β-环糊精接枝棉织物及其除臭功能的研究

论文摘要

β-环糊精接枝到棉织物上后,仍具有包合特性,可以赋予织物很多功能,如香料的缓释、空气的除臭等,本文研究了β-环糊精接枝棉织物及其在除臭整理中的应用。 采用了两种化学接枝方法:多元羧酸交联法和一氯三嗪-β-环糊精接枝法。探讨了不同因素对织物上β-环糊精的含量和织物物理机械性能的影响,由正交试验分别确定了最佳整理工艺。分析了接枝前后棉纤维的电镜照片,经β-环糊精接枝后的纤维表面与未处理纤维表面有很大的差异,前者表面有明显的糊状层。经十次洗涤后,织物的失重率较小,说明了该接枝反应具有较好的耐洗牢度。 针对上述两种方法存在的缺点,首次合成了柠檬酸-β-环糊精衍生物,并将其应用于接枝棉织物的研究。采用间接酯化法合成了柠檬酸-β-环糊精,即首先合成柠檬酸酐,然后在较缓和的条件下使用柠檬酸酐与β-环糊精反应制备柠檬酸-β-环糊精。研究了影响柠檬酸-β-环糊精平均取代度的因素,通过正交试验确定了最佳合成工艺。与直接使用柠檬酸作为交联剂将β-环糊精接枝到棉织物上相比,柠檬酸-B-环糊精不仅对棉接枝率高,且接枝后织物的断裂强力有很大的改善。 在已有方法的基础上,开发了一种定量测定织物上环糊精含量的方法。该方法使用碱液水解织物上的酯键,将环糊精完全水解进入溶液中,然后使用酚酞显色法测定其含量,消除了织物本身以及其它整理剂的影响。 使用CS-Chemoffice化学软件系统地研究了环糊精包合客体分子的机理,认为环糊精包合客体分子与主客体分子空间匹配性、作用力大小以及包合条件有关。 香料与织物上的β-环糊精形成包合物后,可显著降低其挥发性,提高织物的留香时间,延长除臭效果。此外,β-环糊精还可以包合或吸附一些臭气分子,如苯、氨气、甲醛等,达到除臭效果。β-不糊精的双重除臭功能使其在室内空气除臭中有很好的应用前景。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 环糊精的结构、性能及其应用
• 1.2.1 环糊精的分子结构
• 1.2.2 环糊精的物理、化学性能
• 1.2.3 环糊精的包合技术
• 1.2.4 环糊精的应用现状
• 1.3 环糊精在除臭整理中的应用
• 1.3.1 臭味的来源和种类
• 1.3.2 除臭方法
• 1.3.3 除臭纺织品加工方法
• 1.3.4 除臭性能的评价方法
• 1.3.5 除臭整理展望
• 1.3.6 环糊精在除臭中的应用
• 1.4 课题意义及主要研究内容
• 1.4.1 课题意义
• 1.4.2 主要研究内容
• 第二章 β-环糊精接枝棉织物的研究
• 2.1 引言
• 2.2 一氯三嗪-β-环糊精接枝棉织物
• 2.3 β-环糊精／多元羧酸交联法接枝棉织物
• 2.4 多元羧酸防皱机理
• 2.5 实验部分
• 2.5.1 实验材料、药品和仪器设备
• 2.5.2 实验内容
• 2.6 结果与讨论
• 2.6.1 一氯三嗪-β-环糊精（MCT-β-CD）接枝棉织物的研究
• 2.6.2 β-环糊精／多元羧酸交联法接枝棉织物的研究
• 2.7 小结
• 第三章 织物上环糊精含量测定方法的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验药品及仪器、设备
• 3.2.2 实验内容
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 溶液中β-环糊精含量的测定
• 3.3.2 织物上β-环糊精含量的测定
• 3.4 小结
• 第四章 柠檬酸-β-环糊精衍生物的制备及其接枝棉织物的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验药品和仪器设备
• 4.2.2 实验内容
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 CA-β-CD合成方法的确定
• 4.3.2 柠檬酸酐的合成、分离及溶解性能的研究
• 4.3.3 CA-β-CD的合成、分离和鉴定
• 4.3.4 CA-β-CD接枝棉织物的工艺探讨
• 4.4 小结
• 第五章 环糊精接枝棉织物活性染料染色性能的研究
• 5.1 引言
• 5.2 理论部分
• 5.2.1 活性染料染色的上染过程
• 5.2.2 活性染料的染色机理
• 5.3 实验部分
• 5.3.1 实验材料、药品和仪器设备
• 5.3.2 实验内容
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 织物经β-环糊精接枝整理后进行染色
• 5.4.2 织物β-环糊精接枝整理与染色同浴进行
• 5.4.3 织物染色后进行β-环糊精接枝整理
• 5.4.4 上染速率曲线的测定
• 5.5 小结
• 第六章 环糊精除臭功能的研究
• 6.1 引言
• 6.2 室内空气污染物
• 6.2.1 氨气的危害及其来源
• 6.2.2 苯及苯系物的危害及其来源
• 6.2.3 甲醛的危害及其来源
• 6.3 实验部分
• 6.3.1 实验材料、药品和仪器设备
• 6.3.2 实验内容
• 6.4 结果与讨论
• 6.4.1 芳香除臭法
• 6.4.2 化学除臭法
• 6.5 小结
• 第七章 环糊精包合客体分子机理的研究
• 7.1 引言
• 7.2 主客体分子空间匹配性
• 7.3 主客体分子间作用力
• 7.4 包合条件
• 7.5 小结
• 第八章 总结
• 8.1 结论
• 8.2 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 硕博连读期间发表论文情况
• 附录
• 致谢