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蚝壳甲壳素的提取及其衍生物在印染中的应用

作　者: 刘宏喜
导　师: 唐人成
学　校: 苏州大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 蚝壳制备甲壳素壳聚糖衍生物应用染整
分类号: TQ28
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

甲壳素作为自然界中产量仅次于纤维素的第二大生物资源,近年来其开发和应用日益受到重视,但由于目前甲壳素的生产原料来源非常有限,生产成本较高,使甲壳素的资源未得到有效合理的利用。蚝壳资源丰富,原料易得,成本低廉,预处理简单,蚝壳原料不易起霉变质,其甲壳素、壳聚糖等产品的质量稳定,重现性容易控制,可变废为宝,合理开发利用。本课题以广东等沿海地区废弃的蚝壳为原料,制取甲壳素和壳聚糖及其衍生物。研究了从蚝壳中提取甲壳素和壳聚糖的提取工艺流程,并确定了提取的最优工艺参数；采用壳聚糖浸渍法处理织物,用活性染料浸染染色,确定了壳聚糖浸渍处理棉织物的最佳工艺参数,对经壳聚糖处理后织物的染色性能特别是染色深度、鲜艳度和染色牢度等进行了探讨；通过对不同性能防皱剂、添加剂的选择、壳聚糖不同浓度的选择实验的分析对比,研究了壳聚糖作为整理剂对纯棉织物的防皱整理；对高分子絮凝剂壳聚糖的化学改性产物,研究了改性壳聚糖絮凝剂在印染废水处理中的应用。结果表明：蚝壳中提取甲壳素和壳聚糖的优化提取工艺流程：净洗—晾干或烘干—粉碎—稀盐酸脱去矿物质—净洗—稀碱脱去蛋白质、脱脂—甲壳素粗品—漂白脱色—甲壳素精品(—浓碱脱乙酰基—干燥—壳聚糖)；壳聚糖浸渍处理棉织物的最佳工艺参数为：温度60℃,壳聚糖浓度1%(owf),时间30min。棉织物经壳聚糖处理后进行染色,可以大量减少用盐量,有利于环境保护。用壳聚糖处理的棉织物,皂洗前后的K/S值差别较小,色泽稳定、鲜艳,匀染性好,固色性能良好,染料利用率高,染色浮色少,摩擦牢度和皂洗牢度较高；选用CGF或6520柔软剂,用MgCl2作为催化剂时,可大大改善棉织物的抗皱性能,壳聚糖可作为优质的绿色无醛树脂整理剂；壳聚糖与丙烯酰胺接枝共聚物作为絮凝剂对印染废水的絮凝处理在pH值为6-7范围,PAC的浓度为400mg/L,用量分别为50mg/L和100mg/L的条件下达到了最佳效果。壳聚糖与丙烯酰胺接枝共聚物的絮凝效果明显好于壳聚糖。其CODCr去除率和脱色率都好于后者。壳聚糖与丙烯酰胺接枝共聚物比壳聚糖具有更强的吸附、架桥能力,是一种性能优良的壳聚糖改性絮凝制,这对拓展壳聚糖作为水处理剂的适应范围,改良其性质和功能,降低其成本等都具有很重要的推广应用价值。

全文目录

中文摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章前言  11-26
  1.1 甲壳素和壳聚糖简介  11
  1.2 甲壳素和壳聚糖的物理性质  11-13
  1.3 甲壳素和壳聚糖的化学性质  13-15
  1.4 甲壳素和壳聚糖的应用  15-23
    1.4.1 在染整行业的应用  15-18
    1.4.2 在纺织行业的应用  18-20
    1.4.3 在医疗卫生领域的应用  20-21
    1.4.4 在食品工业的应用  21
    1.4.5 在环保行业的应用  21-23
    1.4.6 在农业的应用  23
    1.4.7 在日用化学工业的应用  23
  1.5 本课题的研究内容和意义  23-26
    1.5.1 本课题的研究意义  23-25
    1.5.2 本课题的研究内容  25-26
第二章从蚝壳中提取甲壳素和壳聚糖的优化提取工艺  26-32
  2.1 利用蚝壳制备甲壳素及其衍生物的理论基础  26
    2.1.1 工艺流程  26
    2.1.2 主要工序的原理  26
  2.2 提取方法的优点及可行性  26-27
  2.3 甲壳素和壳聚糖提取试验  27-30
    2.3.1 蚝壳预处理  27
    2.3.2 稀酸脱矿物质  27
    2.3.3 稀碱脱去蛋白质、脱脂  27-28
    2.3.4 漂白脱色  28-29
    2.3.5 浓碱脱乙酰基  29-30
  2.4 本章小结  30-32
第三章壳聚糖在棉织物染色中的应用  32-40
  3.1 试验  32-34
    3.1.1 试验材料及药品  32
    3.1.2 试验仪器  32-33
    3.1.3 壳聚糖处理工艺  33
    3.1.4 染色工艺  33
    3.1.5 染色织物性能测试  33-34
  3.2 结果与讨论  34-39
    3.2.1 处理液温度的影响  34
    3.2.2 浸渍处理时间的影响  34-35
    3.2.3 壳聚糖浓度的影响  35-36
    3.2.4 壳聚糖处理对盐效应的影响  36-37
    3.2.5 壳聚糖处理对匀染性的影响  37
    3.2.6 壳聚糖处理对织物染色速率的影响  37-38
    3.2.7 壳聚糖处理织物染色的浮色  38-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章壳聚糖在棉织物防皱整理中的应用  40-45
  4.1 试验  40-42
    4.1.1 试验材料及药品  40-41
    4.1.2 试验仪器  41
    4.1.3 试验工艺  41-42
    4.1.4 测试方法  42
  4.2 结果与讨论  42-44
    4.2.1 不同性能防皱剂的防皱整理  42-43
    4.2.2 添加剂的选择  43
    4.2.3 壳聚糖不同浓度的选择  43-44
  4.3 本章小结  44-45
第五章改性壳聚糖絮凝剂在印染废水处理中的应用  45-51
  5.1 试验  45-47
    5.1.1 试验材料  45-46
    5.1.2 试验仪器  46
    5.1.3 试验方法  46-47
  5.2 结果与讨论  47-49
    5.2.1 PH值对印染废水处理效果的影响  47
    5.2.2 PAC用量对印染废水处理效果的影响  47-48
    5.2.3 高分子絮凝剂用量对印染废水处理效果的影响  48-49
    5.2.4 两种絮凝剂处理效果的比较  49
  5.3 本章小结  49-51
第六章结论  51-54
  6.1 从蚝壳中提取甲壳素和壳聚糖的优化提取工艺  51-52
  6.2 壳聚糖在棉织物染色中的应用  52
  6.3 壳聚糖在棉织物防皱整理中的应用  52
  6.4 改性壳聚糖絮凝剂在印染废水处理中的应用  52-54
参考文献  54-56
攻读硕士学位期间发表的论文及著作  56-57
致谢  57

蚝壳甲壳素的提取及其衍生物在印染中的应用

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