全额取代PVA浆料的变性淀粉上浆技术与工艺研究文献综述

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1、文献综述全额取代PVA浆料的变性淀粉上浆技术与工艺研究一、前言部分众所周知，PVA属于生物降解性很差的高分子聚合物，其上浆后的退浆废水中含有大量难以降解的PVA，是印染企业废水COD值过高的主要原因之一。在2008年1月起实施的《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》中规定，COD排放值指标由80mg／l降为60mg／l。从而使污水处理成本大为提高，即使不计2500元／t的污水处理设施费用，8元／t—10元／t的运行费用企业也难以承受。按2005年印染行业颁布的用水定额24t／kin计，年产15000km小型印染厂，每年治污费用净增300万元

2、。而含PVA的印染废水COD初始浓度值一般为5000mg／l一30000mg／l，所以每年治污费用的支出远比上述金额高。要降低印染企业废水COD较为有效的办法，就是推行无PVA上浆，用生物降解性好的淀粉类浆料完全取代PVA[1]。PVA浆料具有优良的成膜性、粘附性及与其他浆料相容性的特点，一般说是对细号棉纱及涤棉混纺纱上浆较为理想的浆料，但由于其退浆污染问题，成为环保纺织的大忌。我国在20世纪70年代开始大量使用PVA上浆，至2000年，用于经纱上浆的PVA高达6万t～7万t，退浆后大部分印染污水排放到江河、农田，严重破坏生态平衡，影响人体健康。因此，用环保浆料

3、取代PVA上浆刻不容缓。变性淀粉作为主浆料用于中、高档品种的经纱上浆，已经得到广泛的认可，并在整个上浆工艺中发挥了极大作用，由于其价格相对较低，一定程度上能较好地满足上浆需要。淀粉经过酸化、氧化、酯化[2]、交联等变性后，经过大量的试验和广泛的生产实践证明，其上浆性能已得到了显著的改善，这已成为广大同仁的共识。首先，是变性淀粉粘度的稳定性问题[3]，经过变性的淀粉，粘度的波动率比原淀粉大幅度降低，为均匀上浆和提高上浆效果打下了良好的基础；其次，是变性淀粉低粘度，低粘为增加浆液含固量和采用高压上浆[4]创造了条件，特别是一部分变性淀粉的粘附性和粘结强力显著提高，使

4、其成膜性、浆纱耐磨性、浆膜柔韧性、耐曲屈性、弹性都有较大程度的改善，这为在上浆中全额取代PVA浆料，大量使用变性淀粉提供了技术保证。二、主题部分（一）变性淀粉的研究自1940年PVA浆料第一次用于经纱上浆之后，很快被全球纺织工业所采用。我国自20世纪60年代起开始使用PVA浆料，当时主要用于涤棉混纺品种的上浆。由于PVA6浆料具有优良的成膜性、粘附性和粘结强力及与其他浆料有相容性较好的特点，一度被认为是解决涤棉混纺纱及纯棉细号、高密、高难品种最理想的浆料。但是，由于PVA浆料的价格远远高于淀粉类浆料的价格，加之我国工业化发展现代化进程的不断加快，PVA浆料对环境

5、的破坏、污染问题[5]已经引起广泛重视，经过PVA浆的织物在欧洲已经受阻。因此，经纱上浆全额取代PVA浆料，已成为亟待解决的重大问题[6]。经纱上浆为我国纺织工业的发展曾做出过并仍将会做出新的贡献。以下是对我国浆料应用的简略回顾。50年代以来我国浆料发展的回顾。1954年以前天然淀粉的生物发酵法，海藻胶，动物胶；1954年全国清梳浆会议——化学分解法2321平布的上浆率由16％降到8％；1960年T/C纱上浆使用PVA+玉米淀粉+CMC；60年代“上浆不用粮”——各种代用浆料(C．MC，橡子粉，膨润土等)；70年代主要使用PVA，也开始使用丙烯酸类浆料(甲酯浆，

6、酰胺浆)；1981年～1982年四川内江和成都会议——主要关注变性淀粉浆料的开发；1984年后氧化淀粉开始用于上浆，酸解淀粉，DDF，各种变性淀粉浆料陆续推向市场；目前为止各种各样的变性淀粉浆料和各种各样的丙烯酸类浆料、变性PVA等[7]。变性淀粉的出现和发展，距今经历了3个阶段。第一代变性淀粉：酸解淀粉、氧化淀粉和糊精等。主要是用酸或氧化剂或加热方法使淀粉大分子解聚，达到降低粘度、增加流动性能的目的。第二代变性淀粉：主要是醚化淀粉(CMS、HPS)、酯化淀粉(醋酸酯、磷酸酯等)，交联淀粉和阳离子淀粉等。这是一类淀粉衍生物，是通过在淀粉大分子的羟基上引入一个基团

7、或引入一个低分子物，使淀粉大分子问的相互作用力削弱；有的也改善了与合成纤维的相溶性和浆膜的柔韧性。已成为常用的主体浆料。就扩大使用范围和适应疏水性的合成纤维能力来说，这类变性淀粉中应是以醋酸酯淀粉为最好。第三代变性淀粉：主要是接枝淀粉，它是在淀粉大分子链上引入具有一定聚合度的高分子化合物。使淀粉的性能有了显著的改变，不仅保持有好的亲水性，而且通过高分子设计方法，使它对合成纤维有优良的粘附性。从而可在合纤混纺纱中作为主体浆料应用，在T／C纱上浆中，它的使用比例可达70％一80％。甚至可进一步作为单组分浆料在经纱上浆中使用[8]。目前，国内市场上稳定、优良的产品还不

8、多。从今后我国纺织产品的