酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉漿料的性能研究

馬祥英+高軍+陳其鋒+韋蓮妹

摘要：本文將木薯淀粉進行酸解和羧甲基化反應(yīng)，制得了酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉，對其進行了紅外表征和漿液、漿膜性能的測試，并通過滌棉高支高密織物的上漿對比試驗研究其實際漿紗織造效果。試驗結(jié)果顯示：酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉屬于高濃低粘漿料，粘度熱穩(wěn)定性好，漿膜性能均優(yōu)于一般變性淀粉，對滌棉粘附性好，漿紗耐磨性、毛羽貼伏性好，織機效率、合格品率高，布品平整柔軟，可以作為一種優(yōu)良的滌棉高支高密織物漿紗材料。

關(guān)鍵詞：酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉；高支高密織物；漿紗質(zhì)量；織機效率

中圖分類號：TS103.864.1 文獻標(biāo)志碼：B

A Study on the Properties of Acidolysis Carbonxymethyl Composite Modified Starch Sizing Agent

Abstract： In this paper， the acidolysis carboxymethyl composite modified starch was prepared by acidolysis and carboxymethylation reaction of cassava starch. Its structure was characterized by IR， the size property and sizing film property were tested and the practical sizing and weaving effect were studied through sizing contrast test on polyester/cotton high-count-density fabric. The test results show that the sizing agent has high concentration and low but thermal-stable viscosity， and the size film performance is better than conventional modified starch. It has good adhesion to polyester/cotton fabric， good sizing abrasion resistance and hairiness coverage as well as high loom efficiency and quality rate.

Key words： acidolysis carboxymethyl composite modified starch； high-count-density fabric； sizing quality； loom efficiency

高支高密織物以其優(yōu)良舒適的服用性能而深受消費者的青睞，市場銷售十分走俏。但因其支數(shù)高、密度大、經(jīng)紗細、緊度大等特點，漿紗的拉伸負荷、彎曲延伸耐磨性能要求較高，否則在織造中容易產(chǎn)生毛羽間相互糾纏，致使梭口不易開清、經(jīng)緯線斷頭、絞頭、吊經(jīng)疵布、漿軸質(zhì)量不過關(guān)等問題。目前在高支高密織物漿紗過程中，有以PVA與變性淀粉類混合為漿料，也有以組合變性淀粉類為漿料，但未見有酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉應(yīng)用于高支高密織物漿紗相關(guān)報道 。因此本文針對高支高密織物的特點，探討將木薯淀粉進行酸解和羧甲基化復(fù)合反應(yīng)成一種變性淀粉漿料，從試驗和生產(chǎn)實踐角度研究其對高支高密織物上漿性

能及效果。

1 試驗部分

1.1 主要儀器和主要材料

主要儀器：MAGNA-IR550傅里葉紅外光譜儀（Nicolet），Y991-6A電子織物強力儀，YG020型電子強力儀，Y391型紗線彈性儀，YG171B-2型毛羽測試儀，Y731型抱合力機，JJ-1電動攪拌器，YHW-1102型恒溫烘箱，NDJ-79型回旋式粘度計，PHS-3C精密pH計。

主要材料：木薯淀粉，濃鹽酸，乙醇（86%），氯乙酸，PVA1788（工業(yè)品），酸解淀粉（工業(yè)品），丙烯酸甲酯接枝淀粉（工業(yè)品），13 tex 65/35 T/C粗紗，14.5 tex純棉粗紗，磷酸酯淀粉（工業(yè)品）。

1.2 酸解醚化復(fù)合變性淀粉漿料的制備

取一定量的木薯淀粉，用水配制成40%的淀粉乳，升溫至38 ℃，加入淀粉質(zhì)量13.5%的10 mol/L鹽酸，恒溫酸解3.5 h。反應(yīng)結(jié)束后，離心脫水，加水配制成50% ～ 60%的淀粉乳，然后用 5 mol/L碳酸鈉溶液中和至pH值 = 6，離心脫水，加水洗去中和產(chǎn)生的鹽，洗至流出液無咸味為止，離心脫水烘干得酸變性淀粉成品。將酸變性淀粉置于攪拌反應(yīng)器中，加入一定量乙醇作溶劑，升溫至一定溫度，將事先用乙醇與NaOH配制成的溶液，連續(xù)加到酸變性淀粉乳中活化30 min，再加入氯乙酸醚化劑進行醚化反應(yīng)，控制醚化試劑用量和反應(yīng)溫度，使醚化取代度達到0.18，反應(yīng)后用鹽酸中和至pH值 = 7，離心分離，乙醇洗滌，再離心分離，烘干。

