酸解淀粉的外观和原淀粉基本相同。在水中经加热后,酸解淀粉粒子容易分散,也容易达到完全糊化状态o E{{于淀粉粒子膨胀较小,相对分子质量明显降低,故成浆后浆液粘度低,流动性好,但粘度稳定性比原淀粉略有下降。酸解淀粉浆膜较脆硬,与原淀粉相似。浆
液对亲水性纤维具有很好的粘附性,在混合浆巾可代替10%~30%的合成浆料,是一种适宜于一般混纺纱上浆的变性淀粉浆料。
氧化淀粉氧化淀粉是用强氧化剂对淀粉大分子中的甙键进行氧化断裂,并使其羟基氧化成醛基和羧基所形成的产品。氧化后,淀粉大分子得到裂解,聚合度下降,且含有羧基基团,羧基的存在是氧化淀粉的结构特点。
氧化淀粉外观为色泽洁白的粉末。成浆后粘度低,流动性好,浸透性强,粘度稳定性好,不易凝胶。与原淀粉相比,它对亲水性纤维的粘附性有所提高,形成浆膜比较坚韧.是棉纱,
粘胶纱的良好浆料。
c.酯化淀粉 淀粉大分子中的羟基被化学活泼性较强的酯化剂(有机酸或无机酸)酯化后形成的产物叫酯化淀粉。用于经纱上浆的主要有醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、氨基甲酸酯淀粉(尿素淀粉)和其他酯化淀粉。
酯化淀粉的酯化程度以取代度(缩写成DS)表示,取代度是指淀粉大分子中每个葡萄糖基环上羟基的氢被取代的平均数,取代度的数值在0~3之间。
淀粉火分子中带有疏水性酯基后,对疏水性合成纤维的粘附性、亲和力加强。因此从原理上说,这类浆料对聚酯纤维混纺或纯纺纱有较好的上浆效果。与磷酸酯淀粉相比,醋酸酯淀粉和聚酯纤维的溶度参数比较接近,因此上浆效果比磷酸酯淀粉为好,也较为实用。
醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉的浆液粘度稳定,流动性好,不易凝胶,浆膜也较柔韧,可用于
棉、毛、粘胶、涤棉混纺纱上浆。用于毛纱及粘胶纱上浆时,为防止高温对这类纤维的损伤而
采取的较低温上浆,正是利用了该浆液凝胶倾向弱的特点。
d.醚化淀粉 淀粉大分子中的羟基被各种试剂(卤代烃、环氧乙烷等)醚化,生成的醚键化合物称为醚化淀粉。醚化淀粉除保留原有淀粉化学结构外,还引入了醚化基团。醚化基团的数量反映了淀粉的醚化程度,对醚化淀粉性质有很大影响。醚化淀粉的醚化程度亦以取代度表示。用于经纱上浆的醚化淀粉有羧甲基淀粉(CMS)、羟乙基淀粉(HES)、羧丙基淀粉等。
醚化淀粉的亲水性和水溶性改善程度与取代基性能及取代度有关。取代度过低,水溶性改善不明显;相反,则水溶性良好,溶解速度快,但成本提高。醚化淀粉浆液粘度稳定.浆膜较柔韧,对纤维素纤维有良好的粘附性。低温下浆液无凝胶倾向,故适宜于羊毛、粘胶纱
的低温上浆(55~65℃)。醚化淀粉具有良好的混溶性,加入一一定量的醚化淀粉,能使混合浆调制均匀。
e.交联淀粉 淀粉大分子的醇羟基与交联剂的多元官能团形成二醚键或二酯键.使两个或两个以上的淀粉分子之间“架桥”在一起,呈多维空间网络结构的反应.称为交联反应。淀粉大分子的与交联剂发生交联反应形成以化学键连接的交联状大分子,即成为交联淀粉。
交联淀粉的粘度热稳定性好,其聚合度增人,粘度也增加,浆膜刚性大、强度高、伸长小。浆纱中一般使用低交联度的交联淀粉,进行以被覆为主的经纱上浆,如麻纱、毛纱上浆;也可与低粘度合成浆料混合,作为涤/棉、涤/麻、涤/粘纱的混合浆料。
f.接枝淀粉 为了改善淀粉浆上浆的浆膜脆、吸湿性差、对涤/棉纱粘附力差的缺点,将可改善淀粉浆上浆性能的高分子单体的低聚物接枝到淀粉大分子上,形成接枝淀粉。淀粉的接枝共聚是通过自由基反应来实现的,自由基是指含有未成对电子的原子和原子团,自由基因为含有未成对电子的游离价键,因而具有很充分的反应活性。淀粉的接枝就是应用物理和化学的方法使淀粉分子链产生自由基,在遇到高分子单体时,该自由基与一个单体结合。由于自由基具有可以传递的特点,因此这个单体与淀粉结合后,自由基就转移到该单体.上,然后该单体又和其他单体结合,自由基又转移,这样形成了链式反应,在淀粉主链上产生了一条由高分子单体构成的侧链。
