改性淀粉印花糊料的研究,淀粉的衍生物,據(jù)資料報(bào)道,有2000多種,改性淀粉 主要有:(1)予糊化淀粉。(2)氧化淀粉。(3)酸解淀粉。(4)陽(yáng)離子淀粉。(5)羥乙基淀粉。(6).淀粉醋酸 酯。(7)淀粉磷酸酯。(8)雙醛淀粉。(9)交聯(lián)淀粉。 (10)生物可降解熱塑性淀粉。(11)羧甲基淀粉。
改性淀粉印花糊料近年來(lái)在印花業(yè)頗受重視,改性淀粉印花糊料的研究,并以其 成糊快、流變性好、穩(wěn)定、印花得色量高、勻染性?xún)?yōu)、清 晰度高、透網(wǎng)性好、退漿方便等諸多優(yōu)點(diǎn),正在逐步代替 印染行業(yè)內(nèi)目前正在大量使用的海藻酸鈉糊料。
1淀粉改性原理[3]
淀粉的平均分子量為30萬(wàn)~ 100萬(wàn),主要成分為直鏈 分子和支鏈分子。二者的區(qū)別在于分子結(jié)構(gòu)和聚合度,直 鏈分子是一種線狀物,呈螺旋體,平均分子量為3萬(wàn)~30 萬(wàn),聚合度為200 - 2000;支鏈分子為無(wú)定型,成球狀結(jié) 構(gòu),各支鏈間縱橫交叉,平均分子量為8萬(wàn)~97萬(wàn),聚合 度為500~_。一般來(lái)說(shuō),直鏈分子占14%~25%,支鏈 分子占75% ~84%,其結(jié)構(gòu)如下圖1、圖2:
有研究表明,在C-2, C-3, C-6上的羥基都可以在 堿性條件下與氯乙酸進(jìn)行羧甲基醚化反應(yīng)。其反應(yīng)如下 (雙分子親核取代反應(yīng))[2]:
St—OH + NaOH—St—0*Na+ +H20
St—0'Na+ +ClCHjC00Na->St—0CH2C00Na + NaCl
在該反應(yīng)中,羧甲基化反應(yīng)應(yīng)優(yōu)先發(fā)生在C-2和C-
文章編號(hào):1008—2174 ( 2004 ) 04—0068—02
3上,隨取代度增大,C-6取代比例增高,根據(jù)這一機(jī)理, 在工藝上,作適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn),可以達(dá)到預(yù)期的醚化度的產(chǎn)品, 一般取代度在0.5 ~ 0.9之間。
2羧甲基淀粉鈉(CMS)的合成方法
羧甲基淀粉是改性淀粉的代表性產(chǎn)品,通常使用的是 它的鈉鹽,外觀為白色或微黃色粉末或細(xì)小顆粒。固體或 水溶液均呈堿性,無(wú)毒、無(wú)味、易溶于水,并形成透明及 半透明液體,對(duì)光,熱皆十分穩(wěn)定,分子式:(C8H„ 〇,Na)n
2.1合成工藝簡(jiǎn)介
淀粉,異丙醇—分散—活化(加NaOH) 醚化(加 C1CH2C00H) 4分離—干燥—包裝。
2. 2 實(shí)驗(yàn)步驟
在500ml燒杯中加入異丙醇作分散劑,在攪拌下,加 人淀粉,攪拌15分鐘,加人NaOH溶液,在2〇丈下攪拌30 分鐘,滴加氯乙酸,進(jìn)行醚化反應(yīng),水浴加熱,反應(yīng)在lh ~3h內(nèi)完成。然后減壓過(guò)濾,用氣乙酸溶液洗滌固體至PH =7. 0,在50-801C下進(jìn)行真空干燥。
3結(jié)果與討論
3.1工藝條件的選擇⑴
工藝條件的選擇主要圍繞產(chǎn)品的取代度和粘度來(lái)進(jìn)行。 實(shí)驗(yàn)合成中,主要改變氣乙酸的用量,堿的用量和反應(yīng)時(shí) 間,反應(yīng)溫度,同時(shí)測(cè)定取代度和粘度。
(1)氣乙酸的用量
在堿量固定條件下,隨著氯乙酸用量的增加,產(chǎn)品的 粘度增大。
(2)堿的用量
喊作為反應(yīng)中放出酸的接應(yīng)劑,同時(shí)又促進(jìn)淀粉顆粒 溶脹,淀粉吸附大量堿后,增加醚化反應(yīng)的活性,堿的用 量直接影響反應(yīng)的進(jìn)行,用量小,反應(yīng)達(dá)不到堿性,用量 多,反應(yīng)易糊化,同時(shí),固體洗滌時(shí),問(wèn)題非常多。
(3)反應(yīng)時(shí)間
隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),粘度穩(wěn)定性提高,但是隨時(shí)間的 延長(zhǎng),反應(yīng)易糊化。
(4)反應(yīng)溫度
反應(yīng)溫度不能超過(guò)混合物沸點(diǎn),改性淀粉印花糊料的研究,溫度高易糊化,溫度 低,反應(yīng)慢。
3.2合成條件確定
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),選擇如下條件:
原料配比(質(zhì)量比):異丙醇:淀粉:氣乙酸:堿 140-180: 10-20: 3-7: 3-8
反應(yīng)時(shí)間:lh~3h 反應(yīng)溫度:50^ ~75丈
4結(jié)論
淀粉經(jīng)過(guò)改性后,結(jié)構(gòu)如下:(假設(shè)全部取代,以支 鏈淀粉為例)
CH2COONa
與海藻酸鈉的結(jié)構(gòu)非常相近。改性淀粉作印花糊料, 具有粘度高、穩(wěn)定性好、耐酸、堿性好,適用于活性染 料、分散染料、酸堿性染料,用于純棉、純滌、滌棉紡織 品的印花,并適用于輥筒、園網(wǎng)、平網(wǎng)、機(jī)印等多種工藝。 印花后的產(chǎn)品色澤,滲透性、給色性,染色平度好,并具 有制糊方便,成本低等優(yōu)點(diǎn),取得了令人滿(mǎn)意的效果。
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