1.3 漿料性能測試

分別將木薯淀粉、酸解淀粉和酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉KBr壓片后使用MAGNA-IR550傅里葉紅外光譜儀（Nicolet）進行紅外光譜分析。

采用NDJ-79型回旋式粘度計測定漿液（濃度6%）粘度，溫度升到恒溫95 ℃后開始計時，每隔30 min測定一次粘度值。將保溫 1 h測得的粘度值作為該漿液的粘度值，其他測定的粘度值極差與95 ℃保溫 1 h測定的粘度值的比值為粘度波動率。

1.4 漿膜性能測試

將各種漿料濃度配成6%，采用刮涂法澆制漿膜，恒溫恒濕干燥，澆漿?？蚝穸染鶠?.1 mm 。

裁制長度220 mm、寬度10 mm漿膜試樣，用YG020型電子強力儀測試漿膜的斷裂強力及斷裂伸長率。取10個子樣，測其平均值。

裁制長度220 mm、寬度 5 mm漿膜試樣，用Y391型紗線彈性儀測試漿膜的初始模量。取10個子樣，測其平均值。

按照Y522型織物耐磨儀平臺裁剪漿膜進行耐磨性實驗。試驗時選用150#砂輪，加壓重量為250 g，計算漿膜經(jīng)摩擦500次后的重量損失，測量摩擦面積，計算磨損率。取10個子樣，測其平均值。

用Y731型抱合力機測定漿膜的耐屈曲性能，張力0.05 N，取10個子樣，測平均值。

將漿膜裁制成長100 mm、寬10 mm，在長度方向的中間處畫一直線為記號，漿膜下掛重物0.5 g，然后將漿膜浸入80 ℃的水中，待水平面與漿膜中間記號線重合時，立即按動秒表開始計時，到浸沒于水中的一段漿膜斷脫時，再按下秒表終止計時，秒表顯示的時間秒數(shù)用于表示漿膜的水溶速率。漿膜試驗10次，取平均值。

采用粗紗法測試漿膜粘附性。分別將不同的漿料配制成濃度為1%的漿液1 000 mL，均勻攪拌，恒溫水浴加熱到95 ℃，保溫 1 h，分別將長度為300 mm的被測粗紗浸入漿液中，保溫浸漬 5 min后取出自然晾干，恒溫恒濕狀態(tài)下平衡24 h，用Y991-6A電子織物強力儀測試漿后粗紗的斷裂強力，夾距100 mm，上夾頭運動速度60 mm/min。純棉粗紗定量為4.95 g/10 m，滌棉粗紗定量4.86 g/10 m。取20個子樣，測其平均值。

2 結(jié)果與討論2.1 紅外光譜圖

木薯淀粉、酸變性淀粉和酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉紅外光譜圖見圖 1。由圖 1 可知，經(jīng)酸變性后淀粉的紅外光譜并沒有明顯變化，說明酸變性沒有破壞木薯原淀粉的基本結(jié)構(gòu)。其中3 500 ～ 3 000 cm-1歸屬淀粉中氫鍵締合的伸縮振動吸收峰；2 927 cm-1吸收峰歸屬于為—CH2—的C—H對稱伸縮振動吸收峰；1 638 cm-1歸屬于淀粉吸附水中兩個—OH的剪切振動；1 023 cm-1歸屬于C—O—C振動吸收峰；861 cm-1歸屬于C—C骨架振動吸收峰。而圖 1 中酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉 1 607 cm-1、1 420 cm-1和1 323 cm-1分別歸屬為—COO—的反對稱伸縮振動、—CH2伸縮振動和—COO—的對稱伸縮振動吸收峰，說明引入了—CH2—COO—基團。

2.2 酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉漿液粘度及粘度熱穩(wěn)定性

經(jīng)測試，漿液95 ℃恒溫 3 h粘度情況見表 1，可以算出漿料在 3 h內(nèi)粘度波動率為2.34%，熱穩(wěn)定性為97.66%?？梢钥闯?，該漿料在含固量6%時粘度較低，流動性較好，可使?jié){液逐步浸透到紗線內(nèi)部，增加漿料對經(jīng)紗內(nèi)部纖維之間的粘結(jié)，穩(wěn)定經(jīng)紗中纖維抱合性能，有利于漿紗耐磨性和毛羽貼伏率增強。漿料粘度波動率低，粘度熱穩(wěn)定性好，故上漿受粘度波動影響小，適合“兩高一低”上漿工藝在高支高密織物上的應(yīng)用。

