本發(fā)明屬于紡織漿料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可降解紡織漿料及其制備方法。

背景技術(shù)：

如今，紡織工業(yè)正向著“綠色、環(huán)?！钡姆较虬l(fā)展，綠色漿料、綠色纖維逐漸被開發(fā)應(yīng)用到生產(chǎn)當(dāng)中。經(jīng)紗上漿可提高紗線的耐磨性，減少毛羽，提高紗線的可織性。丙烯酸漿料，與淀粉類漿料、聚乙烯醇(PV A)漿料并列為紡織用三大漿料，其中淀粉是天然多糖類高聚物，漿料成膜性好，與天然纖維親和力強，易于退漿；但淀粉漿料漿紗強力不夠，不耐磨，而且與滌綸纖維親合力不夠；聚乙烯醇漿料漿膜強力大，柔韌性好，漿液流動性好，但聚乙烯醇難以退漿，且對環(huán)境污染大；聚丙烯酸漿料是丙烯酸類單體的均聚物、共聚物和共混物的總稱，其粘度較低、流動性好，對合成纖維有良好的粘附性，能與淀粉、PVA漿料很好地混用，適用于各類纖維的經(jīng)紗上漿，但是聚丙烯酸漿料價格高昂，推高印染企業(yè)。

聚丙烯酸類漿料和淀粉類漿料因生物降解性能良好，被公認(rèn)為是環(huán)保型漿料，而作為主漿料的PVA，因其生物降解性較差，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，因此被認(rèn)為是環(huán)境污染漿料。目前，PVA已經(jīng)被發(fā)達(dá)國家所禁用，我國也面臨著尋找PVA替代產(chǎn)品的難題，少用或不用PVA是紡織漿料的發(fā)展方向，中國棉紡織行業(yè)協(xié)會自1997年起，就開始倡導(dǎo)不用、少用PVA的上漿工藝。因此，無PVA添加新型環(huán)保漿料的研發(fā)亟待加強，對于我國紡織產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

經(jīng)紗上漿能夠增加耐磨和貼伏毛羽，對于細(xì)號紗也能增強和保伸作用，用噴氣織機織造時，貼伏毛羽的作用更為突出，目前使用最多的漿料有變性淀粉、PVA和聚丙烯酸類，其中變性淀粉是全棉等天然纖維的主體漿料，也是T/C等混紡紗的主要漿料之一。漿膜機械性硬而脆，在水中成漿，粘度的波動大，吸濕性一般，對環(huán)境的污染小，價格低廉，適用范圍是C、R、W、T/C、T/R，PVA對天然纖維的粘附性良好，漿膜機械性堅而韌，水溶性差，粘度穩(wěn)定，吸濕性一般，對環(huán)境污染嚴(yán)重，適用范圍是C、R、W、T/C、T/R、T/W。

CN 102330341 A公開了一種可生物降解的棉纖維漿料，該棉纖維漿料包括以重量百分比計的以下組分；變性淀粉70-84％、三甲基殼聚糖15-25％和柔化劑1-5％，所述的柔化劑是有機硅油。該棉纖維漿料雖然能生物降解，但其漿膜伸長率低，熱穩(wěn)定性一般。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可降解紡織漿料及其制備方法，所述紡織漿料對環(huán)境友好，可生物降解，環(huán)保無污染。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種可降解紡織漿料，所述紡織漿料按重量份計主要由以下原料制備得到：

其中，所述改性淀粉為淀粉酶改性淀粉。

在本發(fā)明中，淀粉酶改性淀粉在較短時間內(nèi)，較低溫度下制得造紙涂布用的低粘度高粘結(jié)力氧化淀粉，而且穩(wěn)定性能較好，蠶絲是一種資源豐富的原料，富含蛋白質(zhì)，易于被微生物利用分解，蠶絲作為淀粉酶改性淀粉的填充材料，兩者協(xié)同作用，使得制備的紡織漿料提升了易降解性能提升和拉伸性能；椰子油、聚乙二醇協(xié)同提升材料的相容性和流動性，增強材料的加工性能、拉伸性能和耐水性；有機硅消泡劑作為消泡劑，能夠有效地消除上漿過程中產(chǎn)生的泡沫，使?jié){料更充分的與織物接觸，提高上漿效率，節(jié)約漿料。

所述改性淀粉例如可以是30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份或40重量份。

所述植物淀粉例如可以是20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份、30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份、40重量份、41重量份、42重量份、43重量份、44重量份、45重量份、46重量份、47重量份、48重量份、49重量份或50重量份。

所述有機硅油例如可以是3重量份、4重量份或5重量份。

所述椰子油例如可以是3重量份、4重量份或5重量份。

所述聚乙二醇例如可以是6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份或12重量份。

所述蠶絲例如可以是3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份。

所述無機礦物粉例如可以是3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份或8重量份。

所述酰胺例如可以是5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份或15重量份。

優(yōu)選地，所述紡織漿料按重量份計主要由以下原料制備得到：

優(yōu)選地，所述聚乙二醇的平均分子量為760-1500，例如可以是760、770、780、790、800、820、850、860、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450或1500，優(yōu)選為800-1200。

