微波场中玉米淀粉的流变相接枝与其性能研究

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PVA共混浆具有成膜性好,浆膜强韧的优点,长期以来在涤/棉混纺高支纱上浆中占有难以取代的位置。但其难以降解,污染环境。绿色天然的淀粉浆在上浆过程中却表现出脆、硬与落浆落物多的缺点,难以满足织造要求。因此,为了解决PVA的污染问题,开发新型的变性淀粉浆料势在必行。   接枝淀粉浆料是一种应用广泛的新型浆料,特别适用于涤/棉混纺纱上浆。但目前接枝淀粉生产存在工艺复杂、反应时间长和污染严重等的问题。且接枝率低,产品质量不稳定,难以达到取代PVA的目的。   为了从根本上解决原淀粉浆膜的脆、硬与落浆落物多的问题,本文利用非接触式红外测温仪测定织区内经纱表面浆膜温度、热机械分析仪测试PVA共混浆膜和原淀粉共混浆膜的阻尼特性,通过研究共混浆膜的阻尼特性与经纱表面浆膜温度之间的关系以及PVA共混浆膜与原淀粉共混浆膜阻尼特性的差异,为指导淀粉的接枝改性提供了理论依据。   本文采用微波法对玉米淀粉进行流变相接枝改性。以丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯为单体,过硫酸钾为引发剂,二甲基亚砜为界面剂,采用问歇式辐射方法对玉米淀粉进行接枝改性,合成了阻尼特性和上浆效果优良的接枝淀粉。并对其接枝规律进行研究。运用正交实验设计与模糊理论相结合的方法优化接枝工艺,其最佳工艺为:辐射时间为:3.5min,接枝单体含量:70%,引发剂含量:0.6%,界面剂含量:0.01~0.02%。制得的最佳接枝淀粉参数为:接枝率:22.69%,均聚物含量:8.57%,接枝效率:77.31%,单体转化率:51.83%。   该接枝淀粉具有较好的阻尼特性,在28.3~35.1℃(经纱表面浆膜温度)范围内,接枝淀粉浆膜的储能模黾(290~310MPa)和耗能模量(16~22MPa)较原淀粉浆膜的储能模量(<50MPa)和耗能模量(<5MPa)分别提高了480%与220%,改善了原淀粉浆膜的阻尼特性。接枝淀粉共混浆膜的储能模量(500~520MPa)和耗能模量(35~40MPa)超过了PVA共混浆膜的储能模量(400~450MPa)和耗能模量(25~30MPa),其阻尼特性也超过了PVA共混浆膜。因此,改善了原淀粉共混浆膜的脆、硬与落浆落物多的缺点。另外,接枝淀粉共混浆膜的玻璃态转变区的温度范围(-5~90℃)宽于PVA共混浆膜(10.3~58.8℃),使得接枝淀粉共混浆膜能够在更为宽泛的温度范围内保持强韧性。
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