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(BOD5＼CODcr)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。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1浆料概述

1.1.1上浆目的

1.1.2浆料简述

1.2淀粉结构和性质

1.2.1淀粉的化学结构

1.2.2淀粉的化学性质

1.3本课题研究的背景意义、目的和内容

1.3.1本课题的研究背景意义

1.3.2本课题研究的目的和内容

第二章接枝淀粉制备路线设定及支链设计

2.1接枝淀粉的反应机理

2.1.1化学引发

2.1.2物理引发

2.2反应制各路线

2.2.1反应路线的选择

2.2.2淀粉的预处理

2.2.3接枝反应工艺

2.3接枝淀粉支链结构设计

2.3.1设计原理

2.3.2支链设计

2.4本章小结

第三章接枝淀粉的制备

3.1实验试剂及仪器、设备

3.1.1主要化学试剂

3.1.2实验仪器

3.1.3干法反应装置的准备

3.2干法接枝淀粉的反应与表征实验

3.2.1干法接枝淀粉浆料的制备工艺流程

3.2.2原淀粉的酸解

3.2.3干法接枝共聚反应方案

3.2.4接枝聚合物的化学引发反应

3.2.5接枝聚合分离、表征实验

3.2.6淀粉主链的水解

3.3本章小结

第四章接枝淀粉结构及反应影响因素分析

4.1接枝淀粉结构分析

4.1.1扫描电镜图分析

4.1.2接枝淀粉红外光谱图分析

4.2干法接枝反应共聚的影响因素

4.2.1 表征参数及其计算

4.2.2反应温度对接枝淀粉接枝率的影响

4.2.3引发剂的量对接枝淀粉接枝率的影响

4.2.4接枝单体的加入量对接枝淀粉接枝率的影响

4.2.5反应时间对接枝淀粉接枝率的影响

4.3本章小结

第五章接枝淀粉浆料性能及分析

5.1接枝淀粉浆液性能

5.1.1接枝淀粉浆料的粘附性测试与结果分析

5.1.2浆液粘度及粘度稳定性

5.1.3浆液沉降性

5.1.4接枝淀粉浆料的BOD5/CODcr

5.2浆膜性能测试及分析

5.2.1浆膜的制备

5.2.2接枝淀粉浆膜性能测试

5.2.3接枝淀粉浆膜性能测试结果及分析

5.3单纱上浆

5.3.1单纱上浆试验

5.3.2纱线表面形态

5.4浆纱性能测试

5.4.1测试方法

5.4.2测试结果及分析

5.4.3接枝淀粉的上浆性能

5.5本章小结

第六章结论

6.1结论

6.2不足与建议

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文