【文章內(nèi)容簡介】 所含有的組份都?xì)埩粼诔善分校埠芤讕У娇椢锷?。這種商品不可能成為綠色漿料的。 　　無論從《綠色》觀點(diǎn)，還是從紡織廠經(jīng)紗上漿的技術(shù)角度來看，都希望用濕法生產(chǎn)的磷酸酯淀粉作為漿料。以便漿料生產(chǎn)時(shí)用水多次漂洗，盡可能多地去除掉游離磷、各種金屬離子等雜質(zhì)。 　　E、淀粉醋酸酯 　　淀粉醋酸酯也叫乙?；矸?Acetate Starch)。早在100年前就知道了它的反應(yīng)原理。自這以后，感興趣的是高乙?；牡矸埘ゼ捌渌哂腥〈葹?～3的淀粉酯，目的是為了替代醋酸纖維素。它們呈溶劑可溶性(丙酮、氯仿等)及熱塑性特點(diǎn)。淀粉醋酸酯在對淀粉物理性質(zhì)的探索、直鏈淀粉“纖維”與薄膜研究中起了重要作用。由于它們在強(qiáng)度及價(jià)格方面不能與類似的纖維素衍生物相競爭，因此未能在商業(yè)上有所突破?！?　　但低取代度的淀粉醋酸酯基本上屬于親水性物質(zhì)，已有工業(yè)規(guī)模性的生產(chǎn)。目前歐美、日本一些國家生產(chǎn)的主要是低取代度(DS)產(chǎn)品，已在一些工業(yè)部門中使用。 　　早期研究及近期所使用的酯化試劑有醋酸酐、醋酸酐吡啶、醋酸酐醋酸混合物、乙烯酮、醋酸乙烯酯或醋酸。～。 醋酸酯淀粉　　紡織行業(yè)中的經(jīng)紗上漿是淀粉制品的主要市場。將原玉米淀粉與玉米淀粉醋酸酯用于滌／棉紗上漿的漿紗性能作了對比試驗(yàn)。由表2可見，由于淀粉醋酸酯有較好的親和性，使滌／棉漿紗顯示有很好的耐磨性，漿紗毛羽也有顯著降低，這些都有利于織造效率的提高。 　　淀粉醋酸酯主要用于天然纖維紗及滌／棉混紡紗上漿。在細(xì)號、高密棉織物及苧麻紗上漿中，淀粉醋酸酯可作為主體漿料使用，由于它的漿膜有較高的強(qiáng)度及可彎性，對這類纖維的高粘附性，因此它有良好的織造性能。也可用于滌／粘、滌／毛等混紡紗中作為混合漿料的組分之一，它與常見的合成漿料有良好互混性，可用任何比例混合。一般與合成漿料的混用比例在10％~30％之間，若是質(zhì)量優(yōu)良的淀粉醋酸酯，并配以合理的調(diào)漿工藝與嚴(yán)格的操作與管理，它的混用比也可能達(dá)到50％。這類淀粉酯有較好的分散性，及較大溶解性，在退漿過程中易于退漿。 表2　　漿紗性能比較 性能值原淀粉漿紗醋酸酯淀粉漿紗(中粘度)醋酸酯淀粉漿紗(低粘度)原紗耐磨(次)斷裂強(qiáng)度(N)伸長率(％)斷裂功(N．cm)比粘附力(N／％)O．282mm毛羽(根／10m)534257743mm毛羽(根／10m)181l9245mm毛羽(根／10m)7215退漿率(％)　　也可作為玻璃纖維紗的上漿劑。在毛紗及粘膠紗上漿中，它也是一個(gè)較理想的漿料。因凝膠傾向弱，可在較低溫度條件下上漿，以防止高溫對這類纖維性能的損傷。 　　木薯淀粉醋酸酯的制取及在滌／棉混紡紗上漿中的應(yīng)用曾作過系統(tǒng)研究，在生產(chǎn)工廠作了對比試驗(yàn)與生產(chǎn)性應(yīng)用。 　　應(yīng)該注意，在制取醋酸酯淀粉漿料時(shí)，常有乙醛產(chǎn)生，它的存在不符綠色性能的要求。因此在漿料生產(chǎn)時(shí)也盡可能避免。 　　F、淀粉氨基甲酸酯 　　淀粉氨基甲酸酯也有人稱為“酰胺淀粉”或“尿素淀粉”，這類變性淀粉所用的試劑是尿素(Urea)。實(shí)際上，這三個(gè)名稱是指同一個(gè)物質(zhì)。 　　尿素是一種含氮的有機(jī)化合物，它能促使淀粉膨脹。若加人多量的尿素(對淀粉重量的3~6：1)，可使淀粉在室溫下糊化成漿。也有人用這種冷糊化的淀粉漿對20~30tex的棉紗上漿，有一定的織造效果。這種冷糊化現(xiàn)象還不是化學(xué)變性，僅是物理作用。尿素的親水性及吸濕性拆散了淀粉分子間的氫鍵，促進(jìn)了水的浸透作用。 　　許多研究表明，尿素對淀粉的變性機(jī)理主要是發(fā)生在高溫狀態(tài)。它是以尿素為試劑，通過高溫(130℃以上)焙烘，將酰胺基團(tuán)嫁接于淀粉的羥基上的產(chǎn)物。