改性多糖类活性染料印花糊料的制备与应用研究

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活性染料问世以来,一直采用海藻酸钠作为其主要的印花糊料。随着印花技术的发展,海藻酸钠糊在圆、平网印花中暴露出了种种缺陷,且海藻酸钠的价格日趋攀升,因此人们竞相开始了对其替代品的研究。目前,改性多糖类糊料是主流的研究方向,包括羧甲基淀粉(CMS)、羧甲基纤维素(CMC)以及羧甲基瓜尔胶(CMG),但三种改性糊料性能之间的差异却不为人知。为了比较CMS、CMC及CMG这三种改性糊料的实际应用性能,分别先对这三种高取代度的改性糊料进行了制备,采用正交实验对反应条件进行了优化,探讨了各因素对产物取代度的影响,得到了最佳的制备工艺,并采用红外光谱(FTIR)和X射线衍射光谱(XRD)对反应前后的产物结构进行了分析。对制备高取代度CMC的方法进行了改进,采用了浓碱预处理法,结果得到了取代度更高的产物。为究其原因,采用扫描电镜(SEM)及X射线衍射光谱(XRD)对浓碱处理前后纤维素表观形貌和微结构的变化进行了深入的分析,分析结果表明:纤维素经浓碱处理后发生溶胀,晶型发生了改变,部分纤维素Ⅰ转变成了纤维素Ⅱ,同时结晶度降低,大分子间的氢键被拆散,致使过多的反应基团暴露,提高了反应活性,从而得到了较高的取代度;随着碱液浓度的提高,处理后纤维素的结晶度越来越低,当浓度达到500~600g/L时,结晶度下降不是很明显,处理后纤维素的反应活性达到最大值,因而取代度不再上升。对制备的CMC、CMG以及CMS系列糊料的应用性能进行了测试,包括原糊的基本性能以及印制性能,并与海藻酸钠糊进行了对比。结果表明:CMC、CMG以及CMS系列的原糊都属于假塑性流体,印花粘度指数(PVI值)较低,比海藻酸钠更适于圆、平网印花;CMC与CMG的成糊率相近,粘度较高,印制轮廓清晰度较好,相比之下CMS系列糊料的成糊率较低,属高含固量的印花糊料,但其在抱水性,脱糊率,印制表观得色量以及渗透性方面有不错的表现;以马铃薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉及玉米淀粉为原料制备的四种CMS糊料中,CMS-马铃薯的各项性能最好。对比三种糊料的应用性能发现,CMC、CMG两种糊料性能相近,CMS系列糊料与两者存在差异,为了将各糊料单一的优良特性复合在一起,选取了性能较好的CMC与CMS-马铃薯两种糊料进行拼混,对其应用性能进行了测试。结果表明:混合糊料中CMC所占的比例越大时,混合糊的粘度越大,印制的花纹精细度也越高,适合印制较为精细的花纹图案;CMS-马铃薯的比例越大时,混合糊的抱水性越好,对水具有较强的亲和能力,印制渗透性也越好,色浆易均匀的渗透到织物组织内部,获得较为均匀的印制效果,因而适合印制大块、满地的花纹图案。
摘要第4-6页
Abstract第6-7页
第一章 前言第10-17页
    1.1 活性染料印花糊料概述第10-13页
        1.1.1 印花糊料第10页
        1.1.2 印花糊料的作用第10页
        1.1.3 印花糊料的分类第10-11页
        1.1.4 印花糊料的基本要求第11页
        1.1.5 印花糊料的主要物理性能第11-13页
        1.1.6 活性染料印花糊料第13页
    1.2 活性染料印花糊料的发展现状第13-15页
        1.2.1 海藻类第13-14页
        1.2.2 淀粉和纤维素改性类第14-15页
        1.2.3 改性瓜尔豆胶类第15页
        1.2.4 小结第15页
    1.3 本课题的研究目的、意义及主要内容第15-17页
        1.3.1 研究目的、意义第15页
        1.3.2 主要内容第15-17页
第二章 高取代度羧甲基淀粉、瓜尔胶的制备第17-28页
    2.1 实验部分第17-19页
        2.1.1 试验仪器第17页
        2.1.2 试验原料第17页
        2.1.3 制备方法第17-18页
        2.1.4 测试表征方法第18-19页
    2.2 结果与分析第19-27页
        2.2.1 试剂用量对取代度的影响第19-23页
        2.2.2 温度时间对取代度的影响第23-25页
        2.2.3 产物的结构表征第25-27页
    2.3 本章小结第27-28页
第三章 高取代度羧甲基纤维素的制备第28-39页
    3.1 实验部分第28-29页
        3.1.1 试验仪器第28页
        3.1.2 试验原料第28-29页
        3.1.3 制备方法第29页
        3.1.4 测试方法第29页
    3.2 结果与分析第29-38页
        3.2.1 试剂用量对取代度的影响第29-31页
        3.2.2 温度时间对取代度的影响第31-32页
        3.2.3 活化用碱浓度对取代度的影响第32-37页
        3.2.4 产物结构 FTIR 分析第37-38页
    3.3 本章小结第38-39页
第四章 改性多糖类糊料的应用性能第39-53页
    4.1 试验材料和方法第39-42页
        4.1.1 试验仪器第39页
        4.1.2 试验原料第39页
        4.1.3 原糊和色浆的制备第39-40页
        4.1.4 印花工艺第40页
        4.1.5 原糊基本性能测试第40-41页
        4.1.6 原糊印制性能测试第41-42页
    4.2 结果与分析第42-51页
        4.2.1 原糊基本性能比较第42-46页
        4.2.2 原糊印制性能比较第46-49页
        4.2.3 CMC 与 CMS-马铃薯混合糊料性能研究第49-51页
    4.3 本章小结第51-53页
第五章 结论第53-55页
    5.1 改性多糖类糊料的制备第53页
    5.2 改性多糖类糊料的应用性能第53-55页
参考文献第55-58页
致谢第58-59页
攻读硕士期间发表的论文第59页
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