2.3 漿膜性能測試

漿膜性能直接影響到漿紗耐磨和漿紗毛羽等性能指標(biāo)，在一定程度上決定著漿紗的可織性。酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉漿料和其他幾種漿料的漿膜性能測試結(jié)果見表 2。

漿料漿膜的斷裂強度和斷裂伸長率說明紗線在織造過程中拉伸承受能力的大小。從表 2 看出，酸解淀粉聚合度低，淀粉分子量小，流動性增加，粘度降低，漿膜斷裂強度和斷裂伸長率最小。接枝淀粉因其接枝的高聚物支鏈增強了拉伸斷裂強力，斷裂強度和斷裂伸長率均高于酸解淀粉。酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉在酸解淀粉的基礎(chǔ)上引入—CH2COONa基團，使?jié){液粘度趨于穩(wěn)定，漿膜的斷裂強度和斷裂伸長率高于接枝淀粉。PVA本身聚合度較高，漿膜韌性強，斷裂強度和斷裂伸長率均為最大；但PVA1788斷裂伸長率較大，易產(chǎn)生再生毛羽，影響織機開口清晰度。因此，酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉在漿膜強度方面是一種較好的上漿漿料。

初始模量是表示抵抗外力作用下形變的能力。PVA1788的初始模量最大，表現(xiàn)為漿膜較為堅韌，不易變形；酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉初始模量最小，是因為淀粉經(jīng)過醚化后，在大分子鏈側(cè)基上引入的基團可以減小淀粉分子之間的相互作用，降低了淀粉膜的硬度和脆性，柔韌性增加；酸解淀粉和接枝淀粉的初始模量相近。

漿膜的耐磨性能不僅與漿料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與漿料分子在水中分散狀況有關(guān)，漿料分子在水中分散程度越高，成膜就越緊密光滑。酸解羧甲基淀粉由于引入強親水性的羧甲基，在水中分散程度提高，形成的漿膜比其它淀粉更加光滑緊密，故其耐磨性比一般淀粉漿料好。PVA雖然是極性分子，分子間作用力較強，但其含有的大量親水性羥基在PVA大分子內(nèi)及分子間多數(shù)以氫鍵締合在一起，造成其水溶分散性降低，耐磨性與酸解羧甲基淀粉相近。酸解淀粉分子聚合度下降，粘度下降，形成的漿膜較為蓬松，耐磨性最差，接枝淀粉磨耗居中。

漿膜的耐屈曲能力與分子形狀有關(guān)。PVA是具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的長鏈分子，這種分子易于定向排列，柔順性較好，成膜性和漿膜力學(xué)性能較好，耐屈曲次數(shù)高。酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉分子結(jié)構(gòu)呈鏈狀，分子柔順性次之，耐屈曲次數(shù)居中。酸解淀粉是由直鏈和支鏈淀粉組成，分子間相互作用大；接枝淀粉是由某些烯烴類的單體以一定的聚合度接枝嵌接到淀粉大分子的側(cè)鏈上，空間位阻較大，分子柔順性較差，這兩種淀粉耐屈曲性次數(shù)一般。

根據(jù)以上測試結(jié)果，將酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉進行滌棉高支高密織物漿紗織造小試試驗。漿紗采用CA391型單紗漿紗機（立式）上漿，織造采用ZAX-e-340型織機。選T/C65/35 60/55 681/464.5 305平紋織物作為試驗產(chǎn)品，上漿用漿料配方及漿紗工藝見表 4，織造工藝及織造質(zhì)量結(jié)果見表 4 和表 5。

T/C65/35 60/55 681/464.5 305平紋織物的特點是紗支高、緊度大，織造過程中經(jīng)紗承受的摩擦非常劇烈，表面毛羽數(shù)量多，毛羽長度長，如果漿紗質(zhì)量不理想，漿膜強度不夠，毛羽貼伏率不好，經(jīng)紗不能夠承受劇烈的摩擦而起毛，最終相互粘連而導(dǎo)致織機開口不清，織機效率低，成品質(zhì)量差。從表 4 和表 5 就可以看出，以酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉代替PVA和磷酸酯混合漿料上漿，上漿率增加，伸長率和減伸率減小，增強率和毛羽降低率增加，漿膜具備一定的柔韌性和滑爽性，所以在織造過程中臺時經(jīng)紗斷頭次數(shù)減少，織機效率和成品合格率提高，疵布率下降，并且布面質(zhì)量佳，可以作為滌棉高支高密織物較為理想的漿紗材料。

