本發(fā)明涉及一種高性能紡織漿料的制備方法，屬于紡織漿料制備技術領域。

背景技術：

經(jīng)紗上漿是織造的關鍵，上漿效果的好壞直接決定了織造效率與織物質量，影響上漿效果的主要因素是漿料的上漿性能。隨著噴氣等高速織機使用比例的逐步提高，紡織面料向高支、高密化方向的發(fā)展，人們對節(jié)能、環(huán)保意識的逐漸增強，對漿料的上漿性能提出了更高的要求。

淀粉是一種最常見、應用最廣的紡織漿料。它是一種價格便宜、可再生、可生物降解的天然高分子。淀粉顆粒含有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種成分，它們都是α-D-葡萄糖的聚合物。直鏈淀粉的平均分子量在106以上，支鏈淀粉的平均分子量可達到107～109。由于每一個葡萄糖殘基在2-，3-和6-位上有三個羥基，因此淀粉具有一定的反應活性，也能在分子內(nèi)或分子間形成氫鍵。淀粉漿料成膜性好，有一定的漿膜強度和耐磨性，對纖維素纖維具有良好的粘附性，甚至對于錦綸、滌綸等弱極性合成纖維也有一定的化學粘附性，這些性質使淀粉漿料相對于合成漿料具有較大的競爭力。但是，淀粉的分子量太高，使得煮漿后的水體粘度很大，對纖維的滲透性太差，容易形成表面上漿。因此，幾乎所有的淀粉漿料都是變性淀粉，例如最常用的酸解淀粉和氧化淀粉。通過變性以后，使淀粉的分子量變小，水體粘度降低，便于漿紗滲透。但是，經(jīng)過變性加工后淀粉分子量變小所帶來的直接副作用是降低了淀粉的機械強度，幾乎所有的變性淀粉都無法解決淀粉漿液粘度和漿膜強度之間的矛盾。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題：針對傳統(tǒng)的紡織漿料滲透性較差，容易形成表面上漿，且得到的漿膜的力學性能差的問題，提供了一種低結晶度魔芋淀粉與羽毛蛋白用三偏磷酸鈉、微生物處理，發(fā)生變性、交聯(lián)反應，然后再與琥珀酸酐發(fā)生酯化反應來制備高性能紡織漿料的方法，本發(fā)明首先利用高碘酸鈉溶液對魔芋淀粉進行氧化處理，使其結晶度降低，分子量減小，得到預處理魔芋淀粉，再將雞羽毛與亞硫酸氫鈉進行混合處理，得到預處理羽毛，再與氫氧化鈉溶液進行混合加熱，經(jīng)分離，收集上層液，接著與預處理魔芋淀粉、三偏磷酸鈉進行混合滅菌，得到發(fā)酵底物，并與黑曲霉進行混合發(fā)酵，在發(fā)酵過程中添加琥珀酸酐，經(jīng)滅菌過篩，得到過篩物，預處理淀粉、羽毛蛋白可通過交聯(lián)、酯化，提高漿料的滲透性、穩(wěn)定性和機械強度，且羽毛蛋白與纖維吸附性好，易于上漿，最后將其與羧甲基纖維素等物質進行混合加熱，即可得到高性能紡織漿料。本發(fā)明制備的高性能紡織漿料滲透性能好，便于漿紗滲透，且得到的漿膜力學性能得到顯著的提高，具有廣闊的應用前景。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

（1）稱取70～80g魔芋淀粉加入到燒杯中，并將燒杯置于冰水浴中，控制溫度為0～5℃，再向燒杯中加入200～300mL質量分數(shù)為10%高碘酸鈉溶液，攪拌浸泡40～50min后，置于離心機中，以4000～5000r/min的轉速離心25～30min，收集沉淀，并用水清洗2～4次，得預處理魔芋淀粉，備用；

（2）取雞羽毛，并用水清洗3～5次，將洗凈的羽毛置于太陽下晾曬5～6h后，放置于粉碎機中粉碎35～40min，再過80～100目篩，得到羽毛粉，稱取400～500g羽毛粉加入到盛有600～700mL質量分數(shù)為15%亞硫酸氫鈉溶液的燒杯中，并將燒杯轉入集熱式磁力攪拌器中 ，調(diào)節(jié)溫度為40～45℃，轉速為300～400r/min，攪拌反應 12～14h，待反應結束后，將反應液轉移至離心機中，以3500～4000r/min的轉速離心20～30min，收集沉淀，得到預處理羽毛；

（3）將上述預處理羽毛加入到燒杯中，再加入400～500mL質量分數(shù)為10%氫氧化鈉溶液，并對其進行加熱至75～80℃，保溫2～3h后，停止加熱，再加入5～8g活性炭，靜置40～50min后，轉移至離心機中，以4500～5000r/min的轉速離心15～20min，收集上層液；

