[摘要]采用60Co-γ射線對(duì)原淀粉輻射變性,制備輻射變性淀粉,改進(jìn)上漿配方,對(duì)該變性淀粉漿料在上漿中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。結(jié)果表明:輻射變性淀粉用于紡織上漿,相對(duì)原化學(xué)變性淀粉可提高其機(jī)織效 率5％~20％,同時(shí)使上漿成本下降10％~20％,替代或部分替代PVA漿料成為可能。
關(guān)鍵詞:淀粉;輻射變性;紡織上漿
性淀粉廣泛應(yīng)用于紡織、食品、造紙等行 業(yè)。我國(guó)目前生產(chǎn)變性淀粉方法主要采用化學(xué)法, 該法尚存在著一些缺點(diǎn),如淀粉的改性程度控制困 難,產(chǎn)品提純及分散液處理困難,工藝復(fù)雜,成本 高,品質(zhì)不易保證等[1,2]。在變性淀粉廣泛運(yùn)用的 同時(shí),另一種新型技術(shù)———電離輻射加工技術(shù)也在 高速發(fā)展,特別是使用輻射加工技術(shù)進(jìn)行高分子材 料的合成與改性,發(fā)展更為迅猛。輻射法合成改性 高分子材料,具有工藝簡(jiǎn)單、低能耗、少公害、易 自動(dòng)化、安全可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)[3]。因此,采用60Co -γ射線輻射引發(fā)淀粉產(chǎn)生變性,制備變性淀粉, 研究其紡織上漿中的應(yīng)用,為其大規(guī)模運(yùn)用提供理論基礎(chǔ)。
1 應(yīng)用機(jī)理
通過γ粒子的高能輻射,將淀粉大分子中的 C-C鍵、C-O鍵和C-H鍵打斷,使得淀粉大分 子斷裂,聚合度下降,粘度隨之降低。由于高能射 線均勻地穿透固態(tài)淀粉的最厚部分,在其作用下生 成的初始自由基可以均勻地分布在淀粉顆粒的無定 型區(qū)和結(jié)晶區(qū)中,即在淀粉顆粒中均勻分布著許多 具有反應(yīng)活性的活性粒子。在有氧條件下,自由基 能與氧氣迅速結(jié)合,生成室溫下較穩(wěn)定的(氫)過 氧化物。經(jīng)高能射線變性的淀粉,因(氫)過氧化 物和陷落自由基的存在,溶解時(shí)在高溫和水溶液中 過氧化物分解,重新給出活化的自由基,與溶液中 的某些單體和聚合物發(fā)生反應(yīng)[4~6]。
根據(jù)現(xiàn)有的紡織工藝?yán)碚?在膠水含量一定的 時(shí)候,當(dāng)化學(xué)變性淀粉的特性粘度小于PVA時(shí), 漿液性能基本上隨淀粉的比例增加而下降的,對(duì)于 較難漿的品種必須添加較多的PVA才能提高其漿 液性能,從而達(dá)到較好的上漿效果。而對(duì)于高能射 線處理的淀粉則有所不同,由于淀粉在溶解時(shí)與膠 水、PVA等發(fā)生了反應(yīng),這種反應(yīng)使原本不是熱力 學(xué)相溶的幾種粘著劑聯(lián)系成一體,從而改善了漿液 中幾種主漿料之間熱力學(xué)相溶的問題,使?jié){料在吸 水性、成膜強(qiáng)度、撓曲度、耐磨性和粘附性等技術(shù) 指標(biāo)有極大的改善,漿液性能的提高使PVA用量 的減少成為可能。通過控制不同的輻照劑量,可以生產(chǎn)出具有不同接枝活性和不同聚合分子量的變性 淀粉,以適用于送經(jīng)速度不同的各類織機(jī)及吸水、 附著力不同的各類織物。
2 輻射變性淀粉的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)
在生產(chǎn)實(shí)踐中,變性淀粉的入廠檢測(cè)指標(biāo)主要是粘度及其熱穩(wěn)定性,該指標(biāo)直接關(guān)系到上漿率的 大小和上漿的均勻性。質(zhì)量良好的漿料不但要求適 合的粘度范圍而且要具有良好的粘度熱穩(wěn)定性,一 般情況下應(yīng)保證漿液的粘度波動(dòng)率<15%。輻射變 性淀粉的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
3 漿紗試驗(yàn)
3·1 漿料配方
分別對(duì)3個(gè)不同品種紗線進(jìn)行了試漿,新舊漿 料配比見表2。
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