乳液接枝共聚法改性淀粉及其在皮革復鞣中的應用.pdf

1、改性淀粉是淀粉深加工產品之一，包括酸解、氧化、醚化、交聯等多品種、多系列產品，廣泛應用于造紙、紡織、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。淀粉經一定方法改性引進活性基團后可以用來鞣皮，為此，本課題在研究中以價廉易得、可再生、易降解、無污染的玉米淀粉為原料，經過適當降解改性后與乙烯基類化合物進行乳液接枝聚合等反應，生產無污染的皮革復鞣劑。 在比較了三種降解淀粉的方法后，選擇氧化法對淀粉進行降解。通過研究氧化降解條件與接枝共聚反應的關系，確定了淀粉氧化

2、降解時合適的氧化劑用量、反應溫度以及時間。通過逐步尋優(yōu)法研究了接枝共聚反應中單體配比、乳化劑用量和引發(fā)劑用量對接枝率、接枝效率和單體轉化率的影響。 選擇單體配比、引發(fā)劑用量、反應溫度及反應時間4個因素進行合成工藝條件正交試驗及均勻試驗，得到較高的G、GE、CM和較佳應用效果的乳液接枝共聚法改性淀粉產品。由產品穩(wěn)定性及應用效果、接枝率、接枝效率和單體轉化率綜合評價，其最優(yōu)合成工藝為：單體配比(AA/10g；AN/5g；MMA/15

3、g；BA/10g)；引發(fā)劑用量3.0g；反應溫度45℃；反應時間為2.5h。 通過正交試驗對接枝共聚物應用于皮革復鞣的工藝條件進行了研究，得到的最佳復鞣工藝為：中和結束時控制pH值為5.5；用1.5％的亞硫酸化魚油預處理；改性淀粉復鞣劑用量4％(以固含量計)；溫度27℃～35℃。其中中和結束時pH值，是否用亞硫酸化魚油預處理對結果的影響較大。改性淀粉復鞣坯革粒面細致，增厚明顯，柔軟性和豐滿性良好，僅染深色時的效果稍差于鉻復鞣坯革

4、；將改性淀粉與鉻鞣劑、改性戊二醛配伍用于鉻革復鞣能顯著改善坯革的手感及粒面狀況。坯革的抗張強度均有增加，但撕裂強度、崩裂強度稍差對照革?？芍男缘矸埙穭┡c皮膠原的結合牢度不如鉻鞣劑。 綜合考察接枝率、接枝效率、單體轉化率及應用效果表明，在保證有較高的單體轉化率的前提條件下，接枝率為129～135％、接枝效率為75％左右時，接枝共聚物具有較好的應用效果。 通過多媒體顯微鏡觀察，接枝共聚物水溶液中粒子分布均勻，無聚集成大粒子

5、的現象；激光粒度分析表明，聚合物乳液體積平均粒徑為8.173μm，徑距為1.368。粒徑分布較均勻。通過GPC分析可知，在接枝共聚物GPC譜圖中18386處為乙烯基類共聚物洗脫峰。其中降解淀粉接枝共聚物的分子量即峰值分子量Mp為56251，在23946處未出現較強洗脫峰，說明接枝共聚物中未接枝的降解淀粉含量已大幅度減少，從而證明接枝成功。 通過FT-IR分析及SEM分析顯示乙烯基類單體聚合物鏈已成功地接枝于降解淀粉分子上。XRD

6、測試結果表明改性淀粉的結晶性降低，改性首先在淀粉的表層進行，且主要發(fā)生在淀粉的無定形區(qū)。DSC檢測結果表明：改性淀粉的T0、Tp均有提高，說明改性淀粉產品耐熱性能增強，改性淀粉與原淀粉的相對結晶度為90.04％，ΔHf(熔融熱)由206.9J/g降為186.3J/g，這是因為淀粉改性而降低了淀粉分子結晶度所致，與XRD檢測結果一致。 本課題的創(chuàng)新之處在于：首次用乳液接枝共聚法制備皮革復鞣用改性淀粉；將其應用于皮革復鞣后，總結出產

7、品的接枝率、接枝效率與應用效果間的關系；在接枝共聚反應的乳化體系中創(chuàng)造性的將亞硫酸化魚油作為組分之一，從而使改性淀粉產品的性能更好。課題的目的是試圖從源頭上解決制革生產的污染，實現我國制革工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，縮短我國改性淀粉技術與國外的差距，生產出性能優(yōu)良的、綠色環(huán)保的改性淀粉鞣劑并盡快實現工業(yè)化；充分利用我省豐富的淀粉資源，增加農民收入，促進農業(yè)人口脫貧致富，在一定程度上緩解制約我國社會經濟發(fā)展的較為嚴重的“三農”問題。因此，本研究既符