羧甲基决明子胶的制备及在活性染料印花中的应用

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海藻酸钠以其优异的印花性能一直广泛用于活性染料印花糊料,近年来由于市场需求量的增加,以及国家对环境保护的重视,迫切地需要可以替代海藻酸钠的印花糊料。羧甲基决明子胶(CM-CTG)属于阴离子型多糖衍生物,资源丰富,生态环保,价格较低,具有良好的流变及物化性能,可用于活性染料印花糊料。本文采用溶媒法(溶剂法)制备取代程度高的CM-CTG,探究了醚化时间、碱化时间、醚化温度、n(NaOH)/n(MCA)、理论取代度(DSt)、m(H2O)/m(分散剂)对决明子胶羧甲基化取代度(DS)与醚化效率的影响,并对醚化反应前后的决明子胶进行结构测试与分析,同时测试了不同取代度的决明子胶物化性能,并将其用于活性染料的印花糊料,测试印花效果。结果显示:随着醚化温度的升高、NaOH与MCA摩尔比值的增加、反应体系中含水量的升高、CM-CTG的DS和RE的变化趋势基本一致,都呈现为先增加后减小;随着碱化时间与醚化时间的增加,DS和RE均显现先增加后逐渐趋于稳定的趋势;随着理论取代度DSt的增加,DS呈现先增大后稳定的趋势,而RE则处于一直减小的趋势。最佳的反应条件为:醚化温度68℃、碱化时间60min、醚化时间180min、n(NaOH)/n(MCA)2.1:1、DSt 1.4、m(H2O)/m(分散剂)20%。红外光谱和XRD测试显示:羧甲基被引入到了多糖大分子链中,且在一定程度上影响了多糖的超分子结构。CM-CTG物化测试表明:随CM-CTG的取代度增加,浆液的印花粘度指数(PVI)逐渐变大,抗剪切变稀能力增强,透网性大大改善,冷水不溶物大大减少,保水性呈现先降低后升高的趋势;随着CM-CTG取代度的增加,浆液的抗盐抗Ca2+及耐酸碱性能显著提高,高取代度的CM-CTG与印花助剂(尿素、碳酸钠)相容性较佳。印花结果显示,随着CM-CTG取代度的增加,印花织物的脱糊率逐渐变大,手感变柔软,表观得色量逐渐升高,且高取代的CM-CTG(DS>1.0)印花织物的表观得色量明显高于海藻酸钠。
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