硅改性淀粉浆料产 品ST-Sil。实施例2在强力搅拌下，称取15g的过氧化氢氧化淀粉和4g水加入四口烧瓶中，混合均匀后加入 3.0g有机硅偶联剂KH-550,缓慢升温至30'C，恒温搅拌8小时。再加入3.0g的浆纱助剂KT 和15g的PVA，缓慢升温至45'C使改性淀粉浆料糊化。当温度达到45'C开始计时，然后每隔半 小时测一次浆液的粘度，粘度恒定时反应结束，得到固含量为90%的有机硅改性淀粉浆料产品 ST-Si2。实施例3在强力搅拌下，称取15g的高锰酸钾氧化淀粉和25g水加入四口烧瓶中，混合均匀后加入 0.15g有机硅偶联剂KH-570,缓慢升温至40'C ，恒温搅拌2小时。再加入0.15g的浆纱助剂KT 和1.5g的PVA，缓慢升温至IOO'C使改性淀粉浆料糊化。当温度达到IO(TC开始计时，然后每 隔半小时测一次浆液的粘度，粘度恒定时反应结束，得到固含量为40%的有机硅改性淀粉浆料 产品ST-Si3。实施例4在强力搅拌下，称取10g的过氧化氢氧化淀粉和7.3g水加入四口烧瓶中，混合均匀后加入0.4g 有机硅偶联剂KH-560，缓慢升温至60'C，恒温搅拌4小时。再加入0.5g的浆纱助剂KT，缓慢升 温至卯'C使改性淀粉桨料糊化。当温度达到卯'C开始计时，然后每隔半小时测一次浆液的粘度， 粘度恒定时反应结束，得到固含量为60X的有机硅改性淀粉浆料产品ST-Si4。实施例5在强力搅拌下，称取10g的高锰酸钾氧化淀粉和12g水加入四口烧瓶中，混合均匀后加入 0.005g有机硅偶联剂KH-本文档来自技高网...

【技术保护点】
偶联剂改性淀粉浆料的制备方法，其特征是通过氧化淀粉、有机硅偶联剂和浆纱助剂同时加入的一步反应法获得；也可通过氧化淀粉与有机硅偶联剂在较低温度下先采取有机硅改性氧化淀粉，再采取浆纱助剂形成交联结构的分步法来实现，即在强力搅拌下，将氧化淀粉和水放入四口烧瓶中，加入有机硅偶联剂，缓慢升温至３０℃～１１０℃之间，恒温搅拌反应４０分钟～８个小时；再加入浆纱助剂丙烯酸树脂ＫＴ和聚乙烯醇ＰＶＡ，缓慢升温至４５℃～１５０℃之间使改性淀粉浆料糊化；当达到所需温度时开始计时，然后每隔半小时测一次浆液的粘度，粘度恒定时反应结束，得到所需的有机硅改性淀粉浆料ＳＴ－Ｓｉ；所用的氧化淀粉是过氧化氢氧化淀粉，高氯酸氧化淀粉，或高锰酸钾氧化淀粉；有机硅偶联剂是含有环氧基丙氧基偶联剂ＫＨ－５６０，ＫＨ－５７０，或含有端氨基的偶联剂ＫＨ－５５０；其质量用量为氧化淀粉质量用量的０．０５％～２０％；浆纱助剂ＫＴ的用量为氧化淀粉用量的０～２０％；ＰＶＡ的用量为氧化淀粉用量的０～１００％；其中恒温搅拌反应温度在３０℃～１１０℃之间；反应时间是４０分钟～８个小时；改性淀粉浆料的糊化温度为４５℃～１５０℃之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冬亚，邱凤仙，陈秀珍，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]