專利名稱：一種高成膜性陽離子接枝高性能淀粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織工業(yè)領(lǐng)域，具體涉及紡織工業(yè)紗線上漿工藝中的一種高成膜性陽離子接枝高性能淀粉。
背景技術(shù)：
在紡織工業(yè)中的紗線上漿工藝中，由于聚乙烯醇(PVA)漿料具有優(yōu)良的成膜性、粘附性及與其他漿料有較好相溶性的特點(diǎn)，被認(rèn)為是解決滌棉混紡紗及純棉細(xì)號、高密、高難品種最理想的漿料。但是，由于聚乙烯醇(PVA)漿料的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于淀粉類漿料，加之聚乙烯醇(PVA)漿料和一些難降解的漿料，退漿后的漿液廢水難以處理，造成環(huán)境污染。對環(huán)境的破壞、污染問題已經(jīng)引起廣泛重視，尤其是經(jīng)聚乙烯醇(PVA)漿料上漿的織物在出口產(chǎn)品中已經(jīng)受限，因此，經(jīng)紗上漿少用或不用聚乙烯醇(PVA)漿料，已成為亟待解決的問題。現(xiàn)有技術(shù)中也公開了一些非聚乙烯醇類陽離子漿料，但在高品質(zhì)和特殊應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)有的漿料在高成膜性、抗疲勞、高成膜性方面仍然存在不足，這嚴(yán)重制約了非聚乙烯醇漿料的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種低成本、性能優(yōu)異且少用或不使用PVA的高成膜性陽離子接枝高性能淀粉。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述高成膜性陽離子接枝高性能淀粉的制備方法和使用方法。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到一種高成 膜性陽離子接枝高性能淀粉，該漿料由原料玉米淀粉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與過硫酸鹽通過干法混合醚化接枝反應(yīng)而成，其中各原料的質(zhì)量含量為玉米淀粉80 95%，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨I 10%，丙烯酰胺I 6%，過硫酸鹽O.1 12%。(其中各原料之和為100%)在一種優(yōu)選方案中，各原料的質(zhì)量含量為玉米淀粉80 90%，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨2 8%，丙烯酰胺I 6%，過硫酸鹽I 8%。(其中各原料之和為100%)在各原料的干法混合醚化接枝反應(yīng)中，溫度優(yōu)選為60°C 75°C，進(jìn)一步優(yōu)選65 70°C，最優(yōu)選在68°C左右。干法混合醚化接枝反應(yīng)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般可以為 30min 60min。本發(fā)明中的過硫酸鹽選自過硫酸鈣、過硫酸氫鉀、過硫酸銨中的一種或幾種。本發(fā)明的漿料，通過初步的混合反應(yīng)將3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與過硫酸鹽采用微膠囊包埋方法進(jìn)行包埋，這種先對各組分進(jìn)行包埋，待使用前再進(jìn)行充分反應(yīng)的方式，對漿料的生產(chǎn)、流通、儲存和使用環(huán)節(jié)都極為有利。本發(fā)明公開了一種上述高成膜性陽離子接枝高性能淀粉的使用方法高成膜性陽離子接枝高性能淀粉在使用前，先加入水并升溫至95°c 130°C進(jìn)行保溫反應(yīng)，反應(yīng)后得到對織物上漿的乳狀液；其中3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與過硫酸鹽相配合與玉米淀粉發(fā)生保溫化學(xué)反應(yīng)，其包括醚化、接枝、氧化復(fù)合反應(yīng)等，如3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨與玉米淀粉在溫度和丙烯酰胺與過硫酸鹽的促進(jìn)下發(fā)生醚化接枝反應(yīng)，過硫酸鹽與玉米淀粉發(fā)生氧化反應(yīng)等。使用前的保溫反應(yīng)中根據(jù)生產(chǎn)所適用的固含量確定高成膜性陽離子接枝高性能淀粉與水的比例，高成膜性陽離子接枝高性能淀粉與水的質(zhì)量比一般為10 20 80 90，優(yōu)選為8 16 84 92，進(jìn)一步優(yōu)選為9 14 86 91。保溫反應(yīng)一般在攪拌下進(jìn)行，保溫反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為20 50min，進(jìn)一步優(yōu)選為25 45min。