4 結(jié)論

（1）本文研制的酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉是一種高濃低粘漿料，漿液流動性好，粘度熱穩(wěn)定性高；形成的漿膜柔韌，斷裂強力高，伸長率適中，磨耗率低，耐屈曲次數(shù)高，水溶性能好，利于退漿，尤其對滌棉具有較好的粘附力，能滿足織造要求。

（2）酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉用于滌棉高支高密織物漿紗織造實踐表明，該漿料成膜性強，耐磨性能好，毛羽貼伏率高，織疵減少，能有效提高織機效率和合格品率，布面平整柔軟，可以作為一種優(yōu)良的滌棉高支高密織物漿紗材料。參考文獻

[1] 倪美麗，李強.磷酸酯變性淀粉在純棉織物上漿中的應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，2001，29（3）：181-182

[2] 賈素勤，李安康，景朝翎，等.Ms復(fù)變性淀粉在純棉細號高密織物上的應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，2003，31（11）：692-693.

[3] 周勝華.高支高密防羽布使用DF858漿料完全取代PVA上漿實踐[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2010（3）：21-22.

[4] 張永林.實現(xiàn)特細號高密織物高速織造的上漿實踐[J].棉紡織技術(shù)，2006，34（9）：565-567.

[5] 沈艷琴，武海良，周丹.檸檬酸氫二銨改善淀粉漿料成模性的研究[J].棉紡織技術(shù)，2012，40（7）：409-411.

[6] 高衛(wèi)東，范雪榮，趙凌云，等.變性淀粉漿料的漿膜性能[J].棉紡織技術(shù)，1999，27（4）：206-208.

[7] 陳曉威，王坤余，等.羧甲基酸解淀粉的制備及特征表征[J].皮革科學(xué)與工程，2010，20（2）：24-28.

[8] 邢金國，萬國江.酸解醚化復(fù)合變性淀粉漿料的性能研究[J].棉紡織技術(shù)，2010，38（11）：691-694.

裁制長度220 mm、寬度10 mm漿膜試樣，用YG020型電子強力儀測試漿膜的斷裂強力及斷裂伸長率。取10個子樣，測其平均值。

裁制長度220 mm、寬度 5 mm漿膜試樣，用Y391型紗線彈性儀測試漿膜的初始模量。取10個子樣，測其平均值。

按照Y522型織物耐磨儀平臺裁剪漿膜進行耐磨性實驗。試驗時選用150#砂輪，加壓重量為250 g，計算漿膜經(jīng)摩擦500次后的重量損失，測量摩擦面積，計算磨損率。取10個子樣，測其平均值。

用Y731型抱合力機測定漿膜的耐屈曲性能，張力0.05 N，取10個子樣，測平均值。

將漿膜裁制成長100 mm、寬10 mm，在長度方向的中間處畫一直線為記號，漿膜下掛重物0.5 g，然后將漿膜浸入80 ℃的水中，待水平面與漿膜中間記號線重合時，立即按動秒表開始計時，到浸沒于水中的一段漿膜斷脫時，再按下秒表終止計時，秒表顯示的時間秒數(shù)用于表示漿膜的水溶速率。漿膜試驗10次，取平均值。

采用粗紗法測試漿膜粘附性。分別將不同的漿料配制成濃度為1%的漿液1 000 mL，均勻攪拌，恒溫水浴加熱到95 ℃，保溫 1 h，分別將長度為300 mm的被測粗紗浸入漿液中，保溫浸漬 5 min后取出自然晾干，恒溫恒濕狀態(tài)下平衡24 h，用Y991-6A電子織物強力儀測試漿后粗紗的斷裂強力，夾距100 mm，上夾頭運動速度60 mm/min。純棉粗紗定量為4.95 g/10 m，滌棉粗紗定量4.86 g/10 m。取20個子樣，測其平均值。

2 結(jié)果與討論2.1 紅外光譜圖

木薯淀粉、酸變性淀粉和酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉紅外光譜圖見圖 1。由圖 1 可知，經(jīng)酸變性后淀粉的紅外光譜并沒有明顯變化，說明酸變性沒有破壞木薯原淀粉的基本結(jié)構(gòu)。其中3 500 ～ 3 000 cm-1歸屬淀粉中氫鍵締合的伸縮振動吸收峰；2 927 cm-1吸收峰歸屬于為—CH2—的C—H對稱伸縮振動吸收峰；1 638 cm-1歸屬于淀粉吸附水中兩個—OH的剪切振動；1 023 cm-1歸屬于C—O—C振動吸收峰；861 cm-1歸屬于C—C骨架振動吸收峰。而圖 1 中酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉 1 607 cm-1、1 420 cm-1和1 323 cm-1分別歸屬為—COO—的反對稱伸縮振動、—CH2伸縮振動和—COO—的對稱伸縮振動吸收峰，說明引入了—CH2—COO—基團。

