接枝淀粉浆料的清洁制备及性能研究

【摘要】： 用于经纱上浆的主浆料有三种,分别是变性淀粉、聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸类浆料。PVA浆料具有优良的成膜性和粘附力,对涤/棉混纺纱有优良的上浆性能,曾一度被认为是理想浆料;但存在生物分解困难,退浆后的废水对环境污染严重等缺点。因而制备一种能替代PVA的浆料已成为浆料工作者的紧迫任务。 本文主要探讨了一种替代PVA的新型接枝淀粉及它的清洁制备工艺。接枝变性淀粉是以淀粉为原料,在其大分子主链上接枝一些其他高分子聚合物,由于接枝侧链是应用性能优良的聚合物,接枝主链是淀粉,因此接枝变性淀粉有着优良的上浆性能和生物降解性,是替代PVA的最佳浆料。制备接枝淀粉的工艺较多,本课题采用干法制备工艺;其过程能耗低,无污水,后处理简单,是一种相对清洁的制备工艺。 首先,本文采用干法清洁制备工艺,在化学引发剂引发条件下制备接枝淀粉浆料,通过扫描电镜和红外光谱试验证实得到的产物为接枝淀粉。试验探索了反应温度、引发剂量、反应时间以及接枝单体加入量对接枝率和接枝效率的影响;同时通过正交设计法设计试验,得到相应的接枝淀粉。 其次,本文对反应得到的接枝淀粉的降解性(BOD_5\COD_(cr))进行测试,并对测试结果进行了分析,得出接枝淀粉浆料是一种清洁的浆料。 最后,本文对不同接枝率的接枝淀粉进行涤/棉单纱上浆试验。同时,也对由最优制备工艺获得的接枝淀粉、含PVA的组合浆料及酸解淀粉三种浆料进行浆液性能、上浆性能等方面对比测试。得到通过优化制备工艺参数制备出的接枝淀粉浆料可满足涤/棉混纺纱的上浆要求,大比例的替代PVA的结果。 【关键词】：接枝淀粉 浆料 干法 接枝率 上浆
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TS103.84
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 浆料概述12-15
• 1.1.1 上浆目的12
• 1.1.2 浆料简述12-15
• 1.2 淀粉结构和性质15-20
• 1.2.1 淀粉的化学结构15-16
• 1.2.2 淀粉的化学性质16-20
• 1.3 本课题研究的背景意义、目的和内容20-24
• 1.3.1 本课题的研究背景意义20-22
• 1.3.2 本课题研究的目的和内容22-24
• 第二章 接枝淀粉制备路线设定及支链设计24-38
• 2.1 接枝淀粉的反应机理24-27
• 2.1.1 化学引发25-26
• 2.1.2 物理引发26-27
• 2.2 反应制备路线27-32
• 2.2.1 反应路线的选择27-28
• 2.2.2 淀粉的预处理28-29
• 2.2.3 接枝反应工艺29-32
• 2.3 接枝淀粉支链结构设计32-37
• 2.3.1 设计原理32-33
• 2.3.2 支链设计33-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 接枝淀粉的制备38-46
• 3.1 实验试剂及仪器、设备38-40
• 3.1.1 主要化学试剂38
• 3.1.2 实验仪器38-39
• 3.1.3 干法反应装置的准备39-40
• 3.2 干法接枝淀粉的反应与表征实验40-45
• 3.2.1 干法接枝淀粉浆料的制备工艺流程40
• 3.2.2 原淀粉的酸解40-41
• 3.2.3 干法接枝共聚反应方案41
• 3.2.4 接枝聚合物的化学引发反应41-43
• 3.2.5 接枝聚合分离、表征实验43-44
• 3.2.6 淀粉主链的水解44-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第四章 接枝淀粉结构及反应影响因素分析46-56
• 4.1 接枝淀粉结构分析46-47
• 4.1.1 扫描电镜图分析46-47
• 4.1.2 接枝淀粉红外光谱图分析47
• 4.2 干法接枝反应共聚的影响因素47-54
• 4.2.1 表征参数及其计算48-49
• 4.2.2 反应温度对接枝淀粉接枝率的影响49-50
• 4.2.3 引发剂的量对接枝淀粉接枝率的影响50-51
• 4.2.4 接枝单体的加入量对接枝淀粉接枝率的影响51-53
• 4.2.5 反应时间对接枝淀粉接枝率的影响53-54
• 4.3 本章小结54-56
• 第五章 接枝淀粉浆料性能及分析56-78
• 5.1 接枝淀粉浆液性能56-63
• 5.1.1 接枝淀粉浆料的粘附性测试与结果分析56-59
• 5.1.2 浆液粘度及粘度稳定性59-61
• 5.1.3 浆液沉降性61-62
• 5.1.4 接枝淀粉浆料的BOD_5/COD_(cr)62-63
• 5.2 浆膜性能测试及分析63-66
• 5.2.1 浆膜的制备64
• 5.2.2 接枝淀粉浆膜性能测试64-65
• 5.2.3 接枝淀粉浆膜性能测试结果及分析65-66
• 5.3 单纱上浆66-67
• 5.3.1 单纱上浆试验66-67
• 5.3.2 纱线表面形态67
• 5.4 浆纱性能测试67-76
• 5.4.1 测试方法67-69
• 5.4.2 测试结果及分析69-72
• 5.4.3 接枝淀粉的上浆性能72-76
• 5.5 本章小结76-78
• 第六章 结论78-80
• 6.1 结论78-79
• 6.2 不足与建议79-80
• 参考文献80-86
• 攻读学位期间发表的学术论文86

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