羥乙基淀粉印花糊料是以玉米淀粉為原料.經(jīng)水解、醚化變性而制成的。產(chǎn)品為白色或擻黃色細(xì)粉，無昧無毒，屬于非離子型印花糊料。經(jīng)羥乙基化后的醚化淀粉與原料淀粉相比，其耐酸、耐堿及印花特性都大為改善 以本法制成的羥乙基淀粉產(chǎn)品具有冷水成糊，制糊方便，脫糊容易，與印花染料的相容性好，透網(wǎng)性和滲透性佳等特點(diǎn)。該印花糊料適用于手工熱臺板和機(jī)印印制的絲綢、化纖和滌綸織物，印制的成品泥點(diǎn)精細(xì)，輪廓清晰度好，得色鮮艷塊面均勻度好。
羥乙基淀粉的制備方法一般分固相法和液相法兩種，但生產(chǎn)中多以液相法為主。液相法是一種以有機(jī)溶劑為懸浮劑，無機(jī)酸為水解劑，氯乙醇或環(huán)氧乙烷為醚化劑，在有催化劑存在的條件下與玉米淀粉進(jìn)行反應(yīng)的一種合成工藝。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 羥乙基淀粉的合成原理
2.1.1 原料淀粉
羥乙基淀粉合成所用淀粉是一種多糖類天然高分子碳水化合物，由碳、氫和氧三中元素組成，平均分子量為3O萬一100萬，聚合度200～6000 淀粉的主要成份為直鏈分子和支鏈分子，二者的區(qū)別在于分子結(jié)構(gòu)和聚合度。直鏈分子是一種線狀物，呈螺旋形體，平均分子量為3萬～30萬，聚合度為2OO～2000；支鏈分子為無定形，呈球狀結(jié)構(gòu)，各支鏈間縱橫交叉.平均分子量為8萬～97萬，聚合度為500～6000。直鏈分子和支鏈分子問的比例隨淀粉種類和來源不同而異。一般來說，直鏈分子占25%一l4%.支鏈分子占75%一84%。
2.1.2 淀粉的水弼
原料淀粉直接進(jìn)行醚化制得的印花糊料，其配制原糊的水合能力差，內(nèi)聚力大，漿絲的回彈性大，容易產(chǎn)生凝膠而無法用于印花。為改善上述性能，奉法將原料淀粉用酸進(jìn)行水解，降低淀粉分子的分子量和聚合度，并同時(shí)改變淀粉分子鏈的構(gòu)形及存在的形態(tài).使分子鏈團(tuán)塊尺寸變小,滲透性增強(qiáng)，提高印花糊料的綜合性能。
2.1.3 醚化反應(yīng)原理
羥乙基淀粉的醚化反應(yīng)是在有堿性催化劑存在的條件下，由水解淀粉和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制得。其化學(xué)反應(yīng)基于結(jié)構(gòu)單元上三個(gè)羥基中的活潑氫原子，由于結(jié)構(gòu)環(huán)上位置的不同，三個(gè)氫原子的反應(yīng)活性也有差異。經(jīng)羥乙基親水基團(tuán)取代后淀粉醚的溶解性能大為增強(qiáng).糊料的穩(wěn)定性好。
該合成反應(yīng)為間歇生產(chǎn)。進(jìn)行淀粉的水解反應(yīng)時(shí).將一定比例的有機(jī)溶劑、玉米淀粉、無機(jī)酸按順序投入反應(yīng)釜中，在35±5℃ 反應(yīng)條件下保溫反應(yīng)3～ 5h，并取樣分析測定其淀粉的水解程度。醚化反應(yīng)在備有氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置的反應(yīng)釜中進(jìn)行，將經(jīng)中和后的水解物投入反應(yīng)釜內(nèi)，并加入環(huán)氧乙烷醚化劑和堿性催化劑.在65±10℃ 反應(yīng)溫度下保溫反應(yīng)5～7h，再中和反應(yīng)1—2h，然后過濾干燥，制得羥乙基淀粉。溶劑可回收。
2.3 羥乙基淀粉的防腐試驗(yàn)
羥乙基淀粉屬多糖類衍生物，極易被微生物侵蝕，因此配制的原糊的存放穩(wěn)定性差，尤其是夏季極易引起粘度的下降和腐敗變質(zhì).產(chǎn)品中需舔加防腐劑。防腐劑的種類較多，但在實(shí)際應(yīng)用中，印染廠太多都采用苯酚作防腐劑。苯酚是一種有毒物質(zhì).具有較強(qiáng)刺激昧和腐蝕性，對勞動(dòng)環(huán)境產(chǎn)生有害影響，因此，我們對各種防腐劑進(jìn)行了研究。結(jié)果表明微毒性防腐劑BT—W 不僅可使配制原糊的存放穩(wěn)定性大大地延長，而且對環(huán)境不造成有害影響。BT—W 防腐劑的用量為羥乙基淀粉的0.3% ～1 0%。原糊的存放穩(wěn)定性。
