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两性变性淀粉浆料的研究与应用

作　者: 王跃强
导　师: 张占柱
学　校: 河北科技大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵三聚磷酸钠湿法半干法合成应用浆液性能浆膜性能
分类号: TS103.846.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文旨在用两步法制备两性变性淀粉浆料,通过研究两性离子淀粉醚,为其它淀粉醚类的合成及应用提供理论依据及相关数据的参考,从而有利于更多更好的淀粉衍生物类浆料的出现和使用,并希望能在实验室研究基础上,进一步在生产实践中对淀粉醚类衍生物的合成和应用起到指导作用。在合成试验过程中,先以玉米淀粉为原料、分析纯3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵(CHPTMA)为阳离子醚化剂,采用湿法制备低取代度的阳离子淀粉。利用单因素试验分析和正交试验分析确定最佳反应条件：原淀粉60g、醚化剂3.0g、PH值为11、反应温度为50℃、反应时间为5h。再以已合成的阳离子淀粉为基料、分析纯为磷酸盐三聚磷酸钠(STP),用半干法对所得淀粉进行磷酸酯化,进行单因素试验分析。确定反应最佳条件为：阳离子淀粉50g、磷酸盐3g、PH值为6、反应温度为150℃反应时间为1h。用红外光谱对所得的两性变性淀粉进行结构表征,证实原玉米淀粉确实发生了阴阳离子化反应过程。在应用试验过程中,首先对两性变性淀粉浆料进行浆液性能和浆膜性能的测试以及它和PVA的混溶性测试,浆液性能测试包括浆液粘附性、成膜性能。浆膜性能的测试包括拉伸强度和耐磨性测试等。接着进行了浆料浆纱试验研究,对浆料浆用性能测试数据和讨论以及它与PVA混合浆的应用性能。主要内容有：浆料对纯棉纱浆用性能测试、浆料对涤/棉纱浆用性能测试。本课题的研究将为两性离子淀粉醚的进一步发展提供理论支持,对于提高纺织品质量及生产效率、降低能耗有着积极意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-15
  1.1 常用纺织浆料的性能分析  10-11
  1.2 淀粉和变性淀粉  11-14
    1.2.1 淀粉的基本知识  11-12
    1.2.2 变性淀粉  12-13
    1.2.3 两性淀粉  13-14
  1.3 本论文研究的目的及意义  14
  1.4 课题研究内容  14-15
    1.4.1 合成新型两性离子淀粉醚的研究内容  14
    1.4.2 新型两性离子淀粉醚的应用研究内容  14-15
第2章合成机理与实验方法  15-22
  2.1 两性淀粉的合成原理  15-17
    2.1.1 阴、阳离子不在同一位置的两性淀粉的制法  15-17
    2.1.2 阴、阳离子在同一位点的两性淀粉的合成  17
  2.2 本课题合成反应的机理  17-18
  2.3 实验方法  18-19
  2.4 两性淀粉常见的合成方式  19-20
    2.4.1 两步法合成两性淀粉  19
    2.4.2 一步法合成两性淀粉  19-20
  2.5 本课题选取的合成方法及方式  20-21
  2.6 本章小结  21-22
第3章阳离子淀粉的制备  22-29
  3.1 合成原料的选取  22
    3.1.1 原淀粉的选取  22
    3.1.2 醚化剂的选取  22
  3.2 具体实验药品  22
  3.3 实验设备  22-23
  3.4 其它仪器  23
  3.5 实验原理  23-24
  3.6 实验方式  24
  3.7 工艺流程  24
  3.8 实验步骤  24
  3.9 分析测试方法  24-27
    3.9.1 淀粉水分含量的测定  24
    3.9.2 淀粉粘度的测定  24-26
    3.9.3 淀粉取代度的测定  26-27
  3.10 本章小结  27-29
第4章阳离子化淀粉实验数据分析  29-41
  4.1 各因素对反应产物粘度及稳定性的影响  29-35
    4.1.1 反应时间对阳离子淀粉粘度的影响  29-30
