全额取代PVA浆料的变性淀粉上浆技术与工艺研究开题报告

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1、开题报告全额取代PVA浆料的变性淀粉上浆技术与工艺研究一、选题的背景、意义自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PVA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浆料对环境的破坏、污染问题[1]已经引

2、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[2]。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、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[3]。首先，是变性淀粉粘度的稳定性问题[4]，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

3、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[5]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。人类进入新世纪，历史翻开新篇章，科技进步为人类带来了翻天覆地的变化，但同时也带来了一些负面影响。由于资源的过度开发和利用，严重的环境污染和生态失调，危害着人类的健康。在人类发展史中，每一次对环境的破坏都得到了应有的惩罚。

4、人类越来越认识到环境保护的重要性，我们只有一个地球，经济的发展不能以牺牲环境为代价。为了净化我们生存的环境，必须减少环境污染。环境污染是由多方面的原因造成的，如人类对资源的破环、工业污染等等。纺织行业是工业的一个重要组成部分，它造成的污染也同样不容忽视。纺织工业的污染主要是由于湿加工整理排放的污水造成的。这些湿加工整理包括：织物的退浆、煮练、漂白、染色、印花以及后整理等。其中，退浆造成的污染占有相当大的比重，超过50％，已5成为纺织生产过程中最大的污染源之一。退浆废水的主要成分是浆料，因此其污染主要

5、是由浆料造成的。经纱上浆所使用的三大类浆料中，淀粉可以完全生物降解，污染很小。丙烯酸类浆料的生物降解性介于淀粉和PVA之间，有一定的生物降解性，但它的用量不多，对环境造成的污染较小，不是主要的污染源。PVA的生物降解性很差，严重污染环境，造成退浆废液污染的主要来源是PVA。当前在中高档织物的经纱上浆中，尤其在合成纤维经纱及细支合成纤维／棉纤维混纺经纱的巳浆中，仍不得不采用以PVA为主体，配以少量变性淀粉的混合浆。现在每年PVA的用量占总浆料用量的20％左右，国内外PVA浆料用量超过l7万吨。如此多的

6、PVA对环境造成了严重的污染，因此解决PVA浆料的污染问题是一个非常迫切的重要问题[7]。本课题使用变性淀粉全额取代PVA浆料，不仅降低了对环境的污染而且还为企业节约成本，可使企业最大化优化资源结构，最终将为国家工业应用研究进展作出巨大贡献。二、相关研究的最新成果及动态(1)关于淀粉及变性淀粉的研究淀粉是一种多糖类的天然高分子化合物，由绿色植物通过光合作用形成，广泛存在于许多种类的植物中，它既是人类及许多动物的主食品及饲料，也是工业上的重要原材料。由于它的资源丰富、价格低廉、环境污染低等特点，早已在

7、许多工业部门中广泛应用．在纺织工业的经纱上浆中，更是应用已久的浆料[8]。淀粉对亲水性的天然纤维有较好的粘附性，具有一定的成膜能力，基本上能满足天然纤维的上浆要求，在经纱上浆巾的应用已积累了一定的经验。但其上浆性能不能令人十分满意，常需要各种辅助浆料加以弥补。运用物理或化学的方法使淀粉变性，或与其它浆料混合使用，可提高淀粉的上浆效果并扩大其使用范围。变性淀粉按时间可分为第一代的分解淀粉、第二代的淀粉衍生物和第三代的接枝淀粉[9]。分解淀粉是通过加热或用酸、氧化剂使淀粉大分子降解，如酸解淀粉、氧化淀粉

8、。淀粉衍生物是通过化学的方法在天然淀粉大分予链上引入某些官能团，如醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉。接枝淀粉[10]是以物理或化学的方法在淀粉大分子链上接枝一些低聚物。当前在各种浆料中，淀粉及变性淀粉仍占着最大比例，约70％。（2）应用高性能变性淀粉取代PVA上浆的配方、工艺及上浆效果研究高级工程师史博生对20个不同纺织企业生产的纯棉品种及涤棉混纺品种应用高性能变性淀粉取代PVA上浆的配方、浆纱工艺、织造效果进行了汇总，并与用PVA上浆的配方进行了对比。指出：应用高性能变性淀粉