改性淀粉及其用于玻纖成膜劑的研究進(jìn)展

李建峰

摘 要：本文綜述了改性淀粉的概況，改性淀粉的種類、制備方法，評價了各種改性淀粉用于玻璃纖維成膜劑的效果，對改性淀粉用于玻纖成膜劑的發(fā)展作出展望。

關(guān)鍵詞：改性淀粉；成膜劑；玻纖；研究進(jìn)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.192

0 前言

淀粉是一種包含線性直鏈和支鏈結(jié)構(gòu)的高分子碳水化合物，是淀粉型紡織浸潤劑的主要組成部分，屬于水溶性高分子成膜劑。但原淀粉成膜劑具有黏度大、易回生、易遷移等缺陷，限制了其廣泛使用。淀粉以成膜劑的形式存在于浸潤劑中，起著非常重要的作用。因此需要對淀粉進(jìn)行改性，以達(dá)到玻璃纖維紗線紡織的要求。為了提升使用性能，往往會使用幾種以上的改性淀粉，按比例配合進(jìn)行使用。本文綜述了改性淀粉的概述，改性淀粉的種類及其制備方法，評價了各種改性淀粉用于玻璃纖維浸潤成膜劑的效果，對改性淀粉用于玻纖成膜劑的發(fā)展作出展望。

1 改性淀粉的概述

改性淀粉是指在原淀粉的基礎(chǔ)上，為滿足食品工業(yè)、醫(yī)藥、水處理、紡織等領(lǐng)域的需要，利用物理手段、化學(xué)方法、生物技術(shù)等對淀粉的分子結(jié)構(gòu)、顆粒性質(zhì)等進(jìn)行處理，從而改變了原淀粉的天然特性，改善原淀粉的性能，使其更適合于一定應(yīng)用的要求。針對不同領(lǐng)域的需求，現(xiàn)在改性淀粉的品種已經(jīng)越來越多，使用范圍也越來越廣，給人類生活帶來了極大的便利[1-3]。

2 改性淀粉的種類及其制備方法

2.1 物理改性淀粉

淀粉溶液與天然聚合物或合成塑料等直接共混，添加少量添加劑，整個過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，制備出性能優(yōu)化的物理改性淀粉，以提高其應(yīng)用性能。

2.2 化學(xué)改性淀粉

化學(xué)改性淀粉是指使用化學(xué)方法改變了淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)所得到的改性淀粉。化學(xué)改性淀粉的種類非常繁多，應(yīng)用也非常廣泛，比物理改性淀粉有著更廣闊的應(yīng)用前景，也是當(dāng)前最常用的改性淀粉方法。化學(xué)改性制備的淀粉主要有酸解淀粉、酯化淀粉、羥丙基化淀粉、陽離子化淀粉、氧化淀粉等[4]。

2.3 生物改性淀粉

生物改性（酶法改性）是用各種酶制劑來處理淀粉。包括異淀粉酶水解淀粉等。

2.4 復(fù)合改性淀粉

根據(jù)實際需要，往往需要采用兩種或兩種以上的方法對淀粉進(jìn)行改性，這種改性方法叫復(fù)合改性。如交聯(lián)酯化淀粉、交聯(lián)醚化淀粉、交聯(lián)氧化淀粉等。復(fù)合改性淀粉具有兩種及兩種以上改性淀粉各自的優(yōu)點(diǎn)。

3 改性淀粉用于玻纖成膜劑的研究

淀粉成膜劑其作用是賦予單纖維以集束性，并在原絲表面形成一層保護(hù)膜，保證捻線、整經(jīng)、織造等工藝的順利進(jìn)行。但淀粉成膜劑具有黏度大、易回生、易遷移等缺陷，在玻纖生產(chǎn)過程中產(chǎn)生毛絲，給紡織加工帶來一系列問題?？紤]到淀粉型浸潤成膜劑的這些缺陷，改性淀粉的選擇尤為重要。

3.1 采用改性高直鏈淀粉

這類淀粉制備的浸潤成膜劑遷移率低，能有效克服企業(yè)遇到的實際困難，并且配制工藝相對簡單，因此受到市場的廣泛青睞。但缺點(diǎn)是耗能較大，需在高溫高壓環(huán)境下配制。

3.2 采用改性支鏈淀粉

為防止支鏈淀粉浸潤成膜劑的外遷問題，可利用淀粉的羥基同配方中其它組份發(fā)生一定的反應(yīng)，從而生成絡(luò)合物，防止浸潤劑的遷移。但這類方法配制工藝相對復(fù)雜，因此在市場上使用范圍較小。

3.3 采用醚化改性的直鏈淀粉

通過化學(xué)改性得到的醚化改性淀粉是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一，此法制得的浸潤成膜劑親水性較好，并且整個制備過程工藝簡單。但該法的缺點(diǎn)是對玻璃纖維原紗的要求較高，且對工藝生產(chǎn)過程中，溫度，濕度的要求極為嚴(yán)格[5-7]。

3.4 采用陽離子淀粉和直鏈淀粉的混合物

這是目前市場上比較普遍采用的方式，這種復(fù)配改性淀粉配成的浸潤成膜劑，既與玻璃纖維紗線有很好的親和力，又能在其表面形成一層強(qiáng)度較好的保護(hù)膜，有效地保護(hù)紗線不被破壞。但這類淀粉成膜劑的成本較高[8]。

4 展望

淀淀粉的選擇，是淀粉型玻璃纖維浸潤成膜劑的關(guān)鍵，現(xiàn)目前，國內(nèi)外生產(chǎn)改性淀粉的品種已達(dá)到2000多種[9]。美國、日本以及歐洲的發(fā)達(dá)國家開發(fā)出來數(shù)千種改性淀粉，然而，作為商業(yè)機(jī)密，并未申請專利，在技術(shù)上使得我國獲得的信息量少。我國相關(guān)研究人員應(yīng)該抓住這一機(jī)遇，把更多的精力投入到此領(lǐng)域的研究之中，依靠國家的支持，盡量縮小我國淀粉加工業(yè)與世界先進(jìn)水平的差距[10]。我們有信心，在不久的將來在改性淀粉成膜劑上能夠取得獨(dú)立，擺脫壟斷，廣泛地用于工業(yè)化生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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