纺织导报-低黏度磷酸酯淀粉浆料的制备工艺.pdf
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1、- T e x t i le C h e mic a l 5纺织,化学品 低ta t 度磷酸脂淀粉浆料的制备工艺 摘要: 考察了 温度、 盐浓 度及加料方式与淀粉吸盐量的关系, 研究了 干燥温度、 起 始介质p H 值、 磷酸盐种类、 反应温度和时间等时醋化反应的影响, 获得低私度磷 酸醋淀粉最佳制备工艺条件。该产品的私度为8 m P a - s ,稳定性1 0 0 %,单元装 料的浆膜断裂强度为2 6 N / m m 2 、断裂伸长率3 .4 %、纯棉粗纱私着力: 6 2 N , 涤/ 棉粗纱私着力: 8 8 N o 关键词: 磷酸醋淀粉;淀粉浆料; 低私度; 玉米淀粉 中图分类号: T S
2、 1 0 3 . 8 4 6 . 1文献标识码: A 文章编号:1 0 0 3 一3 0 2 5 ( 2 0 0 5 ) 0 5 一0 1 0 6 一0 3 湖北工业大学科技与产业处陈坤 磷酸醋淀粉是较好的绿色浆料 通常由淀粉与磷酸盐 在高温下反应而得 不同的制备工艺条件会获得性能截然 不同的 产物 并 派生 在食品u 1 、 造纸z 1 、 纺织3 - 4 等行 业的广泛应用。 随着我国细支高密、 阔幅织物的发展, 对上浆工艺提 出了 高浓度、 低钻度、 高压力、 低压出回潮率 的要求, 纺织行业迫切需要浆膜性能及浆液钻附性能较优、 高浓低 钻. 钻度稳定性好的绿色多功能单元浆料, 从而实现
3、少组 分、少用或不用P V A的目的,而少用或不用P V A的主要 途径就是选用高性能变性淀粉或丙烯酸类浆料, 这是我国 研究开发新型浆料的基本原则和思路。 林红梅等 5 1 研究了制备工艺与磷酸醋淀粉结构之间 的关系 胡玄等6 1 报道了高钻度磷酸醋淀粉的制备工艺条 件。 本文按照湖北荆棉对磷酸醋淀粉浆料性能的要求, 探 讨浆料专用高浓度低勃度磷酸醋淀粉制备最佳工艺条件 研究工艺条件与磷酸醋淀粉钻度、 钻度稳定性、 浆膜性能 及浆液钻附性能之间的直接关系 力求推进绿色磷酸醋淀 粉浆料的应用和发展。 1 实验 1 . 1 主要原料 磷酸二氢钠、 磷酸氢二钠、 磷酸钠、 磷酸、 焦磷酸钠、 三聚
4、磷酸钠 ( S T P P ) 均为工业品; 玉米淀粉, 河南省新野 作者简介:陈 冲,男,1 9 6 3 年生,副教授,武汉, 4 3 0 0 6 8 汉化集团提供。 1 . 2 主要仪器 N D J 一 7 9 型旋转式砧度计。 1 . 3 磷酸酉 旨 淀粉的制备 将十二水磷酸氢二钠晶体溶解配置成1 0 %的水溶 液 用磷酸调节p H 值至一定范围后 在搅拌下, 缓慢加入 淀粉 继续搅拌 待p H值升到6 时, 抽滤, 滤饼在5 5 0 C 下干燥至水分小于1 0 % 在旋转加热器中于1 2 8 一1 3 6 0C 加热反应 1 4 0 m i n 获得产品。 1 . 4 钻度及钻度稳定性
5、测定 取6 g 干淀粉 若为湿淀粉则作相应换算 放入2 5 0 m L 锥形瓶中, 加入9 4 m L水, 不停震荡搅拌, 在沸水中加热 至9 5 0C 时 记录时间, 保温5 m i n 后, 用旋转式钻度计测 量液体的钻度记为77 1再保温1 h 和3 h 后, 测钻度, 分 别记为17 2 , 刀 3 。 在保温过程中应密封以防止水分损失。 则 磷酸醋淀粉的钻度稳定性W为: W=I 1 一1 1 一17 1 / 1 3 I I 。 1 . 5 含水量的测定 使用S C 6 9 一 0 2 型B水分快速测定仪直接测定。 1 . 6 浆膜性能及浆液猫附性能测定 按照1 9 7 7 年中国棉纺
6、织协会浆料生产应用部提供的 常用纺织浆料质量与检测方法进行测试。 2 结果与讨论 2 . 1 温度、盐浓度及加料方式对淀粉吸盐量的影响 1 06 纺 织 导 报C h in a T e x t ile L e a d e r . 2 0 0 5 N o . 5 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 纺 织 化 学 品 溶解对应的磷酸盐配置溶液 加入淀粉 后 抽滤, 4 5 0C 通宵干燥后 测定磷酸盐含量 搅拌3 0 m i n , 考察淀粉 吸盐量与盐浓度的关系
7、结果如表t o 表1 淀粉吸盐量与盐浓度的关系 淀 狮A磷 酸 盐 种 类呷盐 质 拜 吸 附 鲜盐 量鹦率 )g g g )尹 g物 87972956892 5810211369 N a H 2 P O 4 / N a 2 H P O , N a H I P 0 4 / N a 2 H P O , N a H 2 P O 4 / N a 2 H P 0 4 S C YY S TPP S TPP 5 之 /1 . 4 1 1 . 2/ 2 . 8 1 5 3 / 4 . 6 7 . 5 1 5 . 5 3 2 1 3 28 5 之 1 5 石4 8 . 8 000000808080 从表1 可
8、知 在磷酸盐浓度较小时, 淀粉对溶液中的 磷酸盐吸附率较高 随着磷酸盐浓度增大, 吸附量增加 吸 附率降低r 但当磷酸盐浓度增大到一定值后 吸附量增加 缓慢 最后趋于定值, 呈现出动态平衡吸附特征。 在工业 生产中 为了降低生产成本, 同时又要生产出合格产品, 控 制盐浓度在一定范围内是必要的, 实际上 盐浓度也是控 制取代度的一种辅助手段。 温度对吸盐量的影响如表2 所示。 从表2 可以看出 母 液温度对淀粉吸附磷酸盐量影响不大, 因此, 制备低取代度 磷酸醋淀粉可以在低温下完成吸附。 相反也可以在低于6 0 下配置较高浓度的磷酸盐溶液 在搅拌混合过程中通过 降低混合液温度 让磷酸盐不断析出
9、而被淀粉吸附, 能有 效地提高淀粉对磷酸盐的吸附量, 从而制得高取代度的磷 酸醋淀粉。 表2 温度对淀粉吸盐量的影响 温度/ C淀粉质量/ 9磷酸盐种类磷酸质量/ 9 吸附量/ 9终质量/ 9 勺一5月t卜匕 . 4444 OOQ八80八 n西00内j . 气666 N a H 2 P O 4 / N a 2 H P 0 4 N a H , P 0 4 / N a 2 H P 0 4 N a H 2 P O 4 / N a 2 H P 0 , N a H , P 0 4 / N a , H P 0 4 5 2 /1 .4 5 . 2/1 .4 5 2 /1 . 4 5 . 2/1 . 4 00
10、000000 5气亡111 2内j4芍 加料方式有两种: 将淀粉加入到磷酸盐水溶液中 ( A) 或将磷酸盐加入到淀粉乳中 ( F ) 。 对于磷酸盐饱和溶液来 说 加料与吸附同时进行因此, 加料方式对吸附量有一 定影响。以两种不同的加料方式进行的试验结果见表3 。 表3加料方式对淀粉吸盐量的影响 加料 方式 淀粉质量 / g 水质量磷酸盐质量 / g 干燥后质量 / g 反应后质量 / g : : 5 0 . 5 49 . 5 4 3 . 5 41 . 5 /g一5050 n卜11 哎尸飞 AF 从表3 可看出, A加料方式可使淀粉吸附更多的磷酸 盐 原因是加入的淀粉吸收了部分水促使磷酸盐不断
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