ZZDTMD滌棉專用復(fù)合漿料可研報(bào)告1

1、zzd-mx細(xì)支高密木薯變性淀粉可行性研究報(bào)告山東志達(dá)化工有限公司二00八年十月zzd-mx細(xì)支高密木薯變性淀粉可行性研究報(bào)告一、項(xiàng)目概述1、本項(xiàng)目研究意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析隨著紡織工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,新型漿料不斷的研制與應(yīng)用,漿料將逐步成為一門專門學(xué)科而被紡織工作者所重視,并得到新的開拓。自80年代初期以來(lái),我國(guó)新漿料的研究、生產(chǎn)、應(yīng)用得到了迅速發(fā)展,取得了很大的成績(jī)。但是還跟不上生產(chǎn)發(fā)展的要求,與國(guó)際水平相比還有較大差距，我國(guó)漿料應(yīng)向少組分、高質(zhì)量、多功能發(fā)展,即各單元漿料應(yīng)以高質(zhì)量為基礎(chǔ),以多功能，達(dá)到少組分。因此必要開展滌棉專用復(fù)合漿料的研究。（1）國(guó)外漿料消耗及各漿料應(yīng)用結(jié)構(gòu)機(jī)織物經(jīng)紗

2、上漿所用的漿料主要有淀粉類、乙烯類(pva)和丙烯酸類三大類漿料。國(guó)外無(wú)梭織機(jī)占織機(jī)總量約在21%左右,每年耗用漿料為50萬(wàn)t以上,其中淀粉漿料占74%左右,pva約在11%,丙烯酸類漿料為12%左右,其他漿料為3%以上。據(jù)有關(guān)資料介紹,美國(guó)每年耗用漿料20萬(wàn)t,其中淀粉漿料占70%,原淀粉已被淘汰,全部采用變性淀粉。純棉、化纖混紡和長(zhǎng)絲三大類織物經(jīng)紗上漿使用的漿料結(jié)構(gòu),在日本和美國(guó),純棉以淀粉漿為主,輔以pva以改善和提高漿液的性能, pva的用量根據(jù)織物緊度而有所不同。滌棉混紡織物以pva為主體漿料,變性淀粉和丙烯酸類漿料為輔助漿料。西歐各國(guó)純棉產(chǎn)品一般以馬鈴薯變性淀粉為主體漿料。滌棉混紡

3、紗則采用丙烯酸類和變性淀粉的混合漿,以變性淀粉為主體。分析其所以采用這種漿料結(jié)構(gòu),除了滿足漿紗質(zhì)量外,對(duì)環(huán)境保護(hù)放在很重要地位,因?yàn)楸┧犷悵{料在生物降解方面(bod值)與淀粉漿相類似,其次西歐地區(qū)氣候較干燥,丙烯酸類漿料的再粘性不是關(guān)鍵問(wèn)題。（2）國(guó)內(nèi)漿料消耗及漿料應(yīng)用結(jié)構(gòu)我國(guó)現(xiàn)有織機(jī)大約100萬(wàn)臺(tái)左右,其中無(wú)梭織機(jī)占4.25%，年產(chǎn)各類織物約190億m,年消耗漿料在20萬(wàn)t-25萬(wàn)t。其中淀粉漿占70%,pva為20%,丙烯酸類漿料及其他漿料約占10%左右。漿料使用結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,一般純棉中號(hào)織物大多用原淀粉為主體，近年來(lái)隨著無(wú)梭織機(jī)廣泛應(yīng)用,采用變性淀粉的比例已在不斷增加。純棉細(xì)號(hào)高密織物

4、用漿大體上有兩種結(jié)構(gòu):一是以pva為主體,變性淀粉為漿料總量的40%左右,再添加少量的丙烯酸類漿料;二是以變性淀粉為主體,一般為漿料總量的60%,pva用量為30%-40%,輔以丙烯酸類漿料,以聚丙烯酰胺(paam)或再加cmc(cms)為輔助粘著劑或作為乳化劑。滌棉織物大多以pva為主體,變性淀粉的用量根據(jù)滌棉織物緊度的大小,一般為30%-40%,再輔以部分聚丙烯酸甲酯pam或28#漿料,有的還加入一定量的cmc或cms，但目前尚有少數(shù)采用以pva為主體的純化學(xué)混合漿。通過(guò)多年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐證明,pva與變性淀粉混合漿漿液性能穩(wěn)定,易于分紗,對(duì)減少漿紗并頭,提高漿膜完整率,減少毛羽具有較顯著的

