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复合变性淀粉的合成及其在活性染料印花中的应用

邱亚静  
【摘要】:目前,纤维素纤维纺织品最经常采用的印花工艺就是活性染料印花。活性染料问世以来,海藻酸钠一直是国内外活性染料印花的糊料,但是,由于印花技术的不断发展和消费者对纺织品质量要求的日益提高,海藻酸钠印花糊料已经远远不能够满足高质量印花的要求,另一方面,近些年来海藻酸钠的食用价值被人们发现,使其逐渐食品化,从而致使价格升高,印花的成本上升。因此,国内外的很多研究者开始着手研发新型的活性染料印花糊料。 淀粉来源丰富,价格低廉。和海藻酸钠不同的是,在淀粉的大分子结构里含有非常多的伯羟基,活性染料可以与其发生反应,从而会严重影响到印花织物的色光,降低得色率,所以活性染料印花的糊料不能直接采用原淀粉。因此,我们对淀粉进行改性,一方面将活性较高的伯羟基羧甲基化,再引入亲水性更强的磺乙基基团,使原淀粉阴离子化,增加它和染料分子相互之间的排斥作用;另一方面,通过化学交联作用,来增加糊料的结构粘度,最终形成复合变性淀粉,弥补单一变性的不足。在应用方面,选择海藻酸钠和羧甲基纤维素,研究了最终合成的复合变性淀粉与这两种糊料的复配及其在活性染料印花上的应用,本实验中用到的糊料都是生物易降解、无毒无害、环境友好的,符合当今社会绿色环保的大趋势。 在制备部分,主要考察了碱化温度、碱化时间、n(淀粉)︰n(NaOH)、醚化温度和醚化时间对羧甲基化反应的影响,磺乙基化试剂种类、磺乙基化试剂用量、碱化温度和碱化时间对磺乙基化反应的影响,交联温度、交联时间、交联剂用量和pH对交联反应的影响。结果表明:碱化温度40℃,碱化时间60min,n(淀粉)︰n(NaOH)为1︰1.9,醚化温度50℃,醚化时间3h时制得的羧甲基变性淀粉的粘度和羧甲基取代度DS较大;磺乙基化试剂选择氯乙基磺酸钠,但随后的实验发现,磺乙基化试剂的加入很大程度上影响了羧甲基化反应的进行,且通过元素分析法测得的磺乙基的取代度也很低,产物的性能较差;交联剂用量60μL,交联温度50℃,交联时间1h,交联pH值11时,所得产物的粘度较高。 在应用部分,主要考察了复合变性淀粉在活性染料印花上的应用效果,并研究了其与海藻酸钠(SA)和羧甲基纤维素(CMC)的复配,以及复配糊在活性染料印花上的应用效果。结果表明:单一复合变性淀粉在活性染料印花上的应用效果与海藻酸钠相近,只是在K/S值和手感上不够理想;复合变性淀粉和SA以8︰2比例混合后的复配糊在活性染料印花上的应用效果优异,与海藻酸钠相当,某些性能甚至优于海藻酸钠。


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