甲殼素漿料水溶性控制改性及上漿中試研究.pdf

1、漿紗既關(guān)系到機(jī)織物生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，又關(guān)系到消費(fèi)及后處理的環(huán)保性和生態(tài)性。經(jīng)紗上漿過程中的漿料對環(huán)境造成污染的途徑主要有兩種:一是漿料調(diào)制和使用過程中剩漿和未經(jīng)處理的含漿廢水的排放造成污染;二是織造完畢后，織物退漿時產(chǎn)生的退漿廢水未經(jīng)處理就排放而造成污染;另外退漿煮練后殘留在坯布上的某些漿料成分，也不利于人體健康。所以對于織造企業(yè)而言，漿紗工序使用綠色環(huán)保漿料，對紡織行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。
　　 甲殼素及其衍

2、生物被公認(rèn)為綠色高分子材料，目前可用于上漿的甲殼素漿料成膜性良好、耐磨性能好，對特種纖維也有著良好的粘附性和親和力。而且它還具有良好的生物降解性和生物活性、優(yōu)良的抗菌和抑菌作用。這種天然生物高分子聚合物完全符合環(huán)保要求，其優(yōu)良的性能使其有待于被開發(fā)為新一代性能優(yōu)良的綠色漿料。但甲殼素的穩(wěn)定化學(xué)結(jié)構(gòu)限制了它的溶解能力，只有進(jìn)行脫乙酰處理變?yōu)闅ぞ厶呛?，它才具有了一定的溶解能力，或者是在甲殼素分子鏈上引進(jìn)親水基團(tuán)得到其水溶性衍生物，水溶性才會

3、有較大改善。有研究發(fā)現(xiàn)，使甲殼素在均相條件下進(jìn)行脫乙?；磻?yīng)，脫乙酰度為50％左右的產(chǎn)物具有水溶性?，F(xiàn)已經(jīng)有專業(yè)人士已經(jīng)制得脫乙酰度為50％左右的可溶性殼聚糖。但是，對于各影響因素對指標(biāo)脫乙酰度的影響還少有涉及，并且目前甲殼素漿料僅僅限于實(shí)驗室研究階段。這就需要更進(jìn)一步探尋水溶性殼聚糖的制備方法以及探索如何通過控制其反應(yīng)條件來得到特定脫乙酰度的殼聚糖，并且進(jìn)一步研究使甲殼素漿料走出實(shí)驗室研究階段而邁向工業(yè)化生產(chǎn)，為新型環(huán)保漿料的開發(fā)作出

4、貢獻(xiàn)。
　　 本課題研究分別用堿法和用真空滲透法來制備水溶性殼聚糖，并分析各個因素對脫乙酰效果的影響，以脫乙酰度為測試指標(biāo)，分別采用單因子和正交設(shè)計實(shí)驗，在前人研究的基礎(chǔ)上優(yōu)化工藝條件。通過分析反應(yīng)條件得到脫乙酰度可控性的研究方案，以便制取特定脫乙酰度的殼聚糖，并嘗試對甲殼素進(jìn)行羧甲基化得到羧甲基甲殼素。
　　 在堿法制備水溶性殼聚糖研究中，先用堿對甲殼素作用，從而得到高脫乙酰度殼聚糖，進(jìn)而在均相條件下再乙酰化。探討了反

5、應(yīng)條件如反應(yīng)時間、溫度、堿濃度、乙酸酐用量等對脫乙酰度的影響。通過實(shí)驗得到了制備水溶性殼聚糖的最佳條件:反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時間為10h，堿濃度為50％時可得到脫乙酰度91.85％的殼聚糖，乙酰化時采用投料比2∶1，反應(yīng)時間2h，反應(yīng)溫度40℃，在均相條件下可得到脫乙酰度為50.35％的水溶性殼聚糖。
　　 在真空滲透法制備水溶性殼聚糖研究中，甲殼素首先在真空條件下被濃堿強(qiáng)制滲透，從而進(jìn)行脫乙酰，然后被果膠酶分解。在真空度為-0

6、.5Mpa，反應(yīng)時間為1h，果膠酶濃度為50ug/75mg時，可得到脫乙酰度為55.02％的水溶性殼聚糖。并且特性粘度、傅里葉紅外光譜以及X射線衍射等分析顯示，殼聚糖的分子量及脫乙酰度共同影響它的水溶性。
　　 在甲殼素羧甲基化反應(yīng)中，甲殼素與氯乙酸的用量比為9∶10，50％氫氧化鈉溶液40℃下浸泡4h，反應(yīng)釜真空度為-0.5MPa，溫度65℃，反應(yīng)時間2h，可得到取代度為0.7左右的水溶性羧甲基甲殼素。
　　 課題中還