纖維素甜菜堿酯的制備及其在活性染料染色污染防治中的應(yīng)用

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1、碩士學(xué)位論文纖維素甜菜堿酯的制備及其在活性染料染色污染防治中的應(yīng)用PreparationofCelluloseBetainateandItsApplicationinThePreventionandTreatmentofDyeingPollutionofReactiveDyes學(xué)號(hào)：21007346完成日期：2013．05．04大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明IIIIIIIIIIllIlllIIIIIIJlIllJY2415671作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究

2、工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其他已申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過的成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn)均己在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。作者簽名：盞掏大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要活性染料染色中存在的色污染和鹽污染一直是染整行業(yè)致力解決的難題。生物質(zhì)資源具有來源廣泛，易生物降解、無毒，廢棄后可完全生物降解等特點(diǎn)，在防治活性染料染色廢水研究中具有舉足輕重的作用。本項(xiàng)研究采用甜菜堿鹽酸鹽做陽離子化試劑，對(duì)不同狀態(tài)的纖維素——

3、微晶纖維素和棉纖維進(jìn)行改性，通過脫水酯化反應(yīng)制備出了兩種不同形態(tài)的生物相容性好的纖維素甜菜堿酯。這兩種陽離子型纖維素，對(duì)陰離子型活性染料有良好的吸附性，可將其分別用于染料廢水吸附和活性染料染色，從活性染料染色污染治理和預(yù)防兩個(gè)方面，來解決活性染料染色中存在的色污染和鹽污染問題。首先，本文以微晶纖維素為原料，甜菜堿鹽酸鹽作陽離子化試劑，干法制備了吸附劑纖維素甜菜堿酯。研究了反應(yīng)條件對(duì)陽離子試劑的反應(yīng)效率和產(chǎn)品取代度的影響，最佳反應(yīng)條件為：n(纖維素葡萄糖單元環(huán))-13(甜菜堿鹽酸鹽)：n(雙氰胺)=¨：O．5、150℃反應(yīng)3h。此條件下甜菜堿鹽酸鹽反應(yīng)效率

4、為81％，產(chǎn)品取代度為0．81。使用紅外光譜分析、x．射線測(cè)試和掃描電鏡等方法，對(duì)原微晶纖維素、堿化纖維素和改性纖維素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，紅外譜圖證實(shí)纖維素中引入了酯基和季銨基。以纖維素甜菜堿酯作為RR24、RR195和RB19三支活性染料的吸附劑，研究了染料初始濃度、溶液pH、吸附時(shí)間、產(chǎn)品投料量和NaCI濃度等因素對(duì)吸附效果的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，此吸附遵循Langrnuir吸附等溫線。在最佳吸附條件下，染料廢水脫色率均超過95％，吸附劑對(duì)三支染料的最大吸附量依次為93．5mg／g、117．65mg／g、277．78mg／g。其次，本文以甜菜堿鹽酸鹽作陽離子

5、化試劑，采用高溫一焙烘工藝改性棉纖維。研究了甜菜堿鹽酸鹽和催化劑用量、焙烘溫度和時(shí)間對(duì)陽離子試劑的反應(yīng)效率和產(chǎn)品取代度的影響，確定最佳工藝：雙氰胺8％(w／w)，甜菜堿鹽酸鹽8％(w／w)，120℃焙烘5min。此條件下甜菜堿鹽酸鹽反應(yīng)效率為32．o％，產(chǎn)品取代度為O．023。用紅外光譜分析和x．射線測(cè)試來表征改性棉纖維，紅外譜圖證實(shí)了棉纖維中酯基和季銨基的引入。論文中選取活性紅M一3BE、活性艷藍(lán)KN-R和活性黃M一3RE三支不同顏色的活性染料，采用不同染色工藝(浸軋．汽蒸、軋染一汽蒸、冷軋堆)對(duì)改性棉纖維進(jìn)行染色。與未改性棉纖維相比，改性棉纖維的K／

6、S值高，且染色布樣具有良好的牢度性能(尤其是目曬牢度)，采用軋染一汽蒸工藝時(shí)，活性艷紅M．3BE的日曬牢度提高了1．2級(jí)，達(dá)到了5-6級(jí)。另外，甜菜堿鹽酸鹽的循環(huán)使用效果很好。關(guān)鍵詞：纖維：陽離子化：吸附：染色纖維素甜菜堿酯的制備及應(yīng)用研究PreparationofCelluloseBetainateandItsApplicationinThePreventionandTreatmentofDyeingPollutionofReactiveDyesAbstractDyeingandfinishingindustryiscommittedtosolveth

7、eproblemofcolorandsaltpollutioninreactivedyeing．BiomassmaterialSarenotonlyrichinnature．butalSOshowsnon-toxicandbiodegradablefeatures，SOtheyplayanimportantroleinthepreventionandtreatmentofreactivedyeingpollution．Twodifferentformsofcellulosebetainatewithgoodbiocompatibilitywereprep

8、aredthroughesterificationreactionofthedi