本發(fā)明還包括一種高成膜性陽離子接枝高性能淀粉的制備方法，將原料玉米淀粉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與過硫酸鹽通過干法混合醚化接枝反應(yīng)而得，其中各原料的質(zhì)量含量為玉米淀粉80 95%，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨I 10%，丙烯酰胺I 6%，過硫酸鹽O.1 12%。其中各一般或優(yōu)選條件如上所述。本發(fā)明的高成膜性陽離子接枝高性能淀粉具有粘附力強(qiáng)、成膜性好、漿膜強(qiáng)韌、有良好的彈性、耐磨等性能。在紡織純棉紗線上上漿時(shí)，一般緊度的品種80支紗以下可不用聚乙烯醇(PVA)，在絳棉或80支紗以上純棉紗線上上漿也可不用或少用聚乙烯醇(PVA)。其進(jìn)一步具有如下性能本高成膜性陽離子接枝高性能淀粉對環(huán)境友好，不含聚乙烯醇(PVA)等能與生物降解的物質(zhì)，其具有良好的高成膜性性能，漿液粘度穩(wěn)定，對棉及滌綸均有較強(qiáng)粘附力(經(jīng)漿料粘附力檢測，純棉粘附力在101. 26N以上，滌棉粘附力在145.1ON以上)，抗疲勞，漿液成膜性好，易退漿，漿液廢水易于處理，易生物降解(采用StSrkenachwe i a-TEffEGA-SKa I a標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生物降解測試，下同，結(jié)果達(dá)9級)，對環(huán)境污染小，在生產(chǎn)過程中是零污染排放。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將玉米淀粉83kg，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨8kg，、丙烯酰胺4 kg，過硫酸鈣5kg，分別裝入反應(yīng)罐，在68°C溫度下進(jìn)行干法混合醚化接枝反應(yīng)45min后終止反應(yīng)，卸料包裝、入庫。客戶在使用時(shí)，再加800kg清水糊化升溫至95°C或在高壓罐中加清水升溫至125°C保溫3(T45min進(jìn)行醚化、氧化復(fù)合反應(yīng)而制得對織物上漿的乳狀液。經(jīng)漿料粘附力檢測，其純棉粘附力為117N，滌棉粘附力為159N。分別對CN102733190A、CN102733191A、CN102605618A中的實(shí)施例1制備的漿料進(jìn)行相同的粘附力檢測，其中CN102733190A純棉粘附力為91N，滌棉粘附力為115N ;CN102733191A純棉粘附力為93N，滌棉粘附力為119N ;CN102605618A純棉粘附力為66N，滌棉粘附力為97N。其生物降解測試9級。對本品與試驗(yàn)一輔料復(fù)配得到的漿膜進(jìn)行強(qiáng)韌、耐磨測試，其磨耗本產(chǎn)品是1. 20mg/cm2,聚乙烯醇(PVA)是1. 15mg/cm2 ;本品漿膜斷裂伸長率3. 67%。分別以CN102733190A、CN102733191A、CN102605618A中的實(shí)施例1制備的漿料進(jìn)行同條件下對比實(shí)驗(yàn)，CN102733190A 磨耗1. 57mg/cm2，CN102733191A 磨耗1. 79mg/cm2，CN102605618A 磨耗1.94mg/Cm20
實(shí)施例2將玉米淀粉85kg，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨6kg，、丙烯酰胺4 kg，過硫酸氫鉀5kg，分別裝入反應(yīng)罐，在68°C溫度下進(jìn)行干法混合醚化接枝反應(yīng)45min后終止反應(yīng)，卸料包裝、入庫。客戶在使用時(shí)，再加700kg清水糊化升溫至95°C或在高壓罐中加清水升溫至125°C保溫3(T45min進(jìn)行醚化、氧化復(fù)合反應(yīng)而制得織物上漿的乳狀液。經(jīng)漿料粘附力檢測，其純棉粘附力為104N，滌棉粘附力為147N。其生物降解測試9級。對本品與試驗(yàn)一輔料復(fù)配得到的漿膜進(jìn)行強(qiáng)韌、耐磨測試，其磨耗本產(chǎn)品是1. 24mg/cm2。實(shí)施例3將玉米淀粉90kg，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨7kg，、丙烯酰胺2 kg，過硫酸銨Ikg,分別裝入反應(yīng)罐，在68°C溫度下進(jìn)行復(fù)合混合反應(yīng)45min后終止反應(yīng)，卸料包裝、入庫。客戶在使用時(shí)，再加680kg清水糊化升溫至95°C或在高壓罐中加清水升溫至125°C保溫3(T45min進(jìn)行醚化、氧化復(fù)合反應(yīng)而制得織物上漿的乳狀液。經(jīng)漿料粘附力檢測，其純棉粘附力為108N，滌棉粘附力為155N。其生物降解測試9級。對本品與試驗(yàn)一輔料復(fù)配得到的漿膜進(jìn)行強(qiáng)韌、耐磨測試，其磨耗本產(chǎn)品是1. 31mg/cm2。采用上述各實(shí)施例所得乳狀液漿料全部或部分替代現(xiàn)有漿料配方中的聚乙烯醇、高性能淀粉和普通淀粉，在實(shí)際生產(chǎn)中對織物進(jìn)行上漿處理，并采用現(xiàn)有配方做對照實(shí)驗(yàn)。各組配方及生產(chǎn)條件見下表。試驗(yàn)一品種65〃JC100SXJC100s/2/216X 125 規(guī)格尺寸