關(guān)鍵是尿素的質(zhì)量與純度，應(yīng)達(dá)到《綠色》的標(biāo)準(zhǔn)要求。 酰胺淀粉（氨基甲酸酯淀粉）　　(注：市場上也有不經(jīng)高溫焙烘的商品，只是簡單混合，依靠煮漿時(shí)發(fā)生一些轉(zhuǎn)化與降解，這種產(chǎn)品的含氮量很低，性能變化不大。嚴(yán)格說來不應(yīng)列入變性淀粉漿料產(chǎn)品)。 　　若尿素用量過多，在變性時(shí)又未被完全結(jié)合和分解，尿素中的氮能引起江河水體富營養(yǎng)化，成為破壞生態(tài)的一個(gè)因素。 　　從它的化學(xué)結(jié)構(gòu)可見，變性后雖然引入了一個(gè)酯基，但在引入的整個(gè)基團(tuán)中卻是一個(gè)親水性的酰胺，因此它仍屬于親水性的漿料。對疏水性合成纖維的粘附性還是次于醋酸酯淀粉。吸濕性強(qiáng)，要求織造車間的相對濕度低一些為好，以防止發(fā)生再粘。這特點(diǎn)也使它的漿膜較為柔軟可彎。吸濕強(qiáng)的原因主要是引入的酰胺基團(tuán)。 　　G、羧甲基淀粉(Carboxvl Methvl Starch)常簡稱為CMS，系英文名稱的縮寫。 　　由于它的水溶性、增稠性及無毒性，已在許多工業(yè)部門得到了應(yīng)用，特別是為食品工業(yè)應(yīng)用。 羧甲基淀粉醚CMS　　是原淀粉在堿液(4％NaOH)中與一氯醋酸反應(yīng)而得。羧甲基淀粉的水溶性隨羧甲基化反應(yīng)程度的增加而提高。一般來說，當(dāng)取代度O．1時(shí)，即開始呈現(xiàn)部分水溶性。取代度越高；溶解度越大，溶解速率越快。取代度≥O．5時(shí)，已是冷水可溶性了。水溶液清晰、透明，呈粘滯狀。溶解度及溶解速率也與原淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)及聚合度有關(guān)。工業(yè)用的羧甲基淀粉取代度一般在0．9以下。 　　羧甲基淀粉也是一種高分子電介質(zhì)，呈陰離子型，這是引入的基團(tuán)所形成的特性?？膳c堿金屬生成鹽，提高了產(chǎn)品的吸水性及水溶性。遇二價(jià)或二價(jià)以上的重金屬鹽，漿液呈絮凝狀，甚至出現(xiàn)不溶性的沉淀?？杀魂栯x子染料染色(甲基藍(lán)染料)，在漿液配合中應(yīng)避免使用陽離子型輔助材料，例如陽離子型表面活性劑等。 　　在溶媒法制造時(shí)，應(yīng)該用乙醇作溶劑，卻勿用甲醇(它是一個(gè)有害物質(zhì))。在粗制品中會(huì)含有大量氯化鈉，這對織造和織物后整理很不利。 　　羧甲基淀粉商品中，常含有一定量鹽分(主要是氯化鈉)，這種鹽對羧甲基淀粉的性能有密切關(guān)系，因此已作為該類產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標(biāo)之一。含有較多量鹽分的羧甲基淀粉，不僅使它的吸水量大大提高，甚至?xí)節(jié){料出現(xiàn)再粘：更嚴(yán)重的是會(huì)腐蝕上漿及調(diào)裝設(shè)備的機(jī)件。 　　H、陽離子淀粉 　　陽離子淀粉是淀粉與含有胺基、亞胺基、銨、锍基等的陽離子試劑反應(yīng)所制得的淀粉衍生物，稱為陽離子淀粉。由于這些試劑都帶有一個(gè)陽電荷基團(tuán)，因此衍生物中使淀粉大分子上引入了一個(gè)或多個(gè)陽離子基團(tuán)，從而具有高分子陽離子性能。 　　陽離子淀粉在造紙工業(yè)中已有多量應(yīng)用，作為濕部添加劑、表面施膠劑及涂料粘合劑。陽離子淀粉主要是通過離子鍵合及附帶有的氫鍵締合，增進(jìn)了對纖維的粘合力，增強(qiáng)了紙張強(qiáng)度。 　　與此同時(shí)，它也引起了紡織界對它的重視。紡紗、織造過程中纖維或紗線與金屬機(jī)件摩擦?xí)r常帶有負(fù)電荷。這對疏水性的合成纖維來說更為嚴(yán)重，甚至因靜電積聚而無法進(jìn)行正常的紡織加工。