马铃薯渣制备纺织浆料的研究

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baobeicucu
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开发绿色环保类浆料是发展生态纺织的重要方向。马铃薯渣是马铃薯淀粉加工产业的一种副产物,薯渣中含有淀粉、纤维素、果胶和半纤维素等成分,具有被开发利用的价值。本课题利用废弃马铃薯渣改性制备纺织浆料,首先分析马铃薯渣中各组分含量;分别利用氧化、阳离子化和羧甲基化方法在干态下改性马铃薯渣,优选羧甲基化改性方法;建立马铃薯渣模型混合物,揭示改性机理;通过对浆料应用性能的测试与分析,验证了羧甲基马铃薯渣作为纺织浆料的可行性。主要研究内容如下:(1)测定马铃薯渣中淀粉、纤维素和果胶含量及含水率。通过酸水解方法测定干基马铃薯渣中淀粉和纤维素的含量分别为37.8%和21.0%,按照NY/T2016-2011方法测得干基马铃薯渣中果胶含量为15.3%,通过烘干法测得湿基马铃薯渣含水率为89.7%。(2)优选马铃薯渣改性方法。利用氧化、阳离子化和羧甲基化三种改性方法对马铃薯渣进行改性。三种改性后的马铃薯渣经糊化,测定黏度、黏度热稳定性及透光率。经对比分析,选用羧甲基化方法作为马铃薯渣改性方法。(3)羧甲基化改性马铃薯渣最优工艺的确定。以乙醇浓度、氢氧化钠用量、氯乙酸用量、温度为因素,采用四因素三水平正交实验选取三个改性工艺S1、S2、S3作为优化工艺。三种改性工艺的浆液pH均在6-8之间,符合纺织浆料上浆要求。黏度热稳定性在85%以上,黏度在30-52m Pa·S,符合高浓、低黏浆料的选择标准。浆膜水溶时间在12-16s,水溶性好,容易退浆;吸湿率在1.1-1.3%,上浆后不会发生吸湿再粘现象。(4)模型混合物的建立。为了揭示马铃薯渣改性制浆的反应机理,通过人工混配,建立6个模型混合物,分别为淀粉、纤维素、淀粉+纤维素、淀粉+纤维素+果胶、淀粉+纤维素+半纤维素、淀粉+纤维素+果胶+半纤维素。结果表明,果胶和半纤维素的加入使得浆膜颜色加深,影响浆膜表面平整度,含果胶浆膜水溶性变化较小,含半纤维素浆膜吸湿率较其他模型混合物低。果胶和半纤维素对浆料的应用性能影响不大。(5)羧甲基马铃薯渣浆料的应用。采用S1、S2和S3三种改性工艺制备的羧甲基马铃薯渣浆料,应用于纯棉纱线,浆纱毛羽降低率分别为90.9%、89.9%和91.9%。浆纱增强率分别为98.5%、62.7%和86.3%;浆纱减伸率分别为48.2%、45.5%和47.4%,增磨率分别为116.7%、97.2%和107.9%,三种浆料应用性能均与市售浆料相近。
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