ZZD_TMD涤棉专用复合浆料可行性实施计划书

1、ZZD-MXffl支高密木薯变性淀粉可行性研究报告志达化工00 八年十月ZZD-MX细支高密木薯变性淀粉可行性研究报告一、项目概述1、本项目研究意义及国外现状分析随着纺织工业生产技术的发展 , 新型浆料不断的研制与应用 , 浆料将逐步 成为一门专门学科而被纺织工作者所重视 , 并得到新的开拓。自 80 年代初期 以来, 我国新浆料的研究、生产、应用得到了迅速发展 , 取得了很大的成绩。 但是还跟不上生产发展的要求 , 与国际水平相比还有较大差距，我国浆料应向 少组分、高质量、多功能发展 , 即各单元浆料应以高质量为基础 , 以多功能， 达到少组分。因此必要开展涤棉专用复合浆料的研究。（1）国外

2、浆料消耗及各浆料应用结构机织物经纱上浆所用的浆料主要有淀粉类、乙烯类 （PVA）和丙烯酸类三大 类浆料。国外无梭织机占织机总量约在21%左右,每年耗用浆料为50万t以上, 其中淀粉浆料占74%左右,PVA约在11%丙烯酸类浆料为12%左右，其他浆料为 3%以上。据有关资料介绍，美国每年耗用浆料20万t,其中淀粉浆料占70%原 淀粉已被淘汰 , 全部采用变性淀粉。纯棉、化纤混纺和长丝三大类织物经纱上浆使用的浆料结构 , 在日本和 美国，纯棉以淀粉浆为主，辅以PVA以改善和提高浆液的性能，PVA的用量根据 织物紧度而有所不同。涤棉混纺织物以 PVA为主体浆料，变性淀粉和丙烯酸类 浆料为辅助浆料。西

3、欧各国纯棉产品一般以马铃薯变性淀粉为主体浆料。涤 棉混纺纱则采用丙烯酸类和变性淀粉的混合浆 , 以变性淀粉为主体。分析其所 以采用这种浆料结构 , 除了满足浆纱质量外 , 对环境保护放在很重要地位 , 因 为丙烯酸类浆料在生物降解方面（BOD值）与淀粉浆相类似，其次西欧地区气候 较干燥 , 丙烯酸类浆料的再粘性不是关键问题。（2）国浆料消耗及浆料应用结构我国现有织机大约 100 万台左右 , 其中无梭织机占 4.25%，年产各类织物约190亿m,年消耗浆料在20万t-25万t。其中淀粉浆占70%,PVA为20%丙 烯酸类浆料及其他浆料约占 10%左右。浆料使用结构比较复杂 , 一般纯棉中号 织

4、物大多用原淀粉为主体，近年来随着无梭织机广泛应用 , 采用变性淀粉的比 例已在不断增加。纯棉细号高密织物用浆大体上有两种结构：一是以PVA为主体,变性淀粉为浆料总量的 40%左右,再添加少量的丙烯酸类浆料 ; 二是以变性 淀粉为主体，一般为浆料总量的60%,PVA用量为30%-40%辅以丙烯酸类浆料， 以聚丙烯酰胺（PAAm或再加CMC（CM为辅助粘着剂或作为乳化剂。涤棉织物 大多以PVA为主体,变性淀粉的用量根据涤棉织物紧度的大小，一般为30%-40%, 再辅以部分聚丙烯酸甲酯 PAM或 28#浆料，有的还加入一定量的CMC或 CMS 但目前尚有少数采用以PVA为主体的纯化学混合浆。通过多年

5、来的生产实践证明 ,PVA 与变性淀粉混合浆浆液性能稳定 , 易于 分纱, 对减少浆纱并头 , 提高浆膜完整率 , 减少毛羽具有较显著的效果 , 不但提 高了浆纱质量 , 而且也降低了浆料成本。初步估算每年可节约浆料费用近亿 元。在浆料配方方面各地区和工厂之间由于设备及习惯等方面原因存在很大 的差异, 浆料品种繁多 , 组分多元化 , 缺乏规性、科学性 , 这就难以保证浆料性能稳定, 对浆纱质量的提高带来潜在的影响。2、当前纺织浆料技术特性分析(1)淀粉浆料淀粉是一种多糖类天然高分子化合物 , 其浆膜脆硬 , 伸度小 , 浆液粘度不 够稳定 , 浆纱手感粗糙 , 特别对疏水性纤维的粘着性能差