5、效果,不但提高了漿紗質(zhì)量,而且也降低了漿料成本。初步估算每年可節(jié)約漿料費(fèi)用近億元。在漿料配方方面各地區(qū)和工廠之間由于設(shè)備及習(xí)慣等方面原因存在很大的差異,漿料品種繁多,組分多元化,缺乏規(guī)范性、科學(xué)性,這就難以保證漿料性能穩(wěn)定,對(duì)漿紗質(zhì)量的提高帶來(lái)潛在的影響。2、當(dāng)前紡織漿料技術(shù)特性分析（1）淀粉漿料淀粉是一種多糖類天然高分子化合物,其漿膜脆硬,伸度小,漿液粘度不夠穩(wěn)定,漿紗手感粗糙,特別對(duì)疏水性纖維的粘著性能差,因此在合成纖維應(yīng)用比例逐年增加的情況下,淀粉漿的使用就受到一定的限制。為了適應(yīng)紡織產(chǎn)品纖維結(jié)構(gòu)的改變,世界發(fā)達(dá)國(guó)家很早就研究通過(guò)化學(xué)、物理或酶法等方法對(duì)淀粉進(jìn)行變性處理,達(dá)到降低漿液粘度

6、,提高其粘度熱穩(wěn)定性,改善流動(dòng)性能和提高對(duì)疏水性纖維的粘著性能,以適應(yīng)紡織產(chǎn)品和上漿工藝發(fā)展的要求。我國(guó)自80年代以來(lái),變性淀粉的研制開發(fā)有了很快的發(fā)展,并迅速得到推廣應(yīng)用。酸解淀粉和氧化淀粉作為經(jīng)紗上漿主漿料。在滌棉織物經(jīng)紗上漿中,一般可取代30%pva,對(duì)提高織軸好軸率和漿紗質(zhì)量,降低漿料成本均取得了較顯著的效果。酯化淀粉由于用酯化劑使淀粉大分子上引入疏水性酯基,從而提高了對(duì)疏水性纖維的粘附性,在低溫條件下不會(huì)凝膠,可以低溫上漿。主要產(chǎn)品有醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉,目前生產(chǎn)中磷酸酯淀粉用得較多,一般用于滌棉織物經(jīng)紗上漿,可取代pva50%以上。醚化淀粉用于經(jīng)紗上漿的主要有羧甲基淀粉鈉(cms

7、)、羥乙基淀粉、羧羥丙基淀粉和酰胺淀粉等水溶性淀粉醚。羧甲基淀粉鈉屬高粘低濃漿料,具有良好的乳化性和化學(xué)穩(wěn)定性,不易受微生物侵蝕,但漿膜耐磨性差,紗線易起毛,所以在漿料中一般替代cmc作為輔助漿料,在漿液中主要使各種漿料互溶而不分層及增稠。醚化淀粉對(duì)疏水性纖維的粘附性沒(méi)有明顯的改善,對(duì)羊毛紗等低溫上漿有較好的效果。交聯(lián)淀粉是以多官能基團(tuán)的化合物(如甲醛、磷酰氯等)作為交聯(lián)劑,使淀粉大分子間彼此以化學(xué)鍵形成交聯(lián)狀分子。交聯(lián)淀粉最大的特點(diǎn)是粘度非常穩(wěn)定,但由于其粘度過(guò)高,必須先用酸或氧化劑進(jìn)行降解,降低聚合度,改善其漿液流動(dòng)性。交聯(lián)淀粉主要用于以被覆為主的麻類織物。接枝淀粉屬第三代變性淀粉。由于接

8、枝淀粉的分子鏈?zhǔn)怯傻矸鄯肿渔満秃铣筛呔畚锓肿觽?cè)鏈兩部分所組成,因此它具有淀粉和合成漿料的特性。接枝淀粉與其他變性淀粉相比,在對(duì)疏水性纖維的粘著性、漿膜彈性、伸度以及漿膜粘度穩(wěn)定性均有較大的提高。根據(jù)現(xiàn)在生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)果,用于滌棉經(jīng)紗上漿可替代60%左右pva。（2）聚乙烯醇(pva)聚乙烯醇是一種水溶性的合成粘著劑,它對(duì)各種纖維具有良好的粘附性,漿液粘度穩(wěn)定,不腐敗,漿膜強(qiáng)力、耐磨性和屈曲強(qiáng)度均較其他漿料高,因此被廣泛應(yīng)用于滌棉混紡織物和純棉細(xì)號(hào)高密織物經(jīng)紗上漿,是一種適應(yīng)性很廣的通用性漿料。據(jù)報(bào)導(dǎo),現(xiàn)全世界pva生產(chǎn)量約在50萬(wàn)t以上,用于經(jīng)紗上漿約占15%。由于聚合度、醇解度都很高,而使其溶解

