改性淀粉印花糊料近年來在印花業(yè)頗受重視,并以其成糊快、流變性好、穩(wěn)定、印花得色量高、勻染性優(yōu)、清晰度高、透網(wǎng)性好、退漿方便等諸多優(yōu)點,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
淀粉的平均分子量為3O萬一100萬,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3萬一3O萬,聚合度為200—2000;支鏈分子為無定型,成球狀結(jié)構(gòu),各支鏈間縱橫交叉,平均分子量為8萬一97萬,聚合度為500—6OO0。一般來說,直鏈分子占14%一25%,支鏈分子占75%~84%。
有研究表明,在C一2,C一3,C一6上的羥基都可以在堿性條件下與氯乙酸進行羧甲基醚化反應。其反應如下(雙分子親核取代反應):
St—OH+NaOH→St—ONa+H2O
St—O—Na+C1CH2COONa→St一0CH2COONa+NaC1
在該反應中,羧甲基化反應應優(yōu)先發(fā)生在C一2和C一3上,隨取代度增大,C一6取代比例增高,根據(jù)這一機理,在工藝上,作適當?shù)馗倪M,可以達到預期的醚化度的產(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小顆粒。固體或水溶液均呈堿性,無毒、無味、易溶于水,并形成透明及半透明液體,對光,熱皆十分穩(wěn)定,分子式:(C8H11O7Na)
2,1合成工藝簡介
淀粉。異丙醇一分散一活化(加NaOH)一醚化(加C1CH,COOH)一分離一干燥一包裝。
2.2實驗步驟
在500ml燒杯中加入異丙醇作分散劑,在攪拌下,加入淀粉,攪拌15分鐘,加入NaOH溶液,在20℃下攪拌3O分鐘,滴加氯乙酸,進行醚化反應,水浴加熱,反應在1h-3h內(nèi)完成。然后減壓過濾,用氯乙酸溶液洗滌固體至PH=7.0,在50~80~C—F進行真空干燥。
3結(jié)果與討論
3.1工藝條件的選擇…
工藝條件的選擇主要圍繞產(chǎn)品的取代度和粘度來進行。實驗合成中,主要改變氯乙酸的用量,堿的用量和反應時間,反應溫度,同時測定取代度和粘度。
。1)氯乙酸的用量
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
堿作為反應中放出酸的接應劑,同時又促進淀粉顆粒溶脹,淀粉吸附大量堿后,增加醚化反應的活性,堿的用量直接影響反應的進行,用量小,反應達不到堿性,用量多,反應易糊化,同時,固體洗滌時,問題非常多。
。3)反應時間
隨著反應時間延長,粘度穩(wěn)定性提高,但是隨時間的延長,反應易糊化。
。4)反應溫度
反應溫度不能超過混合物沸點,溫度高易糊化,溫度低,反應慢。
3.2合成條件確定
根據(jù)上述實驗,選擇如下條件:
原料配比(質(zhì)量比):異丙醇:淀粉:氯乙酸:堿
140~180:10~20:3~7:3~8
反應時間:1h~3h
反應溫度:50℃~75~C
4結(jié)論
淀粉經(jīng)過改性后,結(jié)構(gòu)如下:(假設(shè)全部取代,以支鏈淀粉為例)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,取得了令人滿意的效果。
來源:印染在線
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