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本文分别以玉米淀粉和阳离子玉米淀粉为原料,采用微波辅助法制备出乙酰化玉米淀粉和接枝阳离子玉米淀粉(以下简称乙酰化淀粉和接枝淀粉),并对两种改性淀粉的理化特性、应用性能及可生物降解性能进行了系统研究。 (1)系统考察了微波场中各因素对淀粉乙酰化及接枝共聚反应的影响,确定了制备两种改性淀粉的最佳工艺条件。其中乙酰化淀粉为:反应时间12min,反应温度50℃,催化剂K2CO3对葡萄糖残基摩尔百分比为6%,通过调整酰化剂投入量,可制备取代度在0.55~0.14的乙酰化淀粉;接枝淀粉为:反应时间25min,反应温度55℃,引发剂对淀粉的质量百分比为6%,通过调整单体的投入量,可制备接枝率约在5%~25%的接枝淀粉。 (2)系统研究了物理变性(微波辐射)和化学变性(酰化反应、接枝共聚)对两种改性淀粉理化特性的影响,主要考察了变性淀粉的化学结构及理化特性的变化。结果发现,乙酰化淀粉的颗粒形态和晶体结构无显著变化,其溶胀性、糊透明度、抗凝沉性等性能均随取代度的增大不断提高,其特性粘度和表观粘度小于玉米原淀粉,而随取代度的提高又有增大的趋势。乙酰化淀粉的蓝值下降,但随取代度变化并不明显。接枝淀粉的结晶度明显下降,颗粒结构受到较大程度的破坏。在接枝率较低时,接枝淀粉的溶胀性、糊透明度、抗凝沉性有所提高,但随接枝率的进一步增大,以上性能逐渐恶化。接枝淀粉的特性粘度和表观粘度小于阳离子玉米淀粉,随接枝率的增大,其特性粘度逐渐上升,表观粘度则呈先增加后降低的趋势。接枝淀粉的蓝值降低,并随接枝率的增大而呈持续下降的趋势。 (3)分别考察了五种不同取代度(接枝率)的乙酰化淀粉及接枝淀粉的浆纱性能。结果表明,当乙酰化淀粉的取代度为0.09~0.1时,接枝淀粉的接枝率为13~14%时,两种改性淀粉浆料的浆纱性能较好。随后将最优工艺条件下制备的乙酰化淀粉、接枝淀粉与原淀粉进行复配,再辅以丙烯酸类浆料和纺织助剂组成混合浆料上浆后发现,混合浆料的浆纱性能优于任意一种单一组分浆料。并且含有接枝淀粉的混合浆料配方,浆纱性能好于分别含有阳离子淀粉和PVA-205的混合浆料配方。结果表明,本课题制备的两种改性淀粉浆料经复配后具有完全取代PVA的潜力。 (4)通过测定不同取代度/接枝率的改性淀粉浆料的生化需氧量(BOD5)和化学需氧量(CODcr),考察了变性程度对两种改性淀粉生物降解性能的影响。结果表明,各取代度的乙酰化淀粉均具有好的可降解性能。而接枝淀粉的可降解性较原淀粉有所下降,但仍远高于PVA,属于可降解变性淀粉浆料。