9、困難,且易于結(jié)皮,雖對(duì)疏水性纖維具有更好的粘附性,易于溶解,但起泡嚴(yán)重,調(diào)漿困難。另外由于pva對(duì)酸、堿和一般微生物都很穩(wěn)定，不易被分解。長(zhǎng)期沉積會(huì)引起生態(tài)破壞。因此，國(guó)內(nèi)也已提出少用或不用pva的觀點(diǎn)。（3）丙烯酸類漿料丙烯酸類漿料與其他漿料相比,其最大特點(diǎn)是對(duì)疏水性纖維具有優(yōu)異的粘附性能,且水溶性好,易于退漿,不易結(jié)皮,對(duì)環(huán)境污染小等。但其吸濕性和再粘性強(qiáng),在車間濕度較高時(shí),紗線易相互粘結(jié),造成開口不清,影響織造效率。在生產(chǎn)上應(yīng)用都受到一定的限制。90年代以來(lái),新一代的丙烯酸類漿料不斷開發(fā),在漿液性能上都不同程度地提高了對(duì)紗線的粘著性能,再粘性得到改善,可部分替代pva,對(duì)提高漿紗質(zhì)量有較

10、好的效果。3、滌棉專用復(fù)合漿料的技術(shù)特點(diǎn)滌棉專用復(fù)合漿料是組合漿料的一種形式，組合漿料又稱一次性漿料或即用漿料，在調(diào)漿工藝中,具有用量準(zhǔn)確,使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),對(duì)今后漿料配方規(guī)范化、科學(xué)化起到了積極作用。 zzdmx細(xì)支高密木薯變性淀粉是以復(fù)合變性木薯淀粉及新型丙烯酸類漿料為主要原料，經(jīng)特殊工藝加工而成，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，可100%取代pva，可根據(jù)純棉、滌棉兩大類織物的要求,合理配比，選擇使用。該產(chǎn)品具有具有氧化交聯(lián)、酯化復(fù)合變性淀粉漿的特性。高濃低粘，漿液的流變性、熱穩(wěn)定性、滲透性和粘著力優(yōu)異，有利于穩(wěn)定均勻的上漿，漿紗易于干分絞。lsg-2能形成透明、細(xì)膩、光滑的漿膜，漿液對(duì)纖維粘附力良好，毛羽帖

11、伏，漿紗光潔、柔軟、耐摩擦，可提高漿紗質(zhì)量。二、創(chuàng)新性和先進(jìn)性zzd-mx細(xì)支高密木薯變性淀粉具有氧化交聯(lián)、酯化復(fù)合變性淀粉漿液的特性。本產(chǎn)品使用過(guò)氧化氫做氧化劑做氧化劑就可克服產(chǎn)品中存在殘留氯的不足，但其關(guān)鍵是篩選一種合適的催化劑。通過(guò)氧化預(yù)處理，不僅可適當(dāng)降低分子量，而且還引入了其他官能團(tuán)，使它具有另一些獨(dú)特性能，有利于后續(xù)變性技術(shù)處理的順利進(jìn)行。接枝率越高，則成膜性越好，上漿后的漿膜強(qiáng)度也越高。一般接枝率都在7%以下，接枝率7%是有較大技術(shù)難度的，而本產(chǎn)品應(yīng)用的先進(jìn)引發(fā)與接枝技術(shù)工藝，使接枝率7%。氧化程度越深，粘度很小，無(wú)法交聯(lián)。本項(xiàng)目彩用一種新的交聯(lián)劑。配以適當(dāng)?shù)墓に嚄l件，能通過(guò)交聯(lián)

