壳聚糖的改性及其在制革工业中的应用

论文摘要

这篇论文探索了壳聚糖通过降解、改性制备具有水溶性低分子羧甲基壳聚糖的工艺及羧甲基壳聚糖在制革染色的应用,得出在一定条件下降解改性的羧甲基化壳聚糖在制革染色中的优化工艺,促进制革清洁化技术的实行。①壳聚糖的降解：为了改善壳聚糖的水溶性,用过氧化氢／醋酸体系,在60℃下降解高脱乙酰度壳聚糖,通过碘量法动态监测降解过程H202浓度的变化,用黏度法测定壳聚糖降解产物的黏均分子量,用电位滴定法测其脱乙酰度等。结果表明：其体系H202浓度随降解时间的延长而基本呈线性降低；相对分子量和脱乙酰度随降解时间的延长而递减；水溶性逐渐增加。壳聚糖降解的较佳方案是：H202与壳聚糖p-1,4糖苷键物质的量比值为1,mc（体系壳聚糖质量）：mw（体系水的质量）=1：20,醋酸质量分数为1%,T（反应温度）=60℃,t（反应时间）=6h。②壳聚糖羧甲基化改性：为了增加壳聚糖的水溶性,用氯乙酸／乙醇体系对降解壳聚糖羧甲基化改性,用红外等手段进行结构表征,设计六因素五水平L25（5-6）正交实验以及单因素实验,通过测其O-羧甲基取代度、N-羧甲基取代度确定较佳的羧甲基化方案：NaOH溶液质量分数为40%,其体积与原料质量比为6,氯乙酸与原料质量比为4（即mc：mNaOH：mClCH2COOH=1：2.4：4）,碱化时间2h,反应温度为60℃,反应时间为3h。③羧甲基壳聚糖的制革染色应用实验：通过羧甲基壳聚糖在染色工艺中的配比单因素水平实验分析以及不同加入顺序对染色结果的影响。结果表明：羧甲基化壳聚糖作为制革工业中的染色助剂,起到增深增艳的效果,其染色上染率、匀染性以及干湿擦等性能也得到提高。得出优化的染色工艺为：在常规工艺条件加酸固色前20min加入0.2%-0.3%羧甲基化壳聚糖。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1.1 甲壳素、壳聚糖的概述
• 1.1.1 甲壳素、壳聚糖的来源
• 1.2 甲壳素、壳聚糖的理化性质
• 1.2.1 物理性质
• 1.2.2 化学性质
• 1.3 甲壳素、壳聚糖的制备及质量控制
• 1.3.1 制备
• 1.3.2 甲壳素、壳聚糖的质量控制
• 1.4 甲壳素、壳聚糖的应用
• 1.4.1 在纺织工业中
• 1.4.2 在造纸工业中
• 1.4.3 在食品工业
• 1.4.4 在农业方面
• 1.4.5 在医药方面
• 1.4.6 在水处理中的应用
• 1.4.7 在日用化妆品的应用
• 1.4.8 在制革行业的应用
• 1.4.9 在液晶的应用
• 1.5 壳聚糖的主要改性方法
• 1.5.1 烷酰化或芳酰化
• 1.5.2 羧烷基化
• 1.5.3 羟烷基化
• 1.5.4 烷基化
• 1.5.5 羧烷酰化
• 1.5.6 季铵盐化
• 1.5.7 硫酸酯化或磺化
• 1.5.8 磷酸酯化
• 1.5.9 氧化改性
• 1.5.10 酶法或化学法降解
• 1.5.11 交联改性
• 1.5.12 接枝共聚改性
• 1.6 本论文课题的提出及主要研究内容
• 1.6.1 本论文课题的提出
• 1.6.2 主要研究内容
• 1.6.3 创新点
• 第二章 低相对分子量壳聚糖的制备
• 2.1 壳聚糖的降解方法
• 2.1.1 化学方法
• 2.1.2 物理方法
• 2.1.3 生物方法
• 2.1.4 各种制备方法的比较
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 材料与仪器
• 2.2.2 实验原理
• 2.2.3 实验方法
• 2.2.4 实验结果与分析
• 2.2.5 实验结论
• 第三章 羧甲基化壳聚糖的制备
• 3.1 羧甲基壳聚糖
• 3.1.1 N-羧基壳聚糖
• 3.1.2 O-羧基壳聚糖
• 3.1.3 O-羧基和N-羧基壳聚糖
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验主要仪器及材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 实验原理
• 3.2.4 实验结果与分析
• 3.2.5 实验结论
• 第四章 羧甲基化壳聚糖在制革中的应用
• 4.1 皮革行业的现状
• 4.1.1 染色的重要性
• 4.1.2 染色助的类型和作用
• 4.1.3 羧甲基壳聚糖在制革染色应用的提出
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 主要仪器与材料
• 4.2.2 实验原理
• 4.2.3 实验方法
• 4.2.4 实验结果与分析
• 4.2.5 实验结论
• 第五章 结论
• 5.1 壳聚糖的降解
• 5.2 降解壳聚糖的羧甲基化
• 5.3 羧甲基壳聚糖在制革中的应用
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表的论文