一種氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織漿料技術領域，特別涉及一種氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料及制備 方法。
【背景技術】
[0002] 上漿的目的就是為了降低經(jīng)紗斷頭率，提高經(jīng)紗的可織造性及產(chǎn)品質量，賦予經(jīng) 紗更強的耐磨性，貼伏紗線表面纖維毛羽，提高紗線強度，并盡可能的保持經(jīng)紗原有的彈 性，達到理想的織造效果。因此要選用優(yōu)質的漿料來漿紗。
[0003] 常用的紡織漿料有三大類：聚乙烯醇（PVA)、淀粉及變性淀粉、丙烯酸或丙烯酸 酯。其中淀粉類漿料約占70%，聚乙烯醇為20%左右，聚丙烯酸和其它漿料占10%左右。 PVA退漿后在自然環(huán)境下很難降解，會造成嚴重的環(huán)境污染，丙烯酸類漿料對環(huán)境也有一定 的污染且價格相對偏高，而且PVA和丙烯酸類漿料都是來源于不可再生資源的石油化工產(chǎn) 品，淀粉及變性淀粉與PVA相比淀粉類漿料成膜性差，尤其對合成纖維的粘附力較差，漿紗 效果不如PVA。由于淀粉是天然聚合物，來源廣泛，價格低廉，易生物降解，對環(huán)境的污染程 度較小，同時又是可再生資源，因此淀粉漿料長期以來一直是重要的原料。然而原淀粉粘度 偏高，成膜性能差，尤其對合成纖維的粘附力差，經(jīng)變性后的淀粉漿液粘度低，穩(wěn)定性好，漿 膜性能好，擴大了淀粉的應用范圍，所以變性淀粉仍將是今后發(fā)展的一類重要漿料。
[0004] 羥丙基淀粉（HPS)是由淀粉在堿性條件下與環(huán)氧丙烷醚化反應而制得，屬非離子 淀粉醚，有很好的耐酸堿性、抗鹽性及耐多價金屬離子性；取代醚鍵的穩(wěn)定性高，在水解、氧 化、交聯(lián)等化學反應過程中，醚鍵不會斷裂，取代基也不會脫落。由于受制備工藝、成本等因 素制約，以往文獻報道涉及紡織漿料的羥丙基淀粉取代度都較低，大多HPS取代度都小于 0. 1，對淀粉的改性程度較低，變性后淀粉不具有冷水可溶性，作為紡織漿料性能表現(xiàn)一般， 主要用作食品添加劑。羧甲基淀粉（CMS)是原淀粉與氯乙酸在堿性條件下發(fā)生醚化反應而 制得的水溶性淀粉衍生物，該漿料成膜性強，漿膜柔韌，漿液滲透性強，能增強纖維間的粘 合力，漿紗不易斷頭，其退漿性能好，有優(yōu)良的親水性和分散性，利于后續(xù)的漂白及印染加 工。氧化處理，可以將漿液粘度調整到需要的范圍。但未見氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料用 作紡織經(jīng)紗上漿的報道。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種低粘度氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料及制備方法，通過 對原淀粉進行先堿化、再環(huán)氧丙烷醚化、氧化和氯乙酸醚化反應，淀粉中加入尿素可以改善 其漿膜性能，漿液的粘附性及漿紗性能。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案： 一種氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料，它是由下述重量份數(shù)的原料制成的：玉米淀粉 95~105份、尿素3~15份、乙醇水溶液160~200份、氫氧化鈉2~10份、環(huán)氧丙烷5~40份、 H2020. 1~2份、氯乙酸5~10份；所述氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料羥丙基取代度（MS)為 0. 1~0. 5,羧甲基取代度（DS)為 0. 05~0. 40,粘度為 5~20mPa.s。
[0007] 所述的氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 將玉米淀粉與尿素加入到乙醇水溶液中，攪拌均勻，然后加入氫氧化鈉，在25~35°C 的條件下進行堿化反應25~35min; (2) 堿化結束后加入環(huán)氧丙烷，升溫至60~75°C，攪拌均勻后進行醚化反應8~10h，反應 結束后降溫至50~55°C，然后加入H202氧化反應lh; (3) 氧化反應結束后加入氯乙酸，升溫至65~75°C反應2h，反應結束后降溫至35~40°C， 洗滌、抽濾、80 °C烘干、粉碎后即得產(chǎn)品。
[0008] 所述步驟（1)中乙醇水溶液的質量分數(shù)為80~95%。
[0009] 所述步驟（2)中H202的質量分數(shù)為50%。
[0010] 所述的氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料用于紡織上漿。
[0011] 本發(fā)明的有益效果：（1)本發(fā)明的氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料工藝簡單，成本低， 羥丙基淀粉（HPS)是由淀粉在堿性條件下與環(huán)氧丙烷醚化反應而制得，屬非離子淀粉醚。 由于受制備工藝、成本等因素制約，以往文獻報道涉及紡織漿料的羥丙基淀粉取代度都較 低，大多HPS取代度都小于0. 1，對淀粉的改性程度較低，變性后淀粉不具有冷水可溶性， 作為紡織漿料性能表現(xiàn)一般，主要用作食品添加劑。（2)本發(fā)明制備了較高取代度（MS在 0. 1~0. 5)的羥丙基淀粉，在淀粉中引入的羥丙基數(shù)量使淀粉顆粒內大分子充分吸水溶脹溶 解和伸展，同時其漿液粘度穩(wěn)定性好、透明且具有良好的流動性。（3)羥丙基化反應結束體 系內還含有大量的NaOH，加入一定摩爾比的氯乙酸，與剩余的堿進行醚化反應，省去了HC1 中和，并在淀粉大分子內引入了強極性的羧甲基基團，進一步提高了漿液的粘附性和漿紗 性能。（4)氧化可以降低漿液的粘度，將漿液粘度調整到需要的范圍；加入尿素可以改善其 漿膜性能，漿液的粘附性及漿紗性能。氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料羥丙基取代度（MS)在 0. 1~0. 5之間，羧甲基取代度（DS)在0. 05~0. 4之間，漿液粘度5~20mPa*s，有良好的漿膜性 能、粘附性及漿紗效果。
【具體實施方式】
[0012] 實施例1 本實施例的氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料的制備方法，步驟如下： (1) 將95g玉米淀粉與2g尿素加入到160mL質量分數(shù)為80%的乙醇水溶液中，攪拌均 勻，然后加入2g氫氧化鈉，在25°C的條件下進行堿化反應35min; (2) 堿化結束后加入5g環(huán)氧丙烷，升溫至60°C，攪拌均勻后進行醚化反應10h，反應結 束后降溫至50°C，然后加入0.lg質量分數(shù)問題50%的H202氧化反應55min; (3) 氧化反應結束后加入5g氯乙酸，升溫至65°C反應135min，反應結束后降溫至35°C， 洗滌、抽濾、80 °C烘干、粉碎后即得產(chǎn)品。
[0013] 實施例2 本實施例的氧化羥丙基羧甲基淀粉漿料的制備方法，步驟如下： (1) 將105g玉米淀粉與15g尿素加入到200mL質量分數(shù)為95%的乙醇水溶液中，攪拌 均勻，然后加入l〇g氫氧化鈉，在35°C的條件下進行堿化反應25min; (2) 堿化結束后加入40g環(huán)氧丙烷，升溫至75°C，攪拌均勻后進行醚化反應8h，反應結 束后降溫至55°C，然后加入H202氧化反應lh; (3)氧化反應結束后加入氯乙酸，升溫至75°C反應2h，反應結束后降溫至40°C，洗滌、 抽