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由表1可见,随着m(醚化剂)∶m(醋酸酯淀粉)由1∶5变为1∶1,阳离子取代度由0.0050变为0.0413,取代度的变化较大。作为两性淀粉印染废水处理剂,对染料的脱色效果还要取决于阳离子和阴离子的比例关系,因此确定阳离子剂的投料量与阳离子取代度的关系尤为重要。
2.1.2反应体系pH对阳离子取代度的影响
在醋酸酯阳离子两性淀粉的合成中,反应体系的pH对阳离子取代度亦有很大的影响。取醋酸酯淀粉25g,m(醚化剂)∶m(醋酸酯淀粉)为1∶2,反应时间6h,反应温度45℃,通过改变反应体系的pH考察其对醋酸酯阳离子两性淀粉的阳离子取代度的影响,结果如表2所示。
由表2可见,随着反应体系pH的升高,阳离子取代度升高,尤其是当pH由10升高到11时,阳离子取代度急剧上升,由0.0034变为0.0148,这是由于当反应体系的pH升高时,淀粉被活化,反应效率提高,另外阳离子醚化剂3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵在碱性较高的体系中有利于形成正离子,便于阳离子醚化反应。但当反应体系pH升到12时,体系的黏度急剧上升,难以搅拌,不能进行理想的醚化反应,阳离子取代度有所下降。所以反应体系pH=11为最佳。
2.1.3反应温度对阳离子取代度的影响
取醋酸酯淀粉25g,m(醚化剂)∶m(醋酸酯淀粉)为1∶2,反应时间6h,pH为11,改变反应温度考察其对醋酸酯阳离子两性淀粉的阳离子取代度的影响,结果如表3所示。
由表3可见,随反应温度的升高,阳离子取代度先增大后减小,在45℃时达最大值0.0220。这是因为在较低的反应温度下,淀粉活化程度不高,因此反应效率也偏低;但若反应温度较高,虽然淀粉的活化程度较高,但是醚化剂3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵不稳定,影响反应效果,因此产品取代度也不高。综合考虑,取45℃为最适反应温度。
2.1.4反应时间对阳离子取代度的影响
取醋酸酯淀粉25g,m(醚化剂)∶m(醋酸酯淀粉)为1∶2,反应温度40℃,pH为11,改变反应温度,考察其对醋酸酯阳离子两性淀粉的阳离子取代度的影响,结果如表4所示。
由表4可见,反应时间为4~8h,取代度增加较多;但当反应时间长于8h后,产品的阳离子取代度有所降低,这可能是由于醚化剂3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵长时间挥发较多,影响反应的结果。
2.2醋酸酯阳离子两性淀粉脱色效果的测定
2.2.1不同变性淀粉水处理剂的色度去除率对比
分别取醋酸酯淀粉(阴离子取代度0.0745)、季胺阳离子淀粉(阳离子取代度0.0131)、醋酸酯阳离子两性淀粉(阴离子取代度0.0745、阳离子取代度0.0131),按上述方法进行印染废水脱色实验,脱色效果如表5所示。
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