全額取代PVA漿料的變性淀粉上漿技術(shù)與工藝研究開題報告

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1、開題報告全額取代PVA漿料的變性淀粉上漿技術(shù)與工藝研究一、選題的背景、意義自1940年P(guān)VA漿料第一次用于經(jīng)紗上漿之后，很快被全球紡織工業(yè)所采用。我國自20世紀(jì)60年代起開始使用PVA漿料，當(dāng)時主要用于滌棉混紡品種的上漿。由于PVA漿料具有優(yōu)良的成膜性、粘附性和粘結(jié)強(qiáng)力及與其他漿料有相容性較好的特點(diǎn)，一度被認(rèn)為是解決滌棉混紡紗及純棉細(xì)號、高密、高難品種最理想的漿料。但是，由于PVA漿料的價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于淀粉類漿料的價格，加之我國工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，PVA漿料對環(huán)境的破壞、污染問題[1]已經(jīng)引

2、起廣泛重視，經(jīng)過PVA漿的織物在歐洲已經(jīng)受阻。因此，經(jīng)紗上漿全額取代PVA漿料，已成為亟待解決的重大問題[2]。變性淀粉作為主漿料用于中、高檔品種的經(jīng)紗上漿，已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可，并在整個上漿工藝中發(fā)揮了極大作用，由于其價格相對較低，一定程度上能較好地滿足上漿需要。淀粉經(jīng)過酸化、氧化、酯化、交聯(lián)等變性后，經(jīng)過大量的試驗和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐證明，其上漿性能已得到了顯著的改善，這已成為廣大同仁的共識[3]。首先，是變性淀粉粘度的穩(wěn)定性問題[4]，經(jīng)過變性的淀粉，粘度的波動率比原淀粉大幅度降低，為均勻上漿和提高

3、上漿效果打下了良好的基礎(chǔ)；其次，是變性淀粉低粘度，低粘為增加漿液含固量和采用高壓上漿[5]創(chuàng)造了條件，特別是一部分變性淀粉的粘附性和粘結(jié)強(qiáng)力顯著提高，使其成膜性、漿紗耐磨性、漿膜柔韌性、耐曲屈性、彈性都有較大程度的改善，這為在上漿中全額取代PVA漿料，大量使用變性淀粉提供了技術(shù)保證。人類進(jìn)入新世紀(jì)，歷史翻開新篇章，科技進(jìn)步為人類帶來了翻天覆地的變化，但同時也帶來了一些負(fù)面影響。由于資源的過度開發(fā)和利用，嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)失調(diào)，危害著人類的健康。在人類發(fā)展史中，每一次對環(huán)境的破壞都得到了應(yīng)有的懲罰。

4、人類越來越認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性，我們只有一個地球，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價。為了凈化我們生存的環(huán)境，必須減少環(huán)境污染。環(huán)境污染是由多方面的原因造成的，如人類對資源的破環(huán)、工業(yè)污染等等。紡織行業(yè)是工業(yè)的一個重要組成部分，它造成的污染也同樣不容忽視。紡織工業(yè)的污染主要是由于濕加工整理排放的污水造成的。這些濕加工整理包括：織物的退漿、煮練、漂白、染色、印花以及后整理等。其中，退漿造成的污染占有相當(dāng)大的比重，超過50％，已5成為紡織生產(chǎn)過程中最大的污染源之一。退漿廢水的主要成分是漿料，因此其污染主要

5、是由漿料造成的。經(jīng)紗上漿所使用的三大類漿料中，淀粉可以完全生物降解，污染很小。丙烯酸類漿料的生物降解性介于淀粉和PVA之間，有一定的生物降解性，但它的用量不多，對環(huán)境造成的污染較小，不是主要的污染源。PVA的生物降解性很差，嚴(yán)重污染環(huán)境，造成退漿廢液污染的主要來源是PVA。當(dāng)前在中高檔織物的經(jīng)紗上漿中，尤其在合成纖維經(jīng)紗及細(xì)支合成纖維／棉纖維混紡經(jīng)紗的巳漿中，仍不得不采用以PVA為主體，配以少量變性淀粉的混合漿。現(xiàn)在每年P(guān)VA的用量占總漿料用量的20％左右，國內(nèi)外PVA漿料用量超過l7萬噸。如此多的

6、PVA對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，因此解決PVA漿料的污染問題是一個非常迫切的重要問題[7]。本課題使用變性淀粉全額取代PVA漿料，不僅降低了對環(huán)境的污染而且還為企業(yè)節(jié)約成本，可使企業(yè)最大化優(yōu)化資源結(jié)構(gòu)，最終將為國家工業(yè)應(yīng)用研究進(jìn)展作出巨大貢獻(xiàn)。二、相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)(1)關(guān)于淀粉及變性淀粉的研究淀粉是一種多糖類的天然高分子化合物，由綠色植物通過光合作用形成，廣泛存在于許多種類的植物中，它既是人類及許多動物的主食品及飼料，也是工業(yè)上的重要原材料。由于它的資源豐富、價格低廉、環(huán)境污染低等特點(diǎn)，早已在

7、許多工業(yè)部門中廣泛應(yīng)用．在紡織工業(yè)的經(jīng)紗上漿中，更是應(yīng)用已久的漿料[8]。淀粉對親水性的天然纖維有較好的粘附性，具有一定的成膜能力，基本上能滿足天然纖維的上漿要求，在經(jīng)紗上漿巾的應(yīng)用已積累了一定的經(jīng)驗。但其上漿性能不能令人十分滿意，常需要各種輔助漿料加以彌補(bǔ)。運(yùn)用物理或化學(xué)的方法使淀粉變性，或與其它漿料混合使用，可提高淀粉的上漿效果并擴(kuò)大其使用范圍。變性淀粉按時間可分為第一代的分解淀粉、第二代的淀粉衍生物和第三代的接枝淀粉[9]。分解淀粉是通過加熱或用酸、氧化劑使淀粉大分子降解，如酸解淀粉、氧化淀粉

8、。淀粉衍生物是通過化學(xué)的方法在天然淀粉大分予鏈上引入某些官能團(tuán)，如醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉。接枝淀粉[10]是以物理或化學(xué)的方法在淀粉大分子鏈上接枝一些低聚物。當(dāng)前在各種漿料中，淀粉及變性淀粉仍占著最大比例，約70％。（2）應(yīng)用高性能變性淀粉取代PVA上漿的配方、工藝及上漿效果研究高級工程師史博生對20個不同紡織企業(yè)生產(chǎn)的純棉品種及滌棉混紡品種應(yīng)用高性能變性淀粉取代PVA上漿的配方、漿紗工藝、織造效果進(jìn)行了匯總，并與用PVA上漿的配方進(jìn)行了對比。指出：應(yīng)用高性能變性淀粉