一種殼聚糖改性淀粉型浸潤劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于玻璃纖維加工中使用的浸潤劑的制備，涉及一種殼聚糖改性淀粉型浸 潤劑的制備方法。采用本發(fā)明制備的殼聚糖改性淀粉型浸潤劑特別適用于玻璃纖維池窯拉 絲生產中，以及玻璃纖維紡織加工等領域。
【背景技術】
[0002] 玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料，種類繁多，性能優(yōu)異。由于玻璃纖維 是一種表面光滑而質脆、不耐摩擦的材料，在玻璃纖維拉絲成形時需要涂覆起潤滑和粘結 作用的保護膜，即浸潤劑，以滿足拉絲和后道紡織生產的需要，并最終滿足增強材料的工藝 要求和力學性能的需要。涂覆浸潤劑的方法是：生產中，經潤滑槽或單絲涂油器均勻地將浸 潤劑涂覆在玻璃纖維的表面上，再將涂覆有浸潤劑的玻璃纖維自然放置干燥或烘干，玻璃 纖維表面浸潤劑去水干燥和粘結成膜。
[0003] 現有供紡織織物用的玻璃纖維浸潤劑一般有石蠟型和粘合劑型。石蠟型浸潤集束 劑由于其中所使用的固色劑對人體皮膚有刺激，配制復雜，加退漿困難等缺陷，其使用受到 限制。隨著池窯拉絲技術的發(fā)展，改性淀粉型浸潤劑得到了良好的發(fā)展和應用，現有技術 中，對浸潤劑用淀粉改性主要有酶解改性、醚化改性、酯化改性、陽離子化改性等，其中陽離 子改性淀粉是近些年來研宄的熱點，這是由于玻璃纖維表面呈負電荷特性，陽離子改性淀 粉呈正電荷特性，陽離子改性淀粉型浸潤劑能利用電荷親和作用與玻璃纖維具有更好的粘 附性與配伍性；目前比較成熟的陽離子改性淀粉技術工藝是：先將原淀粉用異淀粉酶酶解 得到酶解淀粉，再利用3-氯2-羥丙基氯化銨等陽離子劑，在催化劑的作用下與酶解淀粉反 應生成陽離子改性淀粉，此法制備出的陽離子改性淀粉在玻璃纖維用浸潤劑中得到了一定 的應用，但是，該方法還存在制備工藝復雜，成本高，穩(wěn)定性差等缺陷。
[0004] 現有技術中，尚未見殼聚糖改性淀粉型浸潤劑用于玻璃纖維池窯拉絲生產，以及 玻璃纖維紡織加工等方面的文獻報道。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的旨在克服現有技術中的不足，提供一種殼聚糖改性淀粉型浸潤劑的 制備方法。本發(fā)明以原淀粉為原料、殼聚糖為改性劑，制備得到的浸潤劑能有效彌補淀粉型 浸潤劑與玻纖表面結合力弱、成膜性差等缺點，在玻璃纖維池窯拉絲生產，以及玻璃纖維紡 織加工等領域有著良好的應用前景。
[0006] 本發(fā)明的內容是：一種殼聚糖改性淀粉型浸潤劑的制備方法，其特征是步驟如 下：
[0007] a、取9~18質量份的原淀粉投入到反應容器中，加入300質量份水，攪拌下，升溫 至90°C，糊化反應1小時，得到淀粉糊；
[0008] b、取1~3質量份的殼聚糖加入到淀粉糊中，并在攪拌下依次（較好的是緩慢） 加入0. 1~0. 6質量份的交聯劑、0. 1~0. 6質量份的增塑劑、0. 2質量份的聚乙烯醇、0. 2 質量份的硫酸鈉、以及0. 1質量份的吐溫60,得到混合物料；
[0009] c、將混合物料于90°C的溫度下反應1~5小時，冷卻至室溫，靜置2小時，脫泡 (即：利用真空脫泡機對靜置后物料即浸潤劑、溶液進行脫泡處理，以除去浸潤劑中含有的 氣泡，保證隨后的紡絲過程能正常進行，系現有技術手段），即制得殼聚糖改性淀粉型浸潤 劑。