（4）將上述上層液、步驟（1）備用的預處理魔芋淀粉和三偏磷酸鈉按質量比150:70:1， 混合均勻后置于滅菌罐中，控制滅菌箱溫度為85～95℃，高溫滅菌15～20min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質量5%黑曲霉，在35～40℃、120～150r/min下密封發(fā)酵4～5天后，再加入發(fā)酵底物質量20%的琥珀酸酐，繼續(xù)發(fā)酵2～3天，發(fā)酵結束，收集發(fā)酵液，并置于滅菌箱中，在85～95℃下滅菌10～15min，將滅菌后的物料過60～80目篩，收集過篩物；

（5）按重量份數(shù)計，稱取40～50份上述過篩物、2～4份羧甲基纖維素、1～3份單十二烷基磷酸酯鉀、1～3份十二烷基葡萄糖苷和0.3～0.5份聚二甲基硅氧烷，加入到燒杯中，并對其進行加熱至60～70℃，攪拌20～30min后，停止加熱，待其自然冷卻至室溫，即可得到高性能紡織漿料。

本發(fā)明的應用方法：按質量比1:15，將本發(fā)明制備的高性能紡織漿料與水進行攪拌混合后，對其進行加熱煮漿，控制溫度為90～95℃，加熱保溫1～2h，得到保溫漿液，再開啟漿槽，對其進行預熱25～30℃，控制預熱溫度為85～90℃，將需上漿的紗線分別通過漿紗機的瓷眼、張力盤和斷紗自停裝置，引入漿槽，穿過浸漿片以及上漿輪和壓漿輪之間，再經(jīng)過烘房，通過導紗鉤，接著上槽筒繞在繞紗筒上，最后將上述保溫漿液倒入預熱漿槽中，開啟運轉開關開始漿紗即可。經(jīng)檢測，使用本發(fā)明制備的高性能紡織漿料滲透性好，上漿率達到18%以上，在紗線表面形成的漿膜斷裂強度達到28.5N以上，斷裂伸長率達到17%以上。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術效果是：

（1）本發(fā)明制備的高性能紡織漿料滲透性好，上漿率達到18%以上，便于漿紗滲透；

（2）使用本發(fā)明制備的高性能紡織漿料形成的漿膜斷裂強度達到28.5N以上，斷裂伸長率達到17%以上，具有廣闊的應用前景。

具體實施方式

首先稱取70～80g魔芋淀粉加入到燒杯中，并將燒杯置于冰水浴中，控制溫度為0～5℃，再向燒杯中加入200～300mL質量分數(shù)為10%高碘酸鈉溶液，攪拌浸泡40～50min后，置于離心機中，以4000～5000r/min的轉速離心25～30min，收集沉淀，并用水清洗2～4次，得預處理魔芋淀粉，備用；取雞羽毛，并用水清洗3～5次，將洗凈的羽毛置于太陽下晾曬5～6h后，放置于粉碎機中粉碎35～40min，再過80～100目篩，得到羽毛粉，稱取400～500g羽毛粉加入到盛有600～700mL質量分數(shù)為15%亞硫酸氫鈉溶液的燒杯中，并將燒杯轉入集熱式磁力攪拌器中 ，調(diào)節(jié)溫度為40～45℃，轉速為300～400r/min，攪拌反應 12～14h，待反應結束后，將反應液轉移至離心機中，以3500～4000r/min的轉速離心20～30min，收集沉淀，得到預處理羽毛；將上述預處理羽毛加入到燒杯中，再加入400～500mL質量分數(shù)為10%氫氧化鈉溶液，并對其進行加熱至75～80℃，保溫2～3h后，停止加熱，再加入5～8g活性炭，靜置40～50min后，轉移至離心機中，以4500～5000r/min的轉速離心15～20min，收集上層液；再將上述上層液、備用的預處理魔芋淀粉和三偏磷酸鈉按質量比150:70:1， 混合均勻后置于滅菌罐中，控制滅菌箱溫度為85～95℃，高溫滅菌15～20min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質量5%黑曲霉，在35～40℃、120～150r/min下密封發(fā)酵4～5天后，再加入發(fā)酵底物質量20%的琥珀酸酐，繼續(xù)發(fā)酵2～3天，發(fā)酵結束，收集發(fā)酵液，并置于滅菌箱中，在85～95℃下滅菌10～15min，將滅菌后的物料過60～80目篩，收集過篩物；最后按重量份數(shù)計，稱取40～50份上述過篩物、2～4份羧甲基纖維素、1～3份單十二烷基磷酸酯鉀、1～3份十二烷基葡萄糖苷和0.3～0.5份聚二甲基硅氧烷，加入到燒杯中，并對其進行加熱至60～70℃，攪拌20～30min后，停止加熱，待其自然冷卻至室溫，即可得到高性能紡織漿料。