12、將粘度控制在合適的大小，滿足上漿的要求，本產(chǎn)品通過(guò)新工藝使羧基含量達(dá)0.2%。本產(chǎn)品是通過(guò)氧化、交聯(lián)、酯化和接枝反應(yīng)，這種四重改性。在國(guó)內(nèi)外尚未見先便，目前，一般的產(chǎn)品只是二重改性。本產(chǎn)品經(jīng)四重改性后具有很強(qiáng)的粘合力，很好的成膜性，對(duì)細(xì)支高密滌棉品種具有很好的滲透透性和披覆性，使紗線具有更好的增強(qiáng)和耐磨。漿膜透明柔性，漿出的紗光滑，手感好，漿膜強(qiáng)度適中，完整度好，易于分絞，能大大降低滌紗毛羽，使用簡(jiǎn)單，上漿效果極佳。并能100%取代pva（這個(gè)問(wèn)題國(guó)內(nèi)尚未解決）。三、項(xiàng)目的基礎(chǔ)條件該項(xiàng)目是以復(fù)合木薯變性淀粉及新型丙烯酸類漿料為主要原料，經(jīng)特殊四重工藝加工而成，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。在細(xì)支高密滌棉中可10

13、0%取代pva，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。企業(yè)擁有固定資產(chǎn)七千余萬(wàn)元，流動(dòng)資金二千余萬(wàn)元，王德志和馮相愛(ài)自籌資金投資，企業(yè)有充足的研發(fā)資金，企業(yè)有大專以上各類人才91人，訓(xùn)級(jí)工程師26人，直接從事研發(fā)的人員40多人，有著極強(qiáng)的研發(fā)能力。志達(dá)公司創(chuàng)業(yè)之初，就建立了一個(gè)技術(shù)研發(fā)中心，2007年又被棗莊市科技局評(píng)為“棗莊市變性淀粉工程技術(shù)研究中心”。該中心配備精密儀器，有專攻紡織上漿用變性淀粉的高級(jí)工程師和專攻食品變性淀粉的高級(jí)工程師新自坐鎮(zhèn)指揮。公司2002年通過(guò)了iso9001國(guó)際體系認(rèn)證，2005年被評(píng)為山東省高新技術(shù)企業(yè)及山東省著名商標(biāo)。由于我們?cè)诋a(chǎn)品質(zhì)量管理上常抓不懈，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提高，連續(xù)兩年產(chǎn)品

14、出廠合格率100%。該項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，其風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)在反應(yīng)釜反應(yīng)過(guò)程中，堅(jiān)持反應(yīng)時(shí)間和添加的量，如果量小時(shí)所反應(yīng)的效果差些，這時(shí)的產(chǎn)品可替代氧化淀粉使用，不會(huì)造成浪費(fèi)。添加的量加大時(shí)，會(huì)造成成本過(guò)高，造成浪費(fèi)。反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，溫度過(guò)高往往會(huì)產(chǎn)生品質(zhì)量不合格。因此，在反應(yīng)過(guò)程中，既要掌握好溫度，又要把握好助劑的添加量，在規(guī)定的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，這就避免了以上損失和不良后果。四、主要研究?jī)?nèi)容zzdmx細(xì)支高密木薯變性淀粉主要針對(duì)細(xì)支高密滌棉品種的各種特性進(jìn)行研究開發(fā)的。細(xì)支高密滌棉品種因其紗支非常細(xì)，頭份比較多，大都在8000根以上，有的甚至達(dá)到一萬(wàn)多頭份。紗線比較脆，容易脆短，要求漿料有很好的滲透

15、作用，使其達(dá)到增強(qiáng)的作用。紗支細(xì)對(duì)漿料的披覆要求也相應(yīng)增加，而且滌纖維是疏水性纖維，更不容易披覆！zzd-mx細(xì)支高密木薯變性淀粉具有氧化交聯(lián)、酯化復(fù)合變性淀粉漿的特性。高濃低粘，漿液的流變性、熱穩(wěn)定性、滲透性和粘著力優(yōu)異，有利于穩(wěn)定均勻的上漿，漿紗易于干分絞。lsg-2能形成透明、細(xì)膩、光滑的漿膜，漿液對(duì)纖維粘附力良好，毛羽帖伏，漿紗光潔、柔軟、耐摩擦，可提高漿紗質(zhì)量五、預(yù)期目標(biāo)、主要經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、性能指標(biāo) 項(xiàng)目研究結(jié)束后完成所有項(xiàng)目研究的內(nèi)容，主要性能和技術(shù)指標(biāo)達(dá)到表一和表二的要求,能實(shí)現(xiàn)pva的完全取代，解決pva的環(huán)境問(wèn)題，減少由于“綠色壁壘”的趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)紡織品出口的影響。 主要經(jīng)濟(jì)指