6、, 因此在合成纤维应 用比例逐年增加的情况下 , 淀粉浆的使用就受到一定的限制。为了适应纺织产 品纤维结构的改变 , 世界发达国家很早就研究通过化学、物理或酶法等方法对 淀粉进行变性处理 , 达到降低浆液粘度 , 提高其粘度热稳定性 ,改善流动性能 和提高对疏水性纤维的粘着性能 , 以适应纺织产品和上浆工艺发展的要求。我 国自 80 年代以来 ,变性淀粉的研制开发有了很快的发展 , 并迅速得到推广应 用。酸解淀粉和氧化淀粉作为经纱上浆主浆料。在涤棉织物经纱上浆中, 一般可取代30%PVA寸提高织轴好轴率和浆纱质量，降低浆料成本均取得了较显著 的效果。酯化淀粉由于用酯化剂使淀粉大分子上引入疏水性

7、酯基 , 从而提高了寸 疏水性纤维的粘附性 , 在低温条件下不会凝胶 , 可以低温上浆。主要产品有醋 酸酯淀粉和磷酸酯淀粉 , 目前生产中磷酸酯淀粉用得较多 , 一般用于涤棉织物 经纱上浆，可取代PVA50以上。醚化淀粉用于经纱上浆的主要有羧甲基淀粉钠 (CMS)羟乙基淀粉、羧羟 丙基淀粉和酰胺淀粉等水溶性淀粉醚。羧甲基淀粉钠属高粘低浓浆料 ,具有良好的乳化性和化学稳定性 ,不易受 微生物侵蚀，但浆膜耐磨性差，纱线易起毛，所以在浆料中一般替代CMC乍为辅 助浆料,在浆液中主要使各种浆料互溶而不分层及增稠。醚化淀粉寸疏水性纤维的粘附性没有明显的改善 , 对羊毛纱等低温上浆有较好的效果。交联淀粉是

8、以多官能基团的化合物 （如甲醛、磷酰氯等 ）作为交联剂 ,使淀 粉大分子间彼此以化学键形成交联状分子。交联淀粉最大的特点是粘度非常 稳定,但由于其粘度过高 ,必须先用酸或氧化剂进行降解 ,降低聚合度 ,改善其 浆液流动性。交联淀粉主要用于以被覆为主的麻类织物。接枝淀粉属第三代变性淀粉。由于接枝淀粉的分子链是由淀粉分子链和 合成高聚物分子侧链两部分所组成 , 因此它具有淀粉和合成浆料的特性。接枝 淀粉与其他变性淀粉相比 , 在对疏水性纤维的粘着性、浆膜弹性、伸度以及浆 膜粘度稳定性均有较大的提高。根据现在生产应用结果 , 用于涤棉经纱上浆可 替代 60%左右 PVA。（ 2）聚乙烯醇 （PVA）

9、聚乙烯醇是一种水溶性的合成粘着剂 , 它对各种纤维具有良好的粘附性 , 浆液粘度稳定 ,不腐败,浆膜强力、耐磨性和屈曲强度均较其他浆料高 , 因此被 广泛应用于涤棉混纺织物和纯棉细号高密织物经纱上浆 , 是一种适应性很广 的通用性浆料。据报导，现全世界PVA生产量约在50万t以上,用于经纱上浆 约占 15%。由于聚合度、醇解度都很高 , 而使其溶解困难 , 且易于结皮 , 虽对疏 水性纤维具有更好的粘附性 ,易于溶解,但起泡严重,调浆困难。另外由于 PVA 对酸、碱和一般微生物都很稳定，不易被分解。长期沉积会引起生态破坏。因此，国也已提出少用或不用 PVA的观点。（3）丙烯酸类浆料 丙烯酸类浆