優(yōu)選地，所述改性淀粉為將淀粉、α-淀粉酶和次氯酸混合后反應(yīng)即得所述改性淀粉。

優(yōu)選地，所述淀粉：α-淀粉酶的質(zhì)量比為(1600-2500):1，例如可以是1600:1、1700:1、1800:1、1900:1、2000:1、2100:1、2200:1、2300:1、2400:1或2500:1，優(yōu)選為(1800-2200):1，進(jìn)一步優(yōu)選為2000:1。

優(yōu)選地，所述淀粉：次氯酸的質(zhì)量比為(5-25):1，例如可以是5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1或25:1，優(yōu)選為(8-20):1，進(jìn)一步優(yōu)選為25:2。

優(yōu)選地，所述改性淀粉為將淀粉、α-淀粉酶和次氯酸混合后反應(yīng)的溫度為40-48℃，例如可以是40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃或48℃，優(yōu)選為43-46℃，進(jìn)一步優(yōu)選為45℃。

優(yōu)選地，所述改性淀粉為將淀粉、α-淀粉酶和次氯酸混合后反應(yīng)的時間為50-80min，例如可以是50min、51min、52min、53min、54min、55min、58min、60min、62min、63min、65min、68min、70min、72min、73min、75min、78min或80min，優(yōu)選為55-70min，進(jìn)一步優(yōu)選為60min。

優(yōu)選地，所述無機礦物粉為凹凸棒石粘土、膨潤土或蒙脫土中的任意一種或至少兩種的混合。

優(yōu)選地，所述無機礦物粉的粒徑為30-70nm，例如可以是30nm、31nm、32nm、33nm、35nm、36nm、38nm、40nm、42nm、45nm、48nm、50nm、52nm、55nm、58nm、60nm、62nm、65nm、68nm或70nm，優(yōu)選為45-60nm，進(jìn)一步優(yōu)選為53nm。

優(yōu)選地，所述酰胺為尿素。

另一方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的紡織漿料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將配方量的改性淀粉、植物淀粉和蠶絲混合均勻后置于-20～-10℃處理2-4h；

(2)向步驟(1)的反應(yīng)物料中加入無機礦物分和酰胺，攪拌3-5h；

(3)向步驟(2)的反應(yīng)物料中加入有機硅油、椰子油和聚乙二醇，混合均勻后，升溫?zé)?，常壓燒漿悶20-40min即可得到所述淀粉紡織漿料。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明選用有機硅消泡劑作為消泡劑，能夠有效地消除上漿過程中產(chǎn)生的泡沫，使?jié){料更充分的與織物接觸，提高上漿效率，節(jié)約漿料；

(2)本發(fā)明中紡織漿料中的蠶絲作為淀粉酶改性淀粉的填充材料，兩者協(xié)同作用，使得制備的紡織漿料提升了易降解性能提升和拉伸性能，粘度熱穩(wěn)定性大于90％，30d失重率大于60％，上將率大于12.68％；椰子油、聚乙二醇協(xié)同提升材料的相容性和流動性，增強材料的加工性能、拉伸性能和耐水性，回潮率低于2.87％，拉伸強度大于28.6MPa；

(3)本發(fā)明中，選用淀粉酶改性淀粉和植物淀粉為原料制備紡織漿料，使得紡織漿料能生物降解，對環(huán)境友好，不污染環(huán)境，有廣泛的應(yīng)用前景。

具體實施方式

下面通過具體實施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。

實施例1

在本實施例中，所述紡織漿料按重量份計主要由以下原料制備得到：

所述紡織漿料按重量份計主要由以下原料制備得到：

所述改性淀粉為將淀粉、α-淀粉酶和次氯酸混合后反應(yīng)即得，其中，所述淀粉：α-淀粉酶的質(zhì)量比為2000:1，所述淀粉：次氯酸的質(zhì)量比為25:2，所述反應(yīng)溫度為45℃，反應(yīng)時間為60min；

所述聚乙二醇的平均分子量為860，所述膨潤土的粒徑為53nm。

制備方法如下：

(1)將配方量的改性淀粉、植物淀粉和蠶絲混合均勻后置于-20～-10℃處理3h；

(2)向步驟(1)的反應(yīng)物料中加入無機礦物分和酰胺，攪拌4h；

(3)向步驟(2)的反應(yīng)物料中加入有機硅油、椰子油和聚乙二醇，混合均勻后，升溫?zé)?，常壓燒漿悶30min即可得到所述淀粉紡織漿料。

實施例2

在本實施例中，所述紡織漿料按重量份計主要由以下原料制備得到：

所述改性淀粉為將淀粉、α-淀粉酶和次氯酸混合后反應(yīng)即得，其中，所述淀粉：α-淀粉酶的質(zhì)量比為1600:1，所述淀粉：次氯酸的質(zhì)量比為5:1，所述反應(yīng)溫度為40℃，反應(yīng)時間為80min；