2 4 原料和產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)
2.4.1 原料
玉米淀粉純度≥97% ，水份≤ l4%；有機(jī)醇溶劑含量≥95% ；環(huán)氧乙烷含量≥98%，水份≤0.5% ：氫氧化鈉；硫酸或鹽酸；BT—W 防腐劑均為工業(yè)品。
3 結(jié)果與討論
在羥乙基淀粉醚化合成工藝中，醚化劑和催化劑的選擇及添加量、反應(yīng)時(shí)間以及反應(yīng)溫度對羥乙基淀粉的性能指標(biāo)和所配制糊料的可操作睦密切相關(guān)。對此.我們對醚化劑、催化劑、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度作了選擇和確定。
3 1 醚化劑和催化劑的選擇
羥乙基淀粉的醚化反應(yīng)是在堿性催化條件下進(jìn)行的，醚化劑一般選用氯乙醇和環(huán)氧乙烷。由于氯乙醇是一種耗堿性醚化劑，在醚化反應(yīng)過程中不僅需耗用大量的堿性催化劑.而且會(huì)生成較多鹽類副產(chǎn)物。由于這些副產(chǎn)物對產(chǎn)品會(huì)造成不利影響，需耗用大量的有機(jī)溶劑加以除去這就增大了回收設(shè)備的投資和增加了產(chǎn)品的成本 環(huán)氧乙烷是一種非耗堿性的醚化劑，從理論上講，反應(yīng)時(shí)不消耗堿.在醚化反應(yīng)中堿性催化劑的存在，使淀粉分子中的羥基基團(tuán)易于激活，進(jìn)一步提高反應(yīng)速率。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，以一價(jià)堿性氫氧化物為催化劑，環(huán)氧乙烷為醚化劑進(jìn)行醚化反應(yīng)較為合適，制成印花糊料的產(chǎn)品性能較好，產(chǎn)品成本也較低，且三廢治理也較容易。同時(shí)，經(jīng)研究醚化劑用量為原料淀粉的8%～15%，催化劑用量為原料淀粉的0 8%～3 O%較適宜。
3 2 反應(yīng)溫度
在強(qiáng)乙基淀粉合成反應(yīng)中提高反應(yīng)溫度有利于反應(yīng)的順利進(jìn)行.但同時(shí)也會(huì)使副產(chǎn)物增多 致使印花糊料的各項(xiàng)性能指標(biāo)下降：在較低溫度下反應(yīng)，合成反應(yīng)緩慢，耗時(shí)叉費(fèi)力.延長了生產(chǎn)周期.不利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 經(jīng)實(shí)驗(yàn)，我們認(rèn)為反應(yīng)溫度控制在35～8O℃之間較為適宜。
3 3 反應(yīng)時(shí)間
在羥乙基淀粉的合成反應(yīng)中，反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度是相互制約的 因此反應(yīng)時(shí)間同撣也是合成工藝的一個(gè)關(guān)鍵。經(jīng)過理論和實(shí)踐及臺成產(chǎn)物的現(xiàn)場應(yīng)用，我們確定了合成反應(yīng)總時(shí)間為9～lOh。
由于影響羥乙基淀粉合成工藝的制約因素眾多，不僅醚化劑、倦化劑、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度至關(guān)重要.而且原料來源、合成工藝路線的安排也會(huì)對印花糊料的性能產(chǎn)生影響。本研究在完成實(shí)驗(yàn)室基本條件的基礎(chǔ)上，已完成了中試，并取得了成功。
來源：印染在線
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