2.2 酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉漿液粘度及粘度熱穩(wěn)定性

經(jīng)測試，漿液95 ℃恒溫 3 h粘度情況見表 1，可以算出漿料在 3 h內(nèi)粘度波動率為2.34%，熱穩(wěn)定性為97.66%?？梢钥闯?，該漿料在含固量6%時粘度較低，流動性較好，可使?jié){液逐步浸透到紗線內(nèi)部，增加漿料對經(jīng)紗內(nèi)部纖維之間的粘結(jié)，穩(wěn)定經(jīng)紗中纖維抱合性能，有利于漿紗耐磨性和毛羽貼伏率增強。漿料粘度波動率低，粘度熱穩(wěn)定性好，故上漿受粘度波動影響小，適合“兩高一低”上漿工藝在高支高密織物上的應(yīng)用。

2.3 漿膜性能測試

漿膜性能直接影響到漿紗耐磨和漿紗毛羽等性能指標(biāo)，在一定程度上決定著漿紗的可織性。酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉漿料和其他幾種漿料的漿膜性能測試結(jié)果見表 2。

漿料漿膜的斷裂強度和斷裂伸長率說明紗線在織造過程中拉伸承受能力的大小。從表 2 看出，酸解淀粉聚合度低，淀粉分子量小，流動性增加，粘度降低，漿膜斷裂強度和斷裂伸長率最小。接枝淀粉因其接枝的高聚物支鏈增強了拉伸斷裂強力，斷裂強度和斷裂伸長率均高于酸解淀粉。酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉在酸解淀粉的基礎(chǔ)上引入—CH2COONa基團，使?jié){液粘度趨于穩(wěn)定，漿膜的斷裂強度和斷裂伸長率高于接枝淀粉。PVA本身聚合度較高，漿膜韌性強，斷裂強度和斷裂伸長率均為最大；但PVA1788斷裂伸長率較大，易產(chǎn)生再生毛羽，影響織機開口清晰度。因此，酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉在漿膜強度方面是一種較好的上漿漿料。

初始模量是表示抵抗外力作用下形變的能力。PVA1788的初始模量最大，表現(xiàn)為漿膜較為堅韌，不易變形；酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉初始模量最小，是因為淀粉經(jīng)過醚化后，在大分子鏈側(cè)基上引入的基團可以減小淀粉分子之間的相互作用，降低了淀粉膜的硬度和脆性，柔韌性增加；酸解淀粉和接枝淀粉的初始模量相近。

漿膜的耐磨性能不僅與漿料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與漿料分子在水中分散狀況有關(guān)，漿料分子在水中分散程度越高，成膜就越緊密光滑。酸解羧甲基淀粉由于引入強親水性的羧甲基，在水中分散程度提高，形成的漿膜比其它淀粉更加光滑緊密，故其耐磨性比一般淀粉漿料好。PVA雖然是極性分子，分子間作用力較強，但其含有的大量親水性羥基在PVA大分子內(nèi)及分子間多數(shù)以氫鍵締合在一起，造成其水溶分散性降低，耐磨性與酸解羧甲基淀粉相近。酸解淀粉分子聚合度下降，粘度下降，形成的漿膜較為蓬松，耐磨性最差，接枝淀粉磨耗居中。

漿膜的耐屈曲能力與分子形狀有關(guān)。PVA是具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的長鏈分子，這種分子易于定向排列，柔順性較好，成膜性和漿膜力學(xué)性能較好，耐屈曲次數(shù)高。酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉分子結(jié)構(gòu)呈鏈狀，分子柔順性次之，耐屈曲次數(shù)居中。酸解淀粉是由直鏈和支鏈淀粉組成，分子間相互作用大；接枝淀粉是由某些烯烴類的單體以一定的聚合度接枝嵌接到淀粉大分子的側(cè)鏈上，空間位阻較大，分子柔順性較差，這兩種淀粉耐屈曲性次數(shù)一般。