[0010] 本發(fā)明的內容中：所述步驟b可以替換為：取殼聚糖溶液、加入到淀粉糊中，并在 攪拌下依次（較好的是緩慢）加入〇. 1~〇. 6質量份的交聯劑、0. 1~0. 6質量份的增塑 劑、0. 2質量份的聚乙烯醇（聚乙烯醇的產品型號較好的是PVA1799,分子量范圍50000~ 100000,產品生產企業(yè)有成都市科龍化工試劑廠等，也可以是其它現有產品）、0. 2質量份 的硫酸鈉、以及〇. 1質量份的吐溫60,得到混合物料；
[0011] 所述的殼聚糖溶液為1~3質量份殼聚糖與100質量份質量百分比濃度為3%的 冰醋酸水溶液混合配制成的溶液（即：所述的殼聚糖溶液為1~3質量份殼聚糖溶解于100 質量份質量百分比濃度為3%的冰醋酸水溶液中配成的溶液）。
[0012] 本發(fā)明的內容中：步驟a中所述原淀粉可以是玉米淀粉、豌豆淀粉、馬鈴薯淀粉、 木薯淀粉、以及紅薯淀粉中的一種或者兩種以上的混合物。
[0013] 本發(fā)明的內容中：步驟b中所述的交聯劑可以是質量百分比濃度為50%的戊二醛 水溶液、質量百分比濃度為50 %的甲醛水溶液或質量百分比濃度為50 %的乙二醛水溶液。
[0014] 本發(fā)明的內容中：步驟b中所述的增塑劑可以是丙三醇、異辛醇或異戊醇。
[0015] 本發(fā)明的內容中：步驟b中所述的硫酸鈉可以替換為氯化鈉、硝酸鈉或硫酸鉀。
[0016] 與現有技術相比，本發(fā)明具有下列特點和有益效果：
[0017] (1)采用本發(fā)明，殼聚糖（又稱脫乙酰甲殼素）是自然界存在的一種陽離子多糖， 有強大的陰離子吸附力；殼聚糖大分子中有大量活潑的羥基和氨基，它們具有較強的化學 反應能力，具有獨特的化學特性；通過天然高分子殼聚糖改性淀粉，使陽離子化的方法工藝 簡單，原材料易得，且制備的浸潤劑性能穩(wěn)定，具有良好的生物相容性，無毒，優(yōu)越的化學以 及熱穩(wěn)定性能，易成膜性，并且價廉、成本低；在玻璃纖維池窯拉絲生產，以及玻璃纖維紡織 加工等領域有良好的應用優(yōu)勢；
[0018] (2)采用本發(fā)明，通過殼聚糖改性在淀粉分子中引入了大量的氨基，使得淀粉型浸 潤劑Zeta電位值變正，在同樣黏度、同樣拉絲速度的條件下，改性后的浸潤劑在玻纖表面 的上漿量高于原淀粉型浸潤劑，說明改性后的浸潤劑能利用電荷親和作用與玻璃纖維更好 的粘附，在玻璃纖維表面更有效的擴散和鋪展。具體實驗測試結果如下：殼聚糖改性淀粉型 浸潤劑的Zeta電位值為+5. 0~10. 0,其值高于原淀粉型浸潤劑的+1. 0~1. 5 ;在黏度同 為40cP和拉絲速率同為50m/min的條件下，改性浸潤劑的上漿量為2. 5%~4. 5%，其值高 于原淀粉型浸潤劑的0. 8%~1. 5% ;
[0019] (3)采用本發(fā)明制得的殼聚糖改性淀粉型浸潤劑表面張力減少，能有效地鋪展在 玻璃纖維表面，具有良好的成膜和集束性能，拉絲浸潤處理后的玻璃纖維具有較強的力學 性能。具體實驗測試結果如下：殼聚糖改性淀粉型浸潤劑的表面張力為47. 0~51. OmN/m， 其值低于原淀粉型浸潤劑的58. 0~62. OmN/m ;殼聚糖改性淀粉型浸潤劑處理過的玻璃纖 維拉伸強度為0. 43~0. 46N/tex，