10、料与其他浆料相比 , 其最大特点是对疏水性纤维具有优异的 粘附性能 , 且水溶性好 , 易于退浆 , 不易结皮 , 对环境污染小等。但其吸湿性和 再粘性强 , 在车间湿度较高时 , 纱线易相互粘结 , 造成开口不清 , 影响织造效 率。在生产上应用都受到一定的限制。 90 年代以来 , 新一代的丙烯酸类浆料不 断开发 ,在浆液性能上都不同程度地提高了对纱线的粘着性能 ,再粘性得到改 善,可部分替代PVA对提高浆纱质量有较好的效果。3、涤棉专用复合浆料的技术特点 涤棉专用复合浆料是组合浆料的一种形式， 组合浆料又称一次性浆料或 即用浆料，在调浆工艺中 , 具有用量准确 , 使用简便等优点 , 对

11、今后浆料配方规 化、科学化起到了积极作用。ZZD MX细支高密木薯变性淀粉是以复合变性木薯淀粉及新型丙烯酸类 浆料为主要原料，经特殊工艺加工而成，属国首创，可100%X代PVA可根据纯棉、涤棉两大类织物的要求 , 合理配比，选择使用。该产品具有具有氧化交联、酯化复合变性淀粉浆的特性。高浓低粘，浆 液的流变性、热稳定性、渗透性和粘着力优异，有利于稳定均匀的上浆，浆 纱易于干分绞。LSG-2能形成透明、细腻、光滑的浆膜，浆液对纤维粘附力良 好，毛羽帖伏，浆纱光洁、柔软、耐摩擦，可提高浆纱质量。二、创新性和先进性ZZD-MX细支高密木薯变性淀粉具有氧化交联、酯化复合变性淀粉浆液的特性。本产品使用过氧

12、化氢做氧化剂做氧化剂就可克服产品中存在残留氯的 不足，但其关键是筛选一种合适的催化剂。通过氧化预处理，不仅可适当降 低分子量，而且还引入了其他官能团，使它具有另一些独特性能，有利于后 续变性技术处理的顺利进行。接枝率越高，则成膜性越好，上浆后的浆膜强 度也越高。一般接枝率都在 7鸠下，接枝率7%是有较大技术难度的，而本产品应用的先进引发与接枝技术工艺，使接枝率 7%氧化程度越深，粘度 很小，无法交联。本项目彩用一种新的交联剂。配以适当的工艺条件，能通 过交联将粘度控制在合适的大小，满足上浆的要求，本产品通过新工艺使羧 基含量达 0.2%。本产品是通过氧化、交联、酯化和接枝反应，这种四重改性。在

13、国外尚 未见先便，目前，一般的产品只是二重改性。本产品经四重改性后具有很强 的粘合力，很好的成膜性，对细支高密涤棉品种具有很好的渗透透性和披覆 性，使纱线具有更好的增强和耐磨。浆膜透明柔性，浆出的纱光滑，手感好， 浆膜强度适中，完整度好，易于分绞，能大大降低涤纱毛羽，使用简单，上 浆效果极佳。并能100%X代PVA（这个问题国尚未解决）。三、项目的基础条件 该项目是以复合木薯变性淀粉及新型丙烯酸类浆料为主要原料，经特殊 四重工艺加工而成，属国首创。在细支高密涤棉中可100%殴代PVA填补了国空白。企业拥有固定资产七千余万元，流动资金二千余万元，王德志和冯相爱 自筹资金投资，企业有充足的研发资金

14、，企业有大专以上各类人才 91 人，训 级工程师 26 人，直接从事研发的人员 40 多人，有着极强的研发能力。志达 公司创业之初，就建立了一个技术研发中心， 2007年又被枣庄市科技局评为 “枣庄市变性淀粉工程技术研究中心” 。该中心配备精密仪器，有专攻纺织上 浆用变性淀粉的高级工程师和专攻食品变性淀粉的高级工程师新自坐镇指 挥。公司2002年通过了 IS09001国际体系认证，2005年被评为省高新技术企业及省著名商标。由于我们在产品质量管理上常抓不懈，产品质量稳定提高， 连续两年产品出厂合格率 100%。该项目的实现过程中，其风险主要表现在反应釜反应过程中，坚持反应时间和添加的量，如果量