根據(jù)以上測試結(jié)果，將酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉進行滌棉高支高密織物漿紗織造小試試驗。漿紗采用CA391型單紗漿紗機（立式）上漿，織造采用ZAX-e-340型織機。選T/C65/35 60/55 681/464.5 305平紋織物作為試驗產(chǎn)品，上漿用漿料配方及漿紗工藝見表 4，織造工藝及織造質(zhì)量結(jié)果見表 4 和表 5。

T/C65/35 60/55 681/464.5 305平紋織物的特點是紗支高、緊度大，織造過程中經(jīng)紗承受的摩擦非常劇烈，表面毛羽數(shù)量多，毛羽長度長，如果漿紗質(zhì)量不理想，漿膜強度不夠，毛羽貼伏率不好，經(jīng)紗不能夠承受劇烈的摩擦而起毛，最終相互粘連而導(dǎo)致織機開口不清，織機效率低，成品質(zhì)量差。從表 4 和表 5 就可以看出，以酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉代替PVA和磷酸酯混合漿料上漿，上漿率增加，伸長率和減伸率減小，增強率和毛羽降低率增加，漿膜具備一定的柔韌性和滑爽性，所以在織造過程中臺時經(jīng)紗斷頭次數(shù)減少，織機效率和成品合格率提高，疵布率下降，并且布面質(zhì)量佳，可以作為滌棉高支高密織物較為理想的漿紗材料。

4 結(jié)論

（1）本文研制的酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉是一種高濃低粘漿料，漿液流動性好，粘度熱穩(wěn)定性高；形成的漿膜柔韌，斷裂強力高，伸長率適中，磨耗率低，耐屈曲次數(shù)高，水溶性能好，利于退漿，尤其對滌棉具有較好的粘附力，能滿足織造要求。

（2）酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉用于滌棉高支高密織物漿紗織造實踐表明，該漿料成膜性強，耐磨性能好，毛羽貼伏率高，織疵減少，能有效提高織機效率和合格品率，布面平整柔軟，可以作為一種優(yōu)良的滌棉高支高密織物漿紗材料。參考文獻

[1] 倪美麗，李強.磷酸酯變性淀粉在純棉織物上漿中的應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，2001，29（3）：181-182

[2] 賈素勤，李安康，景朝翎，等.Ms復(fù)變性淀粉在純棉細號高密織物上的應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，2003，31（11）：692-693.

[3] 周勝華.高支高密防羽布使用DF858漿料完全取代PVA上漿實踐[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2010（3）：21-22.

[4] 張永林.實現(xiàn)特細號高密織物高速織造的上漿實踐[J].棉紡織技術(shù)，2006，34（9）：565-567.

[5] 沈艷琴，武海良，周丹.檸檬酸氫二銨改善淀粉漿料成模性的研究[J].棉紡織技術(shù)，2012，40（7）：409-411.

[6] 高衛(wèi)東，范雪榮，趙凌云，等.變性淀粉漿料的漿膜性能[J].棉紡織技術(shù)，1999，27（4）：206-208.

[7] 陳曉威，王坤余，等.羧甲基酸解淀粉的制備及特征表征[J].皮革科學(xué)與工程，2010，20（2）：24-28.

[8] 邢金國，萬國江.酸解醚化復(fù)合變性淀粉漿料的性能研究[J].棉紡織技術(shù)，2010，38（11）：691-694.

裁制長度220 mm、寬度10 mm漿膜試樣，用YG020型電子強力儀測試漿膜的斷裂強力及斷裂伸長率。取10個子樣，測其平均值。

裁制長度220 mm、寬度 5 mm漿膜試樣，用Y391型紗線彈性儀測試漿膜的初始模量。取10個子樣，測其平均值。

按照Y522型織物耐磨儀平臺裁剪漿膜進行耐磨性實驗。試驗時選用150#砂輪，加壓重量為250 g，計算漿膜經(jīng)摩擦500次后的重量損失，測量摩擦面積，計算磨損率。取10個子樣，測其平均值。

用Y731型抱合力機測定漿膜的耐屈曲性能，張力0.05 N，取10個子樣，測平均值。

將漿膜裁制成長100 mm、寬10 mm，在長度方向的中間處畫一直線為記號，漿膜下掛重物0.5 g，然后將漿膜浸入80 ℃的水中，待水平面與漿膜中間記號線重合時，立即按動秒表開始計時，到浸沒于水中的一段漿膜斷脫時，再按下秒表終止計時，秒表顯示的時間秒數(shù)用于表示漿膜的水溶速率。漿膜試驗10次，取平均值。