16、標(biāo):實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，至少能夠?qū)崿F(xiàn)三種規(guī)格的產(chǎn)品生產(chǎn)，年新增銷售收入2000萬(wàn)元，利稅150萬(wàn)元，解決60人就業(yè)問(wèn)題。表一 主要技術(shù)與性能指標(biāo)項(xiàng)目 指標(biāo) 外觀 白色或微黃色粉末有效成份 86% ph值 6-8 粘度 5-25mpa.s cod 790 mgo2/g bod5612 mgo2/g羧基含量0.2取代度0.2接枝率8%六、預(yù)期成果和知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況目前該產(chǎn)品進(jìn)入方案的準(zhǔn)備及市場(chǎng)分析和技術(shù)調(diào)研階段，預(yù)期在項(xiàng)目研究結(jié)束后，能夠順利通過(guò)驗(yàn)收，發(fā)表關(guān)于本項(xiàng)目研究的兒科及論文三篇，其中至少兩片發(fā)表在國(guó)家核心期刊，形成具有代表性的技術(shù)報(bào)告一個(gè)，建立相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)，并爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)；在

17、項(xiàng)目研究前期申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，形成自由知識(shí)產(chǎn)權(quán)兩個(gè)，其中至少一個(gè)發(fā)明專利。七、產(chǎn)業(yè)化前景和設(shè)想漿紗上漿工程每年耗用的漿料量很可觀。國(guó)外對(duì)全世界（未包括我國(guó)）漿料耗用量所作的估算，每年達(dá)60萬(wàn)噸以上。我國(guó)現(xiàn)有各種織布機(jī)約一百多萬(wàn)臺(tái)，其中棉織機(jī)占85%左右。每年漿料耗用量在30萬(wàn)噸左右。隨著纖維原料種類的增多；織物品種的細(xì)密化、高檔化，也使?jié){料的品種日益增加；特別是高速無(wú)梭織機(jī)每年以1萬(wàn)臺(tái)的速度在增加。zzd-mx細(xì)支高密木薯變性淀粉經(jīng)過(guò)我公司課題組的不懈努力，完成了計(jì)劃規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。項(xiàng)目技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要面臨的風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施；本產(chǎn)品的工藝已經(jīng)成熟。主要的風(fēng)險(xiǎn)是設(shè)備的改進(jìn)。目前一

18、般的干法生產(chǎn)用又螺桿混合器，這種設(shè)備存在的問(wèn)題一是筒壁上有一落層區(qū)域攪拌不到，原料混合不勻，而且出料不很順暢。針對(duì)這一問(wèn)題已經(jīng)進(jìn)行了調(diào)研研究，和有關(guān)設(shè)備制造廠家共同探討了改進(jìn)的具體技術(shù)方案，已有初步突破，想念在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模時(shí)能解決這個(gè)問(wèn)題。在本項(xiàng)目進(jìn)入批量生產(chǎn)到形成產(chǎn)品能力時(shí)，將結(jié)束了我國(guó)使用pva漿料的歷史，減少了紡織企業(yè)上漿污染的問(wèn)題，大大降低了生產(chǎn)成本，該項(xiàng)目形成一定規(guī)模后，我們將尋找合作伙伴，在全國(guó)推廣應(yīng)用。在市場(chǎng)銷量上，不僅在省內(nèi)站穩(wěn)腳步，逐步向省外擴(kuò)展，在有條件的地方設(shè)立辦事處。八、計(jì)劃進(jìn)度及階段目標(biāo)2008年1月2008年12月 2008年12月2009年12月九、本單位實(shí)施項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)： 我國(guó)生產(chǎn)變性淀粉的廠家主要集中在山東、河北及廣西等地，大多沿用90年代中期的生產(chǎn)工藝，用于紡織、造紙行業(yè)的變性淀粉主要有氧化淀粉、磷酸酯淀粉、陽(yáng)離子淀粉等等，山東志達(dá)化工有限公司研制的zzd-mx細(xì)支高密木薯變性淀粉主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于：與進(jìn)口的同類產(chǎn)品相比，價(jià)位大大低于進(jìn)口產(chǎn)品，而且產(chǎn)品質(zhì)量有個(gè)別指標(biāo)