實例1

首先稱取80g魔芋淀粉加入到燒杯中，并將燒杯置于冰水浴中，控制溫度為5℃，再向燒杯中加入300mL質量分數(shù)為10%高碘酸鈉溶液，攪拌浸泡50min后，置于離心機中，以5000r/min的轉速離心30min，收集沉淀，并用水清洗4次，得預處理魔芋淀粉，備用；取雞羽毛，并用水清洗5次，將洗凈的羽毛置于太陽下晾曬6h后，放置于粉碎機中粉碎40min，再過100目篩，得到羽毛粉，稱取500g羽毛粉加入到盛有700mL質量分數(shù)為15%亞硫酸氫鈉溶液的燒杯中，并將燒杯轉入集熱式磁力攪拌器中 ，調(diào)節(jié)溫度為45℃，轉速為400r/min，攪拌反應 14h，待反應結束后，將反應液轉移至離心機中，以4000r/min的轉速離心30min，收集沉淀，得到預處理羽毛；將上述預處理羽毛加入到燒杯中，再加入500mL質量分數(shù)為10%氫氧化鈉溶液，并對其進行加熱至80℃，保溫3h后，停止加熱，再加入8g活性炭，靜置50min后，轉移至離心機中，以5000r/min的轉速離心20min，收集上層液；再將上述上層液、備用的預處理魔芋淀粉和三偏磷酸鈉按質量比150:70:1， 混合均勻后置于滅菌罐中，控制滅菌箱溫度為95℃，高溫滅菌20min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質量5%黑曲霉，在40℃、150r/min下密封發(fā)酵5天后，再加入發(fā)酵底物質量20%的琥珀酸酐，繼續(xù)發(fā)酵3天，發(fā)酵結束，收集發(fā)酵液，并置于滅菌箱中，在95℃下滅菌15min，將滅菌后的物料過80目篩，收集過篩物；最后按重量份數(shù)計，稱取50份上述過篩物、4份羧甲基纖維素、3份單十二烷基磷酸酯鉀、3份十二烷基葡萄糖苷和0.5份聚二甲基硅氧烷，加入到燒杯中，并對其進行加熱至70℃，攪拌30min后，停止加熱，待其自然冷卻至室溫，即可得到高性能紡織漿料。

按質量比1:15，將本發(fā)明制備的高性能紡織漿料與水進行攪拌混合后，對其進行加熱煮漿，控制溫度為95℃，加熱保溫2h，得到保溫漿液，再開啟漿槽，對其進行預熱30℃，控制預熱溫度為90℃，將需上漿的紗線分別通過漿紗機的瓷眼、張力盤和斷紗自停裝置，引入漿槽，穿過浸漿片以及上漿輪和壓漿輪之間，再經(jīng)過烘房，通過導紗鉤，接著上槽筒繞在繞紗筒上，最后將上述保溫漿液倒入預熱漿槽中，開啟運轉開關開始漿紗即可。經(jīng)檢測，使用本發(fā)明制備的高性能紡織漿料滲透性好，上漿率達到19.0%，在紗線表面形成的漿膜斷裂強度達到28.7N，斷裂伸長率達到18%。

實例2

首先稱取70g魔芋淀粉加入到燒杯中，并將燒杯置于冰水浴中，控制溫度為0℃，再向燒杯中加入200mL質量分數(shù)為10%高碘酸鈉溶液，攪拌浸泡40min后，置于離心機中，以4000r/min的轉速離心25min，收集沉淀，并用水清洗2次，得預處理魔芋淀粉，備用；取雞羽毛，并用水清洗3次，將洗凈的羽毛置于太陽下晾曬5h后，放置于粉碎機中粉碎35min，再過80目篩，得到羽毛粉，稱取400g羽毛粉加入到盛有600mL質量分數(shù)為15%亞硫酸氫鈉溶液的燒杯中，并將燒杯轉入集熱式磁力攪拌器中 ，調(diào)節(jié)溫度為40℃，轉速為300r/min，攪拌反應 12h，待反應結束后，將反應液轉移至離心機中，以3500r/min的轉速離心20min，收集沉淀，得到預處理羽毛；將上述預處理羽毛加入到燒杯中，再加入400mL質量分數(shù)為10%氫氧化鈉溶液，并對其進行加熱至75℃，保溫2h后，停止加熱，再加入5g活性炭，靜置40min后，轉移至離心機中，以4500r/min的轉速離心15min，收集上層液；再將上述上層液、備用的預處理魔芋淀粉和三偏磷酸鈉按質量比150:70:1， 混合均勻后置于滅菌罐中，控制滅菌箱溫度為85℃，高溫滅菌15min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質量5%黑曲霉，在35℃、120r/min下密封發(fā)酵4天后，再加入發(fā)酵底物質量20%的琥珀酸酐，繼續(xù)發(fā)酵2天，發(fā)酵結束，收集發(fā)酵液，并置于滅菌箱中，在85℃下滅菌10min，將滅菌后的物料過60目篩，收集過篩物；最后按重量份數(shù)計，稱取40份上述過篩物、2份羧甲基纖維素、1份單十二烷基磷酸酯鉀、1份十二烷基葡萄糖苷和0.3份聚二甲基硅氧烷，加入到燒杯中，并對其進行加熱至60℃，攪拌20min后，停止加熱，待其自然冷卻至室溫，即可得到高性能紡織漿料。