采用粗紗法測試漿膜粘附性。分別將不同的漿料配制成濃度為1%的漿液1 000 mL，均勻攪拌，恒溫水浴加熱到95 ℃，保溫 1 h，分別將長度為300 mm的被測粗紗浸入漿液中，保溫浸漬 5 min后取出自然晾干，恒溫恒濕狀態(tài)下平衡24 h，用Y991-6A電子織物強力儀測試漿后粗紗的斷裂強力，夾距100 mm，上夾頭運動速度60 mm/min。純棉粗紗定量為4.95 g/10 m，滌棉粗紗定量4.86 g/10 m。取20個子樣，測其平均值。

2 結(jié)果與討論2.1 紅外光譜圖

木薯淀粉、酸變性淀粉和酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉紅外光譜圖見圖 1。由圖 1 可知，經(jīng)酸變性后淀粉的紅外光譜并沒有明顯變化，說明酸變性沒有破壞木薯原淀粉的基本結(jié)構(gòu)。其中3 500 ～ 3 000 cm-1歸屬淀粉中氫鍵締合的伸縮振動吸收峰；2 927 cm-1吸收峰歸屬于為—CH2—的C—H對稱伸縮振動吸收峰；1 638 cm-1歸屬于淀粉吸附水中兩個—OH的剪切振動；1 023 cm-1歸屬于C—O—C振動吸收峰；861 cm-1歸屬于C—C骨架振動吸收峰。而圖 1 中酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉 1 607 cm-1、1 420 cm-1和1 323 cm-1分別歸屬為—COO—的反對稱伸縮振動、—CH2伸縮振動和—COO—的對稱伸縮振動吸收峰，說明引入了—CH2—COO—基團。

2.2 酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉漿液粘度及粘度熱穩(wěn)定性

經(jīng)測試，漿液95 ℃恒溫 3 h粘度情況見表 1，可以算出漿料在 3 h內(nèi)粘度波動率為2.34%，熱穩(wěn)定性為97.66%?？梢钥闯?，該漿料在含固量6%時粘度較低，流動性較好，可使?jié){液逐步浸透到紗線內(nèi)部，增加漿料對經(jīng)紗內(nèi)部纖維之間的粘結(jié)，穩(wěn)定經(jīng)紗中纖維抱合性能，有利于漿紗耐磨性和毛羽貼伏率增強。漿料粘度波動率低，粘度熱穩(wěn)定性好，故上漿受粘度波動影響小，適合“兩高一低”上漿工藝在高支高密織物上的應(yīng)用。

2.3 漿膜性能測試

漿膜性能直接影響到漿紗耐磨和漿紗毛羽等性能指標(biāo)，在一定程度上決定著漿紗的可織性。酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉漿料和其他幾種漿料的漿膜性能測試結(jié)果見表 2。

漿料漿膜的斷裂強度和斷裂伸長率說明紗線在織造過程中拉伸承受能力的大小。從表 2 看出，酸解淀粉聚合度低，淀粉分子量小，流動性增加，粘度降低，漿膜斷裂強度和斷裂伸長率最小。接枝淀粉因其接枝的高聚物支鏈增強了拉伸斷裂強力，斷裂強度和斷裂伸長率均高于酸解淀粉。酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉在酸解淀粉的基礎(chǔ)上引入—CH2COONa基團，使?jié){液粘度趨于穩(wěn)定，漿膜的斷裂強度和斷裂伸長率高于接枝淀粉。PVA本身聚合度較高，漿膜韌性強，斷裂強度和斷裂伸長率均為最大；但PVA1788斷裂伸長率較大，易產(chǎn)生再生毛羽，影響織機開口清晰度。因此，酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉在漿膜強度方面是一種較好的上漿漿料。

初始模量是表示抵抗外力作用下形變的能力。PVA1788的初始模量最大，表現(xiàn)為漿膜較為堅韌，不易變形；酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉初始模量最小，是因為淀粉經(jīng)過醚化后，在大分子鏈側(cè)基上引入的基團可以減小淀粉分子之間的相互作用，降低了淀粉膜的硬度和脆性，柔韌性增加；酸解淀粉和接枝淀粉的初始模量相近。

