2. 2 溶剂中含水量对取代度的影响
将 N aOH溶解于乙醇与水的混合溶剂中 ,当乙醇与水的混合比不同时 ,会影响醚化反应的取代度 ,试验结果见表 2。
表 2 溶剂混合比对取代度的影响
水∶乙醇 (体积比 ) 取代度
0∶90 0. 188
5∶85 0. 288
10∶80 0. 393
15∶75 0. 440
20∶70 0. 354
由表 2知 ,乙醇中含有一定量的水 ,使醚化反应的取代度提高 ,但水量超过一定数量后 ,取代度反而下降。水可以使 NaOH完全溶解 ,使淀粉颗粒溶胀 ,有利于 NaOH与淀粉反应 ,但含水量过大 ,会使淀粉糊化、发粘 ,不利于氯乙酸向淀粉内部扩散 ,同时也不利于产品的回收。所以水的含量过大或过小 ,都不利于醚化反应进行。
2. 3 碱化反应温度对取代度的影响
随温度的升高 ,取代度逐渐增加 , 35 ℃时达到最大 ,随后温度上升 ,取代度下降。碱化反应为放热反应 ,温度升高不利于碱化反应的进行。另一方面 ,任何反应都有一定的反应活化能 ,温度越高 ,活化分子的数量越多 ,反应速率越高。综合两方面的因素 ,碱化温度既不能太高 ,也不可太低。
2. 4 醚化反应温度对取代度的影响
较低温度时 ,随醚化温度的升高 ,取代度增大 ;温度大于 70 ℃,取代度下降。虽然温度提高
有利于醚化反应 ,但碱化反应为放热反应 ,而且是可逆反应。温度太高 ,活化中心减少 ,取代度也随之下降。此外 ,温度升高 ,使淀粉糊化 ,发粘 ,不利于氯乙酸分子的扩散、渗透 ,也会造成取代度下降。
2. 5 取代度对羧甲基淀粉原糊印花性能的影响
表 3 取代度对羧甲基淀粉原糊印花性能的影响
取代度 含固率/% PVI值 抱水性/ cm 固色率 /%
0. 29 12 0.23 2. 8 25. 8
0. 35 10 0.30 2. 5 32. 6
0. 40 9. 5 0.31 1. 8 41. 7
0. 46 8. 0 0.34 1. 3 48. 8
海藻酸钠 5. 0 0.58 0. 4 51. 2
成糊率用原糊的含固率来表示 ,原糊的含固率越低 ,原糊的成糊率越高。在保证原糊印花性能的条件下 ,成糊率越高 ,生产成本越低。由表 3知 ,原糊的成糊率、抱水性及 PV I值 ,都随取代度的提高而增加 ,其性能与海藻酸钠糊接近。目前 ,织物印花主要采用圆网印花设备 ,对 PV I值的要求介于滚筒印花和平网印花之间。试验表明 ,当取代度 > 0. 4 ,羧甲基淀粉可溶于水中 ,原糊的渗透性好 ,粘度和 PV I值能满足圆网印花的要求。
随取代度的提高 ,活性染料的固色率相应增大 ,与海藻酸钠的固色率接近。取代度增加 ,原糊的含固率下降 ,渗透性提高 ,染料与纤维的反应几率提高。
3 结论
3. 1 当 Gl ∶氯乙酸 ∶氢氧化钠的摩尔比为 1 ∶2 ∶5,溶剂采用乙醇与水的混合体积比为 1 ∶5,碱化温度为35℃、时间 1 h,醚化温度 70 ℃、时间 4 h,羧甲基淀粉的取代度达到最大。
3. 2 羧甲基淀粉的成糊率、抱水性、PVI值及固色率均随取代度的增加而提高。
3. 3 羧甲基淀粉的取代度大于 0. 4以后,其印花与海藻酸钠接近,可作为活性染料印花原糊。
来源:印染在线