按質量比1:15，將本發(fā)明制備的高性能紡織漿料與水進行攪拌混合后，對其進行加熱煮漿，控制溫度為90℃，加熱保溫1h，得到保溫漿液，再開啟漿槽，對其進行預熱25℃，控制預熱溫度為85℃，將需上漿的紗線分別通過漿紗機的瓷眼、張力盤和斷紗自停裝置，引入漿槽，穿過浸漿片以及上漿輪和壓漿輪之間，再經(jīng)過烘房，通過導紗鉤，接著上槽筒繞在繞紗筒上，最后將上述保溫漿液倒入預熱漿槽中，開啟運轉開關開始漿紗即可。經(jīng)檢測，使用本發(fā)明制備的高性能紡織漿料滲透性好，上漿率達到19.5%，在紗線表面形成的漿膜斷裂強度達到29.5N，斷裂伸長率達到19%。

實例3

首先稱取75g魔芋淀粉加入到燒杯中，并將燒杯置于冰水浴中，控制溫度為2℃，再向燒杯中加入250mL質量分數(shù)為10%高碘酸鈉溶液，攪拌浸泡45min后，置于離心機中，以4500r/min的轉速離心27min，收集沉淀，并用水清洗3次，得預處理魔芋淀粉，備用；取雞羽毛，并用水清洗4次，將洗凈的羽毛置于太陽下晾曬6h后，放置于粉碎機中粉碎37min，再過90目篩，得到羽毛粉，稱取450g羽毛粉加入到盛有650mL質量分數(shù)為15%亞硫酸氫鈉溶液的燒杯中，并將燒杯轉入集熱式磁力攪拌器中 ，調(diào)節(jié)溫度為42℃，轉速為350r/min，攪拌反應13h，待反應結束后，將反應液轉移至離心機中，以3700r/min的轉速離心25min，收集沉淀，得到預處理羽毛；將上述預處理羽毛加入到燒杯中，再加入450mL質量分數(shù)為10%氫氧化鈉溶液，并對其進行加熱至77℃，保溫2h后，停止加熱，再加入7g活性炭，靜置45min后，轉移至離心機中，以4700r/min的轉速離心17min，收集上層液；再將上述上層液、備用的預處理魔芋淀粉和三偏磷酸鈉按質量比150:70:1， 混合均勻后置于滅菌罐中，控制滅菌箱溫度為90℃，高溫滅菌17min，得到發(fā)酵底物，并倒入發(fā)酵罐中，向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質量5%黑曲霉，在37℃、130r/min下密封發(fā)酵4天后，再加入發(fā)酵底物質量20%的琥珀酸酐，繼續(xù)發(fā)酵2天，發(fā)酵結束，收集發(fā)酵液，并置于滅菌箱中，在90℃下滅菌12min，將滅菌后的物料過70目篩，收集過篩物；最后按重量份數(shù)計，稱取45份上述過篩物、3份羧甲基纖維素、2份單十二烷基磷酸酯鉀、2份十二烷基葡萄糖苷和0.4份聚二甲基硅氧烷，加入到燒杯中，并對其進行加熱至65℃，攪拌25min后，停止加熱，待其自然冷卻至室溫，即可得到高性能紡織漿料。

按質量比1:15，將本發(fā)明制備的高性能紡織漿料與水進行攪拌混合后，對其進行加熱煮漿，控制溫度為92℃，加熱保溫2h，得到保溫漿液，再開啟漿槽，對其進行預熱27℃，控制預熱溫度為87℃，將需上漿的紗線分別通過漿紗機的瓷眼、張力盤和斷紗自停裝置，引入漿槽，穿過浸漿片以及上漿輪和壓漿輪之間，再經(jīng)過烘房，通過導紗鉤，接著上槽筒繞在繞紗筒上，最后將上述保溫漿液倒入預熱漿槽中，開啟運轉開關開始漿紗即可。經(jīng)檢測，使用本發(fā)明制備的高性能紡織漿料滲透性好，上漿率達到20.0%，在紗線表面形成的漿膜斷裂強度達到29.8N，斷裂伸長率達到20%。