發(fā)布時(shí)間：2021-03-07 22:01

　　低取代度的氰乙基淀粉可作為紡織經(jīng)紗上漿劑,具有良好的性能。對(duì)氰乙基淀粉制備工藝進(jìn)行研究,在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化,確定了最佳反應(yīng)條件為:淀粉30g、乙醇添加量120g、KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.0%、丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%、溫度60℃、時(shí)間6 h。在該條件下氰乙基淀粉的取代度可達(dá)0.103,符合紡織用淀粉漿料的要求。 

【文章來源】：上海紡織科技. 2020,48(09)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

不同乙醇添加量對(duì)氰乙基淀粉取代度的影響

在淀粉添加量30 g，乙醇添加量120 g，丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%，反應(yīng)溫度60℃，時(shí)間5 h的條件下，KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)氰乙基淀粉取代度的影響見圖2。由于邁克爾反應(yīng)需要在堿的催化下進(jìn)行，氰乙基淀粉需要在堿性條件下反應(yīng)，在傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中，一般采用Na OH作為催化劑。但Na OH中的Na+在后續(xù)的中和過程中會(huì)生成鈉鹽，這些鈉鹽往往只能作為廢料處理，直接進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。本文使用KOH作為催化劑，在后續(xù)中和過程中會(huì)生成鉀鹽，鉀鹽可以做為肥料使用，其產(chǎn)物具有利用價(jià)值。另外，KOH和Na OH在水溶液中皆完全電離，在相同摩爾體積濃度下，二者具有相同的OH-濃度，即堿性相同。而在乙醇這種拉平溶劑中，二者的堿性有所不同，KOH的堿性強(qiáng)于Na OH，使用量下降，從而降低了生產(chǎn)成本。從圖2中可看出，氰乙基淀粉的取代度隨著KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。KOH在反應(yīng)過程中先與淀粉生成鉀鹽，形成親核基團(tuán)，之后再與丙烯腈反應(yīng)生成氰乙基淀粉。在KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小時(shí)，催化活力小，取代度低。隨著其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，取代度逐步升高，在6%時(shí)達(dá)到峰值，為0.121，之后下降。下降原因是所生成氰乙基淀粉發(fā)生了水解反應(yīng)。目前應(yīng)用于紡織行業(yè)的氰乙基淀粉的取代度一般在0.1左右，所以需要控制KOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，這樣既能獲得較合適的取代度，又不產(chǎn)生較高的成本。經(jīng)過試驗(yàn)，確定KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%。

在淀粉添加量30 g，乙醇添加量120 g,KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，反應(yīng)溫度60℃，時(shí)間5 h的條件下，丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)氰乙基淀粉取代度的影響見圖3。從圖3中可看出，氰乙基淀粉的取代度隨著丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加一直呈上升的趨勢(shì)。在氰乙基淀粉的制備過程中，淀粉質(zhì)量不變，丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，意味著其與淀粉的摩爾比越大，則發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)生成的氰乙基越多，因此其取代度就越高。但是目前應(yīng)用于紡織行業(yè)的氰乙基淀粉的取代度一般在0.1左右，添加過多的丙烯腈，會(huì)導(dǎo)致取代度過高，不利于其在紡織行業(yè)的上漿等工藝過程中應(yīng)用。此外，加入過多的丙烯腈，在后續(xù)的洗滌過程中，需要加入更多的無水乙醇以便去除過量的丙烯腈，導(dǎo)致無水乙醇消耗量的增加，使成本上升。所以，通過試驗(yàn)，確定丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氰乙基淀粉/聚乙烯醇共混膜的制備與性能研究[J]. 李楠,張光華,晏濤.  包裝工程. 2008(03)
[2]氰乙基變性對(duì)淀粉漿料性能的影響[J]. 陳沛華,祝志峰.  紡織學(xué)報(bào). 2007(06)
[3]多元復(fù)合改性淀粉的制備及其表面施膠性能[J]. 張光華,王卓妮,李慧.  中國(guó)造紙. 2007(06)
[4]氰乙基淀粉制備及其紙張表面施膠性能[J]. 王卓妮,張光華,朱軍峰.  中國(guó)造紙. 2006(04)
[5]有機(jī)溶劑法制備氰乙基淀粉[J]. 楊建洲,李娟,高云鶴.  西北輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(04)

博士論文
[1]烷基多苷及氰乙基淀粉合成工藝及催化劑的研究[D]. 林強(qiáng).華南理工大學(xué) 1997

碩士論文
[1]含氮非離子醚化變性淀粉漿料性能的研究[D]. 陳沛華.江南大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3069874