[摘要]采用60Co-γ射线对原淀粉辐射变性,制备辐射变性淀粉,改进上浆配方,对该变性淀粉浆料在上浆中的应用进行了探讨。结果表明:辐射变性淀粉用于纺织上浆,相对原化学变性淀粉可提高其机织效 率5％~20％,同时使上浆成本下降10％~20％,替代或部分替代PVA浆料成为可能。
关键词:淀粉;辐射变性;纺织上浆
性淀粉广泛应用于纺织、食品、造纸等行 业。我国目前生产变性淀粉方法主要采用化学法, 该法尚存在着一些缺点,如淀粉的改性程度控制困 难,产品提纯及分散液处理困难,工艺复杂,成本 高,品质不易保证等[1,2]。在变性淀粉广泛运用的 同时,另一种新型技术———电离辐射加工技术也在 高速发展,特别是使用辐射加工技术进行高分子材 料的合成与改性,发展更为迅猛。辐射法合成改性 高分子材料,具有工艺简单、低能耗、少公害、易 自动化、安全可靠等诸多优点[3]。因此,采用60Co -γ射线辐射引发淀粉产生变性,制备变性淀粉, 研究其纺织上浆中的应用,为其大规模运用提供理论基础。
1 应用机理
通过γ粒子的高能辐射,将淀粉大分子中的 C-C键、C-O键和C-H键打断,使得淀粉大分 子断裂,聚合度下降,粘度随之降低。由于高能射 线均匀地穿透固态淀粉的最厚部分,在其作用下生 成的初始自由基可以均匀地分布在淀粉颗粒的无定 型区和结晶区中,即在淀粉颗粒中均匀分布着许多 具有反应活性的活性粒子。在有氧条件下,自由基 能与氧气迅速结合,生成室温下较稳定的(氢)过 氧化物。经高能射线变性的淀粉,因(氢)过氧化 物和陷落自由基的存在,溶解时在高温和水溶液中 过氧化物分解,重新给出活化的自由基,与溶液中 的某些单体和聚合物发生反应[4~6]。
根据现有的纺织工艺理论,在胶水含量一定的 时候,当化学变性淀粉的特性粘度小于PVA时, 浆液性能基本上随淀粉的比例增加而下降的,对于 较难浆的品种必须添加较多的PVA才能提高其浆 液性能,从而达到较好的上浆效果。而对于高能射 线处理的淀粉则有所不同,由于淀粉在溶解时与胶 水、PVA等发生了反应,这种反应使原本不是热力 学相溶的几种粘着剂联系成一体,从而改善了浆液 中几种主浆料之间热力学相溶的问题,使浆料在吸 水性、成膜强度、挠曲度、耐磨性和粘附性等技术 指标有极大的改善,浆液性能的提高使PVA用量 的减少成为可能。通过控制不同的辐照剂量,可以生产出具有不同接枝活性和不同聚合分子量的变性 淀粉,以适用于送经速度不同的各类织机及吸水、 附着力不同的各类织物。
2 辐射变性淀粉的质量技术指标
在生产实践中,变性淀粉的入厂检测指标主要是粘度及其热稳定性,该指标直接关系到上浆率的 大小和上浆的均匀性。质量良好的浆料不但要求适 合的粘度范围而且要具有良好的粘度热稳定性,一 般情况下应保证浆液的粘度波动率<15%。辐射变 性淀粉的质量技术指标如表1所示。
3 浆纱试验
3·1 浆料配方
分别对3个不同品种纱线进行了试浆,新旧浆 料配比见表2。
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