全額取代PVA漿料的變性淀粉上漿技術(shù)與工藝研究文獻(xiàn)綜述

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1、文獻(xiàn)綜述全額取代PVA漿料的變性淀粉上漿技術(shù)與工藝研究一、前言部分眾所周知，PVA屬于生物降解性很差的高分子聚合物，其上漿后的退漿廢水中含有大量難以降解的PVA，是印染企業(yè)廢水COD值過高的主要原因之一。在2008年1月起實(shí)施的《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》中規(guī)定，COD排放值指標(biāo)由80mg／l降為60mg／l。從而使污水處理成本大為提高，即使不計(jì)2500元／t的污水處理設(shè)施費(fèi)用，8元／t—10元／t的運(yùn)行費(fèi)用企業(yè)也難以承受。按2005年印染行業(yè)頒布的用水定額24t／kin計(jì)，年產(chǎn)15000km小型印染廠，每年治污費(fèi)用凈增300萬元

2、。而含PVA的印染廢水COD初始濃度值一般為5000mg／l一30000mg／l，所以每年治污費(fèi)用的支出遠(yuǎn)比上述金額高。要降低印染企業(yè)廢水COD較為有效的辦法，就是推行無PVA上漿，用生物降解性好的淀粉類漿料完全取代PVA[1]。PVA漿料具有優(yōu)良的成膜性、粘附性及與其他漿料相容性的特點(diǎn)，一般說是對(duì)細(xì)號(hào)棉紗及滌棉混紡紗上漿較為理想的漿料，但由于其退漿污染問題，成為環(huán)保紡織的大忌。我國在20世紀(jì)70年代開始大量使用PVA上漿，至2000年，用于經(jīng)紗上漿的PVA高達(dá)6萬t～7萬t，退漿后大部分印染污水排放到江河、農(nóng)田，嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡，影響人體健康。因此，用環(huán)保漿料

3、取代PVA上漿刻不容緩。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(gè)上漿工藝中發(fā)揮了極大作用，由于其價(jià)格相對(duì)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[2]、交聯(lián)等變性后，經(jīng)過大量的試驗(yàn)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(shí)。首先，是變性淀粉粘度的穩(wěn)定性問題[3]，經(jīng)過變性的淀粉，粘度的波動(dòng)率比原淀粉大幅度降低，為均勻上漿和提高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[4]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

4、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。二、主題部分（一）變性淀粉的研究自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(shí)主要用于滌棉混紡品種的上漿。由于PVA6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(hào)、高密、高難品種最理想的漿料。但是，由于PVA漿料的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于淀粉類漿料的價(jià)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(duì)環(huán)境

5、的破壞、污染問題[5]已經(jīng)引起廣泛重視，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[6]。經(jīng)紗上漿為我國紡織工業(yè)的發(fā)展曾做出過并仍將會(huì)做出新的貢獻(xiàn)。以下是對(duì)我國漿料應(yīng)用的簡略回顧。50年代以來我國漿料發(fā)展的回顧。1954年以前天然淀粉的生物發(fā)酵法，海藻膠，動(dòng)物膠；1954年全國清梳漿會(huì)議——化學(xué)分解法2321平布的上漿率由16％降到8％；1960年T/C紗上漿使用PVA+玉米淀粉+CMC；60年代“上漿不用糧”——各種代用漿料(C．MC，橡子粉，膨潤土等)；70年代主要使用PVA，也開始使用丙烯酸類漿料(甲酯漿，

6、酰胺漿)；1981年～1982年四川內(nèi)江和成都會(huì)議——主要關(guān)注變性淀粉漿料的開發(fā)；1984年后氧化淀粉開始用于上漿，酸解淀粉，DDF，各種變性淀粉漿料陸續(xù)推向市場；目前為止各種各樣的變性淀粉漿料和各種各樣的丙烯酸類漿料、變性PVA等[7]。變性淀粉的出現(xiàn)和發(fā)展，距今經(jīng)歷了3個(gè)階段。第一代變性淀粉：酸解淀粉、氧化淀粉和糊精等。主要是用酸或氧化劑或加熱方法使淀粉大分子解聚，達(dá)到降低粘度、增加流動(dòng)性能的目的。第二代變性淀粉：主要是醚化淀粉(CMS、HPS)、酯化淀粉(醋酸酯、磷酸酯等)，交聯(lián)淀粉和陽離子淀粉等。這是一類淀粉衍生物，是通過在淀粉大分子的羥基上引入一個(gè)基團(tuán)

7、或引入一個(gè)低分子物，使淀粉大分子問的相互作用力削弱；有的也改善了與合成纖維的相溶性和漿膜的柔韌性。已成為常用的主體漿料。就擴(kuò)大使用范圍和適應(yīng)疏水性的合成纖維能力來說，這類變性淀粉中應(yīng)是以醋酸酯淀粉為最好。第三代變性淀粉：主要是接枝淀粉，它是在淀粉大分子鏈上引入具有一定聚合度的高分子化合物。使淀粉的性能有了顯著的改變，不僅保持有好的親水性，而且通過高分子設(shè)計(jì)方法，使它對(duì)合成纖維有優(yōu)良的粘附性。從而可在合纖混紡紗中作為主體漿料應(yīng)用，在T／C紗上漿中，它的使用比例可達(dá)70％一80％。甚至可進(jìn)一步作為單組分漿料在經(jīng)紗上漿中使用[8]。目前，國內(nèi)市場上穩(wěn)定、優(yōu)良的產(chǎn)品還不

8、多。從今后我國紡織產(chǎn)品的