漿膜的耐磨性能不僅與漿料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與漿料分子在水中分散狀況有關(guān)，漿料分子在水中分散程度越高，成膜就越緊密光滑。酸解羧甲基淀粉由于引入強親水性的羧甲基，在水中分散程度提高，形成的漿膜比其它淀粉更加光滑緊密，故其耐磨性比一般淀粉漿料好。PVA雖然是極性分子，分子間作用力較強，但其含有的大量親水性羥基在PVA大分子內(nèi)及分子間多數(shù)以氫鍵締合在一起，造成其水溶分散性降低，耐磨性與酸解羧甲基淀粉相近。酸解淀粉分子聚合度下降，粘度下降，形成的漿膜較為蓬松，耐磨性最差，接枝淀粉磨耗居中。

漿膜的耐屈曲能力與分子形狀有關(guān)。PVA是具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的長鏈分子，這種分子易于定向排列，柔順性較好，成膜性和漿膜力學(xué)性能較好，耐屈曲次數(shù)高。酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉分子結(jié)構(gòu)呈鏈狀，分子柔順性次之，耐屈曲次數(shù)居中。酸解淀粉是由直鏈和支鏈淀粉組成，分子間相互作用大；接枝淀粉是由某些烯烴類的單體以一定的聚合度接枝嵌接到淀粉大分子的側(cè)鏈上，空間位阻較大，分子柔順性較差，這兩種淀粉耐屈曲性次數(shù)一般。

根據(jù)以上測試結(jié)果，將酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉進行滌棉高支高密織物漿紗織造小試試驗。漿紗采用CA391型單紗漿紗機（立式）上漿，織造采用ZAX-e-340型織機。選T/C65/35 60/55 681/464.5 305平紋織物作為試驗產(chǎn)品，上漿用漿料配方及漿紗工藝見表 4，織造工藝及織造質(zhì)量結(jié)果見表 4 和表 5。

T/C65/35 60/55 681/464.5 305平紋織物的特點是紗支高、緊度大，織造過程中經(jīng)紗承受的摩擦非常劇烈，表面毛羽數(shù)量多，毛羽長度長，如果漿紗質(zhì)量不理想，漿膜強度不夠，毛羽貼伏率不好，經(jīng)紗不能夠承受劇烈的摩擦而起毛，最終相互粘連而導(dǎo)致織機開口不清，織機效率低，成品質(zhì)量差。從表 4 和表 5 就可以看出，以酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉代替PVA和磷酸酯混合漿料上漿，上漿率增加，伸長率和減伸率減小，增強率和毛羽降低率增加，漿膜具備一定的柔韌性和滑爽性，所以在織造過程中臺時經(jīng)紗斷頭次數(shù)減少，織機效率和成品合格率提高，疵布率下降，并且布面質(zhì)量佳，可以作為滌棉高支高密織物較為理想的漿紗材料。

4 結(jié)論

（1）本文研制的酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉是一種高濃低粘漿料，漿液流動性好，粘度熱穩(wěn)定性高；形成的漿膜柔韌，斷裂強力高，伸長率適中，磨耗率低，耐屈曲次數(shù)高，水溶性能好，利于退漿，尤其對滌棉具有較好的粘附力，能滿足織造要求。

（2）酸解羧甲基復(fù)合變性淀粉用于滌棉高支高密織物漿紗織造實踐表明，該漿料成膜性強，耐磨性能好，毛羽貼伏率高，織疵減少，能有效提高織機效率和合格品率，布面平整柔軟，可以作為一種優(yōu)良的滌棉高支高密織物漿紗材料。參考文獻

[1] 倪美麗，李強.磷酸酯變性淀粉在純棉織物上漿中的應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，2001，29（3）：181-182

[2] 賈素勤，李安康，景朝翎，等.Ms復(fù)變性淀粉在純棉細號高密織物上的應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，2003，31（11）：692-693.

[3] 周勝華.高支高密防羽布使用DF858漿料完全取代PVA上漿實踐[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2010（3）：21-22.

[4] 張永林.實現(xiàn)特細號高密織物高速織造的上漿實踐[J].棉紡織技術(shù)，2006，34（9）：565-567.

[5] 沈艷琴，武海良，周丹.檸檬酸氫二銨改善淀粉漿料成模性的研究[J].棉紡織技術(shù)，2012，40（7）：409-411.

[6] 高衛(wèi)東，范雪榮，趙凌云，等.變性淀粉漿料的漿膜性能[J].棉紡織技術(shù)，1999，27（4）：206-208.

[7] 陳曉威，王坤余，等.羧甲基酸解淀粉的制備及特征表征[J].皮革科學(xué)與工程，2010，20（2）：24-28.

[8] 邢金國，萬國江.酸解醚化復(fù)合變性淀粉漿料的性能研究[J].棉紡織技術(shù)，2010，38（11）：691-694.