根据经纱上浆的要求,对淀粉进行接枝改性技术,可以使接枝淀粉兼有淀粉和高分子单体构成的侧链两者的长处,又平抑了两者的不足,表现出优良的综合上浆性能。譬如,以淀粉作为骨架大分子,把丙烯酸酯类的化合物作为支链接到淀粉上,所形成的接枝淀粉共聚物
兼有淀粉和丙烯酸酯类浆料的特性。以丙烯酸酯或醋酸乙烯酯接枝的淀粉,可以对涤/棉纱和合纤上浆,并且淀粉浆膜的柔软性和弹性得到改善。与其他变性淀粉相比,接枝淀粉对疏水性纤维的粘着性、浆膜弹性、成膜性、伸度及浆液粘度稳定性均有很大提高,因此,接枝淀粉是最新一代的,从原理上说也是最有前途的一种变性淀粉。例如,应用接枝淀粉对涤/棉
纱上浆,可以部分或全部替代聚乙烯醇浆料,不仅可以减少浆纱毛羽,还可以减少由聚乙烯醇浆料退浆引起的环境污染。
g.阳离子淀粉阳离子淀粉是淀粉与含有氨基、亚氨基、铵、硫基等阳离子试剂反应所制成的淀粉衍生物。
其成膜性比天然淀粉有了明显提高,浆膜较为柔韧,透明度也有所提高。这是由于所引入的阳离子基团,一般有较长的分子链,柔顺性也较好,具有良好的内增塑效应。阳离子破坏了天然淀粉的微晶体结构,其糊化温度随取代度的增加而降低,浆液的清澄性和稳定性有
所提高,凝胶现象有所减弱。阳离子淀粉具有高分散性及溶解能力,在取代度为0. 07时已具备冷水膨胀性等。阳离子淀粉对阴离子型纤维或带有负电荷的纤维有良好的粘附性和高吸附力,而且对合成纤维具有消除静电的效果。但应注意,阳离子淀粉的正电荷特性只有在
酸性条件下才能呈现。阳离子淀粉更适用于玻璃纤维上浆及作为玻璃纤维纺丝的浸润集束剂,使玻璃纤维纱具有较高的耐磨性,变形能力及可弯性也比非阳离子淀粉上浆的玻璃纤维纱大。使用时常配合阳离子型润滑剂及乳化蜡,作为纺丝的浸润集束剂时,上浆量一般在
0. 6%即可,此时已有良好的保护性。
变性淀粉还有许多种类。与天然淀粉相比,变性淀粉在水溶性、粘度稳定性、对合成纤维的粘附性、成膜性、低温上浆适应性等方面都有不同程度的改善。应当指出,在经纱上浆中,变性淀粉的使用品种将越来越多,使用比例与使用量也会越来越大,以至完全替代聚乙
烯醇浆料。变性淀粉是一种绿色浆料。
(2)纤维素衍生物 浆纱使用的纤维素衍生物有羧甲基纤维素CMC、羟乙基纤维素HEC、甲基纤维素MC等,其中CMC为常用浆料。
①水溶性CMC为一种高分子阴离子型电解质,具有(,COONa)基团,其亲水性、乳化性和扩散性能良好。在调浆桶中,以lOOOr/min的高速搅拌即能溶解。
②粘度 CMC的聚合度决定了其水溶液的粘度:聚合度越低,CMC在水中溶解的范围越宽,经纱上浆中常用的CMC其聚合度在300~500之间,在浓度2%、25℃时,它的粘度液配方及调制工艺为400~600mPa.so CMC浆液的粘度随温度升高而下降;温度下降,粘度又重新回升。浆液在80℃以上长时问加热,粘度会下降。CMC浆液的粘度与pH值有密切关系,当浆液pH值偏离中性时,其粘度逐渐下降;当pH<5时,会析出沉淀物。为此,上浆时浆液应呈中性或微碱性。
③上浆性质(:MC分子中由于极性基团的引入,使它对纤维素纤维具有良好的粘附性和亲和力。一般在纯棉细特纱和涤棉纱上浆中使用o CMC浆液成膜后光滑、柔韧,强度也较高;但是浆膜手感过软,以至浆纱刚性较差o CMC浆膜的吸湿性较好,当车间湿度大
时,浆膜容易吸湿而发软、发粘,因此CMC浆料一般不作为主粘着剂使用。(:MC浆液有着良好的乳化性能,能与各种淀粉、合成浆料及助剂进行均匀混合,是一种十分优秀的混溶剂。