所述聚乙二醇的平均分子量為1500，所述膨潤土的粒徑為30nm。

制備方法如下：

(1)將配方量的改性淀粉、植物淀粉和蠶絲混合均勻后置于-20～-10℃處理2h；

(2)向步驟(1)的反應(yīng)物料中加入無機礦物分和酰胺，攪拌3h；

(3)向步驟(2)的反應(yīng)物料中加入有機硅油、椰子油和聚乙二醇，混合均勻后，升溫?zé)?，常壓燒漿悶20min即可得到所述淀粉紡織漿料。

實施例3

在本實施例中，所述紡織漿料按重量份計主要由以下原料制備得到：

所述改性淀粉為將淀粉、α-淀粉酶和次氯酸混合后反應(yīng)即得，其中，所述淀粉：α-淀粉酶的質(zhì)量比為2500:1，所述淀粉：次氯酸的質(zhì)量比為25:1，所述反應(yīng)溫度為48℃，反應(yīng)時間為50min；

所述聚乙二醇的平均分子量為760，所述凹凸棒土的粒徑為70nm。

制備方法如下：

(1)將配方量的改性淀粉、植物淀粉和蠶絲混合均勻后置于-20～-10℃處理4h；

(2)向步驟(1)的反應(yīng)物料中加入無機礦物分和酰胺，攪拌5h；

(3)向步驟(2)的反應(yīng)物料中加入有機硅油、椰子油和聚乙二醇，混合均勻后，升溫?zé)?，常壓燒漿悶40min即可得到所述淀粉紡織漿料。

實施例4

在本實施例中，所述紡織漿料按重量份計主要由以下原料制備得到：

所述改性淀粉為將淀粉、α-淀粉酶和次氯酸混合后反應(yīng)即得，其中，所述淀粉：α-淀粉酶的質(zhì)量比為1800:1，所述淀粉：次氯酸的質(zhì)量比為18:1，所述反應(yīng)溫度為43℃，反應(yīng)時間為70min；

所述聚乙二醇的平均分子量為1000，所述膨潤土的粒徑為42nm。

制備方法如下：

(1)將配方量的改性淀粉、植物淀粉和蠶絲混合均勻后置于-20～-10℃處理3h；

(2)向步驟(1)的反應(yīng)物料中加入無機礦物分和酰胺，攪拌4h；

(3)向步驟(2)的反應(yīng)物料中加入有機硅油、椰子油和聚乙二醇，混合均勻后，升溫?zé)?，常壓燒漿悶30min即可得到所述淀粉紡織漿料。

對比例1

該對比例與實施例1的不同之處僅在于，改性淀粉為普通淀粉，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例2

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，不添加植物淀粉，改性淀粉的重量份為72，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例3

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，不添加蠶絲，改性淀粉的重量份為42，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例4

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，所述淀粉：α-淀粉酶的質(zhì)量比為1300:1，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例5

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，所述淀粉：α-淀粉酶的質(zhì)量比為2800:1，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例6

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，所述淀粉：次氯酸的質(zhì)量比為3:1，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例7

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，所述淀粉：次氯酸的質(zhì)量比為30:1，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例8

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，所述聚乙二醇的平均分子量為600，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例9

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，所述聚乙二醇的平均分子量為1600，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例10

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，原料中不含有酰胺，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例11

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，所述膨潤土的粒徑為25nm，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對比例12

該對比例于實施例1的不同之處僅在于，所述膨潤土的粒徑為75nm，除此之外，其余原料與原料用量以及制備方法均與實施例1相同。

對實施例1-4以及對比例1-12制備得到的紡織漿料進(jìn)行性能測試，結(jié)果如表1所示。

表1

由表1的結(jié)果可以看出，本發(fā)明制備的紡織漿料具有很好的粘度熱穩(wěn)定性，上漿效果好，回潮率低，30d后的降解率高，拉伸強度大。由實施例1與對比例1-7的對比可以看出，改性淀粉、植物淀粉及蠶絲的配合對于紡織漿料獲得很好的粘度熱穩(wěn)定性、上將率、回潮率及生物降解具有重要作用，各組分相互配合才能獲得良好的性能，且只有改性淀粉、植物淀粉及蠶絲共同配合，相互促進(jìn)才達(dá)到了本申請的效果。由實施例1與對比例8-12的對比可以看出，礦物粉的粒徑、尿素及聚乙二醇的粒徑都對紡織漿料的耐水性和拉伸強度造成了影響。

申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于上述實施例，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述實施例才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。