Focus on Cellulose ethers

セルロースのエーテル化改質と反応染料捺染ペーストの応用に関する研究

前世紀に反応性染料が登場して以来、アルギン酸ナトリウム (SA) が綿生地への反応性染料プリントの主流となってきました。

ペースト。しかし、印刷効果に対する人々の要求が継続的に向上するにつれて、印刷ペーストとしてのアルギン酸ナトリウムは強酸や強アルカリに対して耐性がなくなってきました。

また、構造粘度が小さいため、円形(平面)スクリーン印刷での用途はある程度限定されます。

アルギン酸ナトリウムの価格も上昇しているため、人々はその代替品の研究を始めており、セルロースエーテルは重要なものの1つです。

親切。しかし、現在、セルロースエーテルの製造に使用される主な原料は綿であり、その生産量は減少しており、価格も上昇しています。

さらに、一般的に使用されるクロロ酢酸(毒性が強い)や酸化エチレン(発がん性)などのエーテル化剤も、人体や環境により有害です。

そこで本論文では、植物廃棄物からセルロースエーテルを抽出し、エーテル化剤としてクロロ酢酸ナトリウムと2-クロロエタノールを用いてカルボン酸塩を調製した。

3種類の繊維:メチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシエチルカルボキシメチルセルロース(HECMC)

三つセルロースエーテルおよびSAを綿布反応染料捺染に適用し、その捺染効果を比較検討した。

フルーツ。論文の主な研究内容は次の 3 つの部分に分かれています。

(1)植物廃棄物からセルロースを抽出する。 5つの植物廃棄物(稲わら、もみ殻、麦わら、松おがくず)の処理を通じて

成分(水分、灰分、リグニン、セルロース、ヘミセルロース)の測定と分析に使用されます。

代表的な3種類の植物原料(松おがくず、麦わら、バガス)を原料としてセルロースを抽出し、セルロースを抽出します。

プロセスは最適化されました。最適化されたプロセス条件下で、松セルロース、小麦わらセルロース、およびバガスセルロースの相が得られました。

純度は 90% 以上、収率は 40% 以上です。赤外スペクトルと紫外吸収スペクトルの分析から、不純物が存在していることがわかります。

リグニンとヘミセルロースは基本的に除去されており、得られるセルロースは高純度です。 X線回折分析からも植物原料と類似していることが分かります。

比較すると、得られた生成物の相対結晶化度は大幅に改善されています。

(2) セルロースエーテルの調製と特性評価。松のおがくずから抽出した松材セルロースを原料として単一因子実験を行った。

松セルロースの濃縮アルカリ脱結晶前処理プロセスが最適化されました。そして、直交実験と単一因子実験を設計することで、

松材アルカリセルロースからCMC、HEC、およびHECMCを調製するプロセスがそれぞれ最適化されました。

最大 1.237 の DS を持つ CMC、最大 1.657 の MS を持つ HEC、および 0.869 の DS を持つ HECMC が得られました。 FTIRおよびH-NMR分析によると、対応するエーテル基が3つのセルロースのエーテル化生成物に導入されていました。

プレーンエーテルである CMC、HEC、および HEECMC の結晶形はすべてセルロース II 型に変化し、結晶化度が大幅に低下しました。

(3) セルロースエーテルペーストの塗布。最適な加工条件で調製された3種類のセルロースエーテルを綿生地に使用

反応染料で印刷し、アルギン酸ナトリウムと比較しました。この研究では、SA、CMC、HEC、HECMCの4つの原因が判明した

ペーストはすべて擬塑性流体であり、3 つのセルロース エーテルの擬塑性は SA の擬塑性よりも優れています。 4つのペーストのペースト形成速度の順序

SA > CMC > HECMC > HEC です。印刷効果、CMCの見かけの色の収率と浸透性、印刷の手触りに関して

感度、印刷堅牢度などはSAと同等であり、CMCの脱ペースト率はSAより優れています。

SA は類似していますが、HEC の見かけの発色率、浸透性、および摩擦堅牢度は SA よりも低いです。 HECMC 印刷感、耐擦性

HEECMC の摩擦堅牢度は SA と同等であり、ペースト除去率は SA よりも優れていますが、見かけの色収率と保存安定性は SA より低くなります。

キーワード: 植物廃棄物。セルロース;セルロースエーテル;エーテル化修飾;反応染料プリント。


投稿日時: 2022 年 9 月 26 日
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