15、小时所反应的效果差些，这时的产品可替代氧化淀 粉使用，不会造成浪费。添加的量加大时，会造成成本过高，造成浪费。反 应时间过短，温度过高往往会产生品质量不合格。因此，在反应过程中，既 要掌握好温度，又要把握好助剂的添加量，在规定的反应时间进行，这就避 免了以上损失和不良后果。四、主要研究容ZZD MX细支高密木薯变性淀粉主要针对细支高密涤棉品种的各种特性进行研究开发的。细支高密涤棉品种因其纱支非常细，头份比较多，大都在 8000根以上，有的甚至达到一万多头份。纱线比较脆，容易脆短，要求浆料 有很好的渗透作用，使其达到增强的作用。纱支细对浆料的披覆要求也相应 增加，而且涤纤维是疏水性纤维，更不容易

16、披覆！ZZD-MX细支高密木薯变性淀粉具有氧化交联、酯化复合变性淀粉浆的特性。高浓低粘，浆液的流变性、热稳定性、渗透性和粘着力优异，有利于稳 定均匀的上浆，浆纱易于干分绞。LSG-2能形成透明、细腻、光滑的浆膜，浆 液对纤维粘附力良好，毛羽帖伏，浆纱光洁、柔软、耐摩擦，可提高浆纱质 量五、预期目标、主要经济、技术、性能指标 项目研究结束后完成所有项目研究的容，主要性能和技术指标达到表一和 表二的要求，能实现PVA勺完全取代，解决PVA的环境问题，减少由于“绿色 壁垒”的趋势，对我国纺织品出口的影响。主要经济指标 : 实现规模化生产，至少能够实现三种规格的产品生产，年新增销售收入2000万元，利

17、税150万元，解决60人就业问题。表一主要技术与性能指标项目指标外观白色或微黄色粉末有效成份> 86%PH值6-8粘度5-25mpa.sCOD790 mgO2/gBOD612 mgO2/g羧基含量0.2 %取代度> 0.2接枝率> 8%六、预期成果和知识产权情况目前该产品进入方案的准备及市场分析和技术调研阶段，预期在项目研 究结束后，能够顺利通过验收，发表关于本项目研究的儿科及论文三篇，其 中至少两片发表在国家核心期刊，形成具有代表性的技术报告一个，建立相 关产品的技术标准两个，并争取实现国家技术标准立项；在项目研究前期申 请国家发明专利一项的基础上，形成自由知识产权两个，其

18、中至少一个发明 专利。七、产业化前景和设想浆纱上浆工程每年耗用的浆料量很可观。国外对全世界（未包括我国）浆料耗用量所作的估算，每年达 60 万吨以上我国现有各种织布机约一百多万台， 其中棉织机占 85%左右。每年浆料耗 用量在 30 万吨左右。随着纤维原料种类的增多； 织物品种的细密化、 高档化， 也使浆料的品种日益增加；特别是高速无梭织机每年以 1 万台的速度在增加。ZZD-MXffl支高密木薯变性淀粉经过我公司课题组的不懈努力，完成了计 划规定的各项技术、经济指标。项目技术实现主要面临的风险及应对措施； 本产品的工艺已经成熟。主要的风险是设备的改进。目前一般的干法生产用 又螺杆混合器，这种

19、设备存在的问题一是筒壁上有一落层区域搅拌不到，原 料混合不匀，而且出料不很顺畅。针对这一问题已经进行了调研研究，和有 关设备制造厂家共同探讨了改进的具体技术方案，已有初步突破，想念在扩 大生产规模时能解决这个问题。在本项目进入批量生产到形成产品能力时，将结束了我国使用 PVA浆料 的历史，减少了纺织企业上浆污染的问题，大大降低了生产成本，该项目形 成一定规模后，我们将寻找合作伙伴，在全国推广应用。在市场销量上，不 仅在省站稳脚步，逐步向省外扩展，在有条件的地方设立办事处。八、计划进度及阶段目标2008年 1月 2008年 12月2008年 12月 2009年 12月九、本单位实施项目的优势和风险： 我国生产变性淀粉的厂家主要集中在、及广西等地，大多沿用 90 年代 中期的生产工艺，用于纺织、造纸行业的变性淀粉主要有氧化淀粉、磷酸酯 淀粉、阳离子淀粉等等，志达化工研制的 ZZD-MX细支高密木薯变性淀粉主要 竞争优势在于：与进口的同类产