本文研究了高取代度阳离子淀粉制备中反应物、反应试剂、催化剂及工艺条件，并对其应用性能进行了考察。用新的碱催化剂BZ-1、以环氧丙基三甲铵氯化物为阳离子化试剂，利用改进的工艺制备了取代度为0.1～0.99的高取代度阳离子淀粉，并通过详细考察碱催化剂BZ-1用量、反应时间、反应温度、反应介质种类和用量等影响反应效率和取代度的因素，优化了工艺条件。本工艺可在～80％高固含量条件下进行阳离子化反应，因此，可节省空间和提高生产能力。由于少量溶剂分子的介入，最大限度抑制了副反应，提高了反应效率，同时减少了加热反应所需的能耗。本工艺无须捏合机等特殊混合设备，利用简单的搅拌混合设备即可，而且加热反应期间不用搅拌即可以得到高取代度、性能良好的阳离子淀粉。优化工艺结果表明，制备0.1～0.56取代度阳离子淀粉的反应效率达到96.3～87.5％，制备0.56～0.989取代度阳离子淀粉的反应效率也达到87.5～76.1％。在～80％高固含量条件下，0.56～0.989取代度阳离子淀粉的制备尚未见有文献报道。 本文用同样方法制备了取代度为0.1～0.95的交联阳离子淀粉。制备0.51～0.95交联阳离子淀粉的反应效率达到85～79.3％。在～80％高固含量条件下，0.51～0.95取代度交联阳离子淀粉的干法制备尚未见有文献报道。 本文对粘度与取代度及反应条件的关系进行详细考察，并制备了高粘度高取代度阳离子淀粉。结果表明，阳离子淀粉的粘度与反应温度、反应时间、碱催化剂的用量、反应体系含水量密切相关。 本文用制得的阳离子淀粉进行了无盐染色实验，染色效果与阳离子淀粉的取代度及浓度有关。活性染料在无盐的条件下轧染阳离子淀粉处理的棉纤维，比用传统方法染色得到更高的吸附量和反应率。用该法染色的棉布具有良好的耐水洗、磨擦和日晒牢度，水洗牢度均在4级以上，日晒牢度均在3级以上，摩擦牢度也均在4级以上。阳离子淀粉在无盐染色中的应用为国内外首创，尚未见有文献报道。这一结果为活性染料无盐染色尽早工业化提供了基础实验数据。 本文制得的DS=0.3～0.9交联高取代度阳离子淀粉可用于染色废水处 ．11．大连理工大学博士学位论文一 理。研究结果表明：交联阳离子淀粉可在较宽的pH。1～8范围内使用，pH 值越低脱色效果越好；脱色效果与交联阳离子淀粉的取代度有关，取代度越 高脱色效果越好；交联高取代度阳离子淀粉对阴离子染料有较大吸附量，， DS＝0．95的CCS对酸性红G、活性红X－3B． 直接冻黄G染料的吸附量达到 1．38mg／mg、1．55mg／mg、1．80mg／mgo 本文用高取代度阳离子淀粉进行了其絮凝性能研究，实验结果表明： DS＝0．5～0．9阳离子淀粉絮凝剂可在较宽的 pH＝5．1～11．7范围内应用，DS＝0．145～0．5阳离子淀粉絮凝剂可在pH－5．l～9．6范围内应用，取代度越 高，应用范围越宽。其絮凝性能与取代度有关，取代度越高絮凝效果越好， 而投药量随取代度的提高而减少。对2％硅藻上悬浮液的絮凝实验结果表明， DS。0刀、0．7、0．5、0．28、0．145的阳离子淀粉絮凝剂絮凝一吨硅藻上所需量 分别为；0．SKg、0＊SKg、0．75Kg、！Kg、1．SKg。