    4.1.2 温度对阳离子淀粉粘度的影响  30-32
    4.1.3 醚化剂用量对阳离子淀粉粘度的影响  32-33
    4.1.4 pH值对阳离子淀粉粘度的影响  33-35
  4.2 各因素对反应产物取代度的影响  35-38
    4.2.1 反应时间对阳离子淀粉取代度的影响  35-36
    4.2.2 合成温度对阳离子取代度的影响  36
    4.2.3 醚化剂用量对阳离子取代度的影响  36-37
    4.2.4 pH值对阳离子取代度的影响  37-38
  4.3 正交优化实验  38-40
  4.4 本章小结  40-41
第5章两性离子淀粉的制备  41-48
  5.1 合成原料的选取  41
    5.1.1 酯化剂的选取  41
    5.1.2 催化剂的选取  41
  5.2 具体实验药品  41
  5.3 实验设备  41-42
  5.4 其它仪器  42
  5.5 三聚磷酸钠的酯化机理  42-43
  5.6 实验方式  43
  5.7 工艺流程  43
  5.8 具体实验步骤  43-44
  5.9 分析测试方法  44-47
    5.9.1 淀粉水分含量的测定  44
    5.9.2 两性离子淀粉粘度及稳定性的测定  44
    5.9.3 淀粉磷酯化取代度的测定  44-47
  5.10 本章小结  47-48
第6章两性淀粉合成实验数据分析  48-61
  6.1 各因素对两性淀粉取代度的影响  48-52
    6.1.1 合成时间对两性淀粉取代度的影响  48
    6.1.2 温度对两性淀粉取代度的影响  48-49
    6.1.3 磷酸盐用量对两性淀粉取代度的影响  49-50
    6.1.4 pH值对两性淀粉取代度的影响  50-51
    6.1.5 催化剂用量对两性淀粉取代度的影响  51-52
  6.2 各因素对反应产物的粘度影响  52-60
    6.2.1 时间对两性淀粉粘度的影响  52-54
    6.2.2 温度对两性淀粉粘度的影响  54-55
    6.2.3 尿素对两性淀粉粘度的影响  55-57
    6.2.4 磷酸盐对两性淀粉粘度的影响  57-58
    6.2.5 pH值对两性淀粉粘度的影响  58-60
  6.3 本章小结  60-61
第7章淀粉的红外光谱分析  61-63
  7.1 简述  61
  7.2 原理  61
  7.3 测定方法  61-62
  7.4 两性淀粉红外光谱图表征  62
  7.5 本章小结  62-63
第8章两性淀粉的性能及测试方法  63-73
  8.1 两性淀粉浆料浆液的性能研究  63
  8.2 实验部分  63-64
    8.2.1 实验仪器和材料  63
    8.2.2 实验材料  63-64
  8.3 浆膜的制备及性能测试指标  64-66
    8.3.1 浆膜厚度的测试  64
    8.3.2 浆膜断裂强度以及断裂功的测试  64
    8.3.3 浆膜磨耗的测试  64-65
    8.3.4 浆膜耐屈曲性能的测试  65
    8.3.5 两性淀粉变性程度对浆膜的影晌  65-66
  8.4 浆液粘度及粘度热稳定性对比测试  66
  8.5 浆液粘附性能测试  66-68
    8.5.1 轻浆粗纱条的制备  66-67
    8.5.2 粘附性能的测定  67
    8.5.3 两性淀粉取代程度对粘附性能的影晌  67-68
  8.6 两性淀粉/PVA共混物的性能测试  68-70
    8.6.1 混溶性  68-69
    8.6.2 共混物浆膜性能测试  69
    8.6.3 共混物粘附性能测试  69
    8.6.4 共混浆对浆膜的影晌  69-70
    8.6.5 共混浆对涤棉混纺纱粘附性能的影晌  70
  8.7 温度对两性淀粉溶解性的影响  70
  8.8 两性淀粉的定性分析  70-71
  8.9 本章小结  71-73
结论  73-75
参考文献  75-79
攻读硕士学位期间所发表的论文  79-80
致谢  80

两性变性淀粉浆料的研究与应用

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