權(quán)利要求
1.一種高成膜性陽離子接枝高性能淀粉，其特征在于該衆(zhòng)料由原料玉米淀粉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與過硫酸鹽通過干法混合醚化接枝反應(yīng)而成，其中各原料的質(zhì)量含量為玉米淀粉80 95%，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨I 10%，丙烯酰胺I 6%，過硫酸鹽O.1 12%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高成膜性陽離子接枝高性能淀粉，其特征在于各原料的質(zhì)量含量為玉米淀粉80 90%，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨2 8%，丙烯酰胺I 6%，過硫酸鹽I 8%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高成膜性陽離子接枝高性能淀粉，其特征在于所述各原料的混合反應(yīng)溫度為60V 75°C，混合反應(yīng)時(shí)間為30min 60min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高成膜性陽離子接枝高性能淀粉，其特征在于所述各原料的混合反應(yīng)溫度為65°C 75°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高成膜性陽離子接枝高性能淀粉，其特征在于所述過硫酸鹽選自過硫酸鈣、過硫酸氫鉀、過硫酸銨中的一種或幾種。
6.一種權(quán)利要求1所述的高成膜性陽離子接枝高性能淀粉的使用方法，其特征在于高成膜性陽離子接枝高性能淀粉在使用前，先加入水并升溫至95°C 130°C進(jìn)行保溫反應(yīng)，反應(yīng)后得到對織物上漿的乳狀液； 該高成膜性陽離子接枝高性能淀粉由玉米淀粉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與過硫酸鹽通過干法混合醚化接枝反應(yīng)而成，其中各原料的質(zhì)量含量為玉米淀粉80 95%，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨I 10%，丙烯酰胺I 6%，過硫酸鹽O.1 12%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述高成膜性陽離子接枝高性能淀粉與水的質(zhì)量比為10 20 80 90 ;使用前的保溫反應(yīng)的時(shí)間為20 50min。
8.一種高成膜性陽離子接枝高性能淀粉的制備方法，其特征在于將原料玉米淀粉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與過硫酸鹽通過干法混合醚化接枝反應(yīng)而得，其中各原料的質(zhì)量含量為玉米淀粉80 95%，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨I 10%，丙烯酰胺I 6%，過硫酸鹽O.1 12%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高成膜性陽離子接枝高性能淀粉及其制備方法，該漿料由原料玉米淀粉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、丙烯酰胺與過硫酸鹽通過干法混合醚化接枝反應(yīng)而成，其中各原料的質(zhì)量含量為玉米淀粉80～95%，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨1～10%，丙烯酰胺1～6%，過硫酸鹽0.1～12%。本高成膜性陽離子接枝高性能淀粉對環(huán)境友好，具有良好的抗老化性能，漿液粘度穩(wěn)定，對棉及滌綸均有較強(qiáng)粘附力抗疲勞，漿液成膜性好，易退漿，漿液廢水易于處理，易生物降解，對環(huán)境污染小，在生產(chǎn)過程中是零污染排放。
文檔編號C08F220/56GK103044624SQ20121052155
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者劉定國, 丁奎剛, 吳燕 申請人:宜興市軍達(dá)漿料科技有限公司