天然淀粉对纤维的粘合强度差,浆膜脆硬,浆膜的力学性能差。更为严重的是淀粉浆液在低温下容易老化,造成淀粉低温粘附性更差,浆膜力学性能进一步下降,致使淀粉无法适用于经纱低温上浆之中。为克服上述缺陷,通过对淀粉进行马来酸酯系衍生化作用处理,本文合成了一系列马来酸酯系淀粉衍生物,考察了马来酸酯系衍生化作用对淀粉浆液低温老化的影响,探讨了马来酸酯系淀粉衍生物与纤维间的低温粘附性,评价了淀粉浆液老化对淀粉浆膜力学性能的影响。首先,以马来酸酐(MA)为酯化剂对淀粉进行马来酸酯化变性,制备了一系列具有不同取代度的马来酸酯化淀粉(MS),评价了马来酸酯化变性对淀粉浆液低温老化的影响,并研究了取代度和浆液温度对MS浆液粘度和粘度热稳定性、粘附性及浆膜性能的影响。结果表明,马来酸酯化变性能够改善淀粉对粘胶纤维的低温粘附性;随着取代度的增加,粘合强度逐渐增大;粘合强度随浆液温度降低而下降的趋势得到了有效缓解;马来酸酯化变性改善了淀粉浆液的低温粘度热稳定性。当取代度为0.04时,这种变性能在温度50~65℃范围内有效改善淀粉对粘胶纤维的粘合强度。通过对淀粉进行马来酸酯化变性,缓解了淀粉浆液的低温老化,降低了浆液老化对淀粉浆膜断裂伸长率和耐屈曲性的负面作用,提高了淀粉浆膜的力学性能。随着取代度增大,虽然MS浆膜的断裂强度有所减少,但断裂伸长率和耐屈曲次数逐渐增加,脆硬程度下降,水溶时间逐渐缩短,回潮率逐渐增大。浆液温度越低,马来酸酯化的作用越明显,淀粉浆膜断裂伸长率的增幅越大。其次,为进一步改善淀粉在经纱低温上浆中的使用性能,以亚硫酸氢钠(SHS)为磺化剂,对MS进行磺化反应,合成磺基丁二酸酯化淀粉(SSS)。评价了磺基丁二酸酯化变性对淀粉浆液老化和淀粉低温粘附性的影响,考察了它对淀粉浆膜力学性能的影响。研究结果表明,与马来酸酯化变性相比,磺基丁二酸酯化变性能够进一步缓解淀粉浆液的老化,改善淀粉的低温粘附性,进一步缓解浆液老化对淀粉浆膜断裂伸长率和耐屈曲性的负面影响。综合考虑实验结果,磺基丁二酸酯化变性改善淀粉的低温粘附性和淀粉浆膜力学性能的适宜取代度和温度分别为0.036和60℃。第三,为克服SSS因阴离子属性与纤维间产生静电斥力而对粘附性产生的负面作用,进一步提高淀粉对纤维的粘附性,本课题对SSS进一步进行阳离子化复合变性,合成季铵阳离子醚化-磺基丁二酸酯化淀粉(QSS)。然后,探索了ζ电位和取代度对淀粉退浆性、粘附性和浆膜性能的影响。结果表明,淀粉的季铵阳离子醚化-磺基丁二酸酯化复合变性,不仅能够有效缓解磺基丁二酸酯化对粘附性的负面影响,而且能够显著降低季铵阳离子醚化对淀粉退浆性的负面作用。粘附性与ζ电位密切相关,增大ζ电位对粘合有利,但不利于退浆。实验结果表明,电中性QSS同时具备较强的粘附性和良好的可退浆性。季铵阳离子醚化-磺基丁二酸酯化复合变性,能明显改善淀粉浆膜的力学性能;在相似取代度下,ζ电位变化对改善QSS浆膜性能的影响有限,而在电中性条件下取代度对QSS浆膜性能具有明显影响,取代度是QSS浆膜性能的主要影响因素。第四,课题还进一步研究了电中性QSS与棉纤维和粘胶纤维间的低温粘附性,探索了浆液老化对其浆膜力学性能的影响,并对淀粉与棉纤维间低温粘附性差的原因进行了探讨。结果表明,棉蜡和淀粉浆液老化是影响棉纤维低温粘附性的两个主要原因。由此可见,淀粉对棉经纱低温上浆前需除去棉蜡。电中性季铵阳离子醚化-磺基丁二酸酯化复合变性,缓解了淀粉浆液的老化,降低了这种老化对淀粉与上述纤维间低温粘附性及对淀粉浆膜断裂伸长率、断裂功和耐屈曲性的负面影响。最后,为了验证马来酸酯系淀粉衍生物在经纱低温上浆中的可行性,本文选用电中性QSS来进行浆纱实验,并选取ATS作对比,以浆纱的增强率、减伸率、耐磨性及毛羽降低率为评价指标,评价了电中性QSS在经纱低温上浆中的可行性,以便为马来酸酯系淀粉衍生物在经纱上浆中的实际应用奠定基础,提供参考依据。实验结果表明,电中性QSS能够在60℃下对粘胶经纱进行上浆,浆纱的增强大,减伸小,耐磨性和毛羽降低率高。