帶有正電荷的陽離子淀粉用作漿料時(shí)，不僅會(huì)有良好的粘合力，得到較強(qiáng)的結(jié)合，而且對合成纖維來說還具有消除靜電效果，它在紡紗上漿的領(lǐng)域中是一個(gè)有吸引力的變性淀粉。 陽離子淀粉示意圖　　陽離子淀粉漿料的綠色問題主要是陽離子試劑的毒性和有害金屬元素的含量，及變性加工后的漂洗程度。 　　I、接枝淀粉 　　接枝淀粉(Grafted Starches)是一類新型的變性淀粉。它是使天然高分子化合物與合成聚合物用化學(xué)鍵彼此聯(lián)結(jié)而成的一種共聚物。其實(shí)用意義是使價(jià)格低廉、來源廣泛的天然淀粉與應(yīng)用性能優(yōu)越的合成聚合物結(jié)合在一起，互取兩者之長，互補(bǔ)彼此之短。從而提高天然淀粉的使用價(jià)值，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。對紡織工業(yè)經(jīng)紗上漿來說，可提高淀粉漿料使用價(jià)值，用于疏水性纖維上漿，部分代替或全部代替合成漿料。 　　接技淀粉是以淀粉為主體通過化學(xué)上的或物理學(xué)上(高能射線輻照)的方式，使某些烯烴類的單體以一定的聚合度接枝到淀粉大分子上，或以某些低聚合度的合成物用一定方法嵌接到淀粉大分子的側(cè)鏈上。接枝共聚的方法，根據(jù)其原理可分為三類：游離基引發(fā)接枝共聚法、離子相互作用法和縮合加成法。在紡織漿料應(yīng)用中，主要采用游離基引發(fā)接枝共聚法。接枝淀粉的分子結(jié)構(gòu)模型可用下式表示： 式中：AGU——葡萄糖?；?； 　　M——接枝上去的合成物的鏈節(jié)。通常M的循環(huán)數(shù)在1030。 　　迄今為止，研究得較多的，趨于實(shí)用的M是下列的結(jié)構(gòu)物： 　　若X為COOH、CONH0或COOMe、N+R3CI。，則產(chǎn)物常呈水溶性的，一般作為增稠劑、吸附劑、上漿劑及粘合劑使用。 　　若x為COOR、CN或苯環(huán)：則產(chǎn)物常是非水溶性的，可作為樹脂及塑料應(yīng)用。 　　接枝淀粉是一種很好的漿料，適用于合纖混紡紗上漿。通過廣泛的生產(chǎn)應(yīng)用，表明經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是明顯的。本類漿料制取過程應(yīng)掌握預(yù)處理、引發(fā)劑、單體和接枝工藝等關(guān)鍵技術(shù)。目前的產(chǎn)品用于滌／棉混紡紗上漿，尚需與少量合成漿料混用，使用的比例可達(dá)70％。若進(jìn)一步完善接枝技術(shù)和優(yōu)化單體組合，則有可能以更大的比例應(yīng)用，甚至全部，使用接枝淀粉漿料上漿。 　　(四)當(dāng)前開發(fā)綠色變性淀粉漿料中值得注意的幾個(gè)動(dòng)向 　　近幾年在紡織界有些人認(rèn)為：變性淀粉漿料沒有什么優(yōu)越性，并就它們的漿膜性能與原淀粉比較沒有大的改善，甚至?xí)茐恼掣搅Φ鹊日擖c(diǎn)。但在2000年蘇州會(huì)議的《總結(jié)》中卻明確指出；“目前，我國變性淀粉技術(shù)水平不高，值得漿料廠引起重視。一是不能再低水平重復(fù)延伸；二是要加強(qiáng)技術(shù)投入，提高產(chǎn)品擋次，為少用不用PVA作貢獻(xiàn)”?？墒?，回顧這二年來的市場事實(shí)，卻不完全是這樣!!!國內(nèi)漿料市場上出現(xiàn)了一些值得深思的情況： 　　近年國內(nèi)市場上出現(xiàn)的“淀粉改性劑”或“淀粉催化劑”商品，實(shí)質(zhì)是在原淀粉中摻入一些化學(xué)品(稱之為：改性劑，實(shí)際上是磷酸鹽、尿素等物質(zhì)；少數(shù)商品中含有少量的淀粉酶)。因它具有一定的分解和交聯(lián)作用，在一般(低擋紡織品)的紡織品作上漿用，當(dāng)然還是有可能的(類似于水玻璃分解劑、酸解淀粉等的使用