聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸类及淀粉是经纱上浆的三大主浆料。PVA难以降解对环境会造成污染，被认为是不洁浆料。丙烯酸类浆料由于其吸湿再粘性，不能作为主浆料单独使用。淀粉作为经纱上浆的主浆料，已有悠久的历史。当今，淀粉类浆料约占总使用浆料的69％。原淀粉由于其成膜性、柔顺性差，玻璃化温度高，浆膜硬而脆、对疏水性纤维粘附力不够等缺点，对于涤棉混纺纱上浆时，必须使用对环境有很大污染的PVA。解决这个问题的关键就是对淀粉进行变性处理，改善淀粉的性能。纺织经纱上浆用变性淀粉的发展，可以分为转化淀粉阶段、淀粉衍生物阶段和接枝淀粉阶段。接枝淀粉是在淀粉的大分子链上引入具有一定聚合度的合成物，从而使最终产品具有淀粉及合成物的优点，从而大部分或全部代替合成浆料。接枝淀粉被认为是最有前途的方向之一。 我国陕西、甘肃、宁夏等西部的省份盛产土豆，每年在陕北一带大约有5亿公斤土豆得不到很好利用，中央电视台在公益广告中多次呼吁科技人员为陕北的土豆寻找出路。国际上知名的淀粉公司，如荷兰的AVEBE公司、德国的EMSLAND-STARKE公司等，都极为重视土豆淀粉浆料的研究。 传统的接枝淀粉浆料合成主要是采用悬浮法，存在着接枝过程复杂、时间长、工艺难以控制的缺陷。用上述方法得到的产品呈粘稠状，产物难以分离，产品应用受到很大限制。微波化学的迅速发展，为合成固体粉末状的产品提供了可能。本文利用微波化学的理论，着重解决传统接枝淀粉浆料合成方法的不足，研制能够大比例取代PVA的接枝淀粉浆料。 本论文首先从高分子分子设计方法开始，通过对浆料性能要求分析，设计了用于涤棉经纱上浆用接枝淀粉浆料结构。分析认为为了在涤棉经纱上浆中能大比例取代PVA，接枝淀粉浆料中应含有对疏水性纤维具有亲和力的单体，同时考虑到接枝淀粉浆料的水溶性，接枝淀粉浆料中亦应含有一定量的亲水性单体。根据上述原则，本论文选择了丙烯酸丁酯作为疏水性单体、丙烯酸作为亲水性单体。 其次，为了研制接枝淀粉浆料的接枝共聚合工艺，本论文分别研究了微波场中淀粉与丙烯酸丁酯、丙烯酸的接枝共聚规律，这为研究淀粉与丙烯酸、丙烯酸丁酯接枝共聚浆料的规律奠定了基础。 微波场中淀粉与接枝单体接枝共聚规律包括疏水性单体和亲水性单体之间的比例、单体的总量、辐射时间、界面剂等对接枝淀粉浆料性能的影响。实验表明，天津工业大学博士学位论文接枝淀粉的水溶性和对纱线的粘附力取决于接枝淀粉浆料中的亲水性单体与疏水性单体的比例及单体总量。理想的接枝淀粉浆料其亲水性单体和疏水性单体比例在1:2左右、单体总量为淀粉量的4既左右、辐射时间gmin及适量的界面剂为好。 第三，本论文研究了接枝淀粉浆料接枝链分子量与接枝淀粉浆料性能的关系。接枝淀粉接枝链分子量与接枝淀粉浆料的水溶性有密切关系。理想的接枝链分子量应在/10，数量级。 第四，在研究各个单体与淀粉接枝共聚规律的基础上，经过实验，利用优化理论优化了接枝淀粉浆料的合成工艺。根据优化后的接枝淀粉合成工艺，合成了接枝淀粉浆料。红外光谱、扫描电镜和差示扫描(DSc)分析表明，在微波场中确实实现了淀粉与高分子单体的接枝共聚。通过控制接枝淀粉接枝链分子量，所研制的接枝淀粉浆料具有优良的水溶性和对涤棉纱线具有良好的粘附力。对接枝淀粉浆料的性能测试和浆纱试验表明研制的接枝淀粉浆料具有高浓低粘的特性，浆液热粘度稳定性好，有良好的成膜性能，在经纱上浆中能够大批量取代PVA，其性能已远远超过目前市场上其它变性淀粉的性能。 在微波场中实现淀粉与高分子单体的接枝聚合，具有时间短、工艺简单、对环境无污染的优点。与悬浮法不同的是，微波法得到的产品为粉末状，不需要分离，大大节约了成本，节省了能源、水。微波已广泛应用于家庭，相信微波能很快应用于接枝淀粉的工业化生产。