变性淀粉浆料的现状及发展趋势

魏巍

摘要：文章概述了目前常用的变性淀粉浆料的制取机理和性能，对不同类型纱线浆料品种的选择作了介绍，并提出了对发展变性淀粉浆料的看法。

关键词：变性淀粉浆料制取机理性能品种选择发展趋势

一、目前变性淀粉的种类

从化学结构上可将变性淀粉分为：

第一代转化淀粉，变性方式为解聚反应、氧化反应。变性的主要目的是：①降低聚合度及粘度；②提高水分散性；③增加用浓度。其主要品种有：酸解淀粉、氧化淀粉。

第二代为淀粉衍生物，变性方式是引入化学基团或低分子化合物。变性的主要目的是：①扩大使用价值，提高对合成纤维的粘附性，增加浆膜的柔韧性；②提高水分散性或呈水溶性；③稳定粘度，提高耐煮性。其主要品种有：交联淀粉，各种淀粉醚、淀粉酯及阳离子淀粉。

第三代为接枝淀粉，变性方式是引入具有一定聚合度的合成物。变性的主要目的是兼取淀粉及合成物的优点，完全或大部分代替合成浆料。主要品种是接枝淀粉，生产实践中使用的变性淀粉，相当一部分不是单变性的，而是双变性或三变性的，例如为使氧化淀粉粘度稳定，由纯氧化改为氧化交联等。

二、变性淀粉的特性

1、从浆液的粘度及粘度稳定性看，变性淀粉均优于原淀粉，尤其是淀粉衍生物和接枝淀粉，粘度低，稳定性好，对上浆的均匀性具有十分重要的作用。

2、从浆液粘着力看，接枝淀粉的最大淀粉衍生物普遍比转化淀粉高，且浆液不易凝胶，浆液较稳定。

3、从浆膜性能看，除接枝淀粉的抗拉强度最高外，其它变性淀粉因在变形过程中使淀粉大分子链受到不同程度的破坏或改性，浆膜的断裂强力较原淀粉都有所下降，但下降幅度不大；断裂伸长率都有所增加，一定程度提高了纱线的可织性。

4、变性淀粉浆膜的回弹性较原淀粉有明显改善，浆膜柔软，弹性增加；除氧化和接枝淀粉外，其它的耐磨性都有提高，耐磨性以醋酸酯的最好。

5、选择使用各类变性淀粉时，还应综合考虑原料产地、质量指标、浆料各组分的混溶性和使用的产品等诸多因素，以使其发挥最佳性能。

三、变性淀粉浆料在现代织造中的选用

淀粉经过变性处理后，既保留了原淀粉的结构，又增加了具有各种功能的功能团。变性淀粉一般兼有淀粉浆料和化学合成浆料的优点，但为了使变性淀粉浆料更为有效，必须合理地选用变性淀粉。选用变性淀粉浆料主要应考虑如下几个因素：

1、根据纤维性质选择功能团

浆料分子中的功能团对浆料与纱线之间的粘附力有决定性的作用，直接影响着浆纱效果。变性淀粉中除淀粉本身所具有的众多羟基外，不同变性淀粉具有其他不同性质的功能团，如羧基、醛基、酯基、羟烷基、胺基等。有的是亲水的，如羟基、羧基等；有的是疏水性的，如酯基等，性质各不相同。选择变性淀粉浆料时，应根据物理化学的相似相溶性原理，选择与纤维化学结构相似、功能团性质接近的浆料。

2、根据变性淀粉分子量大小选择

淀粉经过变性处理后，大多数分子量有所降低。分子量降低，粘度低，可提高浆液浓度。但分子量过低，由于本身内聚力强度低，粘着力小。如果分子量过大，粘度大，分子扩散困难，粘着力反而小。因此，选择浆料应选择流度适中的变性淀粉。

3、根据纱线的表面性质和电性能选择

纱线的表面表现为光洁、粗糙、毛羽等状态，粗糙、毛羽多等状态的纱线应选用被覆性强、成膜性能好的浆料，而表面光洁的纱线则重点是考虑纱线的渗透与增强。另外，带电荷的纤维应选择带异性电荷的变性淀粉浆料。

4、根据织物的组织与结构选择

细特高密织物应选用有良好的成膜性能和增强效果的变性淀粉，织造条件恶劣的品种则重点是考虑上浆纱线的增强和减磨效果。

变性淀粉对不同织物的适应性从理论上讲，目前推荐到纺织厂的变性淀粉，除纯化纤品种外，可用于绝大多数纯棉和涤棉混纺织物作为经纱上浆用，但在不降低产品质量和生产效率的前提下，根据我们的生产实践，低、中档纯棉品种可全部使用变性淀粉，高档纯棉品种可部分使用变性淀粉，涤棉等混纺织物使用混合浆时可用变性淀粉代替20～30%的PVA等合成浆料。从十几年来的使用实践看，这一比例可作为不致引起产品质量波动的“安全比例”。

四、变性淀粉浆料的发展趋势

1、新品种变性淀粉浆料的开发前景广阔

新品种变性淀粉包括复合变性淀粉和接枝共聚淀粉。前者是在淀粉上引入两种或两种以上功能团，使单一变性淀粉的优点互补，强化了浆纱性能。如变联——氧化、酸变性——酯化、阳离子——羧甲基化等。接枝共聚淀粉就是将淀粉与化学聚合物共聚，如淀粉与聚乙烯醇共聚、淀粉与聚丙烯酸共聚等，所得产品既有淀粉浆料的性能，又有化学浆料的优点，将是一种较为理想的现代织造用浆料。

2、复配变性淀粉浆料将成为流行

复配浆料亦叫复合浆料或组合浆料。其方法主要是选择性质优良的一种或两种甚至多种变性淀粉加上各种助剂（或少量化学浆料）配制而成，使之适用于不同纱线上浆，使变性淀粉的优点互补，克服单一变性淀粉的缺点。

3、重视低粘度变性淀粉的发展

低粘度类变性淀粉制品是变性淀粉的基础产品，由于不同的变性程度而产生不同的流动性质，国外常用流度F表示，流度越高流动性越好。低粘度类变性淀粉一般有广泛的流度范围，各自形成系列产品，能适应纺织工业的不同工艺需要，如20～30F用于一般的经纱上浆、40～60F用于低特纱上浆、70F以上用于印染和整理等。同时，生产低粘度变性淀粉所需的变性工艺及设备比较简单，易于生产，成本低廉，具有良好的适用性及经济性，而且对能源紧缺地区的纺织工业具有重要意义，应大力发展。

4、组合型变性淀粉浆料系列化是纺织浆料的发展方向

由于纺织产品规格繁多，纤维原料配比、性质不一，现代织造的浆纱工艺、设备差别大，纺织厂家要求浆料配制简单、易行、高效、经济，而任何一种单一配方的浆料都难以适应这样的要求。因此，必须由纺织、变性淀粉厂家和研究单位合作，研究、开发变性淀粉浆料的系列化产品，改变目前有好的变性淀粉或好的组合型变性淀粉而纺织工厂难于使用的局面。

参考文献

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[4]周永元经纱上浆及浆料中几个问题探讨[J].棉纺